Question

(Ufpa 2016) Fósforo branco P4 pode ser produzido segundo a equação química (não balanceada) dada abaixo: Ca3(PO4)2 + SiO2 + C à P4 + CaSiO3 + CO Considerando que a reação é 100% eficiente, o número de mols de CO liberados para cada mol de P4 produzido será de

Answer 1

Olá Lyh, tudo bem?

 

Vc por acaso lembra daquela máxima “na natureza nada se perde, nada se cria, tudo se transforma”?

 

Ela fala de um pensamento existente na química onde a mesma quantidade de átomos colocados como reagentes tem que contar nos produtos. Essa é a idéia do balanceamento. E é o que temos que fazer aqui.

 

1ª coisa) estabelecer como 1 a molécula com maior numero de átomos diferentes.

 

                 1 Ca₃(PO₄)₂ + SiO₂ + C ⇒ P₄ + CaSiO₃ + CO   

- 1 molecula de Ca₃(PO₄)₂ contem: 3Ca e 2 PO₄ (ou seja, 2P e 8Oxig)  
- 1 molécula P₄ apresenta 4 atomos de P.
Como nos meus reagentes tem 2, temos meia molécula, certo? Ou seja ½.

                 1 Ca₃(PO₄)₂ + SiO₂ + C ⇒ ½ P₄ + CaSiO₃ + CO    

-Agora a ordem dos fatores é indiferente.

-Como precisamos saber do CO, precisamos saber de toda quantidade de oxigênio dos reagentes e produtos. Assim, vamos ter que balancear tudo, não tem jeito.

1 Ca₃(PO₄)₂ + SiO₂ + C ⇒ ½ P₄ + 3CaSiO₃ + CO    

1 Ca₃(PO₄)₂ + 3SiO₂ + C ⇒ ½ P₄ + 3CaSiO₃ + CO     

 

Para saber quantidade de CO para dar a quantidade certa de oxigênios :

1 Ca₃(PO₄)₂ + 3SiO₂ + C ⇒ ½ P₄ + 3CaSiO₃ + CO     

1.2.4 oxig   +  3.2 oxig      ⇒                 3.3      +  x  
8 oxig         +     6 oxig      ⇒                    9      +  x
                14 oxig              ⇒                    9      +  x
                           X = 14 – 9 = 5 oxigenios   

Portanto:    1 Ca₃(PO₄)₂ + 3SiO₂ + C ⇒ ½ P₄ + 3CaSiO₃ + 5CO        

Que só para concluir:  1 Ca₃(PO₄)₂ + 3SiO₂ + 5C ⇒ ½ P₄ + 3CaSiO₃ + 5CO


Como a pergunta quer saber quantos mols de CO são liberados para CADA MOL DE P₄, vamos dobrar a proporção para chegarmos nessa relação.  

            2 Ca₃(PO₄)₂ + 6SiO₂ + 10C ⇒ 1P₄ + 6CaSiO₃ + 10CO

Assim, para cada mol de P₄ são liberados 10 mols de CO.  
 
Beleza?  
Qualquer dúvida, só chama
;)