A redução de ozônio
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:
Se
reage com
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:
A gente recebe 0,740 g de O₃ e 0,670 g de NO e precisa descobrir:
- Quantos gramas de NO₂ vão se formar;
- Qual é o reagente limitante;
- 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:
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:
Transforma em massa de NO₂:
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:
Resposta
- Massa de NO₂ formada: 0,709 g
- Reagente limitante: O₃
- Massa de NO em excesso: 0,207 g