Exercícios Resolvidos de Rendimento e Pureza

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Enunciado

O hidróxido de sódio reage com dióxido de carbono como a seguir:

2 N a O H s + C O 2 g → N a 2 C O 3 s + H 2 O l

Qual reagente é o reagente limitante quando 1,70 mol de N a O H reage com 1,00 mol de C O 2 ? Qual é a quantidade de matéria de N a 2 C O 3 pode ser produzida? Qual quantidade de matéria do reagente em excesso sobra após a reação se completar?

Passo 1

Pela reação dada, fica claro que 2 moles de N a O H reagem com 1 mol de C O 2 .

Portanto, se temos 1,00 mol de C O 2 e 1,70 mol de N a O H , “falta” N a O H pra consumir todo o C O 2 , e o N a O H é o reagente limitante.

Passo 2

Como o N a O H é o reagente limitante, ele é que define a quantidade de produto que pode ser produzida. Portanto ele que será usado nos cálculos estequiométricos.

Considerando a massa molar do carbonato de sódio igual a 106,0 g/mol, vemos que:

2 N a O H s ⏟ 2   m o l s + C O 2 g → N a 2 C O 3 s ⏟ 106,0   g + H 2 O l

2 mols de N a O H produzem 106,0 g de N a 2 C O 3 , tal que 1,70 mol de N a O H pode produzir:

2 x = 106   .   1,7

x = 90,1   g

90,1 gramas de N a 2 C O 3 .

Para quantidade de matéria em mol:

2 N a O H s ⏟ 2   m o l s + C O 2 g → N a 2 C O 3 s ⏟ 1   m o l + H 2

2   .   z = 1   .   1,70

z = 0,85   m o l

Passo 3

2 moles de N a O H consomem 1 mol de C O 2 , certo?

E queremos saber quantos moles serão consumidos, caso a gente use apenas 1,70 mol de N a O H . Regra de três!

2,0   .   y = 1,0   .   1,70

y = 0,85   m o l

Portanto, ao utilizar 1,70 mol de N a O H , vamos consumir 0,85 mol de C O 2 .

Como, originalmente, tínhamos 1,70 mol de N a O H e 1,00 mol de C O 2 , o xcedente de C O 2 será:

1,00   m o l - 0,85   m o l = 0,15   m o l

E 0,15 mol de C O 2 vão “sobrar” no meio reacional.

Resposta

N a O H é o reagente limitante.

90,1 gramas de N a 2 C O 3 (0,85 mol) podem ser produzidos.

Sobram 0,15 mol de C O 2 no meio reacional.

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