CURSINHO ETWB 2012
Componente Curricular: Química
Professor: Ricardo Honda
Data: Terça-feira, 15/05/2012
Tema da aula: Reagente em excesso e reagente limitante
“Os cálculos estequiométricos vistos até agora referem-se a condições teóricas. Na prática, em certas situações,
os reagentes são misturados em quantidades não estequiométricas, ou então apresentam impurezas. Nem
sempre, também, as reações ocorrem com aproveitamento total. A seguir estudaremos algumas dessas situações
práticas”.
Reagente em excesso e reagente limitante
Quando misturamos dois reagentes que não estão em proporção estequiométrica, um deles será
consumido totalmente, sendo denominado reagente limitante. O outro reagente, do qual restará certa quantidade
sem reagir, será denominado reagente em excesso.
Para resolver questões que envolvem reagentes limitantes e em excesso, podemos seguir as etapas
abaixo:
a) considere um dos reagentes como limitante e determine quanto de produto seria formado;
b) repita o procedimento para o outro reagente;
c) a menor quantidade de produto encontrada corresponde ao reagente limitante e indica a quantidade de produto
formada.
Veja um exemplo:
Foram misturados 40 g de hidrogênio (H2) com 40 g de oxigênio (O2), com a finalidade de produzir água,
segundo a equação:
2 H2 (g) + 1 O2 (g) → 2 H2O (v)
Determine:
a) o reagente limitante;
b) a massa do produto formado;
c) a massa do reagente em excesso.
(Dados: massas molares: H2 = 2 g/mol, O2 = 32 g/mol, H2O = 18 g/mol).
Aula 25
Página 1
Solução
Inicialmente vamos considerar que o H2 (g) seja o reagente limitante:
Em seguida, vamos considerar que o O2 (g) seja o reagente limitante:
Observe que a menor quantidade de água produzida será de 45 g, correspondente ao consumo total de
O2 (g), que é, então, o reagente limitante.
Agora vamos calcular a massa de H2 (g) que será consumida e o que restou em excesso:
A massa de H2 que irá reagir é igual a:
Como a massa total de H2 (g) era de 40 g e só 5 g de H2 (g) reagiram, teremos um excesso de 35 g de H2
(g). Assim, temos:
a) reagente limitante: O2 (g);
b) massa de água formada: 45 g;
c) massa de H2 (g) em excesso: 35 g.
EXERCÍCIOS DE CLASSE
1. (FUVEST) – Nas indústrias petroquímicas, enxofre pode ser obtido pela reação:
2 H2S + SO2 → 3 S + 2 H2O
Qual é a quantidade máxima de enxofre, em gramas, que pode ser obtida partindo-se de 5 mols de H2S e 2 mols
de SO2? Indique os cálculos.
(Dado: massa molar do S = 32 g/mol)
2. (VUNESP) – A reação para a produção do pesticida organoclorado DDT é:
CCl3CHO + 2 C6H5Cl → (ClC6H4)2CHCCl3 + H2O
(Massas atômicas: H = 1; O = 16; C = 12; Cl = 35,5).
a) Calcule a massa de DDT que se forma quando 100 g de CCl3CHO reagem com 100 g de C6H5Cl.
b) Indicar o reagente que está em excesso justificando a resposta. O que deve ocorrer, se a massa de CCl 3CHO
for duplicada?
Aula 25
Página 2
3. (UNIFESP 2010) – Em uma aula de laboratório de química, foram realizados três experimentos para o estudo
da reação entre zinco e ácido clorídrico. Em três tubos de ensaio rotulados como I, II e III, foram colocados em
–3
cada um 5,0 x 10 mol (0,327 g) de zinco e 4,0 mL de solução de ácido clorídrico, nas concentrações indicadas
na figura. Foi anotado o tempo de reação até ocorrer o desaparecimento completo do metal. A figura mostra o
esquema dos experimentos, antes da adição do ácido no metal.
a) Qual experimento deve ter ocorrido com menor tempo de reação? Justifique.
b) Determine o volume da solução inicial de HCl que está em excesso no experimento III. Apresente os cálculos
efetuados.
