Question

Questão Adaptada (UFC - CE):

O ácido fosfórico, H3PO4, pode ser produzido a partir da reação entre a fluoroapatita, Ca5(PO4)3F, e o ácido sulfúrico, H2SO4, de acordo com a seguinte equação química:

Ca5(PO4)3F (s) + 5 H2SO4 (l) → 3 H3PO4 (l) + 5 CaSO4 (s) + HF (g)

Considere a reação completa entre fluoroapatita com 98 g de ácido sulfúrico.

a) Qual é a massa da fluoroapatita que reage com o ácido?

b) Determine a quantidade máxima de ácido fosfórico produzida.

Answer 1

Resposta:

Como a equação química ja´encontra-se balanceada, determina-se o número de mols de cada reagente, logo: 

a) Fórmula de mol: N1 = m1 / mm Legenda: N1 número de mols; m1 massa do soluto; mm massa molar. 

mm Ca3(PO4)3F = 485 g/mol 

N1 = m1 / mm 

N1 = 50,45 / 485 

N1 = 0,1 mol Ca3(PO4)3F 

mm H2SO4 = 98 g/mol 

N1 = m1 / mm 

N1 = 98,12 / 98 

N1 = 1 mol H2SO4 

Agora para determinar quem é o reagente limitante, divide-se o número de mol pelos coeficientes estequiométricos, ou seja, pela proporção da equação química balanceada, logo: 

- fluoroapatita: 

Ca3(PO4)3F = 0,1 / 1 = 0,1 

- Ácido Sulfúrico: 

H2SO4 = 1 / 5 = 0,2 

Como o reagente limitante é aquele em menor número de mols. Conclui-se que a Ca3(PO4)3F é o reagente limitante. 

b) Para determinar a quantidade máxima de Ácido Fosfórico formada, utiliza-se os dados do reagente limitante que é a Ca3(PO4)3F numa regra de três simples, logo: 

mm Ca3(PO4)3F = 485 g; mm 3H3PO4 = 98 g ---> 3 x 98 = 294 g 

485 g Ca3(PO4)3F --------> 294 g H3PO4 

50,45 g Ca3(PO4)3F -----> x 

X = 30,58 g H3PO4 (esta é a quantidade máxima de ácido fosfórico formada).