As chamas de oxiacetileno são usadas para soldas, atingindo temperaturas próximas a 2000^circ C. Estas temperaturas são devidas à combustão do acetileno com oxigênio (equação não balanceada):
C2 H2(g)+O2(g) CO2(g)+H2 O(g)
a) Partindo de 125 g de ambos, qual é o reagente limitante? Resp. O2
b) Qual é o rendimento teórico em massa de H2 O a ser obtido desta mistura reacional? Resp. 28,08 g

Passo 1

O enunciado trata da combustão do acetileno com oxigênio, representada pela reação não balanceada
C2H2 + O2 longrightarrow CO2 + H2O
Temos 125,g de cada reagente e queremos:
  • a) identificar o reagente limitante;
  • b) calcular o rendimento teórico em massa de H2O.
    Para isso vamos precisar balancear a equação, calcular mols a partir das massas dadas, comparar razão estequiométrica e, por fim, converter mols de água em gramas.

Passo 2

Balanceando a combustão em coeficientes inteiros, obtemos
2,C2H2 ;+;5,O2;longrightarrow;4,CO2;+;2,H2O
Ou seja, cada 2 mol de C2H2 demanda 5 mol de O2 e gera 2 mol de H2O.

Passo 3

Calculamos a quantidade de mols de cada reagente usando as massas molares aproximadas M(C2H2)=26,g/mol e M(O2)=32,g/mol:
nC2H2 =12526approx4,81 mol, nO2 =12532approx3,91 mol

Passo 4

Para saber qual é o limitante, comparamos o que temos com o que a equação pede. A razão exigida é
nO2nC2H2 =52=2,5
Se todos os 4,81 mol de C2H2 reagissem, precisaríamos de
4,81times2,5=12,03 mol de (O2),
mas só há 3,91 mol de O2; logo O2 é o reagente limitante.

Passo 5

A partir do O2 limitante, calculamos os mols de H2O formados: pela estequiometria, 5 mol de O2 geram 2 mol de H2O, então
nH2O =3,91times25 =1,56 mol
Convertendo em massa com M(H2O)=18,g/mol,
mH2O =1,56times18 =28,08 g

Resposta

a) O2 é o reagente limitante.
b) O rendimento teórico de H2O é 28,08,g.

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