[Dúvida] Estequometria

O metal alumínio reage com o ácido clorídrico segundo a reação não balanceada:



Quando 2,7 g de alumínio reage com quantidade suficiente de ácido clorídrico são produzidos 3,58 L de gás hidrogênio quando
a temperatura é de 25 ºC e a pressão de 0,92 atm. Calcule o rendimento desta reação.

Nesse tipo de problema, devemos identificar, primeiro, qual seria a quantidade de matéria formada caso a reação tivesse 100% de rendimento, ou seja, se ela fosse estequiométrica. Para isso procederemos da seguinte forma:

1) Balanceamos a equação dada: 


2) Percebemos, então, que 2 mols de Alumínio formam 3 mols de hidrogênio. Sabendo-se que a massa do Al é 27 g/mol e que a massa do H2 é 2g/mol, temos que 54g de alumínio formam 6g de hidrogênio. Ou então, simplificando, dizemos que 9g de alumínio formam 1g de hidrogênio. Simplificando mais ainda, encontramos a seguinte razão: a cada grama de alumínio usada, produz-se 0,111 g de hidrogênio. Esse valor (0,111g) corresponde ao 100% de rendimento.

3) Veremos que na reação apresentada pelo problema, cada grama de alumínio produz quantia menor de hidrogênio. Acompanhe

4) O enunciado diz que foram usados 2,7 g de alumínio. Precisamos agora ver quantos gramas de hidrogênio foram produzidos. Faremos isso usando a seguinte equação:

Substituindo os valores do enunciado encontraremos o número de mols de hidrogênio (p = pressão; V = volume; n = número de mols; R = constante de valor 0,082; T = 298 K)



5) Encontramos assim, que n = 0,1348 mol. Multiplicamos isso pela massa molar do H2, que é 2 g/mol, e encontramos 0,27 g, aproximadamente

6) Vamos interpretar os dados. Para 2,7g de Alumínio, produziu-se 0,27g de Hidrogênio. Fazemos uma regra de três para achar quanto de hidrogênio produziu-se a cada grama de alumínio:

2,7 g de Al ---------- 0,27 g de H2
1 g de Al     ----------- 0,1 g

7) Agora falta apenas mais uma regra de três e tudo estará terminado. Sabemos que o 100% ocorre quando produz-se 0,111 g de H2, mas produzimos apenas 0,100 g... Verifiquemos então:

0,111g --------- 100%
0,1 g   ---------- x

X = 90%

A resposta do problema é portanto
O rendimento da reação é de 90%.


Obrigado, qualquer dúvida, poste.

Valeu!!