Uma mistura contendo Cu2 O e CuO pesando 1,0 g passou por um processo de redução, produzindo 0,839 g de cobre metálico. Determine a massa de CuO nessa mistura.

Passo 1

Beleza, temos uma mistura de Cu2O e CuO que pesa 1,0 g. Quando essa mistura passa por um processo de redução, ela produz 0,839 g de cobre metálico (Cu). Vamos resolver esse problema usando conceitos de química, especificamente reações de redução e cálculo de massas molares.

Passo 2

Primeiro, vamos entender as reações de redução envolvidas. Tanto Cu2O quanto CuO podem ser reduzidos a cobre metálico. As reações químicas são:
Cu2O + H2 2, Cu + H2O
CuO + H2 Cu + H2O
Isso significa que cada mol de Cu2O produz 2 moles de Cu, e cada mol de CuO produz 1 mol de Cu.

Passo 3

Vamos atribuir variáveis para facilitar:
  • Seja x a massa de Cu2O na mistura.
  • Então, a massa de CuO será 1,0, g - x.
Agora, calculamos as massas molares:
  • Molar mass de Cu2O: 2 times 63,55 + 16,00 = 143,10, g/mol
  • Molar mass de CuO: 63,55 + 16,00 = 79,55, g/mol
  • Molar mass de Cu: 63,55, g/mol

Passo 4

Vamos calcular os moles de Cu produzidos por cada óxido:
  • Moles de Cu2O: x143,10
  • Cada mol de Cu2O produz 2 mols de Cu: 2 times x143,10
  • Moles de CuO: 1,0 - x79,55
  • Cada mol de CuO produz 1 mol de Cu: 1,0 - x79,55
A soma desses moles de Cu deve resultar nos moles correspondentes a 0,839 g de Cu:
(2 times x143,10) + (1,0 - x79,55) = 0,83963,55

Passo 5

Resolvendo a equação:
2x143,10 + 1,0 - x79,55 = 0,0132, mol
Multiplicando todos os termos por 143,10 × 79,55 para eliminar os denominadores:
2x times 79,55 + (1,0 - x) times 143,10 = 0,0132 times 143,10 times 79,55
Calculando:
159,10x + 143,10 - 143,10x = 150,12
(159,10x - 143,10x) + 143,10 = 150,12
16x = 7,02
x = 7,0216 approx 0,439, g

Resposta

A massa de CuO na mistura é aproximadamente 0,561, g.

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