EXERCÍCIOS COMPLEMENTARES
1. (VUNESP) – 24 g de ferro (massa molar do Fe = 56 g/mol) reagem com 8 g de enxofre (massa molar do S = 32
g/mol) para formar FeS. A reação ocorre por aquecimento até o desaparecimento de um dos reagentes. Qual é o
reagente em excesso e qual a massa que restou desse reagente após a reação?
2. (FUVEST) – Qual a quantidade máxima de carbonato de cálcio que pode ser preparada a partir da mistura de 2
mols de carbonato de sódio e 3 mols de cloreto de cálcio? (Dado: massa de um mol de carbonato de cálcio = 100
g).
a) 100 g.
b) 200 g.
c) 300 g.
d) 400 g.
e) 500 g.
3. (UFRJ 2010) – O Complexo Petroquímico do Estado do Rio de Janeiro (COMPERJ), atualmente em fase de
implantação no município de Itaboraí, utilizará como matéria-prima principal o petróleo pesado produzido no
Campo de Marlim, na Bacia de Campos. Os produtos mais importantes do COMPERJ podem ser vistos na tabela
a seguir.
Principais produtos do COMPERJ
a
Produtos de 1 geração
Produção mensal (em 1.000 ton.)
Eteno
Propeno
Benzeno
Butadieno
p-xileno
Enxofre
a
1300
881
608
157
700
45
Produtos de 2 geração
Produção mensal (em 1.000 ton.)
Polipropileno
Polietileno
Estireno
Etilenoglicol
Ácido tereftálico
PET
850
800
500
600
500
600
A produção de enxofre elementar no COMPERJ será realizada através do processo Claus, que utiliza o
sulfeto de hidrogênio retirado do petróleo. O processo envolve duas etapas: na primeira etapa, sulfeto de
hidrogênio, em excesso, reage com oxigênio para formar dióxido de enxofre. Na segunda etapa, o dióxido de
enxofre formado na primeira etapa reage com o sulfeto de hidrogênio, fornecendo o enxofre elementar.
Sabendo que as reações são completas e que para cada mol de oxigênio consumido são adicionados 170
g de sulfeto de hidrogênio, calcule as quantidades (em g) de enxofre elementar produzido e de sulfeto de
hidrogênio que não reagiu.
Aula 25
Página 3
4. (UNICAMP) – Antoine Laurent Lavoisier (1743-1794), o iniciador da Química Moderna, realizou, por volta de
1775, vários experimentos. Em um deles aqueceu 100 g de mercúrio (Hg) em presença de ar, dentro de um
recipiente de vidro fechado, obtendo 54 g de óxido vermelho de mercúrio, tendo ficado ainda sem reagir 50 g de
mercúrio. Pergunta-se:
a) qual a razão entre a massa de oxigênio e a de mercúrio que reagiram?
b) qual a massa de oxigênio que seria necessária para reagir com todo o mercúrio inicial?
5. (UFMG 2010) – Considere uma reação hipotética que ocorre em fase gasosa e envolve os reagentes X e Y e o
produto Z.
Num experimento, foram misturados, em um recipiente, 5 mol de X com 5 mol de Y. Após 1 minuto, nesse
recipiente, havia 4 mol de X, 3 mol de Y e 1 mol de Z, como registrado neste quadro:
X
Início
Y
5 mol 5 mol
Z
0
Após 1min 4 mol 3 mol 1 mol
Suponha que essa reação prossegue até o consumo total do reagente limitante.
Considerando-se a quantidade inicial de X e Y, é CORRETO afirmar que a quantidade máxima de Z a ser obtida
nessa reação é de
a) 2,5 mol.
Aula 25
b) 3,5 mol.
c) 4 mol.
d) 5 mol.
Página 4