A reação 2 H2+O2 2 H2 O ocorre com 6 g de H2 e 16 g de O2. Qual é o reagente limitante e quantos gramas de H2 O são produzidos?

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem uma reação química onde 2 moléculas de hidrogênio ( H2) reagem com 1 molécula de oxigênio ( O2) para formar 2 moléculas de água ( H2O). O exercício manda que, com 6 g de H2 e 16 g de O2, a gente descubra qual é o reagente limitante (aquele que vai acabar primeiro) e quantos gramas de água serão produzidos. Vamos precisar usar a estequiometria, que é a parte da química que relaciona as quantidades das substâncias nas reações químicas.

Passo 2

Primeiro, vamos descobrir quantas “moles” (uma unidade que usamos para contar partículas em química) temos de cada reagente. Para isso, precisamos conhecer a massa molar de cada um.
  • Hidrogênio ( H2): Cada átomo de hidrogênio tem uma massa molar de aproximadamente 1 g/mol, então H2 tem 2 times 1 = 2 g/mol.
  • Oxigênio ( O2): Cada átomo de oxigênio tem uma massa molar de cerca de 16 g/mol, então O2 tem 2 times 16 = 32 g/mol.

Passo 3

Agora, vamos calcular quantas moles temos de cada reagente usando a fórmula:
Número de mo<=s = MassaMassa molar ú
  • Moles de H2:
6 g2 g/mol = 3 mo<=s
  • Moles de O2:
16 g32 g/mol = 0,5 mo<=s

Passo 4

Agora, vamos ver a relação entre as moles dos reagentes na reação química:
2 H2 + 1 O2 2 H2O
Isso significa que para cada 2 moles de H2, precisamos de 1 mole de O2. Vamos comparar com o que temos:
  • Temos 3 moles de H2, que precisariam de 32 = 1,5 moles de O2.
  • Mas só temos 0,5 moles de O2.
Como falta oxigênio para reagir com todo o hidrogênio que temos, o oxigênio é o reagente limitante.

Passo 5

Agora que sabemos que o oxigênio é o reagente limitante, vamos calcular quantos moles de água podemos produzir com ele. A equação mostra que 1 mole de O2 produz 2 moles de H2O.
Então, com 0,5 moles de O2:
0,5 mo<=s O2 times 2 mo<=s H2Omo<= O2 = 1 mo<= H2O

Passo 6

Finalmente, vamos converter os moles de água para gramas. A massa molar da água ( H2O) é:
2 times 1 g/mol (H) + 16 g/mol (O) = 18 g/mol
Então, para 1 mole de H2O:
1 mo<= times 18 g/mol = 18 g

Resposta

O reagente limitante é o O2 e são produzidos 18 gramas de H2O.

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