Quantos gramas e quantos mols de H2(g) são necessários para produzir 1,00 kg de metanol, CH3 OH, pela reação: CO(g)+H2(g) longrightarrow CH3 OH(l) ?

Passo 1

O enunciado pede a estequiometria da reação de síntese do metanol a partir de monóxido de carbono e hidrogênio, para obter 1,00,kg de CH3OH. O conteúdo é cálculos estequiométricos: precisamos da equação balanceada, das massas molares e da relação molar entre reagentes e produto.

Passo 2

Balanceamos a reação. A forma correta é
CO(g) + 2,H2(g) longrightarrow CH3OH(l)
Aqui vemos que para cada 1 mol de CH3OH consumimos 2 mol de H2.

Passo 3

Calculamos a massa molar do metanol. Temos
M(CH3OH) = 12,01 + 4times1,008 + 16,00 = 32,04;g/mol

Passo 4

Convertendo 1,00,kg de metanol em gramas e depois em mols:
m(CH3OH) = 1,00;kg = 1000;g,
n(CH3OH) = 1000;g32,04;g/mol approx 31,2;mol

Passo 5

Usamos a relação molar da equação balanceada:
n(H2) = 2 times n(CH3OH) = 2 times 31,2;mol = 62,4;mol

Passo 6

Para achar a massa de H2, usamos sua massa molar:
M(H2)=2times1,008=2,016;g/mol,
m(H2) = n(H2) times M(H2) = 62,4;moltimes2,016;g/mol approx 126;g

Resposta

Para produzir 1,00,kg de metanol são necessários aproximadamente
62,4,mol de H2
126,g de H2

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