Uma etapa importante no refino do metal alumínio é a manufatura da criolita, , a partir de fluoreto de amônio, aluminato de sódio e hidróxido de sódio em água:

Infelizmente, podem-se formar subprodutos, o que reduz o rendimento. Em uma pesquisa do processo em laboratório, de foram misturados com de e de NaOH . A massa de produzida foi igual a 75,0 g. Qual foi o rendimento percentual da reação?

R:

Passo 1

Beleza, vamos dar uma olhada no que a questão está pedindo. Temos uma reação química usada para fabricar criolita, que é importante no refino do alumínio. A pergunta quer saber qual foi o rendimento percentual dessa reação. Para resolver isso, a gente vai precisar entender um pouco sobre estequiometria, que é a parte da química que estuda as relações quantitativas entre reagentes e produtos em uma reação química.

Passo 2

Primeiro, vamos ver quais são os reagentes e o produto na reação:
Os reagentes são:
  • Fluoreto de amônio ( )
  • Aluminato de sódio ( )
  • Hidróxido de sódio ( )
O produto principal que nos interessa é a criolita ( ).

Passo 3

Vamos anotar as massas fornecidas:
  • Massa de = 100,0 g
  • Massa de = 82,6 g
  • Massa de = 80,0 g
  • Massa real de produzida = 75,0 g
Para encontrar o rendimento percentual, precisamos calcular a massa teórica de que deveria ser formada com base nos reagentes, e depois comparar com a massa real obtida.

Passo 4

Primeiro, vamos calcular a massa molar de cada composto envolvido na reação:
  • :
  • :
  • :
  • :

Passo 5

Agora, vamos calcular quantos mols de cada reagente temos:
  • Mols de :
  • Mols de :
  • Mols de :

Passo 6

Agora, vamos identificar o reagente limitante, que é o reagente que vai determinar a quantidade máxima de produto que pode ser formado.
A reação balanceada mostra que:
  • 6 mols de reagem com 1 mol de e 2 mols de para formar 1 mol de .
Vamos ver quantos mols de cada reagente pode produzir:
  • :
  • :
  • :
O menor valor é 0,45 mol, então o reagente limitante é o .

Passo 7

Agora, vamos calcular a massa teórica de que poderia ser formada a partir do reagente limitante:

Passo 8

Finalmente, vamos calcular o rendimento percentual usando a massa real obtida:

Resposta

O rendimento percentual da reação foi de aproximadamente 79,4 %.

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