Question

A reação entre o ferro e a solução de ácido clorídrico pode ser equacionada, sem o acerto dos coeficientes estequiométricos, por Fe (s) + HCl (aq) → FeCl2(aq) + H2(g). Em uma análise no laboratório, após essa reação, foram obtidos 0,002 mol de FeCl2. Considerando-se que o rendimento do processo seja de 80%, pode-se afirmar que reagiram

Answer 1

Olá, SamuelDuarte5973. 

O primeiro passo para resolver essa questão é fazer o balanceamento da reação, pois ela não está balanceada.

Reação não balanceada: Fe(s) + HCl(aq) → FeCl2(aq) + H2(g)
Reação balanceada: Fe(s) + 2 HCl(aq) → FeCl2(aq) + H2(g)

Com o balanceamento feito e a estequiometria fica mais fácil analisar o rendimento da reação.

O exercício diz que a reação teve 80% de rendimento e gerou 0,002 mol de FeCl2. Devemos identificar, então, quanto FeCl2 deveria ter sido gerado se o rendimento fosse de 100%. Podemos fazer isso por uma simples regra de 3:

0,002 mol --- 80%
x --- 100%

x = $\frac{0,002 mol * 100}{80}$ = 0,0025 mol

Ou seja, se o rendimento da reação tivesse sido de 100%, deveriam ter sido produzidos 0,0025 mol de FeCl2.

Agora vem a parte em que usamos a estequiometria da reação. Em primeiro lugar, vamos analisar a estequiometria em relação ao ferro.

Se 1 mol de ferro produz 1 mol de FeCl2, então 0,0025 mol de FeCl2 deveriam ser produzidos a partir de 0,0025 mol de Fe. A massa molar do ferro é 56 g/mol, sendo assim, temos

0,0025 mol Fe × 56 g/mol = 0,14g

Então foram empregados 0,14g de Fe na reação.

Agora vamos avaliar a estequiometria em relação ao HCl. Sabemos que 2 mol de HCl produzem 1 mol de FeCl2. Por regra de três, temos:

2 mol HCl --- 1 mol FeCl2
y --- 0,0025 mol FeCl2

y = $\frac{0,0025 mol * 2 mol}{1 mol}$ = 0,005 mol HCl

A massa molar do HCl é 36,5 g/mol, portanto:

0,005 mol × 36,5 g/mol = 0,183g 

A reação empregou 0,183g de HCl.

Espero ter ajudado.