Em uma reação de combustão, etano (C2 H6) reage com oxigênio (O2) para formar dióxido de carbono (CO2) e água (H2 O), conforme a equação não balanceada abaixo:
C2 H6+O2 CO2+H2 O
Considere que 30 g de ETANO reagem com 200 g de OXIGÊNIO.
Determine qual é o reagente limitante.

Passo 1

Então, a gente tem uma reação de combustão onde o etano (C₂H₆) reage com oxigênio (O₂) pra formar dióxido de carbono (CO₂) e água (H₂O). A gente vai descobrir qual dos reagentes, o etano ou o oxigênio, que vai acabar primeiro, ou seja, qual é o reagente limitante. Para isso, vamos precisar balancear a equação química, calcular as quantidades de mols de cada reagente e ver qual deles não consegue reagir totalmente.

Passo 2

Primeiro, vamos balancear a equação química para garantir que o número de átomos de cada elemento seja igual em ambos os lados da reação. A equação inicial é:
C2 H6 + O2 CO2 + H2 O
Vamos contar os átomos:
  • Carbono ©: 2 do C₂H₆ e 1 do CO₂.
  • Hidrogênio (H): 6 do C₂H₆ e 2 do H₂O.
  • Oxigênio (O): 2 do O₂, 2 do CO₂ e 1 do H₂O.
Balanceando:
2C2 H6 + 7O2 4CO2 + 6H2 O
Agora, temos igual número de átomos de cada elemento em ambos os lados.

Passo 3

Agora, vamos calcular a quantidade de mols de cada reagente. Primeiro, precisamos das massas molares:
  • Etano (C₂H₆):
    • Carbono ©: 12 g/mol × 2 = 24 g/mol
    • Hidrogênio (H): 1 g/mol × 6 = 6 g/mol
    • Total: 24 + 6 = 30 g/mol
  • Oxigênio (O₂):
    • Oxigênio (O): 16 g/mol × 2 = 32 g/mol
Agora, calculamos os mols:
  • Mols de etano: 30 g30 g/mol = 1 mol
  • Mols de oxigênio: 200 g32 g/mol approx 6,25 mol

Passo 4

Vamos ver a proporção da reação balanceada: para 2 mols de C₂H₆, precisamos de 7 mols de O₂. Então, para 1 mol de C₂H₆, vai precisar de:
7 mol O22 mol C2H6 times 1 mol C2H6 = 3,5 mol O2

Passo 5

Comparando o oxigênio que a gente tem (6,25 mol) com o que é necessário (3,5 mol), dá pra ver que tem oxigênio de mais. Ou seja, o etano é o que vai acabar primeiro porque precisa de menos oxigênio do que o disponível.

Resposta

O reagente limitante é o etano (C₂H₆).

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