Enunciado

Um vaso de reação contém 5,77 g de fósforo branco e 5,77 g de oxigênio. A primeira reação que ocorre é a formação de óxido de fósforo (III), P 4 O 6 :

P 4 + 3 O 2 → P 4 O 6

Se o oxigênio estiver em excesso, a reação prossegue, com formação de óxido de fósforo (V), P 4 O 10 :

P 4 O 6 + 2 O 2 → P 4 O 10

  1. Qual é o reagente limitante para a formação do P 4 O 10 ?
  2. Que massa de P 4 O 10 foi obtida?
  3. Quantos gramas de reagente em excesso permanecem no vaso

Passo 1

Boora pra mais umaa!!

Queremos saber qual o reagente é limitante para a formação de P 4 O 10 .

Mas para isso vamos ter que calcular quantos mols nós temos de cada um destes reagentes.

Como faremos ?

n = m M M

Começando pelo fósforo:

m P 4 = 5,77   g

M M P 4 = 124 g m o l

n P 4 = 5,77   g 124 g m o l = 0,0465   m o l

E agora para o oxigênio:

m O 2 = 5,77   g

M M O 2 = 32 g m o l

n O 2 = 5,77   g 32 g m o l = 0,18   m o l

Segundo a reação:

P 4 + 3 O 2 → P 4 O 6

Nós teremos um mol de P 4 para três mols de O 2 , então nós vamos precisar de:

n O 2 = 0,0465   m o l   d e   P 4 × 3   m o l   d e   O 2   1   m o l   d e   P 4 = 0,14   m o l   d e   O 2

Sendo assim, nós temos 0,18   m o l de oxigênio e só usamos 0,14   m o l . Então, para a formação do P 4 O 6 o reagente limitante é o P 4 , já que sobram 0,04   m o l de oxigênio.

Mas não é bem isso que queremos, certo?

Só que precisamos dessas informação, porque precisamos saber quanto de oxigênio nós teremos para reagir.

Passo 2

Para a formação do P 4 O 10 temos:

P 4 O 6 + 2 O 2 → P 4 O 10

Já sabemos que:

n O 2 = 0,04   m o l

E que:

n P 4 = n P 4 O 6 = 0,0465   m o l

Nós teremos um mol de n P 4 O 6 para dois mols de O 2 , então nós vamos precisar de:

n O 2 = 0,0465   m o l   d e   P 4 O 6 × 2   m o l   d e   O 2   1   m o l   d e   P 4 O 6 = 0,093   m o l   d e   O 2

Então nós precisamos de mais oxigênio do que realmente temos.

Qual o reagente limitante?

O oxigênio, não é?

E aqui finalizamos a letra (a).

Passo 3

(b) Se só temos 0,04   m o l de oxigênio e ele é o reagente limitante, nós precisamos descobrir quanto usaremos de P 4 O 6 :

n P 4 O 6 = 0,04   m o l   d e   O 2 × 1   m o l   d e   P 4 O 6   2   m o l   d e   O 2 = 0,02   m o l   d e   P 4 O 6

Se a proporção de mols para eles é a mesma:

n P 4 O 6 = n P 4 O 10 = 0,02   m o l   d e   P 4 O 10

Para achar a massa nós adaptamos a equação do passo 1:

m P 4 O 10 = n P 4 O 10 × M M P 4 O 10

Lembrando que:

M M P 4 O 10 = 284 g m o l

Então:

m P 4 O 10 = 0,02   m o l × 284 g m o l = 5,68   g   d e   P 4 O 10  

Passo 4

  1. Nós usamos somente 0,02   m o l   d e   P 4 O 6 , não foi?

Ainda nos sobraram:

n P 4 O 6 = 0,0465   m o l - 0,02   m o l = 0,0265   m o l

Usando a fórmula anterior:

m P 4 O 6 = n P 4 O 6 × M M P 4 O 6

Lembrando que:

M M P 4 O 6 = 220 g m o l

Então:

m P 4 O 6 = 0,0265   m o l × 220 g m o l = 5,83   g   d e   P 4 O 6  

Irá sobrar 5,83   g   d e   P 4 O 6 .

E finalizamos mais umaa!

Resposta

  1. O x i g ê n i o ;
  2. 5,68   g   d e   P 4 O 10 ;
  3. 5,83   g   d e   P 4 O 6 .
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