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 29,5 g de Cu(NH3)4 SO4 (aq) a partir de 25 g de sulfato de cobre(II) com excesso de amônia. Mostre todos os cálculos.

Passo 1

Beleza, vamos lá! Você tem uma reação química onde o sulfato de cobre II reage com amônia para formar um composto chamado Cu(NH3)4SO4. O que a gente precisa descobrir é qual foi o rendimento dessa reação, ou seja, quanta quantidade do produto a gente realmente conseguiu comparado com o que era esperado.
Para resolver isso, vamos usar conceitos de estequiometria e rendimento percentual. A gente vai precisar calcular as quantidades de substâncias envolvidas usando as massas dadas e as fórmulas químicas das substâncias.

Passo 2

Primeiro, vamos descobrir quantos mols de sulfato de cobre II ( CuSO4) a gente começou. Para isso, precisamos da massa molar do CuSO4.
A massa molar é a massa de um mol de uma substância e a gente calcula somando as massas atômicas dos elementos que compõem a molécula:
CuSO4: Cu: 63,55 , g/mol S: 32,07 , g/mol O4: 16,00 times 4 = 64,00 , g/mol Massa molar total = 63,55 + 32,07 + 64,00 = 159,62 , g/mol
Agora, calculamos os mols de CuSO4:
Mols de CuSO4 = MassaMassa molar = 25 , g159,62 , g/mol approx 0,1566 , mol

Passo 3

Agora, vamos usar a equação balanceada da reação para ver quantos mols de Cu(NH3)4SO4 a gente pode esperar receber a partir desses mols de CuSO4.
A equação balanceada é:
CuSO4 + 4,NH3 Cu(NH3)4SO4
Isso significa que 1 mol de CuSO4 reage para formar 1 mol de Cu(NH3)4SO4.
Então, os mols de produto esperados são os mesmos dos mols de CuSO4:
Mols de Cu(NH3)4SO4 approx 0,1566 , mol

Passo 4

Agora, vamos calcular a massa teórica do Cu(NH3)4SO4 que a gente esperava obter. Para isso, precisamos da massa molar desse composto.
Calculando a massa molar:
Cu(NH3)4SO4: Cu: 63,55 , g/mol N4: 14,01 times 4 = 56,04 , g/mol H12: 1,01 times 12 = 12,12 , g/mol S: 32,07 , g/mol O4: 16,00 times 4 = 64,00 , g/mol Massa molar total = 63,55 + 56,04 + 12,12 + 32,07 + 64,00 = 227,78 , g/mol
Agora, multiplicamos os mols esperados pela massa molar para achar a massa teórica:
Massa teórica = 0,1566 , mol times 227,78 , g/mol approx 35,67 , g ó

Passo 5

Agora vem a parte do rendimento percentual, que nos diz quão eficiente foi a reação. A fórmula para calcular o rendimento é:
Rendimento (%) = ( Massa realMassa teórica ) times 100% ó
A massa real que a gente obteve foi de 29,5 , g. Então:
Rendimento = ( 29,5 , g35,67 , g ) times 100% approx 82,7%

Resposta

O rendimento aproximado do processo foi de 82,7%.

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