O metanol, CH3 OH, pode ser produzido pela reação de monóxido de carbono com hidrogênio:
CO(g)+2 H2(g) CH3 OH(l)
suponha que 356 g de CO e 65,0 g de H2 sejam misturados e permite-se que reajam.
(a) Qual é o reagente limitante?
b) Qual é a massa de metanol que pode ser produzida?
c) Qual é a massa de reagente em excesso que sobra quando todo o reagente limitante é consumido?
ncO=356 g / 28,01 g mol^-1=12,71 mol nH2=65,0 g / 2,016 g mol^-1=32,24 mol CO(g)+2 H2(g) CH3 OH(l)
a) 1 mol de CO-2 mol de H2
X - 32,24 mol de H2
X=16,12 mol de CO (só temos 12,71 ) CO é o reagente limitante.

CO(g)+2 H2(g) CH3 OH(l)

b)
1 mol de CO - 1 mol de metanol (temos 12,71 mol de metanol)
m metanol =12,71 mol times 32,04 g mol-1=407,22 g de metanol
C) 1 mol de CO-2 mol de2
Y=25,42 mol de H2
12,71 - Y
32,24-25,42 = 6,82 mol de H2 em excesso
Massa de H2 em excesso =6,82 mol^2 2,016 g mol^-1=13,75 g

Passo 1

O enunciado dá a reação
CO(g) + 2,H2(g) CH3OH(l)
e pede para identificar o reagente limitante, calcular a massa de metanol formada e a massa de reagente em excesso que sobra. O conteúdo é estequiometria de reações e reagente limitante. Precisamos: converter massas em mols, comparar razões estequiométricas, obter massa do produto e do reagente em excesso.

Passo 2

Calcular o número de mols de cada reagente:
nCO = 356,g28,01,g,mol^-1 = 12,71,mol
nH2 = 65,0,g2,016,g,mol^-1 = 32,24,mol

Passo 3

Comparar a razão estequiométrica exigida pela reação, que é
nH2nCO = 2
Para consumir 12,71,mol de CO seriam necessários
2 times 12,71 = 25,42,mol,H2
Como há 32,24,mol de H2, sobra H2. Logo o CO é o reagente limitante.

Passo 4

A formação de metanol segue a relação estequiométrica 1:1 entre CO consumido e CH3OH produzido. Assim, moles de metanol formados = 12,71,mol. A massa de metanol é
mCH3OH = 12,71,moltimes 32,04,g,mol^-1 = 407,2,g

Passo 5

Mols de H2 consumidos = 2times 12,71 = 25,42,mol. Logo restam
32,24 - 25,42 = 6,82,mol,H2
e sua massa é
mH2,excesso = 6,82,moltimes 2,016,g,mol^-1 = 13,75,g

Resposta

a) O reagente limitante é o monóxido de carbono ( CO).
b) Massa máxima de metanol formada: 407,2,g.
c) Massa de H2 em excesso: 13,75,g.

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