Um experimento mostrou que 108 gramas de alumínio metálico reagem completamente com 96 gramas de oxigênio gás, originando apenas óxido de alumínio. Determine amassa do óxido produzido a partir de 30,0 gramas de alumínio e 32,4 gramas de oxigênio, indique o reagente limitante e a massa do reagente em excesso.
Soluções para a tarefa
2Al + 3/2 O2 ----> Al2O3
A segunda coisa é descobrir que enta em excesso:
30g_______ Yg(massa do O)
54g/mol___________48g/mol
Y= 26,6 g , se temos 32,4 g para o oxigênio é sinal que ele esta em excesso
30g________________X
54g/mol_____________102g/mol
X= 56,6 g de Al2O3
Massa do excesso: é o 02
m=32,4 - 26,6= 5,8 g
A massa do óxido de alumínio produzido a partir de 30 gramas de alumínio e 32,4 gramas de oxigênio é de 56,67 gramas. O reagente limitante é o alumínio e a massa de reagente em excesso é de 5,73 gramas.
Reagente limitante x reagente em excesso
O reagente limitante é aquele que é totalmente consumido na reação. Ele quem limita a formação de produto na reação.
O reagente em excesso é aquele que não é totalmente consumido na reação, sobrando uma parte deste.
Cálculos
Para a reação do alumínio com oxigênio formando óxido de alumínio, tem-se a seguinte equação balanceada:
4 Al + 3 O₂ → 2 Al₂O₃
4 mol de alumínio metálico reage com 3 mol de oxigênio produzindo 2 mol de óxido de alumínio.
Consultando uma tabela periódica, as massas molares das substâncias são:
Al = 27 g/mol
4 mol de alumínio = 4 x 27 = 108 g
O₂ = 16 x 2 = 32 g/mol
3 mol de oxigênio = 3 x 32 = 96 g
Al₂O₃ = 27 x 2 + 16 x 3 = 102 g/mol
2 mol de óxido de alumínio = 204 g
Para determinar a massa de óxido de alumínio produzido, a partir das massas de reagentes apresentadas na questão, primeiramente, deve-se identificar o reagente limitante e o reagente em excesso, conforme duas regras de três.
Primeira regra de três
Na primeira regra de três, será determinada a massa de oxigênio necessária para reagir com 30 gramas de alumínio.
108 g Al ----- 96 g de O₂
30 g de Al--- x
x = 26,67 g de O₂
Obs.: Massa de oxigênio inferior (26,67 g) a que está disponível (32,4 g).
Segunda regra de três
Na segunda regra de três, será determinada a massa de alumínio necessária para reagir com 32,4 gramas de oxigênio.
108 g de Al ------ 96 g de O₂
x ------ 32,4 g de O₂
x = 36,45 g de Al
Obs.: Massa de alumínio superior (36,45 g) a que está disponível (30 g).
Chegando a conclusão do reagente limitante e reagente em excesso
Olhando somente para a primeira regra de três, a massa de oxigênio para reagir com 30 gramas de alumínio é de 26,67 g de oxigênio.
De acordo com o enunciado da questão, há disponibilidade de 30 gramas de alumínio e 32,4 gramas de oxigênio, ou seja, a quantidade de oxigênio necessária para reagir com o alumínio é inferior (26,67 g) a que está disponível (32,4 g). Logo, o oxigênio é o reagente em excesso, pois não será totalmente consumido.
Para calcular o excesso basta fazer a diferença entre:
32,4 g - 26,67 g = 5,73 g
Olhando para a segunda regra de três, a massa de alumínio necessária para reagir com 32,4 gramas de oxigênio é de 36,45 g.
Conforme o enunciado da questão, só há disponibilidade de 30 gramas de alumínio e não 36,45 gramas, logo, o alumínio é o reagente limitante.
Determinando a massa de óxido
Como já foi identificado o reagente limitante, pode-se determinar a massa de óxido produzida, conforme a regra de três:
108 g de Al ------- 204 g de Al₂O₃
30 g de Al ------- x
x = 56,67 g de Al₂O₃
Entenda mais sobre reagente limitante e reagente em excesso: https://brainly.com.br/tarefa/25933452?referrer=searchResults
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