O carbeto de silício (SiC) é um abrasivo usado na fabricação de esmeris. Uma companhia está investigando se eles podem ser mais eficientes na construção de tais esmeris fabricando seu próprio SiC, de acordo com a seguinte a reação:
SiO2(s) + 3 C(s) → SiC(s) + 2 CO(g)
A partir de 36,52 gramas de carbono (C) e 85,60 gramas de dióxido de silício (SiO2), quantos litros de monóxido de carbono (CO) são produzidos, nas CNTP?
Determine o reagente limitante e calcule o volume, em litros, de CO produzido. Digite sua resposta com duas casas decimais e sem unidade de medida.
Dadas as massas molares: SiO2 = 60 g/mol, C = 12 g/mol, CO = 28 g/mol
Volume molar (CNTP) = 22,4 L/mol
Respostas
- Este é exercício é sobre Estequiometria com reagente em excesso.
As reações ocorrem com proporções rigorosas entre reagentes. Caso um dos reagentes esteja em excesso, não participará da reação e deverá ser desprezado.
Vamos ao exercício!
Massa molar do SiO₂ = 60 g/mol
Massa molar do C = 12 g/mol
Massa molar do CO = 28 g/mol
- De acordo com a reação já balanceada, a proporção é de 1 mol de SiO₂ para 3 mols de C:
60 g de SiO₂ ------ 3 . 12 g de C
X ------ 36,52 g de C
Para reagir totalmente com 36,52 g de carbono são necessários 60,86 g de SiO₂, mas a quantidade disponível de SiO₂ é de 85,60 g. Temos um excesso de SiO₂:
Excesso de SiO₂ = 85,60 g – 60,86 g = 24,74 g
- Quantos litros de monóxido de carbono (CO) são produzidos, nas CNTP?
Calculamos a massa do produto formado utilizando reagente limitante (carbono) ou massa do outro reagente desprezando o excesso. Pela equação, verificamos que a proporção é de 3 mols de carbono e 2 mols de CO. Lembrando que, na CNTP, 1 mol de qualquer gás ocupa um volume de 22,4 L:
3 . 12 g de carbono ---- 2 . 22,4 L de CO
36,52 g de carbono ---- w
Resposta:
O reagente limitante é o carbono e são produzidos 45,44 L de CO.
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