07. (Fatec) Metanol é um excelente combustível que pode ser preparado pela reação entre monóxido de carbono e hidrogênio, conforme a equação química CO(g) + 2H2(g) → CH3OH(l) Supondo rendimento de 100 % para a reação, quando se adicionam 336 g de monóxido de carbono a 60 g de hidrogênio, devemos afirmar que o reagente em excesso e a massa máxima, em gramas, de metanol formada são, respectivamente:
Dados (massas molares g/mol): CO = 28; H = 2; CH3OH = 32.
a) CO, 384.
b) CO, 396.
c) CO, 480.
d) H2, 384.
e) H2, 480.
Soluções para a tarefa
MM(H2) = 2 g/mol
MM(CH3OH) = 12+4+16 = 32 g/mol
CO(g) + 2 H2(g)---> CH3OH(l)
28g ------- 4g -------- 32g
=> Para 336g de CO
CO(g) + 2 H2(g)---> CH3OH(l)
28g ------- 4g -------- 32g
336 g ----- x
28 x = 1344
x = 48 g de H2
=> Para 60g de H2
CO(g) + 2 H2(g)---> CH3OH(l)
28g ------- 4g -------- 32g
x ---------- 60 g
4x = 1680
x = 420 g de CO
Podemos concluir que o reagente em excesso é o H2, porque para a reação ser 100%, necessitaria-se apenas de 48g de H2, 60 gramas ultrapassa esse valor, então está em excesso !
CO(g) + 2 H2(g)---> CH3OH(l)
28g ------------------- 32g
336g -------------------x
28 x = 10752
x = 384 gramas de Metanol !!
Resposta:
Excesso de H₂ e 384g de CH₃OH
Explicação:
1) O que fazer:
Deve-se converter as massas dos reagentes em mol. Depois, deve-se estabelecer a proporção em mol para reagente e produtos de acordo com a equação balanceada e comparar com a proporção em mol dos reagente e analisar qual está em excesso.
2) Convertendo:
Sendo os números de massa do elementos C = 12, H = 1 e O = 16, a massa molecular de CH₃OH = 32 g/mol, H₂ = 2 g/mol, e CO = 28 g/mol:
336 g CO --- n
28 g CO ------ 1 mol
1mol x 336g CO = n x 28g CO
336mol/28 = n
n = 12 mol de CO
2 g H₂ --- 1 mol
60 g H₂ --- h
h x 2 = 60
h = 60/2 = 30 mol de H₂
2) Calculando:
a) A equação CO + 2H₂ → CH₃OH prova que 1 mol de CO reage com 2 mols de H₂ e produz de 1 mol de CH₃OH
Ou seja, a proporção CO : H₂ : CH₃OH é 1 : 2 : 1. Logo,
12 mols de CO reage com de 24 mols de H₂ e produz 12 mols de CH₃OH
12 mols CH₃OH = 384 g
Assim, vê-se que o reagente em excesso é 6mols/12g de H₂
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