( 1,0 ponto) Qual o rendimento percentual se 21,0 \mathrm{~g} de ácido sulfidrico \left(\mathrm{H}_{2} \mathrm{~S}\right) reagirem com 38,0 \mathrm{~g} de gás oxigênio ( \mathrm{O}_{2} ), produzindo 31,0 \mathrm{~g} de gás dióxido de enxofre ( \mathrm{SO}_{2} )? A equação quimica está descrita abaixo:
\mathrm{H}_{2} \mathrm{~S}+\mathrm{O}_{2} \rightarrow \mathrm{SO}_{2}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}

Passo 1

O enunciado fornece as massas de reagentes \mathrm{H}_{2}\mathrm{S} e \mathrm{O}_{2} e a massa do produto obtido \mathrm{SO}_{2}, e pede o rendimento percentual da reação. O conteúdo envolvido é estequiometria: balancear a equação, calcular as quantidades de matéria dos reagentes, identificar o reagente limitante, determinar o rendimento teórico de \mathrm{SO}_{2} e, por fim, calcular o rendimento percentual.

Passo 2

Balanceamos a reação:
2\,\mathrm{H}_{2}\mathrm{S} + 3\,\mathrm{O}_{2} \longrightarrow 2\,\mathrm{SO}_{2} + 2\,\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}
Calculamos as mols iniciais de reagentes usando suas massas molares ( M_{\mathrm{H}_{2}\mathrm{S}}=34\text{ g/mol}, M_{\mathrm{O}_{2}}=32\text{ g/mol}):
n_{\mathrm{H}_{2}\mathrm{S}} = \frac{21,0}{34} \approx 0,6176\text{ mol}, \quad n_{\mathrm{O}_{2}} = \frac{38,0}{32} = 1,1875\text{ mol}.

Passo 3

Para saber qual é o reagente limitante, comparamos a proporção estequiométrica. Da equação, cada 2 mol de \mathrm{H}_{2}\mathrm{S} consomem 3 mol de \mathrm{O}_{2}, ou seja, para 0,6176 mol de \mathrm{H}_{2}\mathrm{S} seriam necessários
n_{\mathrm{O}_{2},\,\text{req}} = \frac{3}{2}\times 0,6176 = 0,9264\text{ mol}.
Como há 1,1875 mol de \mathrm{O}_{2} disponível, \mathrm{H}_{2}\mathrm{S} é o reagente limitante.

Passo 4

O rendimento teórico de \mathrm{SO}_{2} corresponde às mols de \mathrm{H}_{2}\mathrm{S} limitante, pois a razão é 2 mol de \mathrm{H}_{2}\mathrm{S} \to 2 mol de \mathrm{SO}_{2}. Logo,
n_{\mathrm{SO}_{2},\,\text{teo}} = 0,6176\text{ mol}, \quad m_{\mathrm{SO}_{2},\,\text{teo}} = 0,6176 \times 64 = 39,53\text{ g}.

Passo 5

O rendimento percentual é a razão entre a massa obtida experimentalmente ( 31,0 g) e a massa teórica, vezes 100\%:
\text{Rendimento} = \frac{31,0}{39,53}\times 100\% \approx 78,4\%.

Resposta

78,4\%

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