A equação a seguir apresenta uma importante reação para a p...

Tema Central da Questão: A questão envolve a representação de transformações químicas, especificamente uma reação de redução do minério de ferro (Fe₃O₄) para produzir ferro metálico (Fe). A análise consiste em determinar o reagente que ficará em excesso após a reação completa.

Resumo Teórico: Em uma reação química, a quantidade de produtos e reagentes é regida pela estequiometria. Para determinar o reagente em excesso, é necessário calcular a quantidade de cada reagente em mols e compará-las com a proporção dada pela equação balanceada. A equação fornecida é:

Fe₃O₄ + 4 H₂ → 3 Fe + 4 H₂O

Esta equação indica que 1 mol de Fe₃O₄ reage com 4 mols de H₂ para formar os produtos.

Cálculos e Justificativa para a Alternativa Correta:

1. Cálculo de mols de Fe₃O₄: A massa molar de Fe₃O₄ é 232 g/mol. Assim, 348 g correspondem a 348 g / 232 g/mol ≈ 1,5 mol de Fe₃O₄.
2. Cálculo de mols de H₂: A massa molar de H₂ é 2 g/mol. Assim, 16 g correspondem a 16 g / 2 g/mol = 8 mols de H₂.
3. De acordo com a estequiometria da reação, 1 mol de Fe₃O₄ requer 4 mols de H₂. Assim, 1,5 mol de Fe₃O₄ requer 1,5 × 4 = 6 mols de H₂.
4. Como temos 8 mols de H₂ disponíveis, haverá um excesso de 8 - 6 = 2 mols de H₂, o que corresponde a 4 g de H₂ (2 mol × 2 g/mol).

Portanto, a correta é a Alternativa B: haverá excesso de 4g de H₂.

Análise das Alternativas Incorretas:

• Alternativa A: Aponta um excesso de 8g de H₂, o que não é correto, pois o excesso é de apenas 4g.
• Alternativa C: Sugere um excesso de 232g de Fe₃O₄, o que não faz sentido, pois todo o Fe₃O₄ é consumido.
• Alternativa D: Indica um excesso de 116g de Fe₃O₄, o que também não é possível, dado que o Fe₃O₄ é o reagente limitante.
• Alternativa E: Afirma que não há excesso de reagentes, o que está incorreto, pois há excesso de H₂.

Estratégias de Interpretação: Identifique o reagente limitante e o excesso comparando os mols disponíveis com os requeridos pela equação balanceada. Sempre calcule a quantidade de substâncias em mols para precisão.

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Fe304 ----- H2

232g ------ 8g

348g ------ 16g

notem : Fe304 aumenta 1,5x, já o h2 aumenta 2x

Logo, o h2 estará em excesso.

1,5x8= 12g

portanto, era para o h2 ter 12 g, porém foi adicionado 16 g

16-12= 4 g em excesso.

Letra B

Fe304 ----- H2

232g ------ 8g

348g ------ 16g

notem : Fe304 aumenta 1,5x, já o h2 aumenta 2x

Logo, o h2 estará em excesso.

1,5x8= 12g

portanto, era para o h2 ter 12 g, porém foi adicionado 16 g

16-12= 4 g em excesso.

Letra B