Pessoal, para melhor compreenderem sobre o tema, leia a parte teórica "Reagente limitante e reagente em excesso - Explicação" que consta em nosso site antes de fazer os exercícios. Acredito que possa ser de grande ajuda.
Vamos aos exercícios!
Vamos aos exercícios!
Questão 1. A reação de fotossíntese pode ser assim equacionada como:
Determine a massa de glicose obtida a partir de 13,2 g de CO2 e 10,0 g de água.
Dados: CO2 = 44 g/mol; H2O = 18 g/mol; C6H12O6 = 180 g/mol)
Questão 2. Considere a reação química representada pela equação:
Calcule a quantidade (em mols) de Fe(OH)3 que pode ser produzida a partir de uma mistura que contenha 1 mol de Fe2S3, 2 mol de H2O e 3 mol de O2.
Questão 3. O ferro metálico pode ser produzido a partir da reação do Fe2O3 com CO de acordo com a seguinte equação química não balanceada:
Respostas:
Questão 1.
1º passo: Balancear a equação:
6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2
2º passo: Verificar se há reagente em excesso:
6 * 44 g de CO2 -------- 6 * 18 g de H2O
13,2 g de CO2 ------------- x
x = 5,4 g de H2O
Ou seja, 5,4 g de H2O reagem, dessa forma, 4,6 g de H2O estão em excesso; logo, CO2 é o reagente limitante.
3º passo: Cálculo da massa de glicose
6 * 44 g de CO2 ---------- 1 * 180 g de C6H12O6
13,2 g de CO2 ---------- y
y = 9 g de C6H12O6
Assim sendo, a massa de glicose obtida a partir de 13,2 g de CO2 e 10,0 g de água é 9 g.
Questão 2.
1º passo: Conferir se a equação está balanceada.
2 Fe2S3 + 6 H2O + 3 O2 → 4 Fe(OH)3 + 6 S
O exercício forneceu uma equação já balanceada, então, podemos ir ao próximo passo.
2º passo: Verificar se há reagente em excesso
2 mols de Fe2S3 --------- 6 mols de H2O
x ---------- 2 mols de H2O
x = 0,67 g de Fe2S3
6 mols de H2O ------------ 3 mols de O2
2 mols de H2O ----------- y
y = 1 mol de O2
0,67 g de Fe2S3 reage e 0,33 g de Fe2S3 está em excesso; 1 mol de O2 reage e 2 mol de O2 estão em excesso; logo, H2O é o reagente limitante.
3º passo: Cálculo da quantidade, em mols, de Fe(OH)3
6 mols de H2O ---------- 4 mols de Fe(OH)3
2 mols de H2O ---------- y
y = 1,33 mols de Fe(OH)3
Assim, a quantidade (em mols) de Fe(OH)3 que pode ser produzida a partir de uma mistura que contenha 1 mol de Fe2S3, 2 mol de H2O e 3 mol de O2 é 1,33 mol.
Questão 3.
Resposta correta: Letra b
Para determinar a alternativa correta, devemos calcular o reagente em excesso, o reagente limitante, as massas dos dois tipos de reagentes e também a massa dos produtos.
1º passo: Balancear a equação;
A equação química balanceada ficará da seguinte forma:
1 Fe2O3(s) + 3 CO(g) → 2 Fe(g) + 3 CO2(g)
2º passo: Verificar o reagente em excesso e o reagente limitante.
1 mol de Fe2O3 -------------- 3 mols de CO
160 g de Fe2O3 ------------------------------ 3 * 28 g de CO
1,60 g de Fe2O3 (enunciado) -------------- x
x = 0,84 g de CO
60 g de Fe2O3 --------------------------- 3 * 28 g de CO
y ---------------------- 3,0 g de CO
y = 5,714 g de Fe2O3
Se reagirmos 1,60 g de Fe2O3, necessitaríamos de 0,84 g de CO para que a reação ocorresse. Porém, no enunciado a quantidade adicionada de CO foi de 3,0 g, isto é mais do que o necessário para que houvesse a formação de produtos. Dessa forma, o reagente limitante é o Fe2O3 e o CO é o reagente em excesso.
Sabendo-se quem é o reagente limitante, nossos próximos cálculos para determinação de produto, deverá ser feitos com estes valores limites.
Ou seja:
1 mol de Fe2O3 -------------- 2 mols de Fe
160 g de Fe2O3 ---------------- 2 * 56 g de Fe
1,60 g de Fe2O3 ----------------- x
x = 1,12 g de Fe
Por conta disso, a alternativa b é a correta.
Questão 4.
Resposta correta: Letra d.
1º passo: Verificar se a equação está balanceada.
