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.
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:
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Hidrogênio (H₂): A massa molar do H₂ é 2 g/mol.
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Oxigênio (O₂): A massa molar do O₂ é 32 g/mol.
Passo 3
Agora, vamos olhar para a equação química balanceada:
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.
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Para 1,25 mol de O₂, precisaríamos de:
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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
Agora, vamos converter esses moles de H₂ de volta para gramas:
Resposta
A massa do reagente em excesso é 35 g de hidrogênio (H₂).