Em um laboratório, uma estudante sintetizou sulfato de ferro(II) hepta-hidratado (FeSO4 · 7H2O) a partir de ferro metálico e ácido sulfúrico concentrado. Para tanto, a estudante pesou, em um béquer, 14,29 g de ferro metálico de pureza 98,00%. Adicionou água destilada e depois, lentamente, adicionou excesso de ácido sulfúrico concentrado sob agitação. No final do processo, a estudante pesou os cristais de produto formados. Para a síntese do sulfato de ferro(II) hepta-hidratado, após a reação entre ferro metálico e ácido sulfúrico, a estudante deixou o béquer resfriar em banho de gelo, até a cristalização do sal hidratado. A seguir, a estudante separou o sólido por filtração, o qual, após ser devidamente lavado e secado, apresentou massa igual a 52,13 g. Dadas as massas molares (g · mol-1 ): Fe = 56,0; S = 32,0; H = 1,0; O = 16,0, escreva a equação balanceada da reação global de formação do sulfato de ferro(II) hepta-hidratado sintetizado pela estudante e calcule o rendimento da reação a partir do ferro metálico e do ácido sulfúrico.
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Boa noite Annelize!
A reação é a seguinte:
Fe(s) + H2SO4(aq) ? FeSO4(aq) +H2(g)
FeSO4(aq) + 7H2O ?(aquecimento) FeSO4.7H2O(s)
Note que o sal que o estudante pesou é esse sal hidratado, com massa molar igual a:
56 + 32 +16*4 + 7*(2 +16) = 278g/mol
Portanto 52,13 g desse sal terão: 52,13/278 = 0.1875 mol
Pela estequiometria da reação, 1 mol de Fe produz 1 mol FeSO4.7H2O, portanto apra um rendimento de 100% da reação, a quantidade de ferro utilziada seria:
0,1875*56 = 10,50g
A massa inicial de ferro foi de 98%*14,29 = 14g
O rendimento foi portanto 10,50/14 = 0,75 = 75%
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