Para a produção de água, foram misturados 40 g de hidrogênio com 40 g de oxigênio, de acordo com a equação abaixo: Determine: A massa do reagente em excesso.
2 H2(g)+O2(g) longrightarrow 2 H2 O(l)

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa descobrir qual dos reagentes está em excesso na produção de água. Isso envolve o conteúdo de estequiometria, que é a parte da química que relaciona as quantidades de reagentes e produtos em uma reação química. Para resolver, vamos precisar calcular a quantidade de cada reagente em moles e ver qual deles sobra após a reação.

Passo 2

Primeiro, vamos transformar as massas dos reagentes em moles, porque assim fica mais fácil trabalhar com a reação. A fórmula para isso é:
Número de mo<=s = Massa (g)Massa molar (g/mol) ú
  • Hidrogênio (H₂): A massa molar do H₂ é 2 g/mol.
    Mo<=s de H₂ = 40,g2,g/mol = 20,mol
  • Oxigênio (O₂): A massa molar do O₂ é 32 g/mol.
    Mo<=s de O₂ = 40,g32,g/mol = 1,25,mol

Passo 3

Agora, vamos olhar para a equação química balanceada:
2 H2(g) + O2(g) longrightarrow 2 H2 O(l)
Isso significa que 2 moles de H₂ reagem com 1 mole de O₂ para produzir água. Vamos descobrir qual dos reagentes vai acabar primeiro, ou seja, qual é o reagente limitante.
  • Para 1,25 mol de O₂, precisaríamos de:
    2 times 1,25,mol = 2,5,mol de H₂
  • Mas nós temos 20 mol de H₂, o que é muito mais do que os 2,5 mol necessários.
Isso mostra que o hidrogênio (H₂) está em excesso.

Passo 4

Vamos calcular quanto de H₂ sobra depois da reação:
  • H₂ utilizado: 2,5 mol
  • H₂ total disponível: 20 mol
H₂ em excesso = 20,mol - 2,5,mol = 17,5,mol
Agora, vamos converter esses moles de H₂ de volta para gramas:
Massa de H₂ em excesso = 17,5,mol times 2,g/mol = 35,g

Resposta

A massa do reagente em excesso é 35 g de hidrogênio (H₂).

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