1. (Unirio) Soluções de amônia são utilizadas com frequência em produtos de limpeza domésticas. A amônia pode ser preparada por inúmeras formas. Dentre elas:
\mathrm{CaO}_{(\mathrm{s})}+2 \mathrm{NH}_{4} \mathrm{Cl}_{(\mathrm{s})} \rightarrow 2 \mathrm{NH}_{3(\mathrm{~g})}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{(\mathrm{g})}+\mathrm{CaCl}_{2(\mathrm{~s})}
Partindo-se de 224 g de CaO , obtiveram-se 102 g de \mathrm{NH}_{3}. O rendimento percentual da reação foi de: (\mathrm{H}=1 ; \mathrm{N}=14 ; \mathrm{O}=16, \mathrm{Cl}=35,5 ; \mathrm{Ca}=40)
a) 100
b) 90
c) 80
d) 75
e) 70

Passo 1

O enunciado dá a reação
\mathrm{CaO}_{(\mathrm{s})}+2\,\mathrm{NH}_{4}\mathrm{Cl}_{(\mathrm{s})}\rightarrow 2\,\mathrm{NH}_{3(\mathrm{g})}+\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}_{(\mathrm{g})}+\mathrm{CaCl}_{2(\mathrm{s})}
e informa:
  • massa inicial de \mathrm{CaO}: 224\\ \text{g};
  • massa obtida de \mathrm{NH}_3: 102\\ \text{g};
  • massas atômicas: \mathrm{H}=1,\\ \mathrm{N}=14,\\ \mathrm{O}=16,\\ \mathrm{Cl}=35{,}5,\\ \mathrm{Ca}=40.
    A pergunta é: qual o rendimento percentual da reação? (opções: a) 100 b) 90 c) 80 d) 75 e) 70)

Passo 2

Entendimento estequiométrico (o que os coeficientes significam).
Na reação os coeficientes indicam proporção molar:
  • 1 mol de \mathrm{CaO} reage para formar 2 mol de \mathrm{NH}_3.
    Isto significa que, se soubermos quantos mols de \mathrm{CaO} temos, podemos calcular os mols máximos (teóricos) de \mathrm{NH}_3 produzidos multiplicando por 2.

Passo 3

Calcular a massa molar de \mathrm{CaO} usando as massas atômicas fornecidas.
M_{\mathrm{CaO}} = M_{\mathrm{Ca}} + M_{\mathrm{O}} = 40 + 16 = 56\\ \text{g/mol}.
Agora calcular quantos mols de \mathrm{CaO} correspondem a 224\\ \text{g}:
\text{mols de CaO} = \frac{224}{56} = 4\\ \text{mol}.
Explicação rápida: dividir a massa que se tem pela massa de 1 mol dá o número de mols.

Passo 4

Usar a estequiometria para achar os mols teóricos de \mathrm{NH}_3.
Pela equação, 1 mol de \mathrm{CaO} gera 2 mol de \mathrm{NH}_3. Portanto:
\text{mols teóricos de NH}_3 = 4 \times 2 = 8\\ \text{mol}.ó

Passo 5

Calcular a massa teórica de \mathrm{NH}_3.
Massa molar de \mathrm{NH}_3:
M_{\mathrm{NH}_3} = M_{\mathrm{N}} + 3M_{\mathrm{H}} = 14 + 3\cdot1 = 17\\ \text{g/mol}.
Portanto a massa teórica produzida é
\text{massa teórica de NH}_3 = 8 \times 17 = 136\\ \text{g}.ó

Passo 6

Definir rendimento percentual e calcular com os valores dado e teórico.
Fórmula do rendimento percentual:
\text{rendimento (\%)} = \frac{\text{massa real obtida}}{\text{massa teórica}} \times 100.ó
Substituindo:
\text{rendimento (\%)} = \frac{102}{136}\times100.
Simplificando a fração: dividir numerador e denominador por 34 \dfrac{3}{4}=0{,}75. Assim
\text{rendimento (\%)} = 0{,}75\times100 = 75\%.

Passo 7

Interpretação final e escolha da alternativa.
O rendimento calculado é 75\%, que corresponde à alternativa d).

Resposta

d) 75\%

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