Resolva:
(b) 24 g de ferro (massa molar do Fe=56 g / mol ) reagem com 8 g de enxofre (massa molar do S=32 g / mol ) para formar FeS. A reação ocorre por aquecimento até o desaparecimento de um dos reagentes. Qual é o reagente em excesso e qual a massa que restou desse reagente após a reação?

Passo 1

Beleza! Vamos resolver esse problema juntos. Aqui, a gente está lidando com estequiometria, que é a parte da química que estuda as quantidades de reagentes e produtos nas reações químicas. Precisamos descobrir qual dos reagentes (ferro ou enxofre) está em excesso e quanto desse reagente sobra depois da reação. Para isso, vamos usar as massas molares e as quantidades dadas no enunciado.

Passo 2

Primeiro, vamos encontrar a quantidade de mols de cada reagente. A fórmula para calcular mols é:
Mols = MassaMassa Molar
Então, vamos calcular os mols de ferro (Fe) e de enxofre (S).
Para o ferro:
Mols de Fe = 24,g56,g/mol = 0,4286,mol
Para o enxofre:
Mols de S = 8,g32,g/mol = 0,25,mol

Passo 3

Agora, vamos olhar para a reação que está acontecendo. A reação entre ferro e enxofre para formar sulfeto de ferro (FeS) é representada por:
Fe + S FeS
Essa equação balanceada nos mostra que 1 mol de Fe reage com 1 mol de S para produzir 1 mol de FeS. Isso significa que a relação molar entre Fe e S é de 1:1.

Passo 4

Para saber qual reagente está em excesso, vamos comparar os mols disponíveis com a necessidade da reação. Como a relação é 1:1, o reagente que tiver menos mols será o limitante, ou seja, aquele que vai acabar primeiro.
Temos:
  • Mols de Fe: 0,4286 mol
  • Mols de S: 0,25 mol
Como o enxofre tem menos mols (0,25 mol) comparado ao ferro, ele é o reagente limitante. Portanto, o ferro está em excesso.

Passo 5

Agora, vamos calcular quanto de ferro vai reagir e quanto vai sobrar.
Como cada mol de S reage com 1 mol de Fe, os 0,25 mols de S vão reagir com 0,25 mols de Fe.
Então, a quantidade de Fe que sobra é:
Mols de Fe que sobraram = 0,4286,mol - 0,25,mol = 0,1786,mol

Passo 6

Por fim, vamos converter os mols de ferro que sobraram de volta para massa, usando a massa molar do Fe.
Massa de Fe que sobraram = 0,1786,mol times 56,g/mol = 10,g

Resposta

O ferro está em excesso e sobraram 10 g de ferro após a reação.

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