O cloreto de manganês, MnCl2, pode ser preparado pela reação do permanganato de potássio com peróxido de hidrogênio em meio ácido.
2 KMnO4(aq)+5 H2 O2(aq)+6 HCl(aq) 2 MnCl2(aq)+5 O2(g)+8 H2 O(l)+2 KCl(aq)
Em uma experiência, 30,0 g de KMnO4, foram reagidos com 10,0 g de H2 O2 em presença 1,00 times 10^2 g de HCl . Calcule:
O rendimento percentual da reação sabendo que foram obtidos nesse experimento 9,82 g de MnCl^2.

Passo 1

Beleza, vamos resumir a questão: a reação é
2,KMnO4 + 5,H2O2 + 6,HCl ;longrightarrow; 2,MnCl2 + 5,O2 + 8,H2O + 2,KCl
O enunciado diz que usamos 30,0 g de , 10,0 g de e 100 g de , e obtivemos 9,82 g de . Queremos o rendimento percentual.
Conteúdo: estequiometria, reagente limitante e rendimento. Vamos precisar das massas molares, calcular mols, descobrir o limitante, achar massa teórica de e daí o rendimento.

Passo 2

Calcular quantos mols de cada reagente temos.
  1. MM(KMnO4)=39,10+54,94+4times16=158,04;gmol :
n(KMnO4)=30,0;g158,04;g/molapprox0,190;mol
MM(H2O2)=2times1,01+2times16=34,02;gmol
  1. n(H2O2)=10,0;g34,02;g/molapprox0,294;mol :
MM(HCl)=1,01+35,45=36,46;gmol
n(HCl)=100;g36,46;g/molapprox2,74;mol
  1. 52times0,190approx0,475;mol, :
Agora, a relação estequiométrica pede 2 mol de para 5 mol de . Se fosse limitante, a quantidade de exigida seria
mas temos só 0,294 mol. Então é o reagente limitante. está em grande excesso.

Passo 3

Agora, a partir do nteo(MnCl2)=25times n(H2O2) =25times0,294;molapprox0,118;mol limitante, calculamos quantos mols de MM(MnCl2)=54,94+2times35,45=125,84;gmol podem sair. A reação diz que 5 mol de mteo(MnCl2)=0,118;moltimes125,84;gmolapprox14,8;g geram 2 mol de , logo:
Para achar a massa teórica de , precisamos da massa molar:

Passo 4

Por fim, o rendimento percentual é
Rendimento=mrealmteotimes100 =9,82;g14,8;gtimes100approx66,4%

Resposta

O rendimento percentual da reação é de aproximadamente 66,4 %.

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