34-A reação para a produção do pesticida organoclorado DDT é:
a) Calcule a massa de DDT que se forma quando 100 g de
reagem com 100 g de
.
b) Qual é o reagente limitante?
a) Calcule a massa de DDT que se forma quando 100 g de
b) Qual é o reagente limitante?
Passo 1
O enunciado dá a reação:
e pede:
(a) a massa de DDT que se forma quando temos de
e
de
;\n
(b) qual é o reagente limitante.\n
Informações fornecidas que usaremos explicitamente: massas iniciais de
e
de
, e a estequiometria da reação (1 mol de
reage com 2 mol de
para formar 1 mol de DDT).
(a) a massa de DDT que se forma quando temos
(b) qual é o reagente limitante.\n
Informações fornecidas que usaremos explicitamente: massas iniciais
Passo 2
Breve revisão do que vamos usar (bem mastigado):
- Para transformar massa em quantidade de substância usamos a relação entre massa e mol:
, onde é a quantidade em mol, é a massa (g) e é a massa molar (g·mol^{-1}). Vou calcular massas molares por soma dos pesos atômicos. - Reagente limitante: comparamos as quantidades molares disponíveis com a estequiometria da reação. O reagente que se esgota primeiro (ou cujo consumo não é suportado pela outra quantidade disponível) é o limitante. A partir do limitante determinamos quantos mols de produto podem ser formados e, então, sua massa.
Passo 3
Calcular massas molares (usar pesos atômicos aproximados:
,
,
,
).\n
Para (fórmula total
):
Para
Para
(clorobenzeno):
Para o produto DDT
, a fórmula que resulta é
. Assim:
Passo 4
Calcular quantidades em mol dos reagentes a partir das massas dadas.\n
Mols de :
Mols de
Mols de
:
Passo 5
Usar a estequiometria para ver qual reagente é suficiente para reagir com o outro.\n
A reação requer mol de
para cada
mol de
.\n
Se todo o disponível fosse consumido, a quantidade necessária de
seria
A reação requer
Se todo o
Como temos apenas
de
, essa quantidade é insuficiente para consumir todo o
. Logo
é o reagente limitante.\n
Outra forma (checar): com o disponível a quantidade máxima de
que pode reagir é
Outra forma (checar): com o
que é menor que
, confirmando que
limita a reação.
Passo 6
Determinar quantos mols de DDT se formam a partir do reagente limitante e calcular a massa de produto.\n
A estequiometria indica que mol de
produzem
mol de DDT. Portanto, com
de
a quantidade máxima de DDT é
A estequiometria indica que
Agora a massa de DDT formada:
Resposta
(a)
\n
(b)
(b)