Qual a massa de óxido de alumínio formada se 40,0 g de Al reagirem com 30,0 gramas de oxigênio?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! O problema pede para descobrir qual é a massa de óxido de alumínio formada quando 40,0 g de alumínio (Al) reagem com 30,0 g de oxigênio (O₂). Para resolver isso, vamos usar estequiometria, que envolve cálculos de quantidades de reagentes e produtos em reações químicas.

Passo 2

Primeiro, precisamos saber qual é a reação química que está acontecendo. O alumínio reage com o oxigênio para formar óxido de alumínio. A equação balanceada dessa reação é:
4 , Al + 3 , O2 2 , Al2O3
Isso significa que 4 mols de alumínio reagem com 3 mols de oxigênio para formar 2 mols de óxido de alumínio.

Passo 3

Vamos calcular a massa molar de cada substância envolvida:
  • Alumínio (Al): aproximadamente 27,0 g/mol
  • Oxigênio (O₂): aproximadamente 32,0 g/mol
  • Óxido de alumínio (Al₂O₃):

Passo 4

Agora, vamos descobrir quantos mols de cada reagente temos:
Mols de Al = 40,0 , g27,0 , g/mol approx 1,48 , mol
Mols de O2 = 30,0 , g32,0 , g/mol approx 0,94 , mol

Passo 5

Vamos verificar qual dos dois reagentes é o limitante, ou seja, qual vai acabar primeiro e determinar a quantidade de produto formada. A relação na equação balanceada nos mostra que:
4 , mol Al 3 , mol O2
Então, para 1,48 mol de Al, a quantidade necessária de O₂ seria:
34 times 1,48 approx 1,11 , mol O2
Mas temos apenas 0,94 mol de O₂ disponível, que é menor que 1,11 mol. Portanto, o O₂ é o reagente limitante.

Passo 6

Agora, vamos calcular quantos mols de óxido de alumínio ( 3 , mol O2 2 , mol Al2O3 ) serão formados a partir do O₂ limitante. Pela equação balanceada:
23 times 0,94 approx 0,63 , mol Al2O3
Então, para 0,94 mol de O₂:

Passo 7

Por fim, vamos converter os mols de Massa de Al2O3 = 0,63 , mol times 102,0 , g/mol approx 64,3 , g para massa usando a massa molar:

Resposta

A massa de óxido de alumínio formada é aproximadamente 64,3 gramas.

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