Quando o ciclohexano
e o gás oxigênio
entram em combustão, a reação produz
e
.
Suponha que inicialmente foram colocados 6,0 mols de ciclohexano juntamente com 45,0 mols de gás oxigênio para reagir. Quem é o reagente limitante? Se ao final da reação foram obtidos 500 gramas de água, qual foi o rendimento desta reação?
Suponha que inicialmente foram colocados 6,0 mols de ciclohexano juntamente com 45,0 mols de gás oxigênio para reagir. Quem é o reagente limitante? Se ao final da reação foram obtidos 500 gramas de água, qual foi o rendimento desta reação?
Passo 1
Resumo do enunciado: a combustão do ciclohexano
com
gera
e
. Começamos com 6,0 mol de
e 45,0 mol de
.
Conteúdo da matéria: estequiometria – balanceamento de equações químicas, cálculo de reagentes limitantes e de rendimento de reação.
O que vamos precisar:
Conteúdo da matéria: estequiometria – balanceamento de equações químicas, cálculo de reagentes limitantes e de rendimento de reação.
O que vamos precisar:
- Equacionar e balancear a reação;
- Calcular a proporção molar para achar o limitante;
- Determinar o rendimento usando a massa de água obtida (500 g) e a massa teórica gerada.
Passo 2
Balanceando a combustão:
1 molécula de gera 6 de
e 6 de
.
Para saber quantas moléculas de entram:
– Cada tem 2 átomos de oxigênio → 6×2 = 12 átomos de O.
– Cada tem 1 átomo de oxigênio → 6×1 = 6 átomos de O.
Total de átomos de O nos produtos = 12 + 6 = 18, ou seja, 9 moléculas de .
Equação balanceada:
1 molécula de
Para saber quantas moléculas de
– Cada
– Cada
Total de átomos de O nos produtos = 12 + 6 = 18, ou seja, 9 moléculas de
Equação balanceada:
Passo 3
Agora vamos à teoria do reagente limitante:
– A cada 1 mol de precisamos de 9 mol de
.
– Se eu tenho 6,0 mol de , eu precisaria de
mol de
.
– Mas só tenho 45,0 mol de .
Logo, o acaba antes do ciclohexano, ou seja,
é o reagente limitante.
– A cada 1 mol de
– Se eu tenho 6,0 mol de
– Mas só tenho 45,0 mol de
Logo, o
Passo 4
Com o reagente limitante definido, calculamos quantas “reações” rolam e quantos mol de água saem:
– Cada reação consome 9 mol de . Logo, número de reações possíveis =
– Cada reação consome 9 mol de
– Em cada reação saem 6 mol de
. Então a produção teórica de água é
– Em massa, usando
:
Passo 5
Cálculo do rendimento:
- Transformo a água obtida (500 g) em mols:
- Rendimento (%) =
:
Resposta
Reagente limitante:
Rendimento da reação: 92,5 %
Rendimento da reação: 92,5 %