Question

Quando o composto inorgânico fluoropatita (Ca5(PO4)3F) é colocado na presença do ácido sulfúrico (H2SO4), ocorre uma reação química com a consequente formação de ácido fosfórico (H3PO4), sulfato de cálcio (CaSO4) e ácido fluorídrico (HF). Veja a equação química balanceada que representa o processo: Ca5(PO4)3F + 5 H2SO4 → 3 H3PO4 + 5 CaSO4 + HF
Se uma massa de 1850 g de fluoropatita reagir com 490 g de ácido sulfúrico, qual será a massa em gramas do reagente em excesso que sobrará na reação?

Answer 1

A massa em gramas do reagente em excesso que sobrará na reação é de 0,52g.

Vamos aos dados/resoluções:

Como o enunciado forneceu a massa utilizada dos dois reagentes e pede a massa do reagente limitante, basta realizar o seguinte desenvolvimento:

(I) Determinar as massas molares de todos os participantes da reação por meio das massas atômicas dos elementos.

Ca5(PO4)3F = 5.40 + 3.31 + 12.16 + 1. 19 = 504 g/mol

H2SO4 = 2.1 + 1.32 + 4.16 = 98 g/mol

H3PO4 = 3.1 + 1.31 + 4.16 = 98 g/mol

CaSO4 = 1.40 + 1.32 + 4.16 = 136 g/mol

HF = 1 + 19 = 20 g/mol

(II) Com isso, podemos determinar quem é o reagente em excesso e quem é o reagente limitante.

Como temos a proporção molar de 1 mol para 1 mol nos reagentes em específico, logo, a massa molar do Ca5(PO4)3F na equação é de 504 g (504.1) e a do H2SO4 é de 490 g (98.5). O enunciado indica que foram utilizados 18,5 g de fluoropatita e 49 g de ácido sulfúrico. A relação entre as massas do Ca5(PO4)3F é maior que as do H2SO4, como visto a seguir:

Ca5(PO4)3F = 504/18,5 = 27,2 logo, é o reagente limitante.

H2SO4 = 490/49 = 10, logo, é o reagente em excesso.

(III) Portanto, agora vamos determinar a massa do reagente em excesso realmente utilizada na reação.

Para isso, deveremos montar uma regra de três envolvendo os dados do reagente limitante e a massa molar do H2SO4 na equação, então:

Ca5(PO4)3F + 5 H2SO4

504g -------- 490g

18,5g -------- x

504.x = 18,5.490

x = 9065 / 504

x = 17,98 g

(IV) Finalizando então, vamos determinar a quantidade em excesso de H2SO4:

Para calcular a quantidade de H2SO4 que sobrará, basta subtrair 18,5g, que foram indicados pelo enunciado, pelos 17,98 g realmente utilizados, logo teremos:  

18,5- 17,98 = 0,52 g

espero ter ajudado nos estudos, bom dia :)

Answer 2

Resposta:Letra d)

Explicação:

. Como o exercício forneceu a massa utilizada dos dois reagentes e pede a massa do reagente limitante, basta realizar os seguintes passos:

1o Passo: Determinar as massas molares de todos os participantes da reação por meio das massas atômicas dos elementos.

Ca5(PO4)3F = 5.40 + 3.31 + 12.16 + 1. 19 = 504 g/mol

H2SO4 = 2.1 + 1.32 + 4.16 = 98 g/mol

H3PO4 = 3.1 + 1.31 + 4.16 = 98 g/mol

CaSO4 = 1.40 + 1.32 + 4.16 = 136 g/mol

HF = 1 + 19 = 20 g/mol

2o Passo: Determinar quem é o reagente em excesso e quem é o reagente limitante.

Como temos a proporção molar de 1 mol para 1 mol nos reagentes, logo, a massa molar do Ca5(PO4)3F na equação é de 504 g (504.1) e a do H2SO4 é de 490 g (98.5). O exercício indica que foram utilizados 18,5 g de fluoropatita e 49 g de ácido sulfúrico. A relação entre as massas do Ca5(PO4)3F é maior que as do H2SO4, como visto a seguir:

Ca5(PO4)3F = 504 = 27,2 logo, é o reagente limitante;

                    18,5

H2SO4 = 490 = 10, logo, é o reagente em excesso.

              49

3o Passo: Determinar a massa do reagente em excesso realmente utilizada na reação.

Para isso, devemos montar uma regra de três envolvendo os dados do reagente limitante e a massa molar do H2SO4 na equação:

Ca5(PO4)3F + 5 H2SO4

504g--------490g

18,5g-------- x

504.x = 18,5.490

x = 9065

     504

x = 17,98 g

4o Passo: Determinar a quantidade em excesso de H2SO4 :

Para calcular a quantidade de H2SO4 que sobrará, basta subtrair 18,5g, que foram indicados pelo exercício, pelos 17,98 g realmente utilizados, logo:

18,5- 17,98 = 0,52 g