A reação entre o sulfato de cobre II e a amônia origina o composto
:
Determine o rendimento aproximado do processo quando são obtidos 30 g de
a partir de 25 g de sulfato de cobre II com excesso de amônia.
Passo 1
Beleza, vamos resumir o que a questão tá pedindo. Temos a reação entre sulfato de cobre II (
) e amônia (
) que forma o composto tetraaminacobreoso (
). Queremos descobrir o rendimento desse processo, ou seja, qual a eficiência da reação quando a gente obtém 30 g do produto a partir de 25 g de sulfato de cobre II, considerando que tem amônia em excesso. Vamos precisar usar conceitos de estequiometria, como massa molar, mols e rendimento químico.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular as massas molares dos reagentes e do produto. A massa molar é a massa de uma mol de uma substância e é calculada somando as massas atômicas de todos os átomos na fórmula.
-
: - Cu: 63,55 g/mol
- S: 32,07 g/mol
- O₄: 16,00 g/mol × 4 = 64,00 g/mol
- Total: 63,55 + 32,07 + 64,00 = 159,62 g/mol
-
: - Cu: 63,55 g/mol
- N: 14,01 g/mol × 4 = 56,04 g/mol
- H: 1,01 g/mol × 12 = 12,12 g/mol
- S: 32,07 g/mol
- O₄: 16,00 g/mol × 4 = 64,00 g/mol
- Total: 63,55 + 56,04 + 12,12 + 32,07 + 64,00 = 227,78 g/mol
Passo 3
Agora, vamos determinar quantos mols de
temos em 25 g.
Usamos a fórmula:
Então:
Passo 4
A reação balanceada nos mostra que 1 mol de
reage com 4 mols de
para formar 1 mol de
. Como a amônia está em excesso, todo o
será convertido no produto.
Então, a quantidade teórica de mols de
que deveríamos obter é igual aos mols de
:
Passo 5
Vamos calcular a massa teórica do
usando os mols teóricos e a massa molar do produto.
Usamos a fórmula:
Então:
Passo 6
Finalmente, vamos calcular o rendimento da reação. O rendimento é a relação entre a massa obtida experimentalmente e a massa teórica, multiplicada por 100 para obter a porcentagem.
A fórmula é:
Substituindo os valores:
Resposta
O rendimento aproximado do processo é de 84 %.