O óxido de etileno (C2 H4 O) é obtido pela reação do etileno com o oxigênio.
H2 C=CH2+1 / 2 O2 C2 H4 O
Determine qual o reagente limitante quando as seguintes quantidades são colocadas para reagir:
336 g de etileno e 150 g de oxigênio

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem uma reação química onde o etileno ( C2H4) reage com o oxigênio ( O2) para formar o óxido de etileno ( C2H4O). A pergunta é: qual dos reagentes é o limitante quando temos 336 g de etileno e 150 g de oxigênio? Para resolver isso, vamos precisar entender sobre a estequiometria das reações químicas e como identificar o reagente limitante.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar o que é reagente limitante. Em uma reação química, o reagente limitante é aquele que acaba primeiro, determinando quanto de produto será formado. Ou seja, ele “limita” a quantidade de produto. Para descobrir qual é o reagente limitante aqui, precisamos comparar as quantidades dos reagentes que temos com as quantidades necessárias na reação.

Passo 3

Vamos começar escrevendo a equação balanceada da reação:
H2C=CH2 + 12 O2 C2H4O
Isso nos mostra que 1 mol de etileno reage com 0,5 mol de oxigênio para formar 1 mol de óxido de etileno.

Passo 4

Agora, precisamos converter as massas dos reagentes em mols. Para isso, usamos a fórmula:
n = mM
onde:
  • n é o número de mols,
  • m é a massa do reagente,
  • M é a massa molar do reagente.
Vamos calcular a massa molar de cada reagente:
  • Para o etileno ( C2H4):
    • Carbono ©: 12 g/mol
    • Hidrogênio (H): 1 g/mol
    • Massa molar: (2 times 12) + (4 times 1) = 28 g/mol
  • Para o oxigênio ( O2):
    • Oxigênio (O): 16 g/mol
    • Massa molar: 2 times 16 = 32 g/mol

Passo 5

Agora, vamos calcular o número de mols de cada reagente que temos:
  • Mols de etileno:
    nC2H4 = 336, g28, g/mol = 12, mol
  • Mols de oxigênio:
    nO2 = 150, g32, g/mol approx 4,69, mol

Passo 6

Agora que temos os mols de cada reagente, vamos ver quantos mols de oxigênio seriam necessários para reagir completamente com os 12 mols de etileno, segundo a equação balanceada.
Segundo a reação:
1, mol de C2H4 rea>= com 12, mol de O2
Então, para 12 mols de etileno, precisaríamos de:
12, mol times 12 = 6, mol de O2

Passo 7

Mas olha só, a gente só tem aproximadamente 4,69 mol de O2 disponível, que é menos do que os 6 mols necessários para reagir com todo o etileno. Isso significa que o oxigênio vai acabar antes do etileno.

Passo 8

Portanto, o oxigênio ( O2) é o reagente limitante nessa reação. Ele vai determinar a quantidade de óxido de etileno que será formada.

Resposta

O reagente limitante é o oxigênio ( O2).

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