Qual o reagente limitante quando 30 g de CO e
de
são misturados e reagem de acordo com a seguinte reação?
(a) CO
(b)
(c) Nenhum dos dois
(a) CO
(b)
(c) Nenhum dos dois
Passo 1
O enunciado dá a reação
e informa que foram misturados
de
e
de
. A pergunta é: qual é o reagente limitante entre as opções (a)
, (b)
ou (c) nenhum dos dois?
Informações relevantes:
- Massa de
: . - Massa de
: . - Equação balanceada indica que
mol de reagem com mol de .
Passo 2
Conceito importante (explicadinho): reagente limitante é aquele que se esgota primeiro ao reagir segundo a estequiometria da equação. Para comparar quantidades de reagentes usamos moles. A conversão massa
mol é feita com a massa molar (massa de
mol da substância):
onde
é o número de mols,
a massa em gramas e
a massa molar em
.
Passo 3
Calcular as massas molares (usando massas atômicas aproximadas:
,
,
):
Passo 4
Converter as massas dadas em números de mol:
Expliquei: divide-se a massa dada pela massa molar; arredondei para três casas decimais para manter clareza.
Passo 5
Agora para o hidrogênio:
Passo 6
Usar a estequiometria da reação para ver qual reagente se esgota primeiro.
- Método 1: calcular quantos mols de
seriam necessários para consumir todo o disponível. Pela reação, para cada mol de são necessários mol de . Então
Como
disponível é maior que
necessário, há hidrogênio em excesso se todo o
reagir. Isso indica que
pode ser o limitante.
- Método 2 (checagem): calcular quantos mols de
seriam necessários para consumir todo o disponível. Pela razão estequiométrica,
Comparando com
disponível, vemos que falta
para consumir todo o hidrogênio; isto é, não há CO suficiente para reagir com todo o
. Portanto
é mesmo o reagente que se esgota primeiro.
Ambas as checagens concordam:
é o reagente limitante;
está em excesso.
Passo 7
Conclusão final: o reagente limitante é o monóxido de carbono, ou seja, opção (a). Força aí — com esse procedimento dá para resolver qualquer problema de reagente limitante: converte para mols, usa os coeficientes estequiométricos e compara o que seria necessário com o que se tem.
Resposta
(a) CO