A redução de ozônio O3+NO O2+NO2 na estratosfera tem sido alvo de grande debate em anos recentes. Acredita-se que ozônio pode reagir com NO que é descarregado pelos aviões que circulam em grandes altitudes. A reação é:
0,740 g de O3
Se 0,670 g reage com NO2 de NO quantos gramas de serão produzidos? Qual o reagente limitante? Calcule a massa de reagente em excesso que permanece após a reação

Passo 1

Beleza, o problema diz que ozônio (O₃) e monóxido de nitrogênio (NO) reagem assim:
O3 + NO ;longrightarrow; O2 + NO2
A gente recebe 0,740 g de O₃ e 0,670 g de NO e precisa descobrir:
  1. Quantos gramas de NO₂ vão se formar;
  2. Qual é o reagente limitante;
  3. Quanto do reagente que sobra (excesso) fica no final.
Conteúdo: este é um exercício de estequiometria (reação química, reagente limitante, rendimento teórico, massa em excesso). Para resolver, vamos:
  • Calcular as massas molares de O₃, NO e NO₂;
  • Converter gramas em mols;
  • Verificar qual reagente limita a reação (o menor número de mols em relação à estequiometria 1:1);
  • Calcular a massa de NO₂ formada;
  • Calcular quanto sobra do reagente em excesso.

Passo 2

Calcular as massas molares (M):
  • M(O₃) = 3×16,00 g/mol = 48,00 g/mol
  • M(NO) = 14,01 + 16,00 = 30,01 g/mol (vou arredondar para 30,00 g/mol pra facilitar)
  • M(NO₂) = 14,01 + 2×16,00 = 46,01 g/mol (vou usar 46,00 g/mol)
Agora convertemos gramas em mols:
n(O3) = 0,740;g48,00;g/mol = 0,01542;mol,
n(NO) = 0,670;g30,00;g/mol = 0,02233;mol

Passo 3

A estequiometria da reação é 1 mol O₃ para 1 mol NO.
  • Se eu tivesse reagente em excesso, faltaria o outro.
  • Compare os mols disponíveis: 0,01542 mol (O₃) vs. 0,02233 mol (NO).
    O₃ tem menos mols, então O₃ é o reagente limitante (é ele que acaba primeiro).

Passo 4

Como O₃ é limitante (0,01542 mol), ele define quanto de NO₂ sai:
n(NO2) = n(O3) = 0,01542;mol
Transforma em massa de NO₂:
m(NO2) = n(NO2)times M(NO2) = 0,01542;moltimes 46,00;g/mol = 0,7093;g

Passo 5

Calcular quanto de NO sobra:
  • NO inicial: 0,02233 mol
  • NO consumido (mesma quantidade de O₃): 0,01542 mol
  • NO restante: 0,02233 – 0,01542 = 0,00691 mol
Massa de NO em excesso:
mexcesso(NO) = 0,00691;moltimes 30,00;g/mol = 0,2073;g

Resposta

  • Massa de NO₂ formada: 0,709 g
  • Reagente limitante: O₃
  • Massa de NO em excesso: 0,207 g

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