In a reaction known as the thermite reaction, iron(III) oxide reacts with aluminum to give molten iron.
Fe2 O3(s)+2 Al(s) 2 Fe(ell)+Al2 O3(s)
What amount of Al , in moles, is needed for complete reaction with 3.0 mol of Fe2 O3 ? What mass of Fe , in grams, can be produced?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício sobre a reação termita! A gente tem 3,0 mol de óxido de ferro(III) ( Fe2O3) reagindo com alumínio (Al) para produzir ferro líquido ( Fe). A gente vai precisar entender a estequiometria da reação, que é a relação das quantidades dos reagentes e produtos. Além disso, vamos usar os conceitos de mol e massa molar para chegar nas respostas.

Passo 2

Primeiro, vamos descobrir quantos mols de alumínio (Al) são necessários para reagir completamente com 3,0 mol de Fe2O3. Olhando a equação balanceada:
Fe2O3(s) + 2 Al(s) 2 Fe(ell) + Al2O3(s)
A gente vê que para cada 1 mol de Fe2O3, são necessários 2 mols de Al.

Passo 3

Então, se temos 3,0 mol de Fe2O3, multiplicamos por 2 para descobrir quantos mols de Al precisamos:
3,0 mol Fe2O3 times 2 mol Al1 mol Fe2O3 = 6,0 mol Al

Passo 4

Agora, vamos calcular a massa de ferro ( Fe) que pode ser produzida. Da equação balanceada, vemos que para cada 1 mol de Fe2O3, são produzidos 2 mols de Fe. Então, para 3,0 mol de Fe2O3:
3,0 mol Fe2O3 times 2 mol Fe1 mol Fe2O3 = 6,0 mol Fe
Para converter mols de Fe em gramas, usamos a massa molar do ferro. Sabemos que a massa molar do Fe é aproximadamente 55,85 g/mol.
6,0 mol Fe times 55,85 gmol = 335,1 g Fe

Resposta

São necessários 6,0 mol de alumínio para reagir completamente com 3,0 mol de Fe2O3. A reação pode produzir 335,1 gramas de ferro.

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