a) Se 112 g de CaO e 224 g de
forem misturados, qual a produção máxima possível de
? Que massa do reagente em excesso resta depois de se ter formado a quantidade máxima do amoníaco?
a) Se 112 g de CaO e 224 g de
Passo 1
Beleza, vamos por partes! A questão nos dá a reação química entre óxido de cálcio (CaO) e cloreto de amônio (NH₄Cl) para formar amônia (NH₃), água (H₂O) e cloreto de cálcio (CaCl₂). A gente precisa descobrir quanto de amônia pode ser produzido com 112 g de CaO e 224 g de NH₄Cl, e também quanto do reagente que sobra após essa reação.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular as massas molares dos reagentes e produtos para facilitar nossos cálculos.
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CaO: Cálcio (Ca) tem massa molar de aproximadamente 40 g/mol e oxigênio (O) tem 16 g/mol. Então, a massa molar de CaO é:
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NH₄Cl: Nitrogênio (N) é 14 g/mol, hidrogênio (H) é 1 g/mol, e cloro (Cl) é 35,5 g/mol. Então, a massa molar de NH₄Cl é:
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NH₃: Nitrogênio (N) 14 g/mol e hidrogênio (H) 1 g/mol, então:
Passo 3
Agora, vamos converter as massas dos reagentes para mols usando as massas molares que calculamos.
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Para CaO:
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Para NH₄Cl:
Passo 4
Olha lá, a reação balanceada diz que 1 mol de CaO reage com 2 mols de NH₄Cl para produzir 2 mols de NH₃. Vamos ver qual reagente vai acabar primeiro, ou seja, quem é o limitante.
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Temos 2 mol de CaO, que precisaria de:
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Nós temos aproximadamente 4,19 mol de NH₄Cl, que é um pouco mais que o necessário. Então, o CaO é o reagente limitante.
Passo 5
Agora, vamos calcular quantos mols de NH₃ serão produzidos usando o reagente limitante (CaO).
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De acordo com a reação, 1 mol de CaO produz 2 mol de NH₃. Então:
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Convertendo para massa:
Passo 6
Por fim, vamos ver quanto de NH₄Cl sobra. Sabemos que usamos 4 mol de NH₄Cl para reagir com 2 mol de CaO, e tínhamos inicialmente 4,19 mol.
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Mols de NH₄Cl que sobraram:
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Convertendo para massa:
Resposta
A produção máxima possível de
é de 68 g e sobra aproximadamente 10,17 g de
após a reação.
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