6) Hidrogênio gasoso, H2, reage com óxido de ferro, Fe2O3, a temperaturas elevadas para formar água gasosa e ferro metálico. Produzindo 3,333 g de ...

A equação química balanceada para a reação entre hidrogênio gasoso e óxido de ferro é: Fe2O3 + 3H2 → 2Fe + 3H2O A partir da equação química, podemos ver que a proporção molar entre Fe2O3 e H2 é 1:3. Isso significa que para cada mol de Fe2O3, são necessários 3 mols de H2. a) Para calcular a massa de Fe2O3 necessária, precisamos primeiro determinar quantos mols de Fe2O3 são necessários. Podemos usar a massa molar do Fe2O3 para converter a massa de Fe produzida em mols: MFe2O3 = 2 x 55,85 g/mol + 3 x 16,00 g/mol = 159,70 g/mol nFe = mFe / MFe = 3,333 g / 55,85 g/mol = 0,0596 mol Fe Como a proporção molar entre Fe2O3 e Fe é 1:2, precisamos da metade desse número de mols de Fe2O3: nFe2O3 = nFe / 2 = 0,0298 mol Fe2O3 Agora podemos usar a massa molar do Fe2O3 novamente para calcular a massa necessária: mFe2O3 = nFe2O3 x MFe2O3 = 0,0298 mol x 159,70 g/mol = 4,75 g Portanto, são necessários 4,75 g de óxido de ferro. b) Como a proporção molar entre Fe2O3 e H2 é 1:3, precisamos de três vezes mais mols de H2 do que de Fe2O3: nH2 = 3 x nFe2O3 = 3 x 0,0298 mol = 0,0894 mol Agora podemos usar a massa molar do H2 para calcular a massa necessária: MH2 = 2 x 1,01 g/mol = 2,02 g/mol mH2 = nH2 x MH2 = 0,0894 mol x 2,02 g/mol = 0,180 g Portanto, são necessários 0,180 g de hidrogênio.