O nitrito de sódio,
, é usado na fabricação de corantes e também como conservante em carnes processadas para evitar o botulismo. Ele pode ser preparado borbulhando os gases monóxido de nitrogênio, NO, e oxigênio,
, em uma solução aquosa de carbonato de sódio,
. Após observar a reação abaixo responda as seguintes questões:
a) Calcule a massa, em gramas, de
que resulta ao reagirmos 748 g de
com um excesso de NO e
. Considere
de rendimento.
b) Em outra condição utilizou-se 225 mL de
e
de NO. Considerando que o
está em excesso, determine o reagente limitante, mostrando com cálculos.
c) Calcule a quantidade de
, em massa, nas condições do item b, sabendo que o rendimento percentual da reação é de
.
Dados:
b) Em outra condição utilizou-se 225 mL de
c) Calcule a quantidade de
Passo 1
O enunciado e os dados relevantes (sem resolver ainda):
- Reação fornecida:
- Perguntas:
a) Calcular a massa deformada ao reagirem de com excesso de e , assumindo rendimento .
b) Comde solução de e de NO (com em excesso), determinar o reagente limitante.
c) Nas condições do item b, calcular a massa deobtida quando o rendimento é . - Dados numéricos fornecidos:
- Observação do enunciado: em (a) há excesso de NO e
; em (b) está em excesso.
Passo 2
Balanceamento estequiométrico da reação (vai ser necessário para relacionar mols dos reagentes e produtos).
- Vamos atribuir coeficientes e balancear por inspeção. Uma solução inteira que equilibra átomos é:
- Desta equação balanceada tiramos razões estequiométricas úteis:
-
mol de produzem mol de . - Assim,
mol de produz mol de . - Também,
mol de reagem com mol de NO proporção .
-
Passo 3
Conceitos e fórmulas que vamos usar (pequena aula prática):
- Número de mols a partir da massa:
onde
é o número de mols,
a massa (em gramas) e
a massa molar (em
).
- Relação estequiométrica: após calcular mols de um reagente, multiplicar pela razão estequiométrica (da equação balanceada) para obter mols do produto.
- Massa do produto: calcular
. - Reagente limitante: comparar quantidades disponíveis de reagentes na mesma base (mols) e verificar qual consumiria mais do outro do que está disponível; uma maneira prática é calcular quantos mols de produto cada reagente poderia gerar, e o menor valor indica o limitante.
- Rendimento percentual:
. Para obter a massa experimental: .
Passo 4
Resolução do item (a): reagente dado
de
;
e
em excesso (logo
é limitante).
- Calcular mols de
:
Realizando a divisão:
- Usar a razão estequiométrica:
. Então
- Converter para massa de
:
Fazendo a multiplicação:
Como o enunciado pede considerar rendimento de
, esse é o resultado final para (a).
Passo 5
Resolução do item (b): dados
de solução de
e
de NO;
em excesso.
- Calcular mols de
a partir da concentração:
- Calcular mols de NO a partir da massa:
- Determinar o reagente limitante usando a razão estequiométrica. Da equação balanceada:
Logo, para
de
é necessário:
Comparando com o que se tem:
Portanto há NO em excesso e
é o reagente limitante (lembre:
também está em excesso conforme enunciado).
Passo 6
Resolução do item (c): calcular massa de
formada nas condições do item (b) com rendimento
.
- Mols de
limitante já calculados:
- Mols teóricos de
(razão ):
- Ajustar pelo rendimento de
(ou em decimal):
- Converter para massa:
Resposta
a)
b) Reagente limitante:
c)