A aspirina, , é preparada pela reação entre o ácido salicílico, , e o anidrido acético, :
a) Que quantidade de ácido salicílico é necessária para preparar kg de aspirina, considerando-se a conversão completa do ácido a aspirina.
b) Considerando o item (a), que quantidade de ácido salicílico seria necessária se o rendimento da reação fosse de 80,0%?
c) Qual a produção teórica de aspirina na reação entre 185 kg de ácido salicílico e 125 kg de anidrido acético?
d) Se na situação descrita na parte (c) forem obtidos 182 kg de aspirina, qual o rendimento percentual da reação?
Passo 1
a) Começa calculando a massa molar do ácido salicíco e da aspirina:
Então, a cada 138,1 g de ácido salicílico, a gente pode produzir 180,2 g de aspirina. Assim, pra produzir kg de aspirina:
Vamos precisar de 114,96 kg de ácido salicílico.
Passo 2
b) Se o rendimento fosse de 80%, para produzir de aspirina, 114,96 seria 80% da massa total de ácido salicíco usada.
Com o rendimento menor que 100%, vamos precisar de mais massa de ácido salicílico!
Você ainda pode calcular pela fórmula:
Ou por regra de três.
Passo 3
c) Atenção! A gente precisa ver se não existe um reagente limitante!
Então, primeiro vamos analisar a relação mássica existente entre os reagentes:
E por aí que a gente vê que a cada 138,1 g de que reagem, precisamos de .
Portanto, para consumir 185 kg de ácido salicílico ():
São necessários 136,8 kg de anidrido acético ().
Ao reagir 185 kg de ácido salicílico com 125 kg de anidrido acético, temos menos anidrido do que o necessário para consumir todo o ácido salicílico e, portanto, o anidrido acético será o reagente limitante. Com a massa dele é que vamos calcular a massa produzida de aspirina.
A massa teórica (considerando rendimento de 100%) de aspirina produzida é de 220,62 kg.
Passo 4
d) Se apenas 182 kg fossem obtidos na reação acima, o rendimento poderia se calculado sabendo que 100% corresponde a 220,62 kg de aspirina produzida:
Um rendimento de 82,5% levaria à produção de 182 kg de aspirina.
Resposta
a) 114,96 kg de ácido salicílico.
b) 143,7 kg de ácido salicílico.
c) 220,62 kg de aspirina.
d) 82,5% de rendimento.