UNIVESP 2021/1
A reação de síntese mais utilizada para a formação do metanol (CH3 OH), um biocombustível muito utilizado nas indústrias químicas como solvente, ocorre a partir da reação entre os gases monóxido de carbono (CO) e hidrogênio (H2 ). A equação não balanceada que representa a reação é:
CO (g) + H2(g) → CH3OH (ℓ)
Em uma reação de síntese do metanol, com 100% de rendimento, foi empregado 25 g de hidrogênio gasoso e quantidade suficiente de monóxido de carbono.
A quantidade máxima de metanol produzida nessa síntese é igual a
50 g.
100 g.
200 g.
400 g.
800 g.
Resolução
Para resolver essa questão, precisamos primeiro balancear a equação química. A equação balanceada é: CO(g) + 2H2(g) → CH3OH(ℓ). Agora, podemos usar a lei de Lavoisier (lei da conservação da massa) para calcular a quantidade de metanol produzida. Sabemos que 2 mol de H2 reagem com 1 mol de CO para produzir 1 mol de CH3OH. A massa molar do H2 é 2 g/mol, então 25 g de H2 são equivalentes a 12,5 mol. Como a reação tem 100% de rendimento, todos os 12,5 mol de H2 reagem para formar 12,5 mol de CH3OH. A massa molar do CH3OH é 32 g/mol, então 12,5 mol de CH3OH são equivalentes a 400 g. Portanto, a quantidade máxima de metanol produzida é 400 g.
Dicas
Primeiro, balanceie a equação química.
Em seguida, use a lei de Lavoisier para calcular a quantidade de metanol produzida.
Lembre-se de que a massa molar do H2 é 2 g/mol e a do CH3OH é 32 g/mol.
Erros Comuns
Esquecer de balancear a equação química antes de fazer os cálculos.
Usar a massa molar errada para o H2 ou o CH3OH.
Esquecer de considerar o rendimento da reação.
Essa questão envolve conceitos de estequiometria, que é o estudo das relações quantitativas entre as substâncias envolvidas em uma reação química. Em particular, a questão requer o entendimento de como balancear equações químicas e como usar a lei de Lavoisier (lei da conservação da massa) para calcular a quantidade de produto formado em uma reação química.
