GABARITO: 50 g

Primeiramente, devemos calcular a proporção estequiométrica da reação entre o magnésio e o oxigênio. Para isso, consideremos a reação.

𝑀𝑔(𝑠) + 1/2𝑂₂ → 𝑀𝑔𝑂(𝑠)

Não podemos, ainda, aplicar a Lei de Lavoisier, porque não sabemos qual dos reagentes foi completamente consumido na reação. Porém, podemos agora determinar a proporção estequiométrica.

Para isso, note que a massa molar da molécula de O₂ é 32 g/mol, pois é igual 2.16 = 32.

A proporção estequiométrica de magnésio e oxigênio é 24 gramas de magnésio para 16 gramas de oxigênio, ou, mais simplesmente, 24:16 ou ainda 3:2. Sendo assim, vamos calcular o oxigênio necessário para consumir 60 g de magnésio:

Como o recipiente contém 20 g de oxigênio, o oxigênio está em falta, portanto, é o reagente limitante. Sendo assim, ele é integralmente consumido na reação.

Agora, podemos calcular as massas envolvidas de magnésio, oxigênio e óxido de magnésio com base nas proporções estequiométricas.

Agora, basta aplicar a proporção para o óxido de magnésio

Podemos fazer o mesmo para o magnésio.

Considero esse recurso de utilizar a proporção estequiométrica tanto em massa como em número de mols muito importante, pois economizará tempo precioso na hora da sua prova.

Outro modo de fazer a questão é utilizando a proporção em número de mols. Para isso, você poderia utilizar a tabela estequiométrica em número de mols. Para isso, primeiramente, devemos calcular o número de mols dos reagentes iniciais que foram lançados na reação.

Para saber qual dos dois reagentes está em excesso, podemos calcular a quantidade de magnésio que seria necessária para consumir todo o oxigênio.

Como existe mais magnésio (2,5 mol) do que o necessário, o magnésio está em excesso, portanto, o oxigênio é o reagente limitante da reação. Logo, todo o oxigênio será consumido.

Podemos calcular, agora, tanto a massa de magnésio que sobrou na reação como a massa de óxido de magnésio que foi produzida.

Para isso, vamos obter a massa molar do óxido de magnésio.

Analogamente, podemos fazer a conta para a massa de magnésio que sobrou na reação.

Os resultados encontrados foram coerentes com os resultados que já haviam sido encontrados pela outra forma de resolver o problema.

Você pode usar qualquer uma das ferramentas da Estequiometria que você aprendeu nesse curso que julgar mais conveniente para lidar com a questão na hora da prova.