In the thermite reaction, iron(III) oxide is reduced by aluminum to give molten iron.
If you begin with 10.0 g of
and 20.0 g of Al ,
(a) Which reactant is limiting?
(b) What mass of Fe can be produced?
© What mass of the excess reactant remains after the limiting reactant is consumed?
(d) Set up an amounts table for this problem.
(a) Which reactant is limiting?
(b) What mass of Fe can be produced?
© What mass of the excess reactant remains after the limiting reactant is consumed?
(d) Set up an amounts table for this problem.
Passo 1
Beleza, vamos lá! Temos uma reação de termita onde o óxido de ferro (III) (
) reage com alumínio (
) para produzir ferro líquido (
) e óxido de alumínio (
). Nosso objetivo é descobrir qual reagente é o limitante, quanto ferro é produzido, quanto alumínio sobra e montar uma tabela de quantidades para ajudar na resolução.
Passo 2
Primeiro, precisamos calcular quantas moles de cada reagente temos. Para isso, usamos a fórmula:
A massa molar de
é aproximadamente
e a do
é
.
Passo 3
Agora, olhamos para a equação balanceada:
Isso nos diz que 1 mol de
reage com 2 moles de
. Vamos ver qual reagente é o limitante comparando as moles disponíveis.
Passo 4
Calculamos quanto
seria necessário para reagir completamente com as moles de
que temos:
Como temos
de
, que é maior que
, o
é o reagente limitante.
Passo 5
Com o
limitante, calculamos quantos moles de
serão produzidos usando a proporção da equação:
Agora, convertendo moles de
para massa:
Passo 6
Para encontrar quanto
sobra, subtraímos o
usado do total disponível:
Convertendo para massa:
Passo 7
Vamos montar uma tabela de quantidades para visualizar melhor:
Resposta
(a) O reagente limitante é o
.
(b) A massa de
produzida é aproximadamente
.
© A massa de
que sobra após a reação é aproximadamente
.
(d) A tabela de quantidades está conforme apresentada no Passo 7.