Ácido adípico, H2 C6 H8 O4, é usado para produzir náilon. Ele é preparado comercialmente por uma reação controlada entre cicloexano (C6 H12) e O2 :
2 C6 H12(l)+5 O2(g) longrightarrow 2 H2 C6 H8 O4(l)+2 H2 O(g)
a) Considerando que você realizou essa reação começando com 25,0 g de cicloexano, e que o cicloexano é o reagente limitante, qual é o rendimento teórico de ácido adípico?
b) Se você obtém 35,5 g de ácido adípico a partir dessa reação, qual é o rendimento percentual de ácido adípico?

Passo 1

O enunciado dá a reação
2,C6H12(l)+5,O2(g)longrightarrow 2,H2C6H8O4(l)+2,H2O(g)
e pede (a) o rendimento teórico de ácido adípico partindo de 25,0 g de cicloexano, sabendo que o cicloexano é reagente limitante, e (b) o rendimento percentual se se obtêm 35,5 g de produto. Vamos usar estequiometria simples: calcular moles do reagente limitante, converter em moles de produto pela proporção molar, e transformar de volta em gramas; depois calcular o rendimento percentual.

Passo 2

Calcular os moles de cicloexano: a massa molar de C6H12 é
M(C6H12)=6times12,01+12times1,008=84,16 g/mol
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n(C6H12)=25,0 g84,16 g/mol=0,297 mol

Passo 3

Pela estequiometria, 2 mol de C6H12 produzem 2 mol de ácido adípico; isto é, existe proporção 1:1 entre moles de C6H12 e de H2C6H8O4. Assim
n(H2C6H8O4)teo=0,297 mol
A massa molar do ácido adípico ( C6H10O4) é
M(H2C6H8O4)=6times12,01+10times1,008+4times16,00=146,14 g/mol
Portanto a massa teórica é
mteo=0,297 moltimes146,14 g/mol=43,4 g

Passo 4

O rendimento percentual é dado por
rendimento=mobtidamteotimes100 =35,5 g43,4 gtimes100=81,8%

Resposta

O rendimento teórico de ácido adípico é 43,4 g.
O rendimento percentual obtido é 81,8%.

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