Quando o benzeno (C6 H6) reage com o bromo (Br2) obtém-se o bromobenzeno ( C6 H 5 Br ). Qual o rendimento teórico de Bromobenzeno nessa reação, quando 30,0 g de benzeno reagem com 65,0 g de bromo? Se o rendimento real do bromobenzeno foi de 56,7 g, qual o rendimento percentual da reação para o bromobenzeno?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A questão fala sobre a reação do benzeno ( C6H6) com o bromo ( Br2) para formar bromobenzeno ( C6H5Br). A gente vai calcular o rendimento teórico da reação quando temos 30,0 g de benzeno e 65,0 g de bromo reagindo. Depois, vamos ver qual é o rendimento percentual se o rendimento real foi de 56,7 g de bromobenzeno. Para isso, vamos precisar de conhecimentos de estequiometria e de como calcular rendimento em reações químicas.

Passo 2

Primeiro, vamos escrever a equação balanceada da reação:
C6H6 + Br2 C6H5Br + HBr
Aqui, vemos que uma molécula de benzeno reage com uma molécula de bromo para formar uma molécula de bromobenzeno e uma de HBr.

Passo 3

Agora, precisamos calcular as massas molares das substâncias envolvidas para converter os gramas em mols.
  • Massa molar do benzeno ( C6H6):
    6 times 12,01 , g/mol + 6 times 1,01 , g/mol = 72,06 + 6,06 = 78,12 , g/mol
  • Massa molar do bromo ( Br2):
    2 times 79,90 , g/mol = 159,80 , g/mol
  • Massa molar do bromobenzeno ( C6H5Br):
    6 times 12,01 , g/mol + 5 times 1,01 , g/mol + 79,90 , g/mol = 72,06 + 5,05 + 79,90 = 157,01 , g/mol

Passo 4

Vamos converter as massas fornecidas em mols:
  • Mols de benzeno:
    30,0 , g78,12 , g/mol approx 0,384 , mol
  • Mols de bromo:
    65,0 , g159,80 , g/mol approx 0,407 , mol

Passo 5

Identificamos o reagente limitante, ou seja, o que vai determinar o quanto de produto será formado. Olhando a estequiometria da reação, vemos que a proporção é 1:1 entre benzeno e bromo. Como temos menos mols de benzeno (0,384 mol) comparado ao bromo (0,407 mol), o benzeno é o reagente limitante.

Passo 6

Usando o reagente limitante, calculamos os mols de bromobenzeno que serão formados:

Passo 7

Agora, convertemos os mols de bromobenzeno para gramas, para achar o rendimento teórico:
0,384 , mol times 157,01 , g/mol approx 60,3 , g

Passo 8

Por fim, calculamos o rendimento percentual usando a fórmula:
Rendimento Percentual = ( Rendimento RealRendimento Teórico ) times 100% ó
Substituindo os valores:
Rendimento Percentual = ( 56,7 , g60,3 , g ) times 100% approx 94,0%

Resposta

O rendimento teórico de bromobenzeno é de aproximadamente 60,3 , g e o rendimento percentual da reação é de aproximadamente 94,0%.

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