Azobenzeno,
, é um importante intermediário na fabricação de corantes. Ele pode ser preparado a partir da reação do nitrobenzeno,
, e trietilenoglicol,
, na presença de zinco e hidróxido de potássio:
Se a reação produz 55 g de azobenzeno, qual é o rendimento percentual da reação?
Passo 1
O enunciado pede para calcular o rendimento percentual da reação que gera azobenzeno (C₁₂H₁₀N₂) a partir de nitrobenzeno e trietilenoglicol. Isso é um problema de estequiometria onde usamos a equação química balanceada:
Precisamos de:
- Molaridade (massa molar) do produto (azobenzeno)
- Saber o rendimento teórico (massa que a gente esperaria se a reação fosse 100%)
- Comparar rendimento real (55 g) com o teórico para achar o percentual
Passo 2
Vamos achar o rendimento teórico:
- Calcular a massa molar do azobenzeno, C₁₂H₁₀N₂
- C: 12 átomos × 12,0 g/mol = 144,0 g/mol
- H: 10 átomos × 1,0 g/mol = 10,0 g/mol
- N: 2 átomos × 14,0 g/mol = 28,0 g/mol
2) Pela equação, 2 mol de nitrobenzeno + 4 mol de trietilenoglicol geram 1 mol de azobenzeno. Se usamos exatamente essas proporções, o máximo que podemos obter é 1 mol de azobenzeno, ou seja:
Passo 3
Agora calculamos o rendimento percentual, que é dado por:
Substituindo:
Resposta
O rendimento percentual da reação é aproximadamente 30,2 %.