Em um reator, são adicionados 165 g de monóxido de carbono e 65 g de gás hidrogênio. Após a conclusão da reação química, formou-se metanol ( CH3 OH ) líquido. Sobre isto, responda:
a. Qual é o reagente limitante?
b. Quanto foi produzido de metanol?
c. Quantos gramas de reagente em excesso sobraram?

Passo 1

O enunciado descreve a síntese de metanol líquido a partir de monóxido de carbono e hidrogênio gasoso segundo a reação
CO + 2,H2 longrightarrow CH3OH
Fornecem-se 165,g de CO e 65,g de H2. Queremos determinar (a) o reagente limitante, (b) a massa de metanol produzida e (c) a massa de reagente em excesso que resta.

Passo 2

Calcular o número de mols de cada reagente usando as massas molares
Massa molar do CO:
MCO = 12,01 + 16,00 = 28,01 g/mol
nCO = 165 g28,01 g/mol approx 5,89 mol
Massa molar do H2:
MH2 = 2 times 1,008 = 2,016 g/mol
nH2 = 65 g2,016 g/mol approx 32,23 mol

Passo 3

Determinar o limitante comparando a exigência estequiométrica
Para consumir nCO = 5,89,mol de CO são necessários
2 times 5,89 = 11,78 mol de H2
Dispomos de 32,23,mol de H2, portanto há H2 em excesso e o reagente limitante é o CO.

Passo 4

Calcular a quantidade de metanol formada a partir do limitante
A cada 1,mol de CO forma-se 1,mol de CH3OH. Logo, nCH3OH = nCO = 5,89,mol.
Massa molar do metanol:
MCH3OH = 12,01 + 4times1,008 + 16,00 = 32,042 g/mol
Massa de metanol produzida:
mCH3OH = nCH3OHtimes MCH3OH = 5,89 times 32,042 approx 188,8 g

Passo 5

Calcular a massa de H2 que sobra
Mols de H2 consumidos: 11,78,mol.
Mols restantes:
nH2,rest = 32,23 - 11,78 = 20,45 mol
Massa restante de H2:
mH2,rest = 20,45 mol times 2,016 g/mol approx 41,2 g

Resposta

a. O reagente limitante é o monóxido de carbono, CO.
b. Foram produzidos aproximadamente 188,8,g de metanol.
c. Sobraram cerca de 41,2,g de H2.

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