Ca5(PO4)3F + 5 H2SO4 → 3 H3PO4 + 5 CaSO4 + HF
Está balanceada!
2º passo: Determinar as massas molares de todos os participantes da reação por meio das massas atômicas dos elementos.
Ca5(PO4)3F = 5 * 40 + 3* 31 + 12 * 16 + 1 * 19 = 504 g/mol
H2SO4 = 2*1 + 1 * 32 + 4 * 16 = 98 g/mol
H3PO4 = 3.1 + 1.31 + 4.16 = 98 g/mol
CaSO4 = 1.40 + 1.32 + 4.16 = 136 g/mol
HF = 1 + 19 = 20 g/mol
Dica: Veja as massas atômicas na tabela periódica.
3º passo: Determinar o reagente em excesso e o reagente limitante.
1 mol de Ca5(PO4)3F ------------ 5 mols de H2SO4
Logo:
504 g de Ca5(PO4)3F ------------ 5 * 98 g de H2SO4
18,5 g de Ca5(PO4)3F ------------ x
x = 17,99 g de H2SO4
Ou seja, se reagirmos 18,5 g de Ca5(PO4)3F, precisariamos de 17,99,78 g de H2SO4.
Por fim:
49 g de H2SO4 (Adicionada) - 17,99 g (Reagido) = 31,01 g de H2SO4
CO2 + H2O → C6H12O6 + O2
Determine a massa de glicose obtida a partir de 13,2 g de CO2 e 10,0 g de água.
Dados: CO2 = 44 g/mol; H2O = 18 g/mol; C6H12O6 = 180 g/mol)
Questão 2. Considere a reação química representada pela equação:
2 Fe2S3 + 6 H2O + 3 O2 → 4 Fe(OH)3 + 6 S
Calcule a quantidade (em mols) de Fe(OH)3 que pode ser produzida a partir de uma mistura que contenha 1 mol de Fe2S3, 2 mol de H2O e 3 mol de O2.
Questão 3. O ferro metálico pode ser produzido a partir da reação do Fe2O3 com CO de acordo com a seguinte equação química não balanceada:
x Fe2O3(s) + y CO(g) → w Fe(s) + z CO2(g)
Considere a reação completa entre 1,60 g de Fe2O3 e 3,00 g de CO e assinale a alternativa correta:
Dados: Fe2O3 = 160 g/mol; CO = 28 g/mol; Fe = 56 g/mol; CO2 = 44 g/mol.
Dados: Fe2O3 = 160 g/mol; CO = 28 g/mol; Fe = 56 g/mol; CO2 = 44 g/mol.
a) O reagente limitante dessa reação é o monóxido de carbono.
b) A quantidade máxima de ferro metálico produzida será de aproximadamente 1,12 g.
c) Após a reação se completar, restará 0,58 g de monóxido de carbono no meio reacional.
d) A quantidade máxima de dióxido de carbono produzida será de aproximadamente 4,60 g.
e) Se o rendimento for de 80%, serão produzidos aproximadamente 2,50 g de ferro metálico.
Questão 4. Quando o composto inorgânico fluoropatita (Ca5(PO4)3F) é colocado na presença do ácido sulfúrico (H2SO4), ocorre uma reação química com a consequente formação de ácido fosfórico (H3PO4), sulfato de cálcio (CaSO4) e ácido fluorídrico (HF). Veja a equação química balanceada que representa o processo:
Questão 4. Quando o composto inorgânico fluoropatita (Ca5(PO4)3F) é colocado na presença do ácido sulfúrico (H2SO4), ocorre uma reação química com a consequente formação de ácido fosfórico (H3PO4), sulfato de cálcio (CaSO4) e ácido fluorídrico (HF). Veja a equação química balanceada que representa o processo:
Ca5(PO4)3F + 5 H2SO4 → 3 H3PO4 + 5 CaSO4 + HF
Se uma massa de 18,5 g de fluoropatita reagir com 49 g de ácido sulfúrico, qual será a massa em gramas do reagente em excesso que sobrará na reação?
a) 17,98 g
b) 0,52 g
c) 17,48 g
d) 31,01 g
e) 17,58 g
Respostas:
Questão 1.
1º passo: Balancear a equação:
6 CO2 + 6 H2O → C6H12O6 + 6 O2
2º passo: Verificar se há reagente em excesso:
6 * 44 g de CO2 -------- 6 * 18 g de H2O
13,2 g de CO2 ------------- x
x = 5,4 g de H2O
Ou seja, 5,4 g de H2O reagem, dessa forma, 4,6 g de H2O estão em excesso; logo, CO2 é o reagente limitante.
