Instruções Gerais: Para cada problema, você precisará:
  • Escrever a equação química balanceada para a reação.
  • Calcular a massa dos reagentes a partir dos volumes, densidade e pureza (quando aplicável).
  • Determinar o reagente limitante.
  • Calcular o rendimento percentual da reação.
  1. Calcule a massa de propeno obtido quando 18,5 \mathrm{~g} de 2-bromopropano reagiu com 9,5 \mathrm{~g} de KOH em etanol. Dados: Sabe-se o rendimento da reação é de 80 \%.

Passo 1

O enunciado pede calcular a massa de propeno obtido quando 18{,}5\\ \mathrm{g} de 2-bromopropano reage com 9{,}5\\ \mathrm{g} de KOH em etanol, sabendo que o rendimento da reação é de 80\%.
Informações dadas:
  • Massa de 2-bromopropano: m_{\text{2-BrPr}} = 18{,}5\\ \mathrm{g}.
  • Massa de KOH: m_{\mathrm{KOH}} = 9{,}5\\ \mathrm{g}.
  • Rendimento da reação: 80\%.
O objetivo final é a massa de propeno isolado (produto) considerando o rendimento informado.

Passo 2

Escrevemos a equação química balanceada (eliminação E2 típica com KOH em etanol):
\mathrm{CH_3-CHBr-CH_3} + \mathrm{KOH} \rightarrow \mathrm{CH_3-CH=CH_2} + \mathrm{KBr} + \mathrm{H_2O}
Nessa equação cada mol de 2-bromopropano reage com 1 mol de KOH para formar 1 mol de propeno. Portanto a estequiometria relevante é 1:1:1 (substrato : base : produto).

Passo 3

Calcular as massas molares (soma das massas atômicas). Explicando a fórmula: a massa molar M de uma molécula é a soma das massas molares dos átomos que a compõem; usa-se isso depois para converter massa em número de mols por n=\dfrac{m}{M}.
  • Para 2-bromopropano ( \mathrm{C_3H_7Br}):
M_{\text{2-BrPr}} = 3\cdot 12{,}011 + 7\cdot 1{,}008 + 79{,}904 = 122{,}99\\ \mathrm{g\\ mol^{-1}}
  • Para KOH:
M_{\mathrm{KOH}} = 39{,}098 + 15{,}999 + 1{,}008 = 56{,}11\\ \mathrm{g\\ mol^{-1}}
  • Para propeno ( \mathrm{C_3H_6}):
M_{\text{propeno}} = 3\cdot 12{,}011 + 6\cdot 1{,}008 = 42{,}08\\ \mathrm{g\\ mol^{-1}}

Passo 4

Calcular o número de mols de cada reagente usando n=\dfrac{m}{M}.
  • Mols de 2-bromopropano:
n_{\text{2-BrPr}}=\dfrac{18{,}5}{122{,}99}=0{,}1504\\ \mathrm{mol}
  • Mols de KOH:
n_{\mathrm{KOH}}=\dfrac{9{,}5}{56{,}11}=0{,}1694\\ \mathrm{mol}
Explanação curta: dividimos a massa dada pela massa de um mol para saber quantos mols temos.

Passo 5

Determinar o reagente limitante. Como a estequiometria é 1:1, comparamos diretamente os mols:
  • n_{\text{2-BrPr}}=0{,}1504\\ \mathrm{mol}
  • n_{\mathrm{KOH}}=0{,}1694\\ \mathrm{mol}
Como 0{,}1504<0{,}1694, o 2-bromopropano é o reagente limitante (vai se consumir primeiro). Logo a quantidade máxima de propeno teoricamente formada (antes de considerar rendimento) corresponde a 0{,}1504\\ \mathrm{mol}.

Passo 6

Calcular o rendimento teórico (massa teórica) de propeno. Como a estequiometria dá 1 mol de propeno por 1 mol de 2-bromopropano:
n_{\text{propeno, teórico}} = n_{\text{2-BrPr}} = 0{,}1504\\ \mathrm{mol}ó
Massa teórica de propeno:
m_{\text{propeno, teórico}} = n_{\text{propeno, teórico}}\times M_{\text{propeno}} = 0{,}1504\times 42{,}08 = 6{,}32\\ \mathrm{g}óó
Explicando: multiplicamos os mols de produto esperados pela massa de um mol do produto.

Passo 7

Aplicar o rendimento experimental ( 80\%) para obter a massa realmente obtida:
m_{\text{propeno, obtido}} = 0{,}80 \times m_{\text{propeno, teórico}} = 0{,}80 \times 6{,}32 = 5{,}06\\ \mathrm{g}ó
Interpretação: rendimento percentual significa que apenas 80\% da quantidade teórica foi isolada.

Resposta

5{,}06\\ \mathrm{g}

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