Os maçaricos funcionam pela reação de combustão do acetileno, , com o oxigênio do ar.
O acetileno é produzido do carbeto de cálcio, com água.
a) Qual o volume de obtido quando 2,0 kg de carbeto de cálcio, com 90% de pureza, reagem com excesso de água a 27°C e 760 mmHg.
b) Determine o reagente limitante e o volume de que será obtido pela reação de 5,00 g de com 100 mL de água nas mesmas condições do item (a).
Passo 1
a) Pela reação de produção do acetileno, vemos que 64,1 g de produzem 26,0g de .
Vamos utilizar 2,0 kg de carbeto de cálcio com 90% de pureza. Portanto, a massa efetiva de carbeto de cálcio será:
Com isso, a massa de acetileno produzida será:
kg
Passo 2
Agora, pela segunda reação:
Vemos que a relação mássica existente entre o acetileno e o dióxido de carbono é dada por:
Ou seja, a cada 26,0 g de acetileno, produzem-se 88,0 g de dióxido de carbono.
Portanto, com os 0,73 kg de acetileno, a massa de produzida será igual a:
Em número de mols, temos:
Passo 3
Para calcular o volume de , consideramos ele como um gás ideal. Sabendo que:
Passo 4
b) Pra resolver o item b, primeiro vamos passar aquele volume de água para número de mol.
Nas condições dadas, a água encontra-se no estado líquido, com densidade aproximadamente igual a 1,0 g/mL.
Portanto, 100 mL de água correspondem a 100 g de água.
O número de mols de água será, então, igual a:
Passo 5
Pela reação abaixo:
1 mol de reage com 2 mols de , logo, 64 g de reagem com 2 mols de .
Se colocarmos 5,00 g de reagindo com 5,56 mols (100 mL) de , teremos excesso de água e o reagente limitante será o .
Com 5,00 g de , a massa de produzida será de:
E o número de mols:
Com o qual calculamos o volume:
Resposta
a)
b) Reagente limitante: .