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Questão 4 | QUIMICA APLICADA A ENGENHARIA Código da questão: 280373 Em uma refinaria, o cloreto de alumínio (AlCl₃) é utilizado como catalisador em processos de alquilação para produção de gasolina de alta octanagem. Um engenheiro mistura 15,0 g de alumínio com 40,0 g de Cl₂. Considerando reação total, qual massa de AlCl₃ será obtida? Dados: Reação: Al+Cl2→ AlCl3 Massas molares: Al = 27 g/mol, Cl = 35,5 g/mol A 74,1 g. B 40,5 g. C 55,0 g. D 65,3 g. E 50,2 g.
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Marcelo dos Santos

há 2 meses

Respostas

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há 2 meses

Para resolver essa questão, precisamos seguir alguns passos: 1. Escrever a equação balanceada da reação: \[ 2 \, \text{Al} + 3 \, \text{Cl}_2 \rightarrow 2 \, \text{AlCl}_3 \] 2. Calcular as quantidades em mols dos reagentes: - Para o alumínio (Al): \[ \text{Mols de Al} = \frac{15,0 \, \text{g}}{27 \, \text{g/mol}} \approx 0,556 \, \text{mol} \] - Para o cloro (Cl₂): \[ \text{Mols de Cl}_2 = \frac{40,0 \, \text{g}}{71 \, \text{g/mol}} \approx 0,563 \, \text{mol} \quad (\text{onde } 71 \, \text{g/mol} \text{ é a massa molar de } Cl_2 = 2 \times 35,5 \, \text{g/mol}) \] 3. Determinar o reagente limitante: - A equação balanceada mostra que 2 mols de Al reagem com 3 mols de Cl₂. Portanto, para 0,556 mol de Al, precisaríamos de: \[ \text{Mols de Cl}_2 \text{ necessários} = 0,556 \, \text{mol Al} \times \frac{3 \, \text{mol Cl}_2}{2 \, \text{mol Al}} \approx 0,834 \, \text{mol Cl}_2 \] - Como temos apenas 0,563 mol de Cl₂, o Cl₂ é o reagente limitante. 4. Calcular a quantidade de AlCl₃ produzida: - A partir da equação, 3 mols de Cl₂ produzem 2 mols de AlCl₃. Portanto, para 0,563 mol de Cl₂, a quantidade de AlCl₃ produzida será: \[ \text{Mols de AlCl}_3 = 0,563 \, \text{mol Cl}_2 \times \frac{2 \, \text{mol AlCl}_3}{3 \, \text{mol Cl}_2} \approx 0,375 \, \text{mol AlCl}_3 \] 5. Calcular a massa de AlCl₃: - A massa molar de AlCl₃ é: \[ \text{Massa molar de AlCl}_3 = 27 \, \text{g/mol} + 3 \times 35,5 \, \text{g/mol} = 133,5 \, \text{g/mol} \] - Portanto, a massa de AlCl₃ produzida é: \[ \text{Massa de AlCl}_3 = 0,375 \, \text{mol} \times 133,5 \, \text{g/mol} \approx 50,2 \, \text{g} \] Assim, a resposta correta é a alternativa E) 50,2 g.

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