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 ;
Se o rendimento real é 26,0 g, qual o rendimento percentual ?

Passo 1

Beleza, vamos lá! Temos um exercício de Química Orgânica onde um estudante prepara brometo de etila ( C2H5Br) reagindo álcool etílico com tribrometo de fósforo ( PBr3). Precisamos calcular o rendimento percentual desse processo, sabendo que a massa real obtida foi de 26,0 g. Para isso, vamos usar conceitos de estequiometria, calcular o rendimento teórico e, então, o rendimento percentual.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar os reagentes e os produtos da reação:
3 C2H5OH(l) + PBr3(l) 3 C2H5Br(l) + H3PO3(s)
Aqui, 3 mols de álcool etílico reagem com 1 mol de PBr3 para produzir 3 mols de brometo de etila.

Passo 3

Vamos calcular a massa molar de cada reagente:
  • C2H5OH: (2 times 12) + (6 times 1) + 16 = 24 + 6 + 16 = 46 g/mol
  • PBr3: 31 + (3 times 80) = 31 + 240 = 271 g/mol

Passo 4

Agora, vamos calcular o número de mols de cada reagente que foram usados:
  • Mols de C2H5OH: 34,0 g46 g/mol approx 0,739 mol
  • Mols de PBr3: 59,0 g271 g/mol approx 0,217 mol

Passo 5

Identificamos o reagente limitante comparando a proporção molar necessária pela reação. A reação requer 3 mols de álcool para cada 1 mol de PBr3. Vamos verificar quantos mols de álcool são necessários para reagir com os mols disponíveis de PBr3:
0,217 mol times 3 = 0,651 mol
Como temos 0,739 mol de álcool, que é mais do que os 0,651 mol necessários, o PBr3 é o reagente limitante.

Passo 6

Com o reagente limitante identificado, calculamos o rendimento teórico de C2H5Br. A partir da estequiometria da reação, 1 mol de PBr3 produz 3 mols de C2H5Br:
0,217 mol times 3 = 0,651 mol

Passo 7

Calculamos a massa teórica de C2H5Br usando sua massa molar:
C2H5Br: (2 times 12) + (5 times 1) + 80 = 24 + 5 + 80 = 109 g/mol
Massa teórica: 0,651 mol times 109 g/mol approx 70,8 g

Passo 8

Finalmente, calculamos o rendimento percentual usando a fórmula:
Rendimento percentual = ( Rendimento realRendimento teórico ) times 100% ó
Substituindo os valores:
Rendimento percentual = ( 26,0 g70,8 g ) times 100% approx 36,7%

Resposta

O rendimento percentual da reação é aproximadamente 36,7%.

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