UFGD 2022
Uma indústria de defensivos agrícolas planeja preparar o herbicida sistêmico glifosato (C3H8NO5P), que apresenta amplo espectro e é dessecante de culturas, a partir do ácido clorometilfosfônico (CH4PO3Cl) e da glicina (CH2NH2COOH) na presença de hidróxido de sódio (NaOH).
Dados: C = 12 g/mol; H = 1 g/mol; N = 14 g/mol; Cl = 35,5 g/mol; O = 16 g/mol; P = 31 g/mol
Considerando a reação de formação do glifosato, quais as quantidades de ácido clorometilfosfônico e de glicina são necessárias para preparar 1 tonelada do produto, respectivamente? (método obtido da United States Patent Office Patents n. 3,799,7258-1974).
772,2 kg de CH4PO3Cl - 443,8 kg de CH2NH2COOH.
783,2 kg de CH4PO3Cl - 454,8 kg de CH2NH2COOH.
793,2 kg de CH4PO3Cl - 464,8 kg de CH2NH2COOH.
803,2 kg de CH4PO3Cl - 474,8 kg de CH2NH2COOH.
813,2 kg de CH4PO3Cl - 484,8 kg de CH2NH2COOH.
Resolução
1. Equação química balanceada
\[\mathrm{CH_4PO_3Cl\; +\; C_2H_5NO_2 \;\xrightarrow[NaOH]{}\; C_3H_8NO_5P\; +\; HCl}\]
Ela já está balanceada com proporção molar 1 : 1 : 1.
2. Massas molares (g·mol−1)
- Ácido clorometilfosfônico (CH4PO3Cl)
12 + 4 + 31 + 48 + 35,5 = 130,5 g·mol−1 - Glicina (C2H5NO2)
24 + 5 + 14 + 32 = 75 g·mol−1 - Glifosato (C3H8NO5P)
36 + 8 + 14 + 80 + 31 = 169 g·mol−1
3. Mol de glifosato equivalente a 1 t
\[n_{\text{glif}} = \frac{1\;000\;000\;\text{g}}{169\;\text{g·mol}^{-1}} \approx 5\,917,2\;\text{mol}\]
Como a proporção é 1 : 1, serão necessários 5 917,2 mol de cada reagente.
4. Massas dos reagentes
- Ácido clorometilfosfônico
m = 5 917,2 mol × 130,5 g·mol−1 ≈ 772 189 g ≈ 772,2 kg - Glicina
m = 5 917,2 mol × 75 g·mol−1 ≈ 443 787 g ≈ 443,8 kg
Portanto, as quantidades corretas são 772,2 kg de CH4PO3Cl e 443,8 kg de CH2NH2COOH.
Dicas
Erros Comuns
- Estequiometria: determina relações molares em reações químicas para calcular massas de reagentes/produtos.
- Massa molar: soma das massas atômicas dos elementos na molécula.
- Proporção molar 1 : 1: quando um reagente reage com outro na mesma quantidade de mols para formar o produto.
