Anilina (C6 H5 NH2) pode ser produzida a partir de clorobenzeno (C6 H5 Cl) por meio da seguinte reação:
C6 H5 Cl(ell)+2 NH3(g) C6 H5 NH2(ell)+NH4 Cl(s)
Suponha que 20,0 g de clorobenzeno com pureza de 92 % sejam misturados com 8,30 g de amônia.
Qual reagente está presente em excesso?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de química juntos! A gente precisa descobrir qual dos reagentes está em excesso na reação que produz anilina a partir de clorobenzeno e amônia. Vamos usar conceitos de estequiometria, que é a parte da química que estuda as relações quantitativas entre os reagentes e produtos nas reações químicas. Para isso, vamos precisar calcular a quantidade de cada reagente em mols e comparar com a relação da reação.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular quantos mols de clorobenzeno (C₆H₅Cl) a gente tem. A massa dada é 20,0 g, mas a pureza é de 92%, então a massa pura de clorobenzeno é:
Massa pura = 20,0,g times 92100 = 18,4,g
Agora, vamos calcular os mols de clorobenzeno. A massa molar do clorobenzeno é:
C: 12,01,g/mol times 6 = 72,06,g/mol H: 1,008,g/mol times 5 = 5,04,g/mol Cl: 35,45,g/mol Total = 72,06 + 5,04 + 35,45 = 112,55,g/mol
Então,
Mols de C6H5Cl = 18,4,g112,55,g/mol approx 0,163,mol

Passo 3

Agora, vamos calcular os mols de amônia (NH₃). A massa de amônia é 8,30 g e a massa molar é:
N: 14,01,g/mol H: 1,008,g/mol times 3 = 3,024,g/mol Total = 14,01 + 3,024 = 17,034,g/mol
Então,
Mols de NH3 = 8,30,g17,034,g/mol approx 0,487,mol

Passo 4

Vamos ver a relação da reação:
C6H5Cl + 2,NH3 C6H5NH2 + NH4Cl
Isso significa que 1 mol de clorobenzeno reage com 2 mols de amônia. Vamos calcular quantos mols de amônia seriam necessários para reagir completamente com os mols de clorobenzeno que temos:
0,163,mol de C6H5Cl times 2 = 0,326,mol de NH3
Como temos 0,487 mol de NH₃ disponível e precisamos apenas de 0,326 mol para reagir com todo o clorobenzeno, a amônia é o que sobra.

Resposta

A amônia (NH₃) está em excesso.

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