3º passo: Cálculo da massa de glicose
6 * 44 g de CO2 ---------- 1 * 180 g de C6H12O6
13,2 g de CO2 ---------- y
y = 9 g de C6H12O6
Assim sendo, a massa de glicose obtida a partir de 13,2 g de CO2 e 10,0 g de água é 9 g.
Questão 2.
1º passo: Conferir se a equação está balanceada.
2 Fe2S3 + 6 H2O + 3 O2 → 4 Fe(OH)3 + 6 S
O exercício forneceu uma equação já balanceada, então, podemos ir ao próximo passo.
2º passo: Verificar se há reagente em excesso
2 mols de Fe2S3 --------- 6 mols de H2O
x ---------- 2 mols de H2O
x = 0,67 g de Fe2S3
6 mols de H2O ------------ 3 mols de O2
2 mols de H2O ----------- y
y = 1 mol de O2
- Interpretação dos resultados:
0,67 g de Fe2S3 reage e 0,33 g de Fe2S3 está em excesso; 1 mol de O2 reage e 2 mol de O2 estão em excesso; logo, H2O é o reagente limitante.
3º passo: Cálculo da quantidade, em mols, de Fe(OH)3
6 mols de H2O ---------- 4 mols de Fe(OH)3
2 mols de H2O ---------- y
y = 1,33 mols de Fe(OH)3
Assim, a quantidade (em mols) de Fe(OH)3 que pode ser produzida a partir de uma mistura que contenha 1 mol de Fe2S3, 2 mol de H2O e 3 mol de O2 é 1,33 mol.
Questão 3.
Resposta correta: Letra b
Para determinar a alternativa correta, devemos calcular o reagente em excesso, o reagente limitante, as massas dos dois tipos de reagentes e também a massa dos produtos.
1º passo: Balancear a equação;
A equação química balanceada ficará da seguinte forma:
1 Fe2O3(s) + 3 CO(g) → 2 Fe(g) + 3 CO2(g)
2º passo: Verificar o reagente em excesso e o reagente limitante.
1 mol de Fe2O3 -------------- 3 mols de CO
160 g de Fe2O3 ------------------------------ 3 * 28 g de CO
1,60 g de Fe2O3 (enunciado) -------------- x
x = 0,84 g de CO
60 g de Fe2O3 --------------------------- 3 * 28 g de CO
y ---------------------- 3,0 g de CO
y = 5,714 g de Fe2O3
- Interpretação dos resultados:
Se reagirmos 1,60 g de Fe2O3, necessitaríamos de 0,84 g de CO para que a reação ocorresse. Porém, no enunciado a quantidade adicionada de CO foi de 3,0 g, isto é mais do que o necessário para que houvesse a formação de produtos. Dessa forma, o reagente limitante é o Fe2O3 e o CO é o reagente em excesso.
Sabendo-se quem é o reagente limitante, nossos próximos cálculos para determinação de produto, deverá ser feitos com estes valores limites.
Ou seja:
1 mol de Fe2O3 -------------- 2 mols de Fe
160 g de Fe2O3 ---------------- 2 * 56 g de Fe
1,60 g de Fe2O3 ----------------- x
x = 1,12 g de Fe
Por conta disso, a alternativa b é a correta.
Questão 4.
Resposta correta: Letra d.
1º passo: Verificar se a equação está balanceada.
Ca5(PO4)3F + 5 H2SO4 → 3 H3PO4 + 5 CaSO4 + HF
Está balanceada!
2º passo: Determinar as massas molares de todos os participantes da reação por meio das massas atômicas dos elementos.
Ca5(PO4)3F = 5 * 40 + 3* 31 + 12 * 16 + 1 * 19 = 504 g/mol
H2SO4 = 2*1 + 1 * 32 + 4 * 16 = 98 g/mol
H3PO4 = 3.1 + 1.31 + 4.16 = 98 g/mol
CaSO4 = 1.40 + 1.32 + 4.16 = 136 g/mol
HF = 1 + 19 = 20 g/mol
Dica: Veja as massas atômicas na tabela periódica.
3º passo: Determinar o reagente em excesso e o reagente limitante.
1 mol de Ca5(PO4)3F ------------ 5 mols de H2SO4
Logo:
504 g de Ca5(PO4)3F ------------ 5 * 98 g de H2SO4
18,5 g de Ca5(PO4)3F ------------ x
x = 17,99 g de H2SO4
Ou seja, se reagirmos 18,5 g de Ca5(PO4)3F, precisariamos de 17,99,78 g de H2SO4.
Por fim:
49 g de H2SO4 (Adicionada) - 17,99 g (Reagido) = 31,01 g de H2SO4
Espero que esses exercícios ajudem você!
Bons estudos.
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