(VUNESP) - A reação para a produção do pesticida organoclorado DDT é:
(Massas atômicas:
).
a) Calcule a massa de DDT que se forma quando 100 g de
reagem com 100 g de
.
b) Indicar o reagente que está em excesso justificando a resposta. O que deve ocorrer, se a massa de
for duplicada?
(Massas atômicas:
a) Calcule a massa de DDT que se forma quando 100 g de
b) Indicar o reagente que está em excesso justificando a resposta. O que deve ocorrer, se a massa de
Passo 1
O enunciado dá a reação
e pede:
a) a massa de DDT formada quando temos de
e
de
;
b) indicar o reagente em excesso, justificar e dizer o que ocorre se duplicarmos a massa de .
Dados fornecidos (massas atômicas): ,
,
,
.
Massas iniciais: ,
.
a) a massa de DDT formada quando temos
b) indicar o reagente em excesso, justificar e dizer o que ocorre se duplicarmos a massa de
Dados fornecidos (massas atômicas):
Massas iniciais:
Passo 2
Calcular massas molares (molar mass) — conceito rápido: massa molar de uma substância é a soma das massas atômicas de todos os átomos na sua fórmula; dá quantos gramas tem 1 mol dessa substância. Vou decompor fórmulas e somar os átomos.
Para
: a fórmula contém 2 carbonos, 1 hidrogênio, 1 oxigênio e 3 cloros.
Para
: a fórmula contém 6 carbonos, 5 hidrogênios e 1 cloro.
Para o produto DDT
: contei os átomos e obtive
. Assim,
Passo 3
Converter massas iniciais em número de mols — conceito:
.
Mols de
:
Mols de
:
Passo 4
Usar a estequiometria da reação para ver quantos mols de DDT cada reagente pode formar — conceito: a relação estequiométrica indica quantos mols de produto se formam por mol de reagente.
Pela reação,
mol de
dá
mol de DDT;
mols de
dão
mol de DDT. Então:
Mols de DDT possíveis a partir de
:
Mols de DDT possíveis a partir de
:
Passo 5
Determinar reagente limitante e calcular massa de DDT formada — conceito: o reagente limitante é o que permite formar a menor quantidade de produto; a produção real de produto é baseada no limitante.
Comparando as quantidades possíveis de DDT, vemos que
permite formar menos DDT (
) do que o aldeído (
). Então
é o reagente limitante.
Mols reais de DDT formados:
Massa de DDT formada:
Passo 6
Indicar o reagente em excesso e calcular quanto sobra — justificativa e cálculo.
Como
é limitante, o outro reagente
está em excesso. Quantidade de
consumida é igual aos mols de DDT formados (1:1), ou seja
. Logo sobra:
Mols de
que sobram:
Massa que sobra:
(ou seja, cerca de
de
permanecem sem reagir).
Passo 7
O que acontece se duplicarmos a massa de
(ou seja, passamos para
)?
Calcule novos mols de aldeído:
Mols de
permanecem
. Assim a possibilidade de formar DDT continua limitada por
:
Logo a massa de DDT formada permanece a mesma:
Sobra de
no caso duplicado:
Interpretação: duplicar o aldeído não aumenta a produção de DDT porque o reagente limitante continua sendo
; apenas aumenta a quantidade de aldeído que sobra.
Resposta
(a)
de DDT
(b) O reagente em excesso é ; sobra aproximadamente
com as massas iniciais dadas. Se a massa de
for duplicada, a massa de DDT formada permanece
e sobra aproximadamente
de
.
(b) O reagente em excesso é