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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