Questão n° 3511,2 g de sucata, contendo ferro, reagiram com quantidade suficiente de ácido clorídrico em solução produzindo solução de cloreto de ferro II e gás hidrogênio. O gás formado foi aprisionado em um balão com 1 L de volume, exercendo uma pressão de 2,46 atm, sob temperatura de 27°C. Considerando-se que somente o ferro que reagiu seja capaz de produzir o gás hidrogênio, é possível afirmar que o teor de ferro, na sucata, é deDados: massa molar (g-mol*1) Fe = 56-1 -1constante universal dos gases ideais (R) = 0,082 atnvL mol Ka)90%b)80%c)70%d)60%e)50%
Soluções para a tarefa
Olá,
Podemos resolver essa questão utilizando a equação de Clapeyron que relaciona as três variáveis de estado (p, V, T) com o número de partículas que compõe um gás e mais algumas relações.
p . V = n . R . T
Para a resolução, é importante montarmos a reação entre o ferro presente na sucata e o ácido clorídrico:
Fe + 2 HCl ----> FeCl₂ + H₂
Assim, temos que 1 mol de Fe produz 1 mol de H₂.
Aplicando a fórmula de Clapeyron, podemos determinar o número de mols do H₂.
p . V = n . R . T
2,26 . 1 = n . 0,082 . (27 + 273) --> temperatura deve ser em K.
nH₂ = 0,1 mol
Sabendo pela reação química que 1 mol de Fe produz 1 mol de H₂, então como foi produzido 0,1 mol de H₂ na reação da sucata com o ácido clorídrico, temos que 0,1 mol de Fe reage com 0,1 mol de H₂.
Calculando a massa de Fe que reage com o HCl:
m Fe = n Fe x mol do Fe
m Fe = 0,1 x 56
m Fe = 5,6 g
Portanto, o teor de Ferro na sucata (% Fe) será:
% Fe = m Fe/m sucata
% Fe = 5,6/11,2
% Fe = 50 %
Resposta correta: alternativa E.