Questão 21. O metanol líquido é um combustível de “queima limpa”, que pode ser obtido a partir da reação entre o monóxido de carbono (CO) e hidrogênio (
), ambos gasosos. Usando-se uma mistura de 12,00 gramas de hidrogênio e
de monóxido de carbono, indique qual é o reagente limitante. Qual a massa do reagente em excesso depois da reação completada? Qual a produção esperada de metanol? (
e
)
Passo 1
O enunciado trata de um problema de estequiometria, mais especificamente de reagente limitante. A reação de síntese do metanol é
Para resolver, vamos precisar de:
. Calcular os mols de
e de
a partir das massas fornecidas.
. Comparar a razão molar disponível com a razão exigida pela estequiometria para determinar o limitante.
. Calcular a massa do reagente em excesso após a reação completa.
. Calcular a massa de metanol produzida.
Passo 2
Calcular os mols de cada gás usando
.
Passo 3
A estequiometria exige
mols de
para cada mol de
.
- Se todo o
fosse consumido ( mol), precisaríamos de - Como há
mol de disponível, sobra .
Logo, o reagente limitante é o monóxido de carbono ().
Passo 4
Calcular a massa de
que sobra:
- Mols de
consumidos: - Mols de
restantes: - Massa de
em excesso:
Passo 5
Calcular a massa de metanol produzida. Como
é limitante, moles de
gerados são iguais a
.
Resposta
Reagente limitante: monóxido de carbono (
).
Massa de em excesso:
g.
Massa de metanol produzida: g.
Massa de
Massa de metanol produzida: