(Cesgranrio 94) O gás hidrogênio pode ser obtido em laboratório a partir da reação de alumínio com ácido sulfúrico, cuja equação química não-ajustada é dada a seguir:

Al + H2SO4 -- Al2(SO4)3 + H2

Um analista utilizou uma quantidade suficiente de H2SO4 para reagir com 5,4g do metal e obteve 5,71 litros do gás nas CNTP. Nesse processo, o analista obteve um rendimento aproximado de:
Dados: Al = 27

A
75%

B
80%

C
85%

D
90%

E
95%

Question

(Cesgranrio 94) O gás hidrogênio pode ser obtido em laboratório a partir da reação de alumínio com ácido sulfúrico, cuja equação química não-ajustada é dada a seguir:

Al + H2SO4 --> Al2(SO4)3 + H2

Um analista utilizou uma quantidade suficiente de H2SO4 para reagir com 5,4g do metal e obteve 5,71 litros do gás nas CNTP. Nesse processo, o analista obteve um rendimento aproximado de:
Dados: Al = 27

A
75%


B
80%


C
85%


D
90%


E
95%

Accepted Answer

Para resolver essa questão, precisamos calcular o rendimento da reação. Primeiro, ajustamos a equação química:

$$ 2 \text{Al} + 3 \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 + 3 \text{H}_2 $$

Agora, vamos calcular a quantidade de hidrogênio que deveria ser produzida teoricamente com 5,4 g de alumínio.

1. **Calcular a quantidade de mols de Al**:
   $$
   \text{Massa molar do Al} = 27 \, \text{g/mol}
   $$
   $$
   \text{Mols de Al} = \frac{5,4 \, \text{g}}{27 \, \text{g/mol}} = 0,2 \, \text{mol}
   $$

2. **Determinar a quantidade de H₂ produzida**:
   Pela estequiometria da reação, 2 mols de Al produzem 3 mols de H₂. Assim, 0,2 mol de Al produzirá:
   $$
   \text{Mols de } \text{H}_2 = 0,2 \, \text{mol Al} \times \frac{3 \, \text{mol H}_2}{2 \, \text{mol Al}} = 0,3 \, \text{mol H}_2
   $$

3. **Calcular o volume de H₂ nas CNTP (1 mol = 22,4 L)**:
   $$
   \text{Volume teórico de } \text{H}_2 = 0,3 \, \text{mol} \times 22,4 \, \text{L/mol} = 6,72 \, \text{L}
   $$

4. **Calcular o rendimento**:
   O volume obtido foi de 5,71 L, então o rendimento é:
   $$
   \text{Rendimento} = \frac{5,71 \, \text{L}}{6,72 \, \text{L}} \times 100\% \approx 85\%
   $$

**Resposta: C**

O rendimento aproximado é de 85%.

(Cesgranrio 94) O gás hidrogênio pode ser obtido em laborató...

Ask a question and receive an answer instantly