1. A oxidação de 29,9 \mathrm{~g} de etanol, formando ácido acético, teve seu rendimento calculado quando o ácido formado é neutralizado por 48,1 \mathrm{~mL} de \mathrm{Ca}(\mathrm{OH})_{2} 20 \%(\mathrm{~m} / \mathrm{V}). O rendimento percentual para o processo de oxidação é de
    a) 30 \%
    b) 40 \%
    c) 50 \%
    d) 60 \%
    e) 70 \%
Dados: massas molares (em g/mol): \mathrm{H}=1 ; \mathrm{C}=12; \mathrm{O}=16 ; \mathrm{Ca}=40.

Passo 1

O enunciado trata da oxidação do etanol (\mathrm{C}_2\mathrm{H}_5\mathrm{OH}) em ácido acético (\mathrm{CH}_3\mathrm{COOH}) e pede o rendimento percentual. Para isso, precisamos calcular a quantidade teórica de ácido formado a partir de 29,9 g de etanol e comparar com a quantidade efetiva determinada por titulação com solução de \mathrm{Ca}(\mathrm{OH})_2.

Passo 2

Calcular a quantidade teórica de ácido acético. A massa molar do etanol é
M(\mathrm{C}_2\mathrm{H}_5\mathrm{OH}) = 2\cdot12 + 6\cdot1 + 16 = 46\text{ g/mol}.
As mols de etanol são
n(\mathrm{C}_2\mathrm{H}_5\mathrm{OH}) = \frac{29,9}{46} \approx 0,65\text{ mol}.
Como a reação de oxidação gera 1 mol de ácido acético por mol de etanol, a quantidade teórica de ácido é 0,65 mol.

Passo 3

Determinar a quantidade de ácido acético efetivamente formada pela titulação. A solução de \mathrm{Ca}(\mathrm{OH})_2 é 20\% m/V, ou seja 20 g de \mathrm{Ca}(\mathrm{OH})_2 em 100 mL. Em 48,1 mL temos
m = 20\,\frac{\text{g}}{100\,\text{mL}}\times 48,1\,\text{mL} = 9,62\text{ g}.
A massa molar de \mathrm{Ca}(\mathrm{OH})_2 é
M(\mathrm{Ca}(\mathrm{OH})_2) = 40 + 2\cdot(16+1) = 74\text{ g/mol},
logo as mols de base são
n(\mathrm{Ca}(\mathrm{OH})_2) = \frac{9,62}{74} \approx 0,13\text{ mol}.
Na reação de neutralização
\mathrm{Ca}(\mathrm{OH})_2 + 2\,\mathrm{CH}_3\mathrm{COOH} \to \dots
cada mol de \mathrm{Ca}(\mathrm{OH})_2 reage com 2 mol de ácido. Assim, o número de mols de ácido neutralizados é
n(\mathrm{CH}_3\mathrm{COOH}) = 2\times 0,13 = 0,26\text{ mol}.

Passo 4

Calcular o rendimento percentual:
\text{rendimento} = \frac{0,26}{0,65}\times 100\% \approx 40\%.

Resposta

b) 40\%

Exercícios relacionados