O tetróxido de triferro (Fe3O4), conhecido como magnetita, matéria prima do ímã natural ,encontrado na areia da praia, nos pombos, nas abelhas e nos cupins, é obtido, pelo menos teoricamente, a partir da reação do ferro com a água, que também produz gás hidrogênio. 3Fe + 4 H2O --> Fe3O4 + 4H2 Considerando que em um laboratório de química foram misturados 0,3 mol de ferro e 0,56 mol de água, diga qual reagente está em excesso e qual a quantidade do excesso
Soluções para a tarefa
Resposta: Considerando que 0,3 mol de Fe reagiram com 0,56 mol de água para formar o tetróxido de triferro e hidrogênio podemos afirmar que:
a) O reagente em excesso é a água (H2O)
b) O excesso de água é 2,88 g ou 0,16 mol
Explicação:
Vamos considerar a reação dada ajustada:
3 Fe + 4 H2O --> Fe3O4 + 4 H2
Dessa reação vamos retirar as substâncias que temos interesse ou seja:
3 Fe 4 H2O
Teoricamente a reação nos diz que:
3 mol de Fe origina 4 mol de H2O ou seja usamos
4 mol de H2O / 3 mol de Fe = 1, 33 mol de H2O / 1 mol de Fe
O problema diz que estamos usando
0,56 mol de H2O/0,3 mol de Fe = 1,86 mol de H2O / 1 mol de Fe
Comparando os dois valores verificamos que o problema está usando uma quantidade maior de H2O (1,86 MOL) do que o teórico recomenda (1,33 MOL). Assim, o reagente que está em excesso é a H2O
Para saber a quantidade em excesso vamos utilizar o reagente que não está em excesso (Fe) denominado de limite ou limitante e calcular quanto de água deveríamos ter ou seja:
3 Fe 4 H2O
3 mol 4 mol
0,3 mol Y
Y = 4x0,3/3 = 0,4 mol de H2O
Como foi usado 0,56 mol, o excesso será: 0,56 - 0,4 = 0,16 mol de H2O (é o excesso em quantidade de matéria)
A massa molar da H2O = 2x1+1x16 = 18 g/mol
Ou seja, o excesso em gramas será:
18 g ==========1 mol
Z 0,16 mol
Z = 2,88 g de H2O (é o excesso em gramas)
Resposta: c
Explicação:
3 Fe + 4 H2O --> Fe3O4 + 4 H2
3 mol--------4 mol
0,3 mol-----0,56 mol
Agora multiplica em cruz para achar o limitante e o excesso.
0,3 x 4=1,2 (limitante) ---> primeiro reagente
3 x 0,56 = 1,68 (excesso)-------> segundo reagente
o menor número é o limitante e o maior é o excesso. Assim, o Fe é o limitante e a água é o excesso, o que descarta as alternativas A e D.
Agora compara-se o Fe com a magnetita
3 mol de Fe----------1 mol de Fe3O4
0,3 mol de Fe-------- X mol de Fe3O4
x= 0,1 mol de magnetita
Por isso é a letra C