A indústria de plásticos utiliza grandes quantidades de anidrido ftálico,
, obtido pela oxidação controlada de naftaleno (
):
Uma vez que parte do naftaleno é oxidada, formando outros produtos, apenas
do rendimento máximo previsto pela equação é observado. (a) Quantos gramas de naftaleno são necessários para obtenção de 1 tonelada de anidrido ftálico? (b) Se 1L de uma solução
de naftaleno é misturada com
de
que massa de anidrido ftálico de fato será obtida?
Uma vez que parte do naftaleno é oxidada, formando outros produtos, apenas
Passo 1
O enunciado dá a reação
e informa que o rendimento real é de
. Pede em (a) a massa de naftaleno necessária para produzir
tonelada de anidrido ftálico e em (b) a massa de anidrido obtida ao reagir
L de solução
,mol/L de naftaleno com
,g de
. Vamos usar estequiometria, cálculo de massa molar, reagente limitante e correção pelo rendimento.
Passo 2
Calcular as massas molares:
Passo 3
Para (a), a massa de produto desejada é
t
,g. As moles de anidrido a obter teoricamente são
Da estequiometria (
mol de naftaleno geram
mol de produto), precisa-se de
mol de
em
. A massa teórica de naftaleno é
Como o rendimento é de
, a massa necessária é
Passo 4
Logo, em (a) são necessários aproximadamente
,g (ou
,kg) de naftaleno.
Passo 5
Em (b), as quantidades iniciais são
Da estequiometria, cada mol de
consome
mol de
. Para
mol de naftaleno seria preciso
mol de
, mas há só
mol, logo
é limitante. As moles de naftaleno que reagem são
Isto gera
mol de anidrido (relação
), com massa teórica
Passo 6
Aplicando o rendimento de
, a massa real de anidrido obtida é
Resposta
(a)
,g de naftaleno (aprox.
kg).
(b) ,g de anidrido ftálico (aprox.
g).
(b)