(UFSCar-SP-adaptado) A termita é uma reação que ocorre entre alumínio metálico e diversos óxidos metálicos. A reação do Al com óxido de ferro (III), Fe2 O3, produz ferro metálico e óxido de alumínio, Al2 O3. Essa reação é utilizada na soldagem de trilhos de ferrovias
2 Al(s)+Fe2 O3(s) Al2 O3(s)+2 Fe(l)
A imensa quantidade de calor liberada pela reação produz ferro metálico fundido, utilizado na solda. Dadas as massas molares, em g/mol: Al=27 e Fe =56.
Calcule a quantidade de ferro metálico produzido a partir da reação com 550 g de alumínio metálico.

Passo 1

Beleza! Vamos resolver esse exercício juntos. A gente precisa descobrir quanto ferro metálico é produzido quando a gente reage 550 gramas de alumínio metálico (Al) com óxido de ferro (III) ( Fe2O3). Vamos usar a reação química que você forneceu e alguns conceitos de estequiometria para chegar na resposta.

Passo 2

Primeiro, vamos entender a equação da reação:
2 Al(s) + Fe2O3(s) Al2O3(s) + 2 Fe(l)
Isso significa que 2 mols de alumínio reagem com 1 mol de óxido de ferro (III) para produzir 1 mol de óxido de alumínio e 2 mols de ferro metálico.

Passo 3

Agora, precisamos descobrir quantos mols de alumínio temos nos 550 gramas que você forneceu. Para isso, usamos a fórmula:
Número de mols = Massa (g)Massa molar (g/mol) ú
A massa molar do Al é 27 g/mol, então:
Mols de Al = 550, g27, g/mol approx 20,37, mols

Passo 4

Da equação da reação, vemos que 2 mols de Al produzem 2 mols de Fe. Isso significa que a relação é 1:1 entre mols de Al e mols de Fe. Então, se temos aproximadamente 20,37 mols de Al, também teremos 20,37 mols de Fe produzidos.

Passo 5

Agora, vamos converter os mols de ferro para massa. Sabemos que a massa molar do Fe é 56 g/mol. Usamos novamente a fórmula:
Massa = Número de mols times Massa molar ú
Então:
Massa de Fe = 20,37, mols times 56, g/mol approx 1.141,92, g

Resposta

A quantidade de ferro metálico produzido a partir de 550 g de alumínio metálico é aproximadamente 1.142 gramas.

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