O azedamento do vinho ocorre quando o etanol, C 2 H 5 OH é convertido por oxidação a ácido acético:
Se 2,00 g de etanol e 1,00 g de oxigênio foram selados em uma garrafa de vinho, qual será o reagente limitante para a oxidação?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de química sobre o azedamento do vinho. A questão nos apresenta uma reação química onde o etanol (C₂H₅OH) reage com o oxigênio (O₂) para formar ácido acético (CH₃COOH) e água (H₂O). Precisamos descobrir qual dos reagentes, etanol ou oxigênio, é o limitante nessa reação. Para isso, vamos usar conceitos de estequiometria, que nos ajudam a entender as proporções entre as substâncias envolvidas nas reações químicas.
Passo 2
Primeiro, vamos escrever a equação balanceada da reação. Observando os reagentes e produtos, percebemos que a reação já está balanceada:
Isso significa que 1 mol de etanol reage com 1 mol de oxigênio para produzir 1 mol de ácido acético e 1 mol de água.
Passo 3
Agora, vamos calcular a quantidade de matéria (em mols) de cada reagente que temos. Para isso, usamos a fórmula:
onde
é o número de mols,
é a massa e
é a massa molar.
Primeiro, vamos calcular a massa molar de cada reagente:
-
Etanol (C₂H₅OH):
- C: 12,01 g/mol × 2 = 24,02 g/mol
- H: 1,008 g/mol × 6 = 6,05 g/mol
- O: 16,00 g/mol × 1 = 16,00 g/mol
- Massa molar = 24,02 + 6,05 + 16,00 = 46,07 g/mol
-
Oxigênio (O₂):
- O: 16,00 g/mol × 2 = 32,00 g/mol
- Massa molar = 32,00 g/mol
Agora, calculamos os mols:
-
Mols de etanol:
-
Mols de oxigênio:
Passo 4
Agora que temos os mols de cada reagente, vamos comparar com a estequiometria da reação para identificar qual é o reagente limitante. A estequiometria nos diz que a relação é de 1:1 entre etanol e oxigênio.
Vamos ver quanto de oxigênio é necessário para reagir completamente com o etanol que temos:
Mas nós só temos 0,03125 mol de oxigênio, que é menor que o necessário. Isso significa que o oxigênio vai acabar antes de todo o etanol reagir.
Passo 5
Portanto, o oxigênio é o reagente limitante, pois é o que vai se esgotar primeiro na reação, determinando a quantidade de produto formado.
Resposta
O reagente limitante para a oxidação é o oxigênio (O₂).