a) qual a equação representativa da reação que ocorreu com a adição do ferro?
b) de que forma o metal é retirado da solução?
c) qual a concentração inicial do [tex3]Al^{+3}[/tex3] ?
Resposta
S/ GAB
IME/ITA ⇒ (IME-88/89) Estequiometria Tópico resolvido
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Jigsaw
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Mai 2020
15
09:50
(IME-88/89) Estequiometria
(IME-88/89) Sabendo-se que foram consumidos 1,68 g de ferro pulverizado para retirada completa de um dos metais presentes em 1,00 l de solução aquosa, que contém n moles de [tex3]Al^{+3}[/tex3]
, m moles de [tex3]Cu^{+2}[/tex3]
, 0,0200 moles de [tex3]Zn^{+2}[/tex3]
e 0,130 moles de [tex3]Cl^-[/tex3]
, responda aos quesitos abaixo:
a) qual a equação representativa da reação que ocorreu com a adição do ferro?
b) de que forma o metal é retirado da solução?
c) qual a concentração inicial do [tex3]Al^{+3}[/tex3] ?
S/ GAB
a) qual a equação representativa da reação que ocorreu com a adição do ferro?
b) de que forma o metal é retirado da solução?
c) qual a concentração inicial do [tex3]Al^{+3}[/tex3] ?
S/ GAB
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Ósmio
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Mai 2020
15
11:58
Re: (IME-88/89) Estequiometria
Olá Jigsaw
a) O único elemento que pode ser reduzido por um agente redutor moderado/fraco como o ferro é o cobre já que é um metal nobre. Assim, temos:
[tex3]Cu^{2+}+Fe\rightarrow Fe^{2+}+Cu[/tex3]
B) Com o consumo do ferro pulverizado, forma-se um precipitado que é o cobre metálico e que como é uma mistura heterogênea formada por um sólido + um líquido imiscíveis, uma filtração simples já é o suficiente. Se quiser otimizar o tempo, pode-se usar filtração a vácuo também.
C) Dadas as reações de dissolução:
[tex3]AlCl_3\rightarrow Al^{3+} + 3Cl^{-}\\ZnCl_2\rightarrow Zn^{2+} + 2Cl^{-}\\CuCl_2\rightarrow Cu^{2+} + 2Cl^{-}[/tex3]
Vamos fazer o balanço de cargas:
[tex3][Cl^{-}]=2×[Cu^{2+}]+3×[Al^{3+}]+2×[Zn^{2+}][/tex3]
Agora, vamos descobrir a concentração inicial de cobre:
Se a reação entre ele e o ferro é 1mol para 1mol, temo:
[tex3]n_{cu}=\frac{1,68}{56}=0,03mol\\M_{cu}=\frac{n}{1}=0,03mol/l[/tex3]
Assim, ficamos com:
[tex3]0,13=2×0,03+3×[Al^{3+}]+2×0,02\\ [Al^{3+}]=0,01mol/l[/tex3]
Espero ter ajudado
a) O único elemento que pode ser reduzido por um agente redutor moderado/fraco como o ferro é o cobre já que é um metal nobre. Assim, temos:
[tex3]Cu^{2+}+Fe\rightarrow Fe^{2+}+Cu[/tex3]
B) Com o consumo do ferro pulverizado, forma-se um precipitado que é o cobre metálico e que como é uma mistura heterogênea formada por um sólido + um líquido imiscíveis, uma filtração simples já é o suficiente. Se quiser otimizar o tempo, pode-se usar filtração a vácuo também.
C) Dadas as reações de dissolução:
[tex3]AlCl_3\rightarrow Al^{3+} + 3Cl^{-}\\ZnCl_2\rightarrow Zn^{2+} + 2Cl^{-}\\CuCl_2\rightarrow Cu^{2+} + 2Cl^{-}[/tex3]
Vamos fazer o balanço de cargas:
[tex3][Cl^{-}]=2×[Cu^{2+}]+3×[Al^{3+}]+2×[Zn^{2+}][/tex3]
Agora, vamos descobrir a concentração inicial de cobre:
Se a reação entre ele e o ferro é 1mol para 1mol, temo:
[tex3]n_{cu}=\frac{1,68}{56}=0,03mol\\M_{cu}=\frac{n}{1}=0,03mol/l[/tex3]
Assim, ficamos com:
[tex3]0,13=2×0,03+3×[Al^{3+}]+2×0,02\\ [Al^{3+}]=0,01mol/l[/tex3]
Espero ter ajudado
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Planck
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Mai 2020
15
12:00
Re: (IME-88/89) Estequiometria
E aí, Jigsaw.
Vamos analisar por partes.
a) Me parece que o único metal que o ferro é capaz de retirar é o cobre que, ao reagir com o ferro, irá ser reduzido, ocorrendo deposição. Os outros metais, se me lembro bem, são mais eletropositivos que o ferro e a reação não é espontânea. Desse modo, temos que:
b) O metal pode ser retirado por filtração.
c) Pensei no seguinte, a solução possui [tex3]0,13 \mol[/tex3] de [tex3]\text{Cl}^-.[/tex3] Ainda, os componentes da solução pode ser dados por:
Ou seja, [tex3]3n + 2m = 0,09 \mol/ \text L.[/tex3] Agora, note que a concentração de cobre será igual a concentração de ferro, [tex3]m = 0,03 \mol / \text L[/tex3] :
[1]. Já havia digitado, vou deixar uma resolução “extra” aqui. Me parece que foi a mesma coisa que o Ósmio fez.
Vamos analisar por partes.
a) Me parece que o único metal que o ferro é capaz de retirar é o cobre que, ao reagir com o ferro, irá ser reduzido, ocorrendo deposição. Os outros metais, se me lembro bem, são mais eletropositivos que o ferro e a reação não é espontânea. Desse modo, temos que:
[tex3]\mathrm{
\ Fe + \ Cu^{+2} \longrightarrow \ Fe^{+2} + \ Cu
}[/tex3]
\ Fe + \ Cu^{+2} \longrightarrow \ Fe^{+2} + \ Cu
}[/tex3]
b) O metal pode ser retirado por filtração.
c) Pensei no seguinte, a solução possui [tex3]0,13 \mol[/tex3] de [tex3]\text{Cl}^-.[/tex3] Ainda, os componentes da solução pode ser dados por:
[tex3]\begin{cases}
\text{ZnCl}_2
\\
\text{CuCl}_2
\\
\text{AlCl}_3
\end{cases} \implies [\text {Cl}] = 0,04 + 3n+ 2m = 0,13 \mol / \text L[/tex3]
\text{ZnCl}_2
\\
\text{CuCl}_2
\\
\text{AlCl}_3
\end{cases} \implies [\text {Cl}] = 0,04 + 3n+ 2m = 0,13 \mol / \text L[/tex3]
Ou seja, [tex3]3n + 2m = 0,09 \mol/ \text L.[/tex3] Agora, note que a concentração de cobre será igual a concentração de ferro, [tex3]m = 0,03 \mol / \text L[/tex3] :
[tex3]3n + 2 \cdot 0,03 = 0,09 \, \therefore \, n = 0,01 \mol / \text L[/tex3]
[1]. Já havia digitado, vou deixar uma resolução “extra” aqui. Me parece que foi a mesma coisa que o Ósmio fez.
Editado pela última vez por Planck em 15 Mai 2020, 12:05, em um total de 1 vez.
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