Um estudante no laboratório de Química Orgânica prepara brometo de etila, C2 H5 Br , pela reação entre álcool etílico e tribrometo de fósforo.
3 C2 H5 OH(l)+PBr3(l) 3 C2 H5 Br(l)+H3 PO3(s)
Ele faz reagir 34,0 g de álcool etílico com 59,0 g de PBr3.
Dados: C=12,0u; H=1u; Br=80u; O=16u ; P=31u ;
Qual o reagente limitante?

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem uma reação onde álcool etílico e tribrometo de fósforo reagem para formar brometo de etila e H3PO3. A matéria que estamos lidando aqui é a Química Orgânica, mais especificamente estequiometria relacionada a reagentes limitantes. O que a gente precisa descobrir é qual dos reagentes, álcool etílico ou tribrometo de fósforo, vai acabar primeiro na reação, ou seja, qual é o reagente limitante.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular as massas molares dos reagentes. A massa molar é a massa de uma mole de uma substância e é calculada somando as massas atômicas dos elementos que compõem a molécula.
Para C2H5OH:
  • C: 12,0 u × 2 = 24,0 u
  • H: 1,0 u × 6 = 6,0 u
  • O: 16,0 u × 1 = 16,0 u
    Total: 24,0 + 6,0 + 16,0 = 46,0 g/mol
Para PBr3:
  • P: 31,0 u × 1 = 31,0 u
  • Br: 80,0 u × 3 = 240,0 u
    Total: 31,0 + 240,0 = 271,0 g/mol

Passo 3

Agora, vamos converter as massas que a gente tem em moles, usando a fórmula:
Número de mo<=s = MassaMassa molar ú
Para C2H5OH:
34,0 g46,0 g/mol approx 0,739 mol
Para PBr3:
59,0 g271,0 g/mol approx 0,218 mol

Passo 4

Vamos ver a relação entre as moles dos reagentes na equação balanceada:
3 C2H5OH + PBr3 3 C2H5Br + H3PO3
Isso quer dizer que 3 moles de álcool etílico reagem com 1 mole de tribrometo de fósforo.
Agora, vamos ver quantas moles de PBr3 são necessárias para reagir com as 0,739 mol de C2H5OH que a gente tem:
0,739 mol C2H5OH3 = 0,246 mol PBr3

Passo 5

Agora, comparamos a quantidade de PBr3 que a gente precisa (0,246 mol) com o que a gente realmente tem (0,218 mol). Como a gente tem menos PBr3 do que o necessário, o PBr3 vai acabar primeiro.

Resposta

O reagente limitante é o tribrometo de fósforo ( PBr3).

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