Ácido adípico, H2 C6 H8 O4, é usado para produzir náilon. Ele é preparado comercialmente por uma reação controlada entre o ciclohexano (C6 H12) e O2 :
C6 H12+O2 C6 H10 O4+H2 O
Considerando que você realizou essa reação começando com 20,0 g de ciclohexano, e que o ciclohexano é o reagente limitante, qual é o rendimento teórico de ácido adípico?

Passo 1

Beleza, vamos recapitular o que a questão pede. Temos a reação:
C6H12 + O2 ;longrightarrow; C6H10O4 + H2O
Isso é um processo de produção de ácido adípico (fórmula ). Recebemos 20,0 g de ciclohexano ( ) e somos informados de que ele é o reagente limitante. O que queremos é o rendimento teórico de ácido adípico (em gramas).
Matéria envolvida: estequiometria simples de reação química, cálculo de massa molar, conceito de reagente limitante e rendimento teórico. Vamos precisar:
  1. Calcular massa molar de e de .
  2. Converter os 20,0 g de ciclohexano em moles.
  3. Usar a estequiometria (1:1) para achar os moles de ácido adípico.
  4. Converter esses moles em gramas.

Passo 2

Primeiro, a massa molar ( M(C6H12)=6times12,0 + 12times1,0 = 72,0 + 12,0 = 84,0g/mol ) de cada composto:
  • Para M(C6H10O4)=6times12,0 + 10times1,0 + 4times16,0 = 72,0 + 10,0 + 64,0 = 146,0g/mol :
  • Para :

Passo 3

Transformar os 20,0 g de ciclohexano em moles usando
n = mM
Logo,
n(C6H12)=20,0g84,0g/mol approx 0,2381mol

Passo 4

Na equação química, 1 mol de n(C6H10O4) = n(C6H12) = 0,2381mol produz 1 mol de . Como o ciclohexano é limitante, teremos o mesmo número de moles de ácido adípico formados:

Passo 5

Agora convertemos esses moles de ácido adípico em massa:
m(C6H10O4) = n times M = 0,2381mol ;times; 146,0g/mol approx 34,8g

Resposta

O rendimento teórico de ácido adípico, partindo de 20,0 g de ciclohexano, é aproximadamente 34,8 g.

Exercícios relacionados