A reação entre o sulfato de cobre II e a amônia origina o composto Cu(NH3)4 SO4:
CuSO4(aq)+4 NH3(g) Cu(NH3)4 SO4(aq)
Determine o rendimento aproximado do processo quando são obtidos 30 g de Cu(NH3)4 SO4(aq) a partir de 25 g de sulfato de cobre II com excesso de amônia. R=84 %

Passo 1

Beleza, vamos resumir o que a questão tá pedindo. Temos a reação entre sulfato de cobre II ( CuSO4) e amônia ( NH3) que forma o composto tetraaminacobreoso ( Cu(NH3)4 SO4). 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.
  • CuSO4:
    • 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(NH3)4 SO4:
    • 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 CuSO4 temos em 25 g.
Usamos a fórmula:
Quantidade de mols = MassaMassa molar
Então:
Mols de CuSO4 = 25, g159,62, g/mol approx 0,1567, mol

Passo 4

A reação balanceada nos mostra que 1 mol de CuSO4 reage com 4 mols de NH3 para formar 1 mol de Cu(NH3)4 SO4. Como a amônia está em excesso, todo o CuSO4 será convertido no produto.
Então, a quantidade teórica de mols de Cu(NH3)4 SO4 que deveríamos obter é igual aos mols de CuSO4:
Mols teóricos do produto = 0,1567, mol ó

Passo 5

Vamos calcular a massa teórica do Cu(NH3)4 SO4 usando os mols teóricos e a massa molar do produto.
Usamos a fórmula:
Massa teórica = Mols times Massa molar ó
Então:
Massa teórica = 0,1567, mol times 227,78, g/mol approx 35,7, g ó

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:
Rendimento (%) = ( Massa obtidaMassa teórica ) times 100 ó
Substituindo os valores:
Rendimento = ( 30, g35,7, g ) times 100 approx 84%

Resposta

O rendimento aproximado do processo é de 84 %.

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