Question

Calcule a massa de FeI3 formada a partir da reação entre 2 kg de KI e 2,3 de Fe(No3)3 ambos em solução aquosa

Answer 1

A massa de FeI3 é de 1755 g

 

Fundamentos Teóricos

Mol

É a quantidade de matéria em química e corresponde a 6,02x10^23 unidades de uma determinada espécie química, moléculas, átomos ou íons. Este número comumente usado como 6x10^23 é conhecido como número de Avogadro

Massa Molar

É a massa em grama referente a 1 mol de moléculas, átomos ou íons. Ela é determinada a partir das massas atômicas dos elementos.

Exemplificando

Considerando a massa atômica do Na = 23 u; do H = 1 u; S = 32 u e O = 16 u

A massa molar de 1 mol de átomos de Na é de 23 g

A massa molar de 1 mol de cátions Na+ é de 23 g

A massa molar de 1 mol de H2SO4 = 2 x 1 + 1 x 32 + 4 x 16 = 98 g

Sua unidade de medida, portanto é g/mol

ESTEQUIOMETRIA – É o cálculo das quantidades mássicas e/ou volumétricas de reagentes e/ou produtos das reações químicas, feito com base nas leis das reações químicas e das equações químicas envolvidas, devidamente ajustadas (balanceadas)

1º PASSO: Escrever a equação da reação química mencionada

2º PASSO: Equilibrar essa equação

3º PASSO: Estabelecer uma regra de três, onde a primeira linha deve constar as relações teóricas elaboradas a partir dos coeficientes estequiométricos da reação envolvendo as grandezas envolvidas no problema

4º PASSO: A segunda linha da regra de três inserir os dados do problema e a incógnita

5º PASSO: Resolver a regra de três

Reagente limite ou limitante

É aquele reagente que não está em excesso. É chamado de reagente limite ou limitante pois ao ser integralmente consumido na reação, esta cessará. Os demais reagentes estarão em excesso

Resolução do Exercício

Passo 1 – Obter a equação ajustada ou balanceada

6 KI + 2 Fe(NO3)3 → 2 FeI3 +  6 KNO3

Passo 2 – Cálculo das massas molares de KI, Fe(NO3)2 e FeI3

Fazemos isso a partir das massas atômicas dos elementos de cada substância ou seja: K = 39 u; I = 127 u; Fe = 56 u; N = 14 u e O = 16 u

KI = 1 x 39 + 1 x 127 = 166 g/mol

Fe(NO3)2 = 1 x 56 + 2 x 14 + 2 x 3 x 16 = 180 g/mol

FeI3 = 1 x 56 + 3 x 127 = 437 g/mol

Passo 3 – Cálculo das massas em grama de KI, Fe(NO3)2 e FeI3

6 KI = 166 g/mol x 6 mol = 996 g

2 Fe(NO3)2 = 180 g/mol x 2 = 360 g

2 FeI3 = 437 g/mol x 2 = 874 g

Passo 4 – Cálculo da relação teórica entre as  massas de Fe(NO3)2 e de KI

Pelo passo 3 temos:

Massa Fe(NO3)2 / Massa  KI = 360 / 996 = 0,36 g de Fe(NO3)2 / 1 g de KI

Passo 5 – Cálculo da relação usada entre as  massas de Fe(NO3)2 e de KI

Pelos dados do problema  temos:

Massa Fe(NO3)2 / Massa  KI = 2300 g / 2000 g = 1,15 g de Fe(NO3)2 / 1 g de KI

Passo 6 – Identificação do reagente em excesso e do reagente que não está em excesso (reagente limite ou limitante)

Facilmente fazemos isto, comparando a relação do passo 4 com a do passo 5

Vemos que para cada grama de KI utilizada estamos usando uma quantidade maior de Fe(NO3)2 (1,15 g) em relação à teórica requerida (0,36 g)

Assim, o reagente que está em excesso é o Fe(NO3)2

Logo, para calcular a massa de FeI3 formada devemos usar o reagente que não está em excesso (reagente limite ou limitante) ou seja o KI

Passo 7 – Cálculo da massa de FeI3 formada

Vamos relacionar o KI com o FeI3 ou seja:

6 KI        ==           2 FeI3

996 g =========  874 g (vide Passo 3)

2000 g ======== m

m = 2000 x 874 / 996 = 1755 g

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