O metano reage com oxigênio para formar dióxido de carbono e água. Se temos uma mistura com
e
de
, determine:
A quantidade máxima de água formada.
A quantidade máxima de água formada.
Passo 1
Beleza, vamos recapitular rapidinho o problema e ver o que precisamos.
Enunciado: “O metano reage com oxigênio para formar dióxido de carbono e água. Se temos uma mistura com mol de
e
mol de
, determine a quantidade máxima de água formada.”
Enunciado: “O metano reage com oxigênio para formar dióxido de carbono e água. Se temos uma mistura com
Conteúdo: este é um exercício de estequiometria e reagente limitante.
O que vamos precisar:
O que vamos precisar:
- A equação química balanceada.
- O conceito de reagente limitante (aquele que acaba antes e determina quanto produto surge).
- Razões mol-mol da reação para calcular quantos mols de água aparecem.
Passo 2
Primeiro, escreve e balanceia a reação:
Por que é assim?
- O C do metano vira CO₂ (já tá 1 pra 1).
- O H do metano são 4, então precisamos de 2 mol de H₂O (2×2 H = 4 H).
- Pra formar 2 mol de H₂O (que usam 2×1 O), precisamos de 2 mol de O₂ (que têm 2×2 O = 4 átomos de O).
Agora a estequiometria diz:
- 1 mol de CH₄ consome 2 mol de O₂ e gera 2 mol de H₂O.
Passo 3
A gente vê qual reagente limita a reação:
- Se usássemos os 8 mol de CH₄, precisaríamos de
mol de O₂. - Mas só temos 12 mol de O₂.
Então o oxigênio é o limitante (porque 12 mol < 16 mol), e a reação vai parar quando o O₂ acabar.
Passo 4
Como o O₂ é limitante, calculamos quantos mols de H₂O ele gera:
- Pela equação, 2 mol de O₂ → 2 mol de H₂O.
- Logo, para cada 1 mol de O₂ consumido, sai
mol de H₂O. - Temos 12 mol de O₂, então a água formada é
Resposta
A quantidade máxima de água formada é 12 mol de H₂O.