Question

URGENTE
O permanganato de potássio é um forte agente oxidante e reage violentamente com glicerol (C3H8O3), liberando gás carbônico conforme a reação

14 KMnO4 + 4 C3H8O3 g 7 K2CO3 + 7 Mn2O3 + 5 CO2 + 16 H2O.

Sabendo disso, um estudante decidiu testar a pureza de uma embalagem de permanganato de potássio, reagindo 100 g deste sal com 0,2 mol de glicerol puro e verificando a liberação de 8,9 g de gás carbônico.Quem é o reagente limitante desta reação e qual a pureza aproximada do permanganato de potássio?

Escolha uma:
a. O reagente limitante é o glicerol e o permanganato de potássio apresenta 70% de pureza.
b. O reagente limitante é o glicerol e o permanganato de potássio apresenta 30% de pureza.
c. O reagente limitante é o permanganato de potássio, que apresenta 90% de pureza.
d. O reagente limitante é o glicerol e o permanganato de potássio apresenta 90% de pureza.
e. O reagente limitante é o permanganato de potássio, que apresenta 30% de pureza.

Answer 1

Resposta:

Alternativa c)

Explicação:

Dados

MM(KMnO₄): 39+55+4*16= 158 g/mol ==> mol= 158 g  

MM(C₃H₈O₃): 12*3 + 1*8 + 16*3= 92 g/mol ==> mol= 92 g

MM(CO₂): 12 + 32= 44 g/mol ==>mol= 44 g

M(KMnO₄)= 100 g

n(C₃H₈O₃)= 0.2 mol

m(CO₂)= 8.9 g

- pela estequiometria da equação química vemos que a razão é de: 14:4:7:7:5:16, isto significa que 14 mols de KMnO4 reagem com 4 mols de C₃H₈O₃, produzindo 5 mols de CO₂;

- cálculo da massa de KMnO₄ puro que reage com 0.2 mol de glicerol

4  mols(C₃H₈O₃) ----- 14*158 g(KMnO₄)

0.2 mol(C₃H₈O₃) ---  x g(KMnO₄)

x= 14*158 g * 0.2 mol ÷ 4  mol

x= 110,6  g

- como para reagir com 0.2 mol de glicerol precisamos 110 g de permanganato e temos apenas 100 g, concluímos que o permanganato é o reagente limitante;

- cálculo da pureza do permanganato;

100% --- 110,6 g

x% ------- 100 g

x= 100*1000÷110.6

x≅ 90%

Obs:  

- há outros caminhos para a solução, mas creio que este é o mais rápido e fácil;

- para provar o resultado, vamos calcular a massa de CO₂ que seria formado com a reação de 100 g de permanganato puro, com a massa de glicerol suficiente:

14*158 g(KMnO₄) --- 5*44 g(CO₂)

100 g(KMnO₄) -------   y g(CO₂)

y= 5*44 g * 100 g ÷ 14*158 g

y= 9,95 g(CO₂) deveriam ter sido produzidos porém foram apenas 8,9, concluímos assim que faltou permanganato.