Se 48,09 de H2 (g) são adicionados a
de monóxido de carbono, pede-se:
a) O volume de reagente em excesso que resta no final p/100% de conversão.
b) A massa de álcool metílico obtida considerando um rendimento de
.
c) O volume do álcool obtido (100% de rendimento) que a densidade do metonol seja
.
a) O volume de reagente em excesso que resta no final p/100% de conversão.
b) A massa de álcool metílico obtida considerando um rendimento de
c) O volume do álcool obtido (100% de rendimento) que a densidade do metonol seja
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que a gente mistura 48,09 g de H₂(g) com 140,0 g de CO(g) e faz a reação
Isso é um problema de estequiometria (reagentes limitantes, excesso, rendimento…) e também de gases (volume molar). Vamos precisar:
- Massas molares (MM) do H₂, CO e CH₃OH.
- Calcular mols de cada reagente.
- Identificar quem é limitante e quem sobra.
- Usar o volume molar ideal (22,4 L/mol, assumindo CNTP).
- Cálculo de rendimento e uso de densidade para achar volume de metanol.
Passo 2
Primeiro, converte as massas em mols.
MM(H₂)=2,016 g/mol
MM(CO)=28,01 g/mol
MM(CH₃OH)=32,04 g/mol
MM(H₂)=2,016 g/mol
MM(CO)=28,01 g/mol
MM(CH₃OH)=32,04 g/mol
Mols de H₂:
Mols de CO:
Passo 3
Reação pede 2 mol de H₂ pra cada 1 mol de CO. Se usássemos todo o CO (4,996 mol), precisaríamos de
Como temos 23,87 mol de H₂, sobra H₂. CO é o limitante.
Passo 4
Mols de H₂ consumidos = 9,992 mol → sobra
Volume de H₂ (CNTP, Vm=22,4 L/mol):
Passo 5
Mols de CH₃OH teóricos = mol de CO limitante = 4,996 mol.
Massa teórica de CH₃OH:
Massa teórica de CH₃OH:
Com rendimento de 32 %:
Passo 6
Para rendimento de 100 %, massa = 160,15 g. Densidade do metanol = 0,895 g/mL. Volume:
Resposta
a) Volume de H₂ em excesso ≈311 L
b) Massa de metanol (32 % rendimento) ≈51,3 g
c) Volume de metanol (100 % rendimento) ≈179 mL
b) Massa de metanol (32 % rendimento) ≈51,3 g
c) Volume de metanol (100 % rendimento) ≈179 mL