ESTEQUIOMETRIA Reagente em excesso e reagente limitante

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1 Reagente em excesso e reagente limitante Ao estudarmos as reações, nós as enchergamos como ideais, ou seja, achamos que todos os reagentes reagem completamente, exatamente como descrito nas equações químicas. Porém no mundo real nem sempre isso ocorre.

2 Reagente em excesso e reagente limitante Assim existe muitas vezes, reagentes que limitam a reação, ou seja, aquele que é consumido totalmente, dando fim na reação química envolvida. Para esse reagente damos o nome de reagente limitante.

3 Reagente em excesso e reagente limitante Por outro lado, existe também reagentes que não são totalmente consumidos durante a reação, pois a quantidade adicionada desse reagente está maior que a proporção necessária para a reação em questão. Para esse reagente damos o nome de reagente em excesso.

4 Reagente em excesso e reagente limitante Exemplo Numa reação de neutralização, 10,00g de ácido sulfúrico são adicionados a 7,40g de hidróxido de cálcio. Sabe-se que um dos reagentes está em excesso. Após completar a reação, restarão: H 2 SO 4 + Ca (OH) 2 CaSO H 2 O

5 Reagente em excesso e reagente limitante Exemplo Dados: M (g/mol): H 2 SO 4 = 98; Ca(OH) 2 = 74 e CaSO 4 = 136. Resolução: 1. Cálculo da massa efetiva de ácido sulfúrico que vai reagir com 7,40g do hidróxido de cálcio.

6 Reagente em excesso e reagente limitante Exemplo

7 Reagente em excesso e reagente limitante Exemplo Como a massa de ácido a ser adicionada é de 10g e irá reagir 9,8g, podemos dizer que o ácido está em excesso e o hidróxido de cálcio é o reagente limitante. Cálculo da massa em excesso de ácido: (10 9,8) = 0,2g

8 Pureza do reagente envolvido em uma reação Quando um reagente é impuro, devemos determinar o grau de pureza do reagente. Esse é definido como o quociente entre a massa da substância pura e a massa total da amostra. Pode ser expressa em porcentagem.

9 Pureza do reagente envolvido em uma reação Exemplo 1 Qual a massa de CaCO 3 presente numa amostra de 200g de calcário cuja pureza é de 80%? Resolução: 100g de calcário 80g de CaCO 3 200g de calcário x x = 160g de CaCO 3

10 Pureza do reagente envolvido em uma reação Exemplo 2 Quantas toneladas de óxido de cálcio (CaO) serão produzidas através da decomposição de 100 gramas de carbonato de cálcio com 90% de pureza? (Ca = 40u; O = 16u; C = 12u). Dada a reação: CaCO 3 CaO + CO 2

11 Pureza do reagente envolvido em uma reação Como a pureza do CaCO 3 é de 90 %, logo a massa de carbonato que realmente existe em 100g dessa amostra é de 90 g.

12 Pureza do reagente envolvido em uma reação Assim teremos: CaCO 3 CaO 100 g 56 g (pureza do CaCO 3 de 100%) 90 g 50,4 g massa real produzida na decomposição de 100 g dessa amostra. Em toneladas: 5, toneladas.

13 Rendimento de uma reação É o quociente entre a quantidade de produto realmente obtida, e a quantidade teoricamente calculada. Pode ser expresso em porcentagem. R = quantidade real / quantidade teórica x 100

14 Rendimento de uma reação Exemplo 1 Qual a massa de CaCO 3 obtida na reação de 2 mol de CaO com 2 mol de CO 2, se o rendimento for 60%? Dados: Massa molar do CaCO 3 = 100g / mol

15 Rendimento de uma reação Exemplo 1 CaO + CO 2 CaCO 3 Resolução: 1mol CaO 1 mol CO 2 1 mol CaCO 3 2 mol CaO 2 mol CO 2 2 mol CaCO 3 m CaCO3 = 200g seria obtida se o rend. = 100%

16 Rendimento de uma reação Exemplo 1 Assim: 200g CaCO 3 100% rendimento xg 60% rendimento x = 120g de CaCO 3 que realmente é obtida com o rendimento de 60%.

17 Rendimento de uma reação Exemplo 2 A combustão de 36g de grafite (C) provocou a formação de 118,8g de gás carbônico. Qual foi o rendimento da reação? (C = 12u; O = 16u).

18 Rendimento de uma reação Exemplo 2

19 Rendimento de uma reação Exemplo 2 C CO 2 12 g 44 g 36 g x = 132 g rendimento teórico Como foi produzida uma massa real de 118,8g de CO 2, será necessário montar outra regra de três para calcular o rendimento real da reação.

20 Rendimento de uma reação Exemplo 2 Assim: 132g CO 2 100% 118,8 g CO 2 x x= 90 % rendimento real.