O sulfeto de sódio, Na2 S, é utilizado em curtumes para remover o pelo das peles. Este é o motivo do cheiro desagradável dos curtumes. O Na2 S é preparado de acordo com a reação:
Na2 SO4(s)+4 C(s) Na2 S(s)+4 CO(g)
Suponha que você misture 15 g de Na2SO4 e 7,5 g de C.
Calcule a massa de Na2 S que é produzida, sabendo-se que o rendimento desta reação é de 80 %.

Passo 1

Beleza, vamos lá! Você tem um exercício de química onde precisamos calcular a quantidade de sulfeto de sódio ( Na2S) que é produzida a partir de uma reação entre sulfato de sódio ( Na2SO4) e carbono ©. O conteúdo que vamos usar aqui é de estequiometria, que é basicamente a parte da química que lida com as quantidades de reagentes e produtos nas reações químicas. Para resolver isso, vamos precisar calcular as massas molares, identificar o reagente limitante e considerar o rendimento da reação.

Passo 2

Primeiro, vamos escrever a equação balanceada da reação:
Na2SO4 (s) + 4 C (s) Na2S (s) + 4 CO (g)
Isso nos mostra que 1 mol de Na2SO4 reage com 4 mols de C para produzir 1 mol de Na2S e 4 mols de CO.

Passo 3

Agora, vamos calcular as massas molares dos reagentes e produtos envolvidos:
  • Massa molar do Na2SO4:
    (2 times Na) + S + (4 times O) = (2 times 23) + 32 + (4 times 16) = 46 + 32 + 64 = 142 , g/mol
  • Massa molar do C (carbono):
    12 , g/mol
  • Massa molar do Na2S:
    (2 times Na) + S = (2 times 23) + 32 = 46 + 32 = 78 , g/mol

Passo 4

Com as massas molares, vamos calcular quantos mols de cada reagente temos:
  • Mols de Na2SO4:
    15 , g142 , g/mol approx 0,1056 , mol
  • Mols de C:
    7,5 , g12 , g/mol = 0,625 , mol

Passo 5

Agora, vamos determinar qual dos reagentes é o limitante, ou seja, aquele que vai acabar primeiro e limitar a quantidade de produto formado. Pela equação balanceada, precisamos de 4 mols de C para cada mol de Na2SO4.
Vamos ver quantos mols de C seriam necessários para reagir com os 0,1056 mols de Na2SO4:
0,1056 , mol times 4 = 0,4224 , mol
Como temos 0,625 mols de C disponíveis, que é mais que os 0,4224 mols necessários, o Na2SO4 é o reagente limitante.

Passo 6

Agora, vamos calcular quantos mols de Na2S serão produzidos a partir do reagente limitante:
Como a relação é 1:1 entre Na2SO4 e Na2S:
0,1056 , mol , Na2S

Passo 7

Vamos converter os mols de Na2S para massa:
0,1056 , mol times 78 , g/mol = 8,2368 , g

Passo 8

Porém, a reação não é 100% eficiente. O rendimento é de 80%, então precisamos calcular 80% de 8,2368 g:
8,2368 , g times 0,80 = 6,5894 , g

Resposta

A massa de Na2S produzida é de aproximadamente 6,59 , g.

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