Reagente limitante e em excesso & Rendimento de uma reação química

Quantas sanduíches de queijo posso fazer?

4 sanduíches de queijo

5 pães 4 fatias de queijo

As fatias de queijo limitam o nº de sanduíches que é possível fazer

Reagente limitante e em excesso

Na3AsO4 + 3AgNO3 ➞ Ag3AsO4 + 3NaNO3

“Proporção Estequiométrica”

A quantidade de AgNO3 que eu adiciono é exatamente a quantidade necessária para reagir com Na3AsO4

1 mol + 3 mol ➞ 1 mol + 3 mol207,89 g + 509,62 g ➞ 462,52 g + 254,98 g

Reagente limitante e em excesso

Na3AsO4

Reagente em excesso é aquele cuja quantidade presente na mistura reacional é superior à prevista pela proporção estequiométrica.

Reagente limitante é aquele cuja quantidade condiciona a quantidade de produtos formados

Se adicionar maior quantidade de AgNO3 o que acontece?

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

➞ Ag3AsO4 + 3NaNO3+ 3AgNO3

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.

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)

Exercício

(1) Fonte: Chang, R. (1994). Química (5ª edição). Lisboa: McGraw-Hill.

Reagente limitante e em excesso

Ex: reações de combustãoCH4(g) + 2O2(g) →CO2(g) + 2H2O(g)

Ex: síntese do amoníacoN2(g) + 3H2(g) ⇄2NH3(g)

Pelo menos um dos reagentes transforma-se quase completamente nos produtos de reação.

Completa Incompleta

REAÇÕESQUÍMICAS

Nenhum dos reagentes se esgota.

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) 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.(2) Fonte: Chang, R. (1994). Química (5ª edição). Lisboa: McGraw-Hill.

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.

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)

Exercício

(1) Fonte: Chang, R. (1994). Química (5ª edição). Lisboa: McGraw-Hill.

Rendimento de uma reação química