A Nitroglicerina
é um poderoso explosivo. A sua decomposição pode ser representada por:
Esta reação gera uma grande quantidade de calor e de gases como produto, e é a partir da repentina formação desses gases, juntos e com uma rápida expansão, que é produzida a explosão. a) Qual é a máxima quantidade de
, em gramas, que pode ser obtido a partir de 200 g de nitroglicerina? b) Calcule a porcentagem de rendimento da reação, se foi descoberto que se produziu
de
.
Passo 1
O enunciado fornece a reação e pede duas coisas:
- (a) A máxima quantidade de
, em gramas, que pode ser obtida a partir de de nitroglicerina . - (b) A porcentagem de rendimento da reação, sabendo que se produziu
de .
Informações relevantes dadas:
- Equação balanceada (tirada do enunciado):
- Massa inicial de nitroglicerina:
. - Massa experimental de
: .
Observação importante (extraído da equação): a relação estequiométrica entre nitroglicerina e
é que
mol de nitroglicerina produzem
mol de
. Isso será usado para converter massa de nitroglicerina em massa teórica de
.
Passo 2
Conceitos e fórmula que vamos usar (explicadinhos):
- Mol e massa molar: um mol de uma substância contém
entidades (moléculas). A massa molar (em ) é a massa de um mol dessa substância; para uma molécula, calcula-se somando as massas atômicas dos átomos que a compõem. - Para converter massa
em número de mols usa-se:
onde
é em gramas e
em
.
- Rendimento percentual (quando se conhece a quantidade experimental do produto):
Agora calculamos a massa molar da nitroglicerina. Usarei massas atômicas aproximadas usuais:
,
,
,
.
Cálculo de
:
Passo 3
Converter
de nitroglicerina em mols usando
:
(arredondei aqui para 4 casas decimais sensatas para acompanhamento; manteremos precisão nas contas seguintes).
Passo 4
Usar a estequiometria da reação para obter os mols de
.
Da reação: mol de nitroglicerina
mol de
. Portanto, cada mol de nitroglicerina produz
mol de
.
Da reação:
Calculando os mols teóricos de
:
Passo 5
Converter os mols de
em massa. A massa molar de
é
Então a massa teórica de
é
(Arredondando de forma prática para três algarismos significativos — consistente com
dado — obtemos
.)
Passo 6
Calcular o rendimento percentual usando a massa experimental dada
e a massa teórica que acabamos de obter:
Fazendo a conta:
Arredondando de forma prática para três algarismos significativos:
.
Passo 7
Recapitulando sem blá-blá técnico: a partir de
de nitroglicerina a quantidade máxima (teórica) de
é cerca de
; como foram obtidos
, o rendimento da reação é aproximadamente
. Vai ficar tudo bem — bom sinal de estudo rápido!
Resposta
(a)
(b)
(b)