Responda o que é pedido a seguir:
(a) Identifique o reagente limitante na reação
quando
de Na são aquecidos com
de
.
(b) Que massa de Al pode ser produzida?
© Que massa de reagente em excesso permanece ao final da reação?
(a) Identifique o reagente limitante na reação
(b) Que massa de Al pode ser produzida?
© Que massa de reagente em excesso permanece ao final da reação?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente vai trabalhar com uma reação química onde precisamos descobrir qual reagente é o limitante, quanto de alumínio (Al) será produzido e quanto do reagente em excesso sobra. Para isso, vamos usar conceitos de estequiometria e cálculos de massa e mols. Vamos precisar converter as massas dadas em mols, comparar as proporções da reação e fazer alguns cálculos simples.
Passo 2
Primeiro, vamos converter as massas de sódio (Na) e de óxido de alumínio (Al₂O₃) para mols. Para isso, usamos a fórmula:
A massa molar do Na é aproximadamente 22,99 g/mol, e a do Al₂O₃ é aproximadamente 101,96 g/mol.
Passo 3
Agora, vamos olhar para a equação balanceada da reação:
Isso significa que 6 mols de Na reagem com 1 mol de Al₂O₃. Vamos descobrir qual reagente é o limitante comparando a quantidade disponível com a quantidade necessária.
Para 0,050 mol de Al₂O₃, precisaríamos de:
Mas a gente só tem 0,240 mol de Na, que é menos que 0,300 mol. Então, o Na é o reagente limitante.
Passo 4
Agora que sabemos que o Na é o limitante, vamos calcular quanto de Al pode ser produzido. De acordo com a equação, 6 mols de Na produzem 2 mols de Al. Então, a relação é:
Então, com 0,240 mol de Na:
Agora, convertendo os mols de Al para gramas. A massa molar do Al é aproximadamente 26,98 g/mol.
Passo 5
Por fim, vamos descobrir quanto do reagente em excesso (Al₂O₃) permanece após a reação. Primeiro, vamos ver quantos mols de Al₂O₃ foram consumidos.
Da equação, 1 mol de Al₂O₃ reage com 6 mols de Na. Como usamos 0,240 mol de Na:
A gente começou com 0,050 mol de Al₂O₃, então o que sobra é:
Convertendo isso para gramas:
Resposta
(a) O reagente limitante é o sódio (Na).
(b) A massa de alumínio (Al) produzida é aproximadamente 2,16 g.
© A massa de Al₂O₃ em excesso que permanece é aproximadamente 1,02 g.
(b) A massa de alumínio (Al) produzida é aproximadamente 2,16 g.
© A massa de Al₂O₃ em excesso que permanece é aproximadamente 1,02 g.
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.
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iv. Faça o balanceamento da equação a seguir, substituindo COMPOSTO C pela fórmula molecular descoberta na alternativa anterior:
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