Imagine que você busca melhorias para o processo no qual o minério de ferro contendo Fe 2 O 3 é convertido em ferro. Em seus testes você realizou a s seguinte reação em pequena escala:
a) Se você começa com 150 g de
como reagente limitante, qual é o rendimento teórico de ferro?
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado está nos pedindo para descobrir qual é o rendimento teórico de ferro (Fe) quando começamos com 150 g de
na reação:
Isso envolve entender um pouco de estequiometria, que é a parte da química que estuda as relações quantitativas entre reagentes e produtos nas reações químicas. Vamos precisar calcular molaridades, usar a relação das mols na equação e converter tudo de volta para gramas no final. Vamos passo a passo!
Passo 2
Primeiro, vamos calcular a massa molar de
e de Fe para facilitar os cálculos.
- Para
: - Ferro (Fe): aproximadamente 55,85 g/mol
- Oxigênio (O): aproximadamente 16,00 g/mol
Então,
- Para Fe:
Passo 3
Agora, vamos descobrir quantas mols de
temos nos 150 g que começamos.
Usamos a fórmula:
Então,
Passo 4
Com a quantidade de mols de
, vamos usar a relação da equação balanceada para achar quantos mols de Fe serão produzidos.
Na equação:
Então,
Passo 5
Agora, vamos converter os mols de Fe de volta para gramas para encontrar o rendimento teórico.
Usamos a fórmula:
Então,
Resposta
O rendimento teórico de ferro (Fe) é aproximadamente 105,0 gramas.