Durante as batalhas navais da 2a. Guerra Mundial, produzia-se cortinas de fumaça ao se pulverizar, no ar úmido, tetracloreto de titânio. A reação que ocorria pode ser descrita pela seguinte equação não balanceada:
TiCl4 + 2H2O TiO2 + 4HCl
A densa fumaça era causada pela formação de TiO2.
Quantos mol de H2O são necessários para reagir com 6,50 mol de TiCl4 ?
Quantos quilos de HCl são formados quando 100,0 kg de TiCl4 com 85% de pureza reagem ?
Quantos gramas de TiO2 são formados a partir de 14, 4 mol de TiCl4 ?
O primeiro passo é calcularmos o peso molecular de cada ingrediente e produtos da reação:
Peso Molecular do TiCl4= 189,667
Peso Molecular da H2O= 18
Peso Molecular do TiO2= 79,967
Peso Molecular do HCl= 36,45
a) Quantos mol de H2O são necessários para reagir com 6,50 mol de TiCl4 ?
Da reação: TiCl4 + 2H2O -> TiO2 + 4 HCl
Temos, 1 Mol TiCl4 reage com 2 Mol de H2O; então 6,5 mol de TiCl4 reagirão com 2 x 6,5= 13 mol de H2O
b) Quantos quilos de HCl são formados quando 100,0 kg de TiCl4 com 85% de pureza reagem ?
Como a pureza do TiCl4 é de 85% em 100 Kg do produto teremos 85 Kg de TiCl4
Da equação de reação sabemos que 1 mol de TiCl4 geram 4 mol de HCl, ou seja, 189,667 Kg de TiCl4 geram 145,8 Kg de HCl, fazendo a regra de três obtemos:
189,667 Kg TiCl4 - 145,8 Kg HCl
85 Kg TiCl4 - X
X= (145,8 . 85) / 189,667
X= 65,34 Kg de HCl
c) Quantos gramas de TiO2 são formados a partir de 14, 4 mol de TiCl4 ?
Ainda utilzando a equação de reação sabemos que 1 mol de TiCl4 geram 1 mol de TiO2 que equivale a 79,867 g
Disso podemos fazer a seguinte regra de três:
1 mol TiCl4 - 79,867 g TiO2
14,4 mol TiCl4 - Y
Y= (14,4 . 79,867) / 1
Y= 1150,08 g
1)
Pela estequiometria, temos:
\(1\)mol de \(TiCl_4\)------------\(2\)mol de \(H_2O\)
\(6,5\) mol de \(TiCl_4\)----------\(x\)
\(x= 2.6,5=13\) mol de \(H_2O\)
Portanto, são necessários \(\boxed{13}\)mols de \(H_2O\)
2)
\(85\%\) de pureza nos dá:
\(0,85*100kg=85kg \:\:de\:\:TiCl_4\)
Pela estequiometria:
\(1\)mol de \(TiCl_4\)------------\(4\)mol de \(HCl\)
\(85\)kg de \(TiCl_4\)---------\(x\)
\(x= 4.85= 340kg\)
Portanto, são necessários \(\boxed{340kg}\) de \(HCl\)
3)
Pela estequiometria:
\(1\)mol de \(TiCl_4\)-------------\(1\)mol de \(TiO_2 \)
\(14,4\) mol de \(TiCl_4\)----------\(x\)
\(x= 14,4\)mols de \(TiO_2 \)
Portanto, são necessários \(\boxed{ 14,4}\) mols de \(TiO_2 \)
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