Se colocados 100,0 g de Al(s) e 40,0 g de Cr2
O3
em alta
temperatura, ocorrerá uma reação de oxidação de
alumínio seguindo a reação: 2 Al(s) + Cr2
O3
(s) → Al2
O3
(s)
+ 2 Cr(l). Identifique qual será o reagente limitante
desta reação e quantifque (em gramas) o excesso de
reagente que permanece sem reagir. Dados: 1 mol de
Al = 27 g Al, 1 mol de Cr2
O3
= 152,0 g Cr2
O3
.
Assinale a alternativa que possui ambas respostas
corretas.

Question

Se colocados 100,0 g de Al(s) e 40,0 g de Cr2
O3
 em alta
temperatura, ocorrerá uma reação de oxidação de
alumínio seguindo a reação: 2 Al(s) + Cr2
O3
(s) → Al2
O3
(s)
+ 2 Cr(l). Identifique qual será o reagente limitante
desta reação e quantifque (em gramas) o excesso de
reagente que permanece sem reagir. Dados: 1 mol de
Al = 27 g Al, 1 mol de Cr2
O3
 = 152,0 g Cr2
O3
.
Assinale a alternativa que possui ambas respostas
corretas. Alternativa A: Cr2
O3
 e 85,8 g de Al Ou Alternativa B: Cr2
O3
 e 0,0035 g Al Ou Alternativa C: Cr2
O3
 e 4,5 g Cr2
O3 Ou Alternativa D: Al e 4,5 g Cr2
O3 Ou Alternativa E: Al e 2,25 g Cr2
O3

Qconcursos · Accepted Answer

Alternativa [A] Cr2
O3
 e 85,8 g de Al Tema Central: A questão aborda um conceito fundamental em Cinética Química e Estequiometria, que é identificar o reagente limitante em uma reação química e calcular o excesso do reagente que não reagiu. Esses conceitos são essenciais para entender como as reações químicas ocorrem e são amplamente cobrados em concursos públicos.

Conceito Teórico: Em uma reação química, o reagente limitante é aquele que determina a quantidade máxima de produto que pode ser formado, pois é o primeiro a se esgotar. A quantidade de reagente em excesso é o que resta do outro reagente após a reação ter ocorrido totalmente. Para calcularmos o reagente limitante, comparamos as quantidades de substâncias com base nas suas proporções molares dadas pela equação balanceada da reação.

Para a reação dada: 2 Al(s) + Cr2O3(s) → Al2O3(s) + 2 Cr(l), temos:

1 mol de Al = 27 g
    1 mol de Cr2O3 = 152 g

Primeiro, convertemos a massa dos reagentes em mols:

Alumínio (Al): 100,0 g / 27 g/mol = 3,70 mol de Al
    Óxido de Cromo (Cr2O3): 40,0 g / 152 g/mol = 0,263 mol de Cr2O3

De acordo com a estequiometria da reação, 2 mols de Al reagem com 1 mol de Cr2O3. Assim, para 0,263 mol de Cr2O3, necessitaríamos de 0,526 mol de Al. Como temos 3,70 mol de Al disponíveis, o Cr2O3 é o reagente limitante.

Agora calculamos o excesso de Al:

Reagiu: 0,526 mol de Al × 27 g/mol = 14,2 g de Al
    Excesso de Al: 100,0 g - 14,2 g = 85,8 g de Al

Justificativa da Alternativa Correta: A opção A está correta porque identifica o Cr2O3 como o reagente limitante e calcula corretamente o excesso de 85,8 g de Al que não reagiu.

Análise das Alternativas Incorretas:

B: Apresenta um cálculo extremamente baixo para o excesso de Al, o que está incorreto com base na estequiometria.
    C: Calcula erroneamente o excesso de Cr2O3, pois este é o reagente limitante e deveria se esgotar.
    D e E: Ambas erroneamente identificam Al como o reagente limitante, o que está em desacordo com a análise estequiométrica realizada.

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