Qual a massa de óxido de alumínio formada se
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:
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:
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:
Então, para 1,48 mol de Al, a quantidade necessária de O₂ seria:
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 (
) serão formados a partir do O₂ limitante. Pela equação balanceada:
Então, para 0,94 mol de O₂:
Passo 7
Por fim, vamos converter os mols de
para massa usando a massa molar:
Resposta
A massa de óxido de alumínio formada é aproximadamente 64,3 gramas.