Considere a reação 2 Al(s)+3 Cl2(g) 2 AlCl3(s). Deixa-se reagir uma mistura de 1,5 mol de Al e 3,00 mols de Cl2.
a) Qual é o reagente limitante?
b) Qual a quantidade de matéria de AlCl3 formada?
c) Qual a quantidade de matéria de reagente em excesso que sobra ao final da reação?

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de química juntos! A gente tem uma reação química onde 2 mols de alumínio (Al) reagem com 3 mols de cloro gasoso ( Cl2) para formar 2 mols de cloreto de alumínio ( AlCl3). Precisamos descobrir:
a) Qual dos reagentes é o limitante.
b) Quantos mols de AlCl3 são formados.
c) Quanto do reagente em excesso sobra depois da reação.
Para resolver isso, vamos usar conceitos de estequiometria e entender bem como as proporções entre os reagentes e produtos funcionam.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar o reagente limitante. O reagente limitante é aquele que vai ser totalmente consumido na reação, limitando a quantidade de produto formado.
A reação balanceada diz que 2 mols de Al reagem com 3 mols de Cl2. Então, a relação de mols entre Al e Cl2 é de 2:3.
A gente tem 1,5 mol de Al e 3,00 mols de Cl2. Vamos ver qual reagente vai acabar primeiro.

Passo 3

Para descobrir isso, vamos calcular quantos mols de Cl2 seriam necessários para reagir completamente com 1,5 mol de Al, usando a proporção da reação.
A relação é:
3, mol de Cl22, mol de Al = x, mol de Cl21,5, mol de Al
Resolvendo para x:
x = 32 times 1,5 = 2,25, mol de Cl2
Então, para reagir com 1,5 mol de Al, seriam necessários 2,25 mol de Cl2.

Passo 4

Mas a gente tem 3,00 mols de Cl2, que é mais do que os 2,25 mol necessários. Isso significa que o Cl2 está em excesso, e o Al é o reagente limitante.

Passo 5

Agora que sabemos que o Al é o reagente limitante, vamos calcular quantos mols de AlCl3 serão formados.
Segundo a reação balanceada:
2, Al 2, AlCl3
Ou seja, 2 mols de Al produzem 2 mols de AlCl3. Portanto, a relação é de 1:1.
Então, 1,5 mol de Al vão produzir 1,5 mol de AlCl3.

Passo 6

Por último, vamos calcular quanto de Cl2 sobra depois da reação.
Sabemos que foram usados 2,25 mol de Cl2 para reagir com o Al disponível. Como tínhamos 3,00 mol inicialmente, a sobra é:
3,00, mol - 2,25, mol = 0,75, mol de Cl2

Resposta

a) O reagente limitante é o Al.
b) A quantidade de matéria de AlCl3 formada é 1,5 mol.
c) A quantidade de matéria de Cl2 que sobra é 0,75 mol.

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