Question

(UNIRIO-RJ) O vazamento do produto MTBE (éter metil terc-butílico), ocorrido em uma tubulação da Petrobrás em Guarajuba, distrito de Paracambi, na Baixada Fluminense, pode ter atingido o lençol freático da região. (...). Segundo a Petrobrás, o vazamento que ocorreu está entre 100 e 1.000 litros. (...) O MTBE é proibido no Brasil. Toda a produção brasileira é exportada para os Estados Unidos, onde é empregado como aditivo na gasolina".
(JB, 2000)
Na verdade, a notícia nos remete a uma significativa preocupação ambiental e nesse sentido é importante que você considere a reação de síntese a seguir.

C4H9O-K+ + CH3I  C5H12O + KI

Partindo-se de 560 gramas de t-butóxido de potássio e de 750 gramas de iodeto de metila, responda:
a) Determine a massa de regente que não reagiu, se houver.
b) O volume, em litros, de MTBE formado.
H = 1u; C = 12u; O = 16u; K = 39u; I = 127u; considerar dMTBE = 0,8 g/mL

Answer 1

Resposta: Partindo-se de 560 gramas de t-butóxido de potássio e de 750 gramas de iodeto de metila, então:

a) a massa do reagente CH3I que não reagiu é 40 g

b) o volume de MTBE (C%H!@O) formado é de 0,55 L ou 550 mL

Explicação:

Como a reação está ajustada podemos começar a resolver o problema

CÁLCULO DAS MASSAS MOLARES DOS REAGENTES

C4H9OK = 4 x 12 + 9 x 1 + 1 x 16 + 1 x 39 = 112 g/mol

CH3I = 1 x 12 + 3 x 1 + 1 x 127 = 142 g/mol

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IDENTIFICAR O REAGENTE EM EXCESSO E O LIMITE OU LIMITANTE (AQUELE QUE NÃO ESTÁ EM EXCESSO)

A RELAÇÃO MÁSSICA TEÓRICA É CH3I / C4H9OK = 142 / 112 = 1,27 g de CH3I / 1 g de C4H9OK

A RELAÇÃO USADA É CH3I / C4H9OK = 750 / 560 = 1,34 g de CH3I / 1 g de C4H9OK

Comparando as duas relações, vemos que para cada grama de C4H9OK estamos usando uma quantidade maior de CH3I (1,34 g)

Assim, o reagente em excesso é o CH3I e o limite ou limitante é o C4H9OK

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A) DETERMINAÇÃO DA MASSA DO REAGENTE EM EXCESSO QUE EXISTE (JÁ VERIFICAMOS QUE UM DOS REGENTES ESTÁ EM EXCESSO).

Vamos usar para isso, a quantidade usada do reagente limite ou limitante

                                       C4H9OK ==========CH3I

MASSAS TEÓRICAS          112                          142

MASSAS REAGEM             560                           m

m = 560 X 142 / 112 =   710 g (é  a massa de CH3I que efetivamente reagiu)

Como usamos 750 g, a diferença é a massa que não reagiu ou seja:

massa de CH3I que não reagiu = 750 – 710 = 40 g            

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B) VOLUME DE MTBE FORMADO        

Vamos inicialmente calcular a massa molar do C5H12O

C5H12O = 5 x 12 + 12 x 1 + 16 = 88 g/mol

Podemos relacionar a massa de CH3I ou C4H9OK com o MTBE

Vamos usar por exemplo o C4H9OK

C4H9OK                C5H12O (MTBE)

112 g                        88 g

560                           m

m = 560 x 88 /112 = 440 g de C5H12O

Para o cálculo do volume usamos a densidade dada de  0,8 g / ml = 800 g/L

800 g ============1 L

440 g                          V

V = 440/800 = 0,55 L de MTBE (C5H12O) formado

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