O antiperspirante cloreto de de alumínio é feito pela reação de óxido de alumínio sólido, carbono sólido e gás cloro. AlX2OX3(s)+C(s)+ClX2(g)AlClX3(s)+CO(g) \ce{ Al2O3(s) + C(s) + Cl2(g) -> AlCl3(s) + CO(g) } Em uma batelada, 185 kg\pu{185 kg} de óxido de alumínio foram aquecidos com 25 kg\pu{25 kg} de carbono e 100 kg\pu{100 kg} de cloro. O rendimento percentual da reação foi de 80%\pu{80}\%.

Assinale a alternativa que mais se aproxima da massa de cloreto de alumínio produzida na reação.

Gabarito 2B.18

A reação balanceada é a seguinte: Al2O3(s)+3C(s)+3Cl2(g)2AlCl3(s)+3CO(s)Al_{2}O_{3(s)}+3C_{(s)}+3Cl_{2(g)}\rightarrow 2AlCl_{3(s)}+3CO_{(s)} Cálculo do número de mols reacional: NAl2O3=nAl2O31=185kg102gmol11=1,8kN_{Al_{2}O_{3}}= \frac{n_{Al_{2}O_{3}}}{1}=\frac{\frac{185\,kg}{102\,g\,mol^{-1}}}{1}=1,8\,k NC=nC3=25kg12gmol13=0,7kN_{C}=\frac{n_{C}}{3}=\frac{\frac{25\,kg}{12\,g\,mol^{-1}}}{3}=0,7\,k NCl2=nCl23=100kg71gmol13=0,47kN_{Cl_{2}}=\frac{n_{Cl_{2}}}{3}=\frac{\frac{100\,kg}{71\,g\,mol^{-1}}}{3}=0,47\,k Como NAl2O3>NC>NCl2N_{Al_{2}O_{3}}>N_{C}>N_{Cl_{2}} , Cl2Cl_{2} será o limitante Pela estequiometria: NCl2=nAlCl32N_{Cl_{2}}=\frac{n_{AlCl_{3}}}{2} Cálculo do número de mols teórico de cloreto de alumínio : nAlCl3=0,472=0,94kmoln_{AlCl_{3}}=0,47\cdot2=0,94\,kmol Cálculo do número de mols real de cloreto de alumínio : nreal=nAlCl3η=0,940,8=0,752kmoln_{real}=n_{AlCl_{3}}\cdot\eta=0,94\cdot0,8=0,752\,kmol Cálculo da massa de cloreto de alumínio: m=nMm=n\cdot M m=(0,752kmol)133,5=100,392kgm=(0,752\,kmol)\cdot133,5=100,392\,kg