Em um determinado experimento
de bicarbonato de sódio e
de ácido cítrico são deixados reagir: (a) Qual é o reagente limitante ? (b) Quantos gramas de dióxido de carbono são formados? © Quantos gramas de reagente em excesso sobram depois que o reagente limitante é completamente consumido?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de química juntos! O problema envolve uma reação química entre bicarbonato de sódio (NaHCO₃) e ácido cítrico (H₃C₆H₅O₇). Vamos precisar usar conceitos de estequiometria, como massa molar, mol, reagente limitante e cálculo de produtos e reagentes em excesso.
Passo 2
Primeiro, vamos identificar qual dos reagentes é o limitante. O reagente limitante é aquele que se esgota primeiro na reação, determinando a quantidade de produto que será formado.
Passo 3
Para isso, precisamos calcular o número de mols de cada reagente que temos.
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Massa molar do NaHCO₃:
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Massa molar do H₃C₆H₅O₇:
Passo 4
Agora, analisamos a relação da reação:
Para cada 3 mols de NaHCO₃, precisamos de 1 mol de H₃C₆H₅O₇. Vamos verificar qual reagente está em menor quantidade proporcional.
Calculamos a quantidade necessária de H₃C₆H₅O₇ para reagir com todos os mols de NaHCO₃:
Como temos 0,00521 mols de H₃C₆H₅O₇ disponíveis, que é mais que os 0,00397 mols necessários, o NaHCO₃ é o reagente limitante.
Passo 5
Agora, vamos calcular quantos gramas de CO₂ são formados. Pela equação, 3 mols de NaHCO₃ produzem 3 mols de CO₂. Portanto, a quantidade de mols de CO₂ será igual à dos mols de NaHCO₃.
Massa molar do CO₂:
Passo 6
Por fim, vamos descobrir quantos gramas do reagente em excesso (H₃C₆H₅O₇) permanecem após a reação.
Sabemos que consumimos 0,00397 mols de H₃C₆H₅O₇ para reagir com o NaHCO₃.
Convertendo para gramas:
Resposta
(a) O reagente limitante é o bicarbonato de sódio (NaHCO₃).
(b) São formados aproximadamente 0,524 g de dióxido de carbono (CO₂).
© Restam cerca de 0,238 g de ácido cítrico (H₃C₆H₅O₇) após a reação.