O ácido iodídrico, utilizado na higienização de instrumentos médicos, dentre outras aplicações, é produzido a partir da seguinte reação química:
Em um processo de produção industrial, ao adicionar 254 kg de
e 80 kg de
, verificase o consumo completo do reagente limitante.
A massa de reagente em excesso, que não foi consumida, em quilogramas, tem valor igual a?
Passo 1
O enunciado fornece a reação
e informa que foram adicionados
de
e
de
. Também diz que o reagente limitante foi totalmente consumido. A pergunta é: qual a massa, em quilogramas, do reagente que ficou em excesso (ou seja, que não foi consumido)?
Passo 2
Plano de ação e conceitos básicos (explicadinho, sem pressa):
- Para comparar quanto de cada reagente é necessário usamos a estequiometria da reação: os coeficientes estequiométricos dizem a proporção em mols em que as substâncias reagem.
- Para passar de massa (kg) para número de mols usamos a definição de mol:
onde
é o número de mols,
é a massa (em gramas) e
é a massa molar (em
).
- Vamos calcular as massas molares aproximadas usando números inteiros para facilitar (prática comum em exercícios):
, , . Assim:
Vou transformar as massas dadas em gramas e calcular os mols de cada reagente.
Passo 3
Converter massas e calcular mols.
Para
:
Para
:
Passo 4
Usar a estequiometria para ver qual é o reagente limitante e quanto de cada um é consumido.
A reação diz que
mol de
reagem com
mol de
. Isso significa:
- Para cada
mol de é necessário mol de . - Para cada
mol de é necessário mol de .
Comparando o que temos:
- Se todos os
mol de reagissem, a quantidade de necessária seria
Como há disponível
de
, isso é mais do que suficiente. Logo
é o reagente limitante (é o que se esgota) e
ficará em excesso.
Passo 5
Calcular quanto de
sobra.
Mols consumidos de
=
(ver passo anterior).
Mols iniciais de
=
.
Logo mols em excesso:
Converter esse excesso em massa:
Converter para quilogramas: