Exercícios Resolvidos de Rendimento e Pureza

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Enunciado

Considere a reação:

M n O 2 + 4 H C l   → M n C l 2 + C l 2 + 2 H 2 O

Se 0,86 mol de M n O 2 reage com 48,2 g de H C l , qual é o reagente consumido em primeiro lugar? Quantos gramas de C l 2 são produzidos?

Passo 1

Pela reação dada (dá aquela conferida rápida pra ver se tá balanceada), 1 mol de M n O 2 reage com 4 mols de H C l .

Então, 0,86 mol de M n O 2 reagem com 3,44 mol de H C l .

x = 0,86   .   4 = 3,44   m o l

A massa molar do H C l é:

M M H C l = 1,008 + 35,45 ≅ 36,5   g / m o l

Portanto, em 3,44 mol de H C l temos:

3,44   m o l   .   36,5 g m o l = 125,6   g

Então, precisamos de 125,6 g de H C l pra reagir com 0,86 mol de M n O 2 .

Passo 2

O “reagente consumido em primeiro lugar” é o reagente limitante. Aquele que será consumido por completo, caso a conversão seja de 100 %.

Eaí.. considerando o que calculamos no passo 1, quem é o nosso reagente limitante?

Como precisamos de 125,6 g de H C l pra reagir com 0,86 mol de M n O 2 , mas só temos 48,2 g, temos menos H C l do que o necessário para consumir todo M n O 2 .

O H C l é o reagente limitante. Ele é o reagente consumido em primeiro lugar.

Passo 3

Um erro comum no cálculo do C l 2 produzido é usar a quantidade de M n O 2 pras relações estequiométricas.

Como o H C l é o reagente limitante, ele é que vai definir quanto de C l 2 será produzido.

Pela reação, a cada 4 mols de H C l consumidos, produzimos um mol de C l 2 .

Vamos calcular quantos mols de H C l temos em 48,2 g e, com uma regra de três, ver quantos mol de C l 2 podemos produzir com isso:

n H C l = m H C l M M H C l = 48,2 36,5 = 1,32   m o l

Agora, se 4 mol de H C l produzem 1 mol de C l 2 , 1,32 mol de H C l produzem:

4 x = 1,32

x = 0,33   m o l

E como o resultado é pedido em massa:

n C l 2 = m C l 2 M M C l 2

0,33 = m C l 2 70,9

m C l 2 = 23,4   g

Portanto, 23,4 g de C l 2 são produzidos se 0,86 mol de M n O 2 reage com 48,2 g de H C l .

Resposta

H C l

23,4 g

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