Considere a reação:
a) A equação estequiométrica está balanceada?
b) Qual é o coeficiente estequiométrico do
?
c) Qual é a razão estequiométrica de
para o
?
d) Quantos
reagem para formar
?
e)
de
alimentam um reator e
reagem. A que taxa se forma a água?
b) Qual é o coeficiente estequiométrico do
c) Qual é a razão estequiométrica de
d) Quantos
e)
Passo 1
O enunciado dá a reação não- balanceada
e pede, explicitamente:
a) verificar se a equação está balanceada;
b) encontrar o coeficiente estequiométrico do ;
c) determinar a razão estequiométrica ;
d) calcular quantos de
reagem para formar
de
;
e) dado que de
alimentam um reator e
reage, determinar a que taxa a água é formada.
a) verificar se a equação está balanceada;
b) encontrar o coeficiente estequiométrico do
c) determinar a razão estequiométrica
d) calcular quantos
e) dado que
Informações numéricas fornecidas:
(item d) e
alimentação com
conversão (item e).
Passo 2
Vamos balancear a equação passo a passo usando a conservação de átomos (número de átomos de cada elemento é o mesmo antes e depois da reação). Começo observando carbono e hidrogênio porque vêm do hidrocarboneto
.
- Carbono: à esquerda há
átomos de C ( ). Cada molécula de tem átomo de C, então preciso de moléculas de para balancear o C. Logo o coeficiente de deve ser .
Escrevendo isso:
Passo 3
- Hidrogênio: à esquerda há
átomos de H ( do ). Cada molécula de tem átomos de H, então preciso de moléculas de para balancear o H. Assim o coeficiente de é .
Agora a equação fica:
Passo 4
- Oxigênio: conto átomos de O nos produtos para encontrar quantas moléculas de
são necessárias. Cada tem átomos de O; com temos átomos de O. Cada tem átomo de O; com temos átomos de O. Total de átomos de O nos produtos:
Cada molécula de
tem
átomos de O, então o número necessário de
é
Portanto o coeficiente estequiométrico de
é
.
Passo 5
Conclusão do balanceamento: a equação balanceada é
Isto respeita a conservação de átomos em C, H e O.
Passo 6
Respondendo (a) e (b) com base no que acabamos de obter:
- (a) A equação inicial escrita pelo enunciado não estava balanceada. A forma balanceada é a que escrevi no passo anterior.
- (b) O coeficiente estequiométrico do
(na equação balanceada) é .
Passo 7
(c) Razão estequiométrica
: pegar os coeficientes na equação balanceada e colocar em forma de razão. Coeficientes são
para
e
para
. Assim
Interpretação prática: para cada
mol de
consumido, se formam
mol de
; ou alternativamente, para cada
mol de
se formam
mol de
.
Passo 8
(d) Quantos
reagem para formar
?
Usamos a razão entre coeficientes
. Portanto
Passo 9
(e) Taxa de formação de
quando
de
alimentam e
reage.
- Taxa de
que reage: . - Pela estequiometria, cada
mol de reage formando mol de . Logo a taxa de formação de água é
Resposta
(a) Não; equação balanceada:
(b) .
(c) (mol
por mol
).
(d)
(e) de
(b)
(c)
(d)
(e)