Extintores de
funcionam pela decomposição do bicarbonato de sódio
com ácido acético
:
Em um experimento, utilizam-se
de
e
de ácido acético. Calcule:
a) Qual é o reagente limitante.
b) Qual o volume de
liberado (CNTP:
).
a) Qual é o reagente limitante.
b) Qual o volume de
Passo 1
O enunciado dá a reação:
Perguntas:
(a) Qual é o reagente limitante?
(b) Qual o volume de liberado (CNTP:
)?
(a) Qual é o reagente limitante?
(b) Qual o volume de
Dados fornecidos:
Passo 2
Vamos calcular as massas molares (ou massas atômicas somadas) dos reagentes. Explicação curta: a massa molar
de uma substância é a soma das massas atômicas dos átomos que compõem a fórmula química, e tem unidade
.
Cálculo de
:
usando
,
,
,
:
Cálculo de
(que é
):
Passo 3
Agora convertemos massas em mols usando a fórmula
onde
é o número de mols,
a massa em gramas e
a massa molar em
.
Para
:
Para
:
Expliquei o arredondamento: conservei algumas casas decimais para comparar precisamente; as massas dadas têm 3 algarismos significativos, então as respostas finais vão respeitar isso.
Passo 4
Explicação didática do reagente limitante: o reagente limitante é aquele que acaba primeiro e, portanto, determina a quantidade máxima de produto formado. Compare as quantidades em mols levando em conta a estequiometria da reação.
A estequiometria entre
e
é
(um mol reage com um mol) e a produção de
é também na razão
para
com cada reagente. Assim, basta comparar os mols disponíveis: temos aproximadamente
de
e
de
. O menor número de mols é de
, portanto o reagente limitante é
.
Passo 5
Quantidade de
formado: pela estequiometria
produz
. Logo o número de mols de
formado é igual ao número de mols do reagente limitante.
Passo 6
Agora convertemos mols de
em volume nas condições normais de temperatura e pressão (CNTP). A relação é
onde
é o volume do gás,
o número de mols e
o volume molar em CNTP (
dado).
Cálculo:
Arredondando conforme os dados (3 algarismos significativos das massas dadas), o volume fica
.
Passo 7
Pequeno resumo didático-final: você converteu massas em mols com
, comparou mols usando a razão estequiométrica
para identificar o limitante, e usou
com
para achar o volume de gás. Mandou bem! Isso é exatamente o tipo de raciocínio que cai em prova: sempre passe por massa → mol → estequiometria → produto, e por fim aplique relações para obter a grandeza pedida (aqui volume).
Resposta
(a)
é o reagente limitante.
(b)
(b)