Para a produção de água, foram misturados 40 g de hidrogênio com 40 g de oxigênio, de acordo com a equação abaixo: Determine: Qual é o reagente limitante;
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício de química juntos! A gente precisa descobrir qual dos reagentes, hidrogênio (H₂) ou oxigênio (O₂), é o que vai acabar primeiro na reação para produzir água (H₂O). Pra isso, vamos trabalhar com massas e transformar essas massas em quantidade de matéria (moles), usando a estequiometria da reação.
Passo 2
Primeiro, vamos converter os gramas de H₂ e O₂ em moles. Pra isso, usamos a fórmula:
As massas molares são:
- H₂: aproximadamente 2 g/mol (já que cada H tem cerca de 1 g/mol)
- O₂: aproximadamente 32 g/mol (cada O tem cerca de 16 g/mol)
Então:
Passo 3
Agora, vamos olhar para a equação balanceada da reação:
Isso significa que para cada 2 moles de H₂, a gente precisa de 1 mole de O₂ para produzir 2 moles de água. Vamos ver quantos moles de O₂ seriam necessários para reagir com os 20 moles de H₂ que temos:
Passo 4
Comparando com o que temos:
- Precisaríamos de 10 moles de O₂ para reagir com todo o H₂ disponível.
- Mas só temos 1,25 moles de O₂.
Isso significa que o oxigênio vai acabar antes de todo o hidrogênio reagir. Então, o O₂ é o reagente limitante.
Resposta
O reagente limitante é o oxigênio (O₂).