40 g de
são misturados em recipiente fechado com 40 g de
para formar
. Qual a quantidade, em gramas, do produto formado?
Passo 1
Beleza, vamos recapitular o que a questão pede e qual matéria a gente vai usar.
Enunciado resumido: “Misturamos 40 g de H₂(g) com 40 g de O₂(g) num recipiente fechado e eles reagem formando H₂O. Quanto em gramas de água sai dessa reação?”
Conteúdo: este é um exercício de estequiometria com reagente limitante. A gente vai precisar de:
Enunciado resumido: “Misturamos 40 g de H₂(g) com 40 g de O₂(g) num recipiente fechado e eles reagem formando H₂O. Quanto em gramas de água sai dessa reação?”
Conteúdo: este é um exercício de estequiometria com reagente limitante. A gente vai precisar de:
- Equação química balanceada.
- Cálculo de massas molares e transformação de massa em mol.
- Identificar o reagente limitante.
- Calcular quantos mols de produto podem ser formados e, por fim, converter pra gramas.
Passo 2
Primeiro, escreve e balanceia a equação química:
Isso indica que 2 mols de H₂ reagem com 1 mol de O₂ para produzir 2 mols de H₂O.
Passo 3
Agora, vamos calcular quantos mols de cada reagente temos.
- Massa molar do H₂: aproximadamente
. - Massa molar do O₂: aproximadamente
.
Então:
Passo 4
A gente precisa ver qual reagente acaba primeiro, ou seja, quem é o limitante. Pela equação, para cada 1 mol de O₂ precisamos de 2 mols de H₂.
- Se usássemos todo o O₂ (1,25 mol), precisaríamos de
de H₂. - Mas a gente tem 20 mol de H₂ disponível, bem mais do que os 2,5 mol necessários.
Isso mostra que o O₂ é o reagente limitante (ele vai acabar primeiro), e sobra H₂.
Passo 5
Com O₂ limitante, calculamos quantos mols de H₂O são formados. A equação diz que 1 mol de O₂ gera 2 mols de H₂O. Logo:
Passo 6
Só falta transformar mols de H₂O em gramas. A massa molar da água é
.
Resposta
A massa de água formada é de 45 g.