Um estudante no laboratório de Química Orgânica prepara brometo de etila,
, pela reação entre álcool etílico e tribrometo de fósforo.
Ele faz reagir
de álcool etílico com
de
.
Dados: C=12,0u; H=1u; Br=80u; O=16u ; P=31u ;
Qual o rendimento teórico de
?
Dados: C=12,0u; H=1u; Br=80u; O=16u ; P=31u ;
Qual o rendimento teórico de
Passo 1
Vamos resumir o que a questão pede: um estudante está reagindo álcool etílico (
) com tribrometo de fósforo (
) para produzir brometo de etila (
). Ele usa 34,0 g de álcool etílico e 59,0 g de
. Nosso objetivo é calcular o rendimento teórico de
. Para isso, vamos utilizar conceitos de estequiometria, como cálculo de mols, reagente limitante e rendimento teórico.
Passo 2
Primeiro, precisamos calcular as massas molares dos reagentes e do produto envolvido na reação. A massa molar é a soma das massas atômicas de todos os átomos na molécula.
-
Álcool Etílico (
): - Carbono ©:
- Hidrogênio (H):
- Oxigênio (O):
- Massa molar total:
- Carbono ©:
-
Tribrometo de Fósforo (
): - Fósforo §:
- Bromo (Br):
- Massa molar total:
- Fósforo §:
-
Brometo de Etila (
): - Carbono ©:
- Hidrogênio (H):
- Bromo (Br):
- Massa molar total:
- Carbono ©:
Passo 3
Agora, vamos calcular a quantidade de mols de cada reagente que foi utilizada na reação.
-
Mols de álcool etílico:
-
Mols de
:
Passo 4
Vamos analisar a equação balanceada da reação:
Isso nos mostra que 3 mols de álcool etílico reagem com 1 mol de
para produzir 3 mols de brometo de etila. Para descobrir qual reagente é limitante (aquele que determina a quantidade máxima de produto que pode ser formado), comparamos a proporção dos mols disponíveis com a proporção da reação.
Calculando a proporção dos reagentes:
- Para 0,739 mol de álcool etílico, a quantidade necessária de
seria:
Como temos apenas 0,217 mol de
, que é menos que os 0,247 mol necessários,
é o reagente limitante.
Passo 5
Com o reagente limitante identificado (
), podemos calcular a quantidade de
que será produzida teoricamente.
De acordo com a equação balanceada, 1 mol de
produz 3 mols de
. Portanto:
Passo 6
Por fim, vamos converter os mols de
para massa, utilizando a massa molar calculada anteriormente.
Resposta
O rendimento teórico de
é de aproximadamente 70,8 gramas.