Question

Freon-12, um gás usado como gás refrigerante, é preparado pela reação:

3CCl4 + 2SbF3 → 3CCl2F2 + 2SbCl3

Se 150g de CCl4 forem misturados com 100g de SbF3:

a) Quantos gramas de CCl2F2 poderão ser formados?
b) Quantos gramas e de qual reagente restarão após ter cessado a reação?

O gabarito diz que as respostas são 101,4 e 21g, respectivamente.

Answer 1

A reação (já balanceada) é:
3CCl4 + 2SbF3 → 3CCl2F2 + 2SbCl3

Verificamos qual o reagente limitante (que não está em excesso):
Pela reação, 3mol de CCl4 precisam de 2 mols de SbF3

Então calculamos o número de mols de um dos reagentes (pode escolher qualquer um), vamos usar o do CCl4:
n=m/MM
m=150g
MM(CCl4)=12+4.35,5=154g/mol
n(CCl4)=150/154=0,974mol de CCl4

Então calculamos quando de SbF3 precisamos para reagir com isso, fazemos uma regra de 3:
3mol de CCl4 --------------- 2mol de SbF3
0,974mol de CCl4 ------------ X mol de SbF3

X=0,974.2/3=0,65mol de SbF3.
calculamos a massa que isso representa:
n=m/MM  --->  m=n.MM
n=0,65
MM(SbF3)=121,8+3.19=178,8g/mol
m(SbF3)=0,65.178,8=116,2g de SbF3 necessários.
Como é fornecido apenas 100g de SbF3, ele será o reagente limitande e sobrará CCl4.

Então calculamos o número de mols de SbF3 que reagiu:
n=m/MM
m=100g
MM(SbF3)=178,8g/mol
n=100/178,8=0,56mol

Pela reação, 2mols de SbF3 geram 3 mols de CCl2F2, então:
2mol SbF3 -------------- 3mol de CCl2F2
0,56mol SbF3 ------------ X mol de CCl2F2
X=0,56.3/2=0,84mol de CCl2F2.

Calculamos quando isso vale em massa:
n=m/MM --->  m=n.MM
n=0,84mol
MM(CCl2F2)=12+2.35,5+2.19=121g/mol
m(CCl2F2)=0,84.121=101,6g de  CCl2F2 formado.

b) Calculamos quantos mols de CCl4 reagiram com o SbF3:
2mol SbF3 --------------- 3mol de CCl4
0,56mol SbF3-----------------X
X=3.0,56/2=0,84mol de CCl4.

Como já haviamos caclulado o total de mols de CCl4 (0,974mol de CCl4), calculamos o que sobrou:
n(CCl4)=0,974-0,84=0,134mol de CCl4 que sobrou.

calculamos a massa disso:
n=m/MM  -->  m=n.MM
MM(CCl4)=154g/mol
m(CCl4)=0,134.154=20,64g ≈21g de CCl4 que não reagiram.

Obs.: a pequena diferença nos valores é calcada pelo arredondamento de valores.

Espero ter ajudado =)