(PUC Minas-2019) A reação a seguir é empregada na produção de oxigênionna máscaras de aviões:
4Fe + 4NaClO3 --> 2Fe2O3 + NaCl + 3O2
Assinale a massa de Fe necessária para produzir 145,6L de oxigênio em CNTP.
a)208
b)432
c)364,56
d)485,33
Soluções para a tarefa
Resposta:
Letra D) 485,33
Explicação:
Primeiramente, faremos uma regra de 3 para obtermos a quantidade de Fe necessária em litros (L):
89,6 - 67,2
x - 145,6
Portanto, a quantidade de Fe necessária em litros é de: 194,1333...
Em segunda instância, faremos a regra de 3 para obtermos a quantidade de Fe necessária em gramas (g) com informações do cálculo anterior:
194,1333... - 22,4
x - 56
Portanto, a quantidade necessária de Fe em massa para a produção pedida é de exatamente: 486,33...
A conversão de ferro metálico em óxido de ferro com a produção de oxigênio gasoso, possui uma proporção em mol onde 4 mols de ferro produzem 3 mol de oxigênio, utilizando essa proporção, sabendo que o oxigênio é um gás ideal podemos chegar no resultado de 485,33g de Fe
Estequiometria
Analisando a reação química percebemos a proporção entre Fe e oxigênio. Quatro mols de Fe produzam três mols de oxigênio.
- Lembrando as leis dos gases ideais, 1 mol de qualquer gás na CNTP equivale a 22,4 L de volume. Ou seja, precisamos descobrir quantos mols de oxigênio equivalem 145,6 L. Para isso podemos usar uma regra de três simples, no qual x é o número de mols de oxigênio.
1 mol - 22,4 L
x - 145,6 L
x = 145,6L / 22,4
x= 6,5 mol de oxigênio
- Relembrando a proporção entre Fe e oxigênio, onde y é quantidade necessária em mol de Fe para produzir 6,5 mol de oxigênio.
4 mol de Fe - 3 mol de O
y - 6,5 mol de O
y= 8,7 mol de Fe
- Para descobrirmos a massa de Fe, utilizamos a massa molar deste elemento que nos fornece a relação entre massa em gramas e mol. Sabendo que a massa molar do Fe metálico é de 55,84 g/mol temos:
1 mol de Fe ----- 55,84g
8,7 mol de Fe ----- z
Sendo z a quantidade em massa de Fe para produzir 8,66 mol de Fe, z =485,33 g de Fe.
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