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;
2 H2(g)+O2(g) longrightarrow 2 H2 O(l)

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:
Mo<=s = Massa (g)Massa molar (g/mol)
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:
Mo<=s de H2 = 40, g2, g/mol = 20, mo<=s
Mo<=s de O2 = 40, g32, g/mol = 1,25, mo<=s

Passo 3

Agora, vamos olhar para a equação balanceada da reação:
2 H2 + O2 longrightarrow 2 H2O
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:
Mo<=s de O2 necessários = 20, mo<=s de H22 = 10, mo<=s de O2 á

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).

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