O metanol, CH3 OH, pode ser queimado em oxigênio para fornecer energia, ou pode ser decomposto para formar o gás hidrogênio, que pode então ser usado como combustível:
CH3 OH(l) H2(g)+CO(g)
Se 125 g de metanol são decompostos, qual é o rendimento teórico de hidrogênio? Se somente 13,6 g de hidrogênio são obtidos, qual é o rendimento deste gás?

Passo 1

O enunciado trata de uma reação de decomposição de metanol em que
CH3OH(l) ;longrightarrow; H2(g) + CO(g)
e pede ( 1) o rendimento teórico de H2 quando se parte de 125,g de metanol, e ( 2) o rendimento percentual se a massa obtida de hidrogênio for 13,6,g. Vamos usar conceitos de estequiometria: cálculo de mols pela massa molar e proporção molar 1:1 entre CH3OH e H2.

Passo 2

Calcular o número de mols de metanol em 125,g. A massa molar de CH3OH é
M(CH3OH) = 12,01 + 4times1,008 + 16,00 = 32,04;g/mol
Logo,
n(CH3OH) = 125;g32,04;g/molapprox3,90;mol

Passo 3

Pela reação balanceada, cada mol de CH3OH produz 1 mol de H2. Assim, o número de mols de H2 teórico é
nteo(H2) = n(CH3OH) approx3,90;mol

Passo 4

Converter mols de H2 em massa. A massa molar de H2 é
M(H2) = 2times1,008 = 2,016;g/mol
Portanto, o rendimento teórico em massa é
mteo(H2) = nteo(H2) times M(H2) approx3,90;moltimes2,016;g/mol=7,87;g

Passo 5

Calcular o rendimento percentual usando a massa obtida experimental de 13,6,g:
%rendimento = mexp(H2)mteo(H2)times100% = 13,67,87times100%approx173%

Resposta

O rendimento teórico de H2 é 7,87,g, e o rendimento percentual correspondente é aproximadamente 173%.

Exercícios relacionados