Para estudar a relação entre as massas em uma reação química, um estudante realizou um experimento em sistema fechado medindo as massas das substâncias envolvidas. Para isso, ele realizou a reação entre 14 g de ferro e 42 g de sulfato de cobre. a) Considerando que a reação produziu cobre e sulfato de ferro, caso o estudante tenha obtido 40 g de sulfato de ferro qual foi a quantidade de cobre produzida? b) Em produções industriais geralmente se deseja obter grandes quantidades de produtos. Se uma obter 80 kg cobre por meio dessa reação qual será a quantidade de reagentes necessária?

a) Para determinar a quantidade de cobre produzida, podemos usar a Lei da Conservação da Massa, que afirma que a massa total dos reagentes é igual à massa total dos produtos em uma reação química.<br /><br />A reação química é:<br /><br />Fe + CuSO4 -> FeSO4 + Cu<br /><br />Sabemos que a massa do ferro (Fe) é de 14 g e a massa do sulfato de cobre (CuSO4) é de 42 g. A massa do sulfato de ferro (FeSO4) produzido é de 40 g.<br /><br />A massa total dos reagentes é igual à massa total dos produtos:<br /><br />Massa total dos reagentes = Massa total dos produtos<br /><br />14 g (Fe) + 42 g (CuSO4) = 40 g (FeSO4) + Massa do cobre (Cu)<br /><br />56 g = 40 g + Massa do cobre (Cu)<br /><br />Massa do cobre (Cu) = 56 g - 40 g<br /><br />Massa do cobre (Cu) = 16 g<br /><br />Portanto, a quantidade de cobre produzida foi de 16 g.<br /><br />b) Se o estudante obter 80 kg de cobre (Cu) por meio dessa reação, podemos usar a proporção para determinar a quantidade de reagentes necessários.<br /><br />A proporção é:<br /><br />14 g (Fe) : 42 g (CuSO4) = 80 kg (Cu) : x (Fe) + y (CuSO4)<br /><br />Para encontrar x (Fe) e y (CuSO4), podemos usar a fórmula da proporção:<br /><br />x (Fe) = (14 g * 80 kg) / 42 g<br />y (CuSO4) = (42 g * 80 kg) / 14 g<br /><br />x (Fe) = 26,67 kg<br />y (CuSO4) = 228,57 kg<br /><br />Portanto, se o estudante obter 80 kg de cobre, ele precisará de 26,67 kg de ferro (Fe) e 228,57 kg de sulfato de cobre (CuSO4).