- (Unesp) Hidreto de lítio pode ser preparado segundo a reação expressada pela equação química:
Admitindo que o volume de hidrogênio é medido nas condições normais de temperatura e pressão (CNTP), calcule:
a) a massa de hidreto de lítio que pode ser produzida na reação de
de lítio com
de hidrogênio;
Passo 1
O enunciado pede a massa de hidreto de lítio produzida quando reagem
de lítio e
de hidrogênio nas CNTP. Dados fornecidos:
- Massa de lítio:
. - Volume de hidrogênio (nas CNTP):
. - Equação química balanceada:
- Volume molar nas CNTP:
.
O objetivo é calcular a massa de
formada.
Passo 2
Primeiro, transformar a massa de lítio em número de mols usando a relação entre massa, massa molar e mols:
onde
é o número de mols,
é a massa (em gramas) e
é a massa molar (em
). A massa atômica do lítio vale aproximadamente
. Então:
Fazendo a divisão:
Explicação rápida: isso significa que há cerca de
mols de átomos de Li disponíveis.
Passo 3
Agora converter o volume de
em mols. Para gases nas CNTP usa-se:
onde
está em litros. Assim:
Ou seja, há
mol de
disponível.
Passo 4
Determinar o reagente limitante a partir da estequiometria da reação. Da equação balanceada:
Podemos usar duas formas de raciocínio:
- Quantos mols de Li seriam necessários para consumir todo o
disponível?
Como
é maior que
, sobra Li — portanto o
é o reagente limitante.
- Alternativamente, quantos mols de
cada reagente poderia produzir isoladamente? - Se o limite fosse o Li:
(porque a razão é pela reação ). - Se o limite fosse o
: . - O menor valor é
, então é esse que ocorre na prática.
- Se o limite fosse o Li:
Conclusão: reagente limitante é
e a quantidade de
formada será
.
Passo 5
Calcular a massa correspondente a
de
. Primeiro, a massa molar do hidreto de lítio:
Agora a massa formada é
Arredondamento: mantive duas casas decimais na massa molar e no resultado por coerência com os dados iniciais.