QUESTÃO 1: A cisplatina, de fórmula Pt(NH3)2 Cl2, é um composto utilizado no tratamento de determinados tipos de câncer. A sua obtenção passa pela reação, não balanceada, representada a seguir. (NH4)2 PtCl4(s)+NH3(aq) longrightarrow NH4 Cl(aq)+Pt(NH3)2 Cl2(s)
Fazendo reagir 1,5 Kg de (NH4)2 PtCl4 com 45 g de NH3, qual a quantidade máxima de produtos será formado? Qual o número de mols de reagente em excesso?

Passo 1

Beleza, então o enunciado diz que a gente tem a reação não balanceada
(NH4)2PtCl4(s) + NH3(aq) longrightarrow NH4Cl(aq) + Pt(NH3)2Cl2(s)
A matéria é estequiometria (reação química, reagente limitante, rendimento teórico).
Para resolver vamos precisar de:
  1. Balancear a reação;
  2. Calcular mols de cada reagente a partir da massa dada;
  3. Identificar quem é limitante e quem sobra;
  4. Calcular quantos mols (e massas) de produtos saem;
  5. Calcular quantos mols do reagente em excesso sobraram.

Passo 2

Primeiro, balanceando a reação:
(NH4)2PtCl4 + 2,NH3 longrightarrow 2,NH4Cl + Pt(NH3)2Cl2
Isso garante conservação de Pt, Cl, N e H.
Agora vamos achar os mols iniciais:
  • Massa molar de (NH4)2PtCl4: M = 2times(14,01 + 4times1,008) + 195,08 + 4times35,45 approx 373,0 g/mol
  • Mols de (NH4)2PtCl4: n1 = 1500 g373,0 g/mol approx 4,02 mol
  • Massa molar do NH3: M = 14,01 + 3times1,008 approx 17,03 g/mol
  • Mols de NH3: n2 = 45 g17,03 g/mol approx 2,64 mol

Passo 3

Para cada mol de (NH4)2PtCl4 a reação pede 2 mol de NH3.
  • Se usássemos todo o PtCl4, precisaríamos de 2times4,02 = 8,04 mol de NH3, mas só temos 2,64 mol.
    Logo o NH3 é o reagente limitante e (NH4)2PtCl4 sobra.
  • Mols de reação que acontecem = mols de NH3 disponíveis ÷ 2 = 2,642 = 1,32 mol (eventos de reação) çã
  • Mols de Pt(NH3)2Cl2 formados = 1 mol de produto por “evento” = 1,32 mol
  • Mols de NH4Cl formados = 2 mol de NH4Cl por evento = 2 times 1,32 = 2,64 mol

Passo 4

Se precisarmos das massas dos produtos, calculamos:
  • Massa molar de Pt(NH3)2Cl2: M = 195,08 + 2times14,01 + 6times1,008 + 2times35,45 approx 300,05 g/mol, massa formada = 1,32 times 300,05 approx 396,1 g.
  • Massa molar de NH4Cl: M = 14,01 + 4times1,008 + 35,45 approx 53,49 g/mol, massa formada = 2,64 times 53,49 approx 141,2 g.

Passo 5

Agora o reagente em excesso: (NH4)2PtCl4.
  • Mols consumidos = “eventos” de reação = 1{,}32 mol.
  • Mols iniciais = 4{,}02 mol.
  • Mols que sobra = 4,02 - 1,32 = 2,70 mol.

Resposta

Quantidade máxima de produtos formados (rendimento teórico):
  • Pt(NH3)2Cl2: 1,32 mol (≈396,1 g)
  • NH4Cl: 2,64 mol (≈141,2 g)
Reagente em excesso: (NH4)2PtCl4, sobram 2,70 mol.

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