Reagente limitante e em excesso &
Rendimento de uma reação química
Reagente limitante e em excesso
5 pães
4 fatias de queijo
Quantas sanduíches de queijo posso fazer?
4 sanduíches de queijo
As fatias de queijo limitam o nº de sanduíches que é possível fazer
Reagente limitante e em excesso
Na 3 AsO 4 + 3AgNO 3 ➞ Ag 3 AsO 4 + 3NaNO 3
1 mol
207,89 g
+
+
3 mol
➞
1 mol
+
509,62 g
➞
462,52 g
+
3 mol
254,98 g
“Proporção Estequiométrica”
A quantidade de AgNO3 que eu adiciono é exatamente a
quantidade necessária para reagir com Na3AsO4
Reagente limitante e em excesso
Se adicionar maior quantidade de AgNO3 o que acontece?
Na3AsO4
Reagente limitante
é aquele cuja
quantidade condiciona
a quantidade de
produtos formados
+
3AgNO3
➞
Reagente em excesso
é aquele cuja quantidade
presente na mistura
reacional é superior à
prevista pela proporção
estequiométrica.
Ag3AsO4 + 3NaNO3
A quantidade máxima de produto formada irá
depender da quantidade inicial do reagente
limitante
Na indústria química este é um conceito importante, pois geralmente escolhe-se o
reagente mais dispendioso como reagente limitante para que seja totalmente consumido.
Reagente limitante e em excesso
Exercício
A ureia [(NH2)2CO] é usada como fertilizante e em rações para
animais, bem como na indústria de polímeros; é preparada pela
reação entre o amoníaco e o dióxido de carbono:(1)
2NH3(g) + CO2(g) ➞ (NH2)2CO(aq) + H2O(l)
Num dado processo 637,2 g de NH3 são postos a reagir na
presença de 1,142 g de CO2.
Determinem o reagente limitante.
Calculem a massa de (NH2)2CO formada.
Calculem a quantidade de reagente em excesso que fica por
reagir.
(1)
Fonte: Chang, R. (1994). Química (5ª edição). Lisboa: McGraw-Hill.
REAÇÕES
QUÍMICAS
Completa
Incompleta
Pelo menos um dos reagentes transforma-se
quase completamente nos produtos de reação.
Nenhum dos reagentes se esgota.
Ex: reações de combustão
CH4(g) + 2O2(g) →CO2(g) + 2H2O(g)
Ex: síntese do amoníaco
N2(g) + 3H2(g) ⇄2NH3(g)
Rendimento de uma reação química
O rendimento de uma reação pode variar entre 0 - 1 (0 - 100%).
O rendimento de uma reação é quase sempre inferior a 1 (ou 100%)(1).
Nota: os processos industriais envolvem geralmente (milhares a milhões de toneladas) de
produtos. Assim, mesmo um pequeno aumento do rendimento pode reduzir significativamente
os custos de produção.(2)
(1)
(2)
Fonte: Martins et al. (2003). Programa de Física e Química A 11º ou 12º ano do Curso científico-Humanístico de Ciência e Tecnologias. Lisboa: Ministério da Educação.
Fonte: Chang, R. (1994). Química (5ª edição). Lisboa: McGraw-Hill.
Rendimento de uma reação química
Exercício
O titânio é um metal resistente à corrosão e que é usado na
construção de foguetes, aviões e motores de jato. É preparado
por redução do cloreto de titânio (IV) com magnésio fundido
a temperaturas entre 950 - 1150 ºC:(1)
TiCl4(g) + 2Mg(g) ➞ Ti(s) + 2MgCl2(l)
Num dado processo 3,54 x 104 kg de TiCl4 reagem com 1,13 x
104 kg de Mg.
Determinem o reagente limitante.
Calculem a massa teórica de Ti formado.
Calculem o rendimento da reacção considerando que
efetivamente foram obtidos 7,91 x 103 kg de Ti.
(1)
Fonte: Chang, R. (1994). Química (5ª edição). Lisboa: McGraw-Hill.