O azedamento do vinho ocorre quando o etanol, C 2 H 5 OH é convertido por oxidação a ácido acético:
C2 H5 OH(aq)+O2(g) longrightarrow CH3 COOH(aq)+H2 O(l)
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:
C2H5OH + O2 longrightarrow CH3COOH + H2O
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:
n = mM
onde netanol = 2,00 g46,07 g/mol approx 0,0434 mol é o número de mols, nO2 = 1,00 g32,00 g/mol approx 0,03125 mol 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:
Mols de O2 necessários = Mols de etanol = 0,0434 mol á
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).

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