quinta-feira, 26 de maio de 2016

CÁLCULO(VÁRIAS REAÇÕES) - 05

05) A substância sulfeto de chumbo(PbS), pode ser convertida em chumbo metálico(Pb), por meio da seguinte sequência de reações:

I) 2 PbS(s)  +  3 O2(g)  => 2 PbO(s)  +  2 SO2(g)

II) PbO(s)  +  C(s) => 1 Pb(l)  +  CO(g)

III) PbO(s)  +  CO(g) => 1 Pb(l)  +  CO2(g)

Se iniciarmos a reação com 239,3gramas de sulfeto de chumbo, quantos gramas de chumbo metálico se obtêm teoricamente?

RESOLUÇÃO

Observe que a quantidade de óxido de chumbo (PbO) formada na primeira etapa é igual a 2 mols e a quantidade consumida na segunda e na terceira etapas somadas é igual a 2 mols também, logo a relação estequiométrica entre o sulfeto de chumbo (PbS) e o chumbo metálico (Pb) somados na segunda e na terceira etapa é de 2 mols para 2 mols.

Massas envolvidas nas reações.

2 PbS => 2 .(207,3 + 32,0)  = 478,6 gramas

2 Pb = 207,3 .2 = 414,6 gramas

Cálculo da massa de chumbo metálico formada.

478,6g(PbS) ................ 414,6g(Pb)
239,3g (PbS) ...............  x g (Pb)

x = 207,3 gramas de chumbo metálico serão formadas.

CÁLCULO(VÁRIAS REAÇÕES) - 04

04) Considere as equações que representam as reações utilizadas na obtenção do ácido nítrico.

I) 4 NH3 + O2 =>  4 NO  + 6 H2O 

II)  2 NO + O=> 2 NO2

III) 3 NOH2O  => 2 HNO+ NO

Calcule a massa de amônia necessária para a preparação de 6,3 gramas de ácido nítrico.

Observe que o NH3 aparece na reação I, enquanto o HNO3, esta na reação III.

Verifique que o NO participa das reações I e II e as quantidades devem ficar iguais, logo precisamos multiplicar a II por 2.

Verifique que o NO2 aparece nas reações II e III e as quantidades também devem ficar iguais, como multiplicamos a II por 2 a quantidade de NO2 ficará igual a 4 então multiplicamos a III por 4/3 e teremos quantidade iguais.

I) 4 NH3 + O2 =>  4 NO  + 6 H2O

II) [
2 NO + O=> 2 NO2] . 2

III) [3 NOH2O  => 2 HNO+ NO] . 4/3

Portanto a partir de 4 mols de NHteremos a formação de 8/3 mol de HNO3.

Cálculo da massa de amônia(NH3) necessária para produzir 6,3 gramas de ácido nítrico (HNO3)

4 NH3  = 4 . [ (1 . 14)  +  (3 .1)] = 68gramas

8/3 HNO3 = 8/3 . [ (1 .1)  +  (1 .14)  +  (3 .16)] = 168g

68g(NH3) .............  168g(HNO3)
x g (NH3) .............  6,3g(HNO3)

x = 2,55gramas

CÁLCULO(VÁRIAS REAÇÕES) - 03

03) As reações químicas abaixo representam um dos processos de obtenção do ferro.

I. 2 C(s) + O2(g) => 2 CO(g)

II. Fe2O3(s) + 3 CO(g) => 2 Fe(s) + 3 CO2(g)

Com base nessas reações, calcule a massa de carbono, em gramas, necessária à obtenção de 111,6g de ferro, expressando o resultado com dois algarismos significativos.

RESOLUÇÃO

Observe que a quantidade de monóxido de carbono (CO) produzida na primeira etapa será consumida na segunda etapa ao reagir com o óxido de ferro III, mas para isso a quantidade deve ser a mesma e nas reações dadas esta diferente, logo teremos que usar um artifício matemático para igualar, ou seja multiplicaremos a primeira etapa por 3 e a segunda etapa por 2, deixando assim as quantidades de monóxido de carbono iguais.

I. [2 C(s) + O2(g) => 2 CO(g)] . 3

II. [Fe2O3(s) + 3 CO(g) => 2 Fe(s) + 3 CO2(g)] . 2

A nova leitura será 6 mols de carbono (6 .12gramas) reagem e produzem no final do processo 4 mols de ferro (4 . 55,8gramas).

Cálculo da quantidade de carbono utilizada na produção de 111,6 gramas de ferro.

72g C  .................  223,2g de Fe
x g C ...................  111,6g Fe

x= 36,0 gramas de carbono serão utilizados nesse processo.