A reação abaixo éérealizada com 12 mols de e 12 mols de .

(a) Identifique o reagente em excesso.
(b) Estime quantos mols de cada produto são gerados e quantos mols do reagente em excesso restarão ao término da reação.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício de química juntos! A gente tem uma reação química onde 12 mols de reagem com 12 mols de . Nosso objetivo é:
(a) Descobrir qual dos reagentes está em excesso.
(b) Calcular quantos mols de cada produto são formados e quantos mols do reagente em excesso sobraram no final.
Para fazer isso, vamos usar conceitos de estequiometria, que é basicamente a parte da química que estuda as relações quantitativas entre os reagentes e produtos de uma reação.

Passo 2

Primeiro, vamos olhar a equação balanceada da reação:
A estequiometria nos diz que 3 mols de reagem com 4 mols de . A gente precisa descobrir qual dos reagentes vai acabar primeiro, ou seja, quem vai limitar a reação.

Passo 3

Vamos calcular a proporção dos reagentes disponíveis comparando com a proporção da reação.
Para :
  • Temos 12 mols disponíveis.
  • A reação usa 3 mols para reagir.
Número de “grupos” de que podemos formar:
çã
Para :
  • Temos 12 mols disponíveis.
  • A reação usa 4 mols para reagir.
Número de “grupos” de que podemos formar:
çã

Passo 4

O reagente que forma menos “grupos” é o que vai acabar primeiro, limitando a reação. No nosso caso:
  • forma 4 grupos.
  • forma 3 grupos.
Isso significa que a vai acabar primeiro e, portanto, é o reagente limitante. O outro reagente, , estará em excesso.

Passo 5

Agora que sabemos que é o reagente limitante, vamos calcular quantos mols de cada produto serão formados usando os 3 grupos de reação que permite.
Pela equação balanceada:
  • 12 mols de são formados por 3 grupos.
  • 3 mols de são formados por 3 grupos.
  • 2 mols de são formados por 3 grupos.
Então, multiplicamos cada quantidade por 1 (já que 3 grupos já representam uma molécula de reação completa):

Passo 6

Agora, vamos ver quanto de foi consumido na reação. Sabemos que para cada 3 mols de , precisamos de 3 mols de .
Então, para 12 mols de (que são 3 grupos), usamos:
Mas como usámos 12 mols de :
Na verdade, a proporção correta seria:
Como cada 4 mols de reagem com 3 mols de , para 12 mols de :

Passo 7

Como começamos com 12 mols de e consumimos 9 mols na reação, vamos calcular quanto permanece:

Resposta

(a) O reagente em excesso é a .
(b) Ao final da reação, são formados:
E sobram .

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