O carbeto de silício (SiC) possui uma estrutura idêntica à do diamante e, por isso, apresenta elevada dureza, sendo utilizado, por exemplo, na confecção de esmeril para afiar facas e no corte de vidros. Uma forma de obtenção do carbeto de silício dá-se por meio da reação de aquecimento de coque com areia, conforme expressa a equação a seguir:
3 C + SiO2 SiC + 2 CO
Determine a massa de carbeto de silício, em kg, que se forma a partir da utilização de 1,8 x 10*26 átomos de carbono presente no coque.
Soluções para a tarefa
Resposta: Aproximadamente 4kg de carbeto de silício.
Explicação: A reação dada na questão é:
3C + SiO2 ----> SiC + 2CO
Como a equação química acima já está balanceada, não precisamos ajustar nenhum coeficiente estequiométrico da reação.
Temos que o mol é dado pelo número de Avogadro, equivalente a 6,023*10^23. Este número pode representar átomos, moléculas ou partículas. Aproximando esse valor para 6*10^23 partículas por mol, temos:
1,8*10^26/6*10^23=0,3*10^3=300mols de C
Pela estequiometria da reação:
300mols de C*1mol de SiC/3mols de C=
=100mols de SiC
Consultando uma tabela periódica, temos os valores das massas atômicas do carbono e do silício como 28,085 e 12,011, respectivamente. Aproximando esses valores para 28,1 e 12, temos que a massa molecular do SiC é
MM=28,1+12=40,1g/mol=40,1kg/mol
Então, a massa obtida de carbeto de silício em kg é: m=100mol*(1kmol/1000mol)*40,1kg/mol
m=4,01 kg de SiC