Quando o ciclohexano (C6 H12) e o gás oxigênio (O2) entram em combustão, a reação produz CO2 e H2 O.
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:
  1. Equacionar e balancear a reação;
  2. Calcular a proporção molar para achar o limitante;
  3. Determinar o rendimento usando a massa de água obtida (500 g) e a massa teórica gerada.

Passo 2

Balanceando a combustão:
1 molécula de C6H12 ;+; 9,O2 ;longrightarrow; 6,CO2;+;6,H2O 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:

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.

Passo 4

Com o reagente limitante definido, calculamos quantas “reações” rolam e quantos mol de água saem:
– Cada reação consome 9 mol de 45,0;mol O29;mol O2/reação = 5,0;mol de reação . Logo, número de reações possíveis =
5,0;reacçõestimes 6;mol H2Oreação = 30;mol H2O çãçã
– Em cada reação saem 6 mol de mteórica = 30;moltimes 18,015;gmol approx 540,45;g . Então a produção teórica de água é
çõçã
– Em massa, usando :
ó

Passo 5

Cálculo do rendimento:
  1. Transformo a água obtida (500 g) em mols:
nreal = 500;g18,015;g/mol approx 27,75;mol
  1. Rendimento (%) = 27,7530,0times100% approx 92,5% ó:

Resposta

Reagente limitante:
Rendimento da reação: 92,5 %

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