O Carbeto de cálcio, CaC , reage com água para formar hidróxido de cálcio e o gás inflamável etino (acetileno). Essa reação já foi usada para lâmpadas de bicicletas, porque os reagente são facilmente transportados. (a) Qual é o reagente limitante quando de água reagem com de carbeto de cálcio?

Passo 1

Então, nessa questão a gente vai trabalhar com química, mais especificamente com estequiometria e reagentes limitantes. O que a gente precisa descobrir é qual dos reagentes vai acabar primeiro quando a gente mistura 100 g de água com 100 g de carbeto de cálcio. Para resolver isso, vamos precisar das massas molares das substâncias envolvidas e fazer alguns cálculos de moles.

Passo 2

Primeiro, vamos ver como acontece a reação entre o carbeto de cálcio (CaC₂) e a água (H₂O). A equação química balanceada fica assim:
Isso quer dizer que 1 mol de CaC₂ reage com 2 mols de H₂O para formar hidróxido de cálcio e etino.

Passo 3

Agora, vamos calcular as massas molares de cada reagente:
  • H₂O:
    • H: 1,01 g/mol
    • O: 16,00 g/mol
    • Massa molar = 2 × 1,01 + 16,00 = 18,02 g/mol
  • CaC₂:
    • Ca: 40,08 g/mol
    • C: 12,01 g/mol × 2 = 24,02 g/mol
    • Massa molar = 40,08 + 24,02 = 64,10 g/mol

Passo 4

Com as massas molares em mãos, vamos converter as 100 g de cada reagente em número de mols:
  • Mols de H₂O:
  • Mols de CaC₂:

Passo 5

Pela equação balanceada, para cada 1 mol de CaC₂, a gente precisa de 2 mols de H₂O. Vamos ver quantos mols de H₂O são necessários para os 1,56 mols de CaC₂ que a gente tem:

Passo 6

A gente tem 5,55 mols de H₂O disponíveis, mas só precisa de 3,12 mols para reagir com todo o CaC₂. Isso significa que a água está em excesso e que o carbeto de cálcio é o que vai acabar primeiro na reação.

Resposta

O reagente limitante é o carbeto de cálcio (CaC₂).

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