O sulfeto de alumínio reage com água para formar hidróxido de alumínio e sulfeto de hidrogênio. (a) Escreva a equação química balanceada. (b) Quantos gramas de hidróxido de alumínio são obtidos a partir de 10,5 g de sulfeto de alumínio?
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um exercício de química onde o sulfeto de alumínio reage com água formando hidróxido de alumínio e sulfeto de hidrogênio. Vamos precisar balancear essa equação química e depois calcular quantos gramas de hidróxido de alumínio são produzidos a partir de 10,5 g de sulfeto de alumínio.
Passo 2
Primeiro, vamos escrever os símbolos químicos das substâncias envolvidas:
- Sulfeto de alumínio: Al₂S₃
- Água: H₂O
- Hidróxido de alumínio: Al(OH)₃
- Sulfeto de hidrogênio: H₂S
Passo 3
Agora, vamos montar a equação não balanceada:
Al₂S₃ + H₂O → Al(OH)₃ + H₂S
Al₂S₃ + H₂O → Al(OH)₃ + H₂S
Passo 4
Vamos balancear a equação. A ideia é ter o mesmo número de cada tipo de átomo dos dois lados da seta.
- O alumínio (Al): 2 no lado esquerdo e 1 no lado direito. Colocamos 2 Al(OH)₃.
- O enxofre (S): 3 no lado esquerdo e 1 no lado direito. Colocamos 3 H₂S.
- O hidrogênio (H): Agora temos (2 x 3) + (3 x 2) = 6 + 6 = 12 H no lado direito, então precisamos de 6 H₂O para ter 12 H no lado esquerdo.
- O oxigênio (O): 6 oxigenios de 6 H₂O no lado esquerdo e 6 oxigenios de 2 Al(OH)₃ no lado direito.
Então, a equação balanceada fica:
Al₂S₃ + 6 H₂O → 2 Al(OH)₃ + 3 H₂S
Al₂S₃ + 6 H₂O → 2 Al(OH)₃ + 3 H₂S
Passo 5
Agora, vamos para a parte (b). Queremos saber quantos gramas de hidróxido de alumínio (Al(OH)₃) são produzidos a partir de 10,5 g de sulfeto de alumínio (Al₂S₃).
Primeiro, calculamos a massa molar de cada composto:
- Al₂S₃: (2 x 26,98) + (3 x 32,07) = 53,96 + 96,21 = 150,17 g/mol
- Al(OH)₃: 26,98 + (3 x (16,00 + 1,01)) = 26,98 + 3 x 17,01 = 26,98 + 51,03 = 78,01 g/mol
Passo 6
Agora, convertemos os 10,5 g de Al₂S₃ para mols:
Mols de Al₂S₃ = massa / massa molar = 10,5 g / 150,17 g/mol ≈ 0,07 mol
Mols de Al₂S₃ = massa / massa molar = 10,5 g / 150,17 g/mol ≈ 0,07 mol
Passo 7
Segundo a equação balanceada, 1 mol de Al₂S₃ produz 2 mols de Al(OH)₃. Então, 0,07 mol de Al₂S₃ vai produzir:
Mols de Al(OH)₃ = 0,07 mol x 2 = 0,14 mol
Mols de Al(OH)₃ = 0,07 mol x 2 = 0,14 mol
Passo 8
Finalmente, convertemos os mols de Al(OH)₃ para gramas:
Massa de Al(OH)₃ = mols x massa molar = 0,14 mol x 78,01 g/mol ≈ 10,92 g
Massa de Al(OH)₃ = mols x massa molar = 0,14 mol x 78,01 g/mol ≈ 10,92 g
Resposta
A equação química balanceada é:
Al₂S₃ + 6 H₂O → 2 Al(OH)₃ + 3 H₂S
Al₂S₃ + 6 H₂O → 2 Al(OH)₃ + 3 H₂S
A partir de 10,5 g de sulfeto de alumínio, são obtidos aproximadamente 10,92 g de hidróxido de alumínio.