Exercicio 3: Suponha que você tem um pedaço de fósforo com uma massa de
. Que massa de Cl 2 é necessária para reagir com todo o fósforo? Qual a massa de PCl 3 formada?
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão nos pede para descobrir quanto de Cl₂ é necessário para reagir com 1,45 g de fósforo § e também qual a massa de PCl₃ que vai se formar. Para resolver isso, vamos usar a matéria de estequiometria, que nos ajuda a relacionar as quantidades de reagentes e produtos em uma reação química.
Passo 2
Primeiro, precisamos saber qual é a reação química entre o fósforo e o cloro para formar o cloreto de fósforo (PCl₃). A reação balanceada é:
Isso significa que 1 mol de P₄ reage com 6 mols de Cl₂ para formar 4 mols de PCl₃.
Passo 3
Agora, vamos calcular a massa molar do fósforo §. A massa molar do fósforo é aproximadamente 30,97 g/mol. Mas como a reação usa P₄, a massa molar do P₄ será:
Passo 4
Vamos determinar quantos mols de P₄ temos na massa de fósforo que temos. Primeiro, como temos 1,45 g de fósforo puro §, precisamos converter para mols:
Passo 5
Agora, usando a estequiometria da reação, vemos que 4 mols de PCl₃ são formados a partir de 1 mol de P₄. Então, a quantidade de mols de PCl₃ formada será:
Passo 6
Para achar a massa de PCl₃ formada, usamos a massa molar do PCl₃. A massa molar do PCl₃ é:
Então, a massa formada será:
Passo 7
Agora, vamos descobrir quanto de Cl₂ é necessário para reagir com todo o fósforo. Da reação balanceada, vemos que para cada mol de P₄, precisamos de 6 mols de Cl₂. Então:
A massa molar do Cl₂ é aproximadamente 70,90 g/mol, então:
Resposta
Para reagir com 1,45 g de fósforo, são necessários aproximadamente 20,0 g de Cl₂, e serão formados cerca de 25,8 g de PCl₃.