Considere a reação
. 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
formada?
c) Qual a quantidade de matéria de reagente em excesso que sobra ao final da reação?
a) Qual é o reagente limitante?
b) Qual a quantidade de matéria de
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 (
) para formar 2 mols de cloreto de alumínio (
). Precisamos descobrir:
a) Qual dos reagentes é o limitante.
b) Quantos mols de são formados.
c) Quanto do reagente em excesso sobra depois da reação.
b) Quantos mols de
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
. Então, a relação de mols entre Al e
é de 2:3.
A gente tem 1,5 mol de Al e 3,00 mols de
. Vamos ver qual reagente vai acabar primeiro.
Passo 3
Para descobrir isso, vamos calcular quantos mols de
seriam necessários para reagir completamente com 1,5 mol de Al, usando a proporção da reação.
A relação é:
Resolvendo para
:
Então, para reagir com 1,5 mol de Al, seriam necessários 2,25 mol de
.
Passo 4
Mas a gente tem 3,00 mols de
, que é mais do que os 2,25 mol necessários. Isso significa que o
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
serão formados.
Segundo a reação balanceada:
Ou seja, 2 mols de Al produzem 2 mols de
. Portanto, a relação é de 1:1.
Então, 1,5 mol de Al vão produzir 1,5 mol de
.
Passo 6
Por último, vamos calcular quanto de
sobra depois da reação.
Sabemos que foram usados 2,25 mol de
para reagir com o Al disponível. Como tínhamos 3,00 mol inicialmente, a sobra é:
Resposta
a) O reagente limitante é o Al.
b) A quantidade de matéria de
formada é 1,5 mol.
c) A quantidade de matéria de
que sobra é 0,75 mol.