Teoria reagente limitante

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estequiometria

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  • Teoria Reagentes em excesso e limitante Geralmente, ao estudar as reaes, ns as encaramos como ideais, isto , encaramos que todos os reagentes reagem completamente; exatamente como descrito nas equaes qumicas. No entanto, no mundo real isto nem sempre ocorre. Uma srie de fatores pode interferir no desenvolvimento de uma reao qumica. Por exemplo: h a impureza dos reagentes, seu manejo inadequado, impreciso das medidas efetuadas pelos aparelhos do laboratrio ou mquinas industriais, no completude da reao no momento em as medies so feitas, uma reao concorrente (isto , que ocorre exatamente ao mesmo tempo em que a nossa reao de interesse pode consumir os reagentes utilizados), a presso e a temperatura podem variar, e assim por diante. Todos esses fatores devem ser levados em considerao para que se prepare a mxima quantidade de produtos a partir de uma determinada quantidade de reagente. Vamos ver, por exemplo, o que acontece quando a reao no ocorre com o consumo total dos reagentes em razo do excesso de um deles, porque muitas vezes na indstria os reagentes no so colocados em contato nas propores exatas. Por exemplo, considere a reao abaixo entre o monxido de carbono e o oxignio:

    2 CO (g) + O2 (g) 2CO2(g)

    Com base na proporo estequiomtrica mostrada na reao balanceada acima, so necessrias duas molculas de monxido de carbono para reagir com uma de oxignio, gerando duas molculas de dixido de carbono. A proporo , portanto, 2 : 1 : 2. Se essa proporo for mudada e um dos reagentes estiver em excesso, a reao no ocorrer da mesma maneira:

    2 CO (g) + 2 O2 (g) 2 CO2(g) + O2 (g)

    Considerando o exemplo acima, que no est na proporo estequiomtrica, verifica-se que o monxido de carbono totalmente consumido enquanto que o oxignio no. Isto significa que o oxignio o reagente em excesso e o monxido de carbono o reagente limitante.

    O reagente limitante realmente limita a reao, pois depois que ele totalmente consumido, a reao cessa, no importando a quantidade em excesso que ainda tenha do outro reagente.

    Determinao do reagente limitante: A partir da equao qumica balanceada possvel determinar quem o reagente limitante e o que est em excesso e a relao entre as quantidades das substncias envolvidas. Vejamos um exemplo de como realizar este clculo; consideremos o caso da combusto do lcool: Problema: Uma massa de 138 g lcool etlico (C2H6O) foi posta para queimar com 320g de oxignio (O2), em condies normais de temperatura e presso. Qual a massa de gs carbnico liberado e o excesso de reagente, se houver?

  • Resoluo: A reao balanceada dada por: 1 C2H6O(V) + 3 O2(g) 2CO2(g) + 3H2O(v) 1 mol 3 mol 2 mol 46 g 96g 88g 138g 320g

    S de analisarmos os dados, vemos que a massa de oxignio proporcionalmente maior que a do lcool, assim o oxignio o reagente em excesso e o lcool etlico o reagente limitante.

    Calculando a massa de gs carbnico formado a partir da quantidade do reagente limitante:

    46g de C2H6O ------------88g de CO2 138g de C2H6O ------------x x = 264 g de CO2 A massa de oxignio em excesso determinada de forma anloga: 46g de C2H6O ------------ 96 O2 138g de C2H6O ------------x x = 288 g de O2 A massa em excesso a diferena da massa que foi colocada para reagir e a que efetivamente reagiu: 320g - 288g= 32 g