Dióxido de enxofre, mathrmSO2, reage com oxigênio gasoso sob condições apropriadas para formar trióxido de enxofre, mathrmSO3. Para cada um dos seguintes casos, determine o maior número de moléculas de mathrmSO3 que podem ser produzidas a partir das quantidades dadas dos reagentes:
400 moléculas de mathrmSO2 e 100 moléculas de mathrmO2

Passo 1

Beleza! O enunciado diz que dióxido de enxofre, SO2, reage com oxigênio, O2, para formar trióxido de enxofre, SO3. A gente tem 400 moléculas de SO2 e 100 moléculas de O2, e quer descobrir qual o maior número de moléculas de SO3 que dá pra produzir.
Conteúdo: este é um problema de estequiometria e reagente limitante. Vamos precisar do balanceamento da reação, da razão molar entre reagentes e produtos, e depois ver qual reagente acaba primeiro.

Passo 2

Escreve a equação química balanceada:
2,SO2 ;+;O2;longrightarrow;2,SO3
Isso significa que para cada 2 moléculas de SO2 usamos 1 de O2 e produzimos 2 de SO3.

Passo 3

Agora, a ideia de reagente limitante é ver qual dos dois acaba primeiro, ou seja, qual fornece menos produto. Vamos comparar quantas moléculas de SO3 cada reagente poderia gerar se fosse o único limitante.
  1. A partir de SO2:
    • A cada 2 moléculas de SO2, formam-se 2 moléculas de SO3.
    • Logo, cada molécula de SO2 vira 1 molécula de SO3.
    • Com 400 moléculas de SO2, daria 400 moléculas de SO3 (se O2 fosse “de sobra”).
  2. A partir de O2:
    • A cada 1 molécula de O2, formam-se 2 moléculas de SO3.
    • Com 100 moléculas de O2, daria 100 times 2 = 200 moléculas de SO3 (se SO2 fosse “de sobra”).

Passo 4

Comparando os resultados:
  • SO2 permitiria até 400 moléculas de SO3.
  • O2 permitiria até 200 moléculas de SO3.
O que limita a reação é o O2, porque ele só consegue gerar 200 moléculas de SO3 antes de acabar.

Resposta

O maior número de moléculas de SO3 que podem ser produzidas é 200.

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