Óxido de etileno pode ser produzido pela oxidação catalítica de eteno de acordo com a seguinte reação:
2 C2 H4+O2 2 C2 H4 O
A carga do reator contém 100 kmol de eteno e 80 kmol de oxigênio. Calcule:
que espécie é o reagente limitante;

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem uma reação química onde o eteno ( 2 C2 H4 + O2 2 C2 H4 O ) reage com o oxigênio ( ) para formar óxido de etileno ( ). A equação balanceada é:
Nos foram dados 100 kmol de eteno e 80 kmol de oxigênio. Precisamos descobrir qual dos reagentes é o limitante, ou seja, qual vai se acabar primeiro na reação, limitando a quantidade de produto que pode ser formada. Para isso, vamos usar conceitos de estequiometria, que é a parte da química que estuda as relações entre as quantidades de reagentes e produtos nas reações químicas.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar os coeficientes da equação balanceada. Eles nos dizem as proporções em que os reagentes reagem:
  • 2 mols de
  • 1 mol de
Isso significa que para cada 2 kmol de eteno, precisamos de 1 kmol de oxigênio.

Passo 3

Agora, vamos calcular quantos kmol de 1 kmol O22 kmol C2H4 times 100 kmol C2H4 = 50 kmol O2 são necessários para reagir completamente com os 100 kmol de . Usamos a proporção da reação:
Então, para reagir completamente com 100 kmol de eteno, precisamos de 50 kmol de oxigênio.

Passo 4

Mas temos só 80 kmol de disponível. Como vimos, precisamos de 50 kmol para reagir com todo o eteno, mas temos mais oxigênio do que o necessário. Isso quer dizer que o eteno será consumido completamente antes do oxigênio acabar.

Passo 5

Portanto, o reagente que limita a reação, ou seja, que vai se acabar primeiro, é o eteno ( ).

Resposta

O reagente limitante é o eteno ( ).

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