Quando sulfeto de zinco, ZnS , é aquecido com oxigênio gasoso, forma- se o óxido de zinco, ZnO , e o dióxido de enxofre,
. Quanto ZnO pode ser produzido a partir de 46,0 g de ZnS e 20,5 de
?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse problema de química! Aqui, estamos trabalhando com reações químicas e estequiometria. A gente precisa descobrir quanto de óxido de zinco (ZnO) pode ser produzido a partir de 46,0 g de sulfeto de zinco (ZnS) e 20,5 g de oxigênio gasoso (
). Para isso, vamos precisar balancear a reação, converter as massas em mols e identificar o reagente limitante.
Passo 2
Primeiro, vamos escrever a equação química balanceada da reação:
Isso significa que 2 mols de ZnS reagem com 3 mols de
para produzir 2 mols de ZnO e 2 mols de
.
Passo 3
Agora, vamos calcular a massa molar de cada reagente:
-
ZnS:
- Zn: 65,38 g/mol
- S: 32,07 g/mol
- Massa molar de ZnS = 65,38 + 32,07 = 97,45 g/mol
-
: - O: 16,00 g/mol
- Massa molar de
= 2 × 16,00 = 32,00 g/mol
Passo 4
Vamos converter as massas dadas em mols:
-
Mols de ZnS:
-
Mols de
:
Passo 5
Agora, vamos usar a estequiometria da reação para descobrir qual reagente é o limitante. Pela equação balanceada, 2 mols de ZnS reagem com 3 mols de
. Então, para 0,472 mol de ZnS, precisamos de:
Mas temos apenas 0,641 mol de
disponível, que é menos que 0,708 mol. Portanto, o
é o reagente limitante.
Passo 6
Agora, vamos calcular quantos mols de ZnO serão produzidos a partir do
limitante. Pela equação, 3 mols de
produzem 2 mols de ZnO. Então, para 0,641 mol de
:
Passo 7
Por fim, vamos converter os mols de ZnO em gramas. A massa molar de ZnO é:
- Zn: 65,38 g/mol
- O: 16,00 g/mol
- Massa molar de ZnO = 65,38 + 16,00 = 81,38 g/mol
Então:
Resposta
Podemos produzir aproximadamente 34,7 g de óxido de zinco (ZnO).