O carbeto de cálcio,
, reage com água para formar hidróxido de cálcio e o gás inflamável etino (acetileno) na reação:
No passado, esta reação era usada na queima de combustível nas lanternas presas aos capacetes de mineiros, porque os reagentes são facilmente transportados e o acetileno queima como uma chama brilhante (devido às partículas de carbono incandescente formadas).
(a) Qual é o reagente limitante quando 100 g de água reagem com 100 g de carbeto de cálcio?
(a) Qual é o reagente limitante quando 100 g de água reagem com 100 g de carbeto de cálcio?
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão juntos! O enunciado fala sobre a reação do carbeto de cálcio (
) com água (
) para formar hidróxido de cálcio e acetileno (
). A pergunta é: Qual é o reagente limitante quando 100 g de água reagem com 100 g de carbeto de cálcio?
Vamos precisar usar conceitos de estequiometria, especificamente cálculo de reagente limitante. Isso envolve converter as massas dadas em mols, comparar as proporções na reação e identificar qual reagente acaba primeiro.
Passo 2
Primeiro, vamos escrever a equação balanceada da reação:
Isso nos mostra que 1 mol de
reage com 2 mols de
.
Passo 3
Agora, precisamos calcular a massa molar de cada reagente para converter as massas dadas em mols.
-
Massa molar do
: - Cálcio (Ca): 40,08 g/mol
- Carbono ©: 12,01 g/mol × 2 = 24,02 g/mol
- Total: 40,08 + 24,02 = 64,10 g/mol
-
Massa molar da
: - Hidrogênio (H): 1,008 g/mol × 2 = 2,016 g/mol
- Oxigênio (O): 16,00 g/mol
- Total: 2,016 + 16,00 = 18,016 g/mol
Passo 4
Vamos converter as massas dadas em mols usando a fórmula:
- Mols de
:
- Mols de
:
Passo 5
Agora, vamos ver a proporção necessária para reagir completamente os dois reagentes de acordo com a equação balanceada.
- Para 1,56 mol de
, precisamos de:
- Temos disponível 5,55 mol de
, que é mais do que o necessário para reagir com o disponível.
Passo 6
Como o
está em excesso (tem mais do que o necessário), o
é o reagente limitante. Isso significa que todo o
será consumido na reação, e sobrará
.
Resposta
O reagente limitante é o carbeto de cálcio (
).
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