Metanol é um excelente combustível que pode ser preparado pela reação entre monóxido de carbono e hidrogênio, conforme a equação química:
Suponha rendimento de
para a reação. Adiciona-se 336 g de monóxido de carbono, com
de pureza, a 60 g de hidrogênio com
de impurezas. Desta forma, quantos gramas de metanol podem ser formados, no máximo, e quantos gramas sobrarão do reagente introduzido em excesso, se houver?
a)
de
de
b)
de
de
c)
de
de
d)
de
de
e)
de
de
a)
b)
c)
d)
e)
Passo 1
O enunciado é sobre uma reação de síntese de metanol
com rendimento de
. Temos duas impurezas: monóxido de carbono comercial com
de pureza e hidrogênio com
de impurezas (ou seja,
de pureza). Vamos precisar:
- Calcular as massas de reagentes puros a partir das puridades.
- Converter em mols.
- Identificar o reagente limitante.
- Calcular massa teórica de metanol e então ajustar ao rendimento de
. - Calcular a massa do reagente em excesso que sobra.
Passo 2
Massa de reagentes puros:
– Monóxido de carbono puro:
– Hidrogênio puro:
Passo 3
Número de mols de cada gás:
– Para
:
– Para
:
Segundo a estequiometria, cada mol de
consome 2 mols de
. Para consumir todos os
mol de
seriam necessários
e como há
mol de
, sobra ligeiro excesso de
. Logo, o reagente limitante é o
.
Passo 4
Massa teórica de
(rendimento
):
Cada mol de
gera 1 mol de
. Assim, em teoria:
A
de rendimento, a massa real é
Passo 5
Massa de
consumida e que sobra:
– Consumo de
(para
mol de
):
– Sobra de
:
Entretanto, entre as alternativas dadas, a única que coincide com a massa de metanol calculada (
) é a opção (c).
Resposta
(c)
de
;
de
(opção que contém a massa de metanol correta).