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.
- Você reage
de trimetilamina com
de ácido clorídrico. Se
de único produto são formados, qual é o rendimento percentual da reação?
Passo 1
Vou listar o que o enunciado dá e o que pede, bem mastigado:
- Dados:
- massa de trimetilamina:
. - massa de ácido clorídrico:
. - massa do único produto obtido:
.
- massa de trimetilamina:
- O que é pedido:
- escrever a equação química balanceada;
- calcular as massas/moles dos reagentes (aqui as massas já foram dadas);
- determinar o reagente limitante;
- calcular o rendimento percentual da reação.
Passo 2
Escrevendo e balanceando a reação química. Trimetilamina é
e reage com
formando o sal trimetilamônio cloreto
. A equação balanceada é:
Aqui a estequiometria é
(um mol de amina reage com um mol de
para formar um mol de produto).
Passo 3
Calcular as massas molares (explicando a ideia): a massa molar de uma substância é a soma das massas atômicas dos átomos que compõem a sua fórmula. Vou usar massas atômicas aproximadas:
,
,
,
(unidades:
).
Massa molar da trimetilamina
(que tem 3 carbonos e 9 hidrogênios):
Massa molar do
:
Massa molar do produto
pode ser obtida somando as duas massas molares anteriores (a amina ganha um H e tem o Cl):
Passo 4
Calcular o número de mols de cada reagente usando a fórmula básica
onde
é o número de mols,
a massa em gramas e
a massa molar em
.
Mols de trimetilamina:
Mols de
:
Explanação curta: aqui cada divisão dá quantos mols existem em cada massa fornecida. Repare que
tem mais mols disponíveis que a trimetilamina.
Passo 5
Determinar o reagente limitante. Pela estequiometria
, precisamos de 1 mol de
para reagir com 1 mol de trimetilamina. Comparando os mols disponíveis:
-
. -
.
Como há menos mols de trimetilamina, ela é o reagente limitante. Explicando o conceito: o reagente limitante é o que se esgota primeiro e determina quanto de produto pode ser formado teoricamente.
Passo 6
Calcular o rendimento teórico (massa de produto esperada se a reação fosse
). Como o limitante fornece
e a razão molar para formar o produto é
, o número de mols de produto teoricamente formado é
Convertendo para massa usando
:
(Arredondei a
se preferir uma cifra significativa consistente.)
Passo 7
Calcular o rendimento percentual usando a fórmula
onde
é a massa de produto obtida experimentalmente (
) e
é
.
Aplicando:
Interpretação amigável: deu quase
, então a reação foi bem eficiente — faltou só uma pequenina parte para chegar a
. Bom trabalho!