Exercícios Resolvidos de Rendimento e Pureza

Elaboração própria.

Faz-se a reação de 0,150 kg de hidróxido de bário com 0,016 m 3 de anidrido sulfúrico ( S O 3 ), medidos a 27 ° C   e   1,26.1 0 5 Pa.

Considerando a reação abaixo, responda:

B a ( O H ) 2 + S O 3 → B a S O 4 + H 2 O

a) Qual a substância e sua massa em excesso?

b) Qual a massa de sulfato de bário formado na reação?

Dado: R = 8,31   m 3 . P a . K - 1 . m o l - 1

Passo 1

a) Vamos começar transformando o volume de S O 3 para gramas:

P = 1,26 . 10 5   P a

V = 0,016   m ³

M M S O 3 = 80,0   g / m o l

R = 8,31   m 3 . P a . K - 1 . m o l - 1

T = 27 ° C = 300   K

Observe que as unidades estão coerentes.

P V = n R T             e             n = m M M

P V = m M M .   R .   T

1,26 . 10 5   .   0,016 = m 80,0 . 8,31   .   300

m = 64,69   g

O resultado ficou em gramas, uma vez que a gente usou a massa molar em g/mol!

Beleza, então a reação é entre 150 g de B a ( O H ) 2 e 64,69 g de S O 3 .

MOSTRAR SOLUÇÃO COMPLETA

Passo 2

Para determinar qual o reagente está em excesso, precisamos analisar as relações mássicas existentes entre o hidróxido de bário e o anidrido sulfúrico pela reação química.

B a ( O H ) 2 ⏟ 171,3   g / m o l + S O 3 ⏟ 80,0   g / m o l → B a S O 4 + H 2 O

Sabendo que 171,3 g de hidróxido de bário reagem com 80,0 g de anidrido sulfúrico, podemos calcular a massa de anidrido sulfúrico necessária para reagir com 150 g de hidróxido de bário por regra de três:

171,3   .   x = 80,0   .   150,0  

x = 70,05   g

Como precisamos de 70,05 g de S O 3 para reagir com 150 g de B a ( O H ) 2 , mas só temos 64,69 g, o S O 3 é o reagente limitante.

Para saber a massa de B a ( O H ) 2 , em excesso, vamos calcular a massa dele necessária para consumir os 64,69 g de S O 3 presentes.

Passo 3

Por regra de três:

80,0   .   y = 171,3   .   64,69

y = 138,52   g

Como precisamos de 138,52 g de hidróxido de bário e temos 150,00 g, o excesso dessa susbtância é dado por:

150,00 - 138,52 = 11,48   g

Passo 4

Para calcular a massa de sulfato de bário formada, usamos a massa do reagente limitante (64,69 g), ou a massa do reagente em excesso realmente consumida (138,52 g).

80,0   .   z = 233,4   .   64,69

z = 188,7   g

Portanto, 188,7 g de sulfato de bário são formados.

Resposta

a) 11,48 g de hidróxido de bário em excesso.

b) 188,7 g de sulfato de bário.

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