Estequiometria 5 - reagente em excesso - exemplos e lista de exercícios (Prof Brasil)

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Prof. José Carlos Brasil Junior - Química 
 
 
ESTEQUIOMETRIA 
REAGENTE EM EXCESSO - 5a PARTE 
"O erro não é o contrário da verdade. É o esquecimento da verdade contrária." 
(Pascal) 
"É errando... que se erra!" 
(José Carlos Brasil Junior) 
 
REAÇÃO COM EXCESSO DE REAGENTE 
Pode ser detectado quando no enunciado são fornecidos os dados de dois ou mais reagentes. 
Deve-se inicialmente investigar qual reagente encontra-se em excesso e utilizar o reagente em menor 
quantidade (chamado de reagente limitante) para se efetuar os cálculos pedidos no problema. 
 
EXEMPLO 1: 5,675 L (CNTP) de pentóxido de dinitrogênio gasoso são passados por uma solução 
aquosa com 30,00 g de hidróxido de sódio. Calcule a quantidade de matéria (número de mol) de nitrato 
de sódio formada. 
N2O5(g} + 2 NaOH(aq)  2 NaNO3(aq) + H2O(L) 
Resolução: Precisamos decidir se o cálculo da quantidade de NaNO3 será feito usando N2O5 ou NaOH. 
Como existem dois reagentes, vamos verificar se existe excesso de um deles (VCNTP = 22,7 L). 
 
1ª hipótese: Escolhemos aleatoriamente como reagente o NaOH e calculamos a quantidade de N2O5 
para a reação completa. 
N2O5(g} + 2 NaOH(aq)  2 NaNO3(aq) + H2O(L) 
1 . 22,7 L 2 . 40 g 
V 30g :. V = 8,51 L 
Para reagir com 30 g de NaOH são necessários 8,51 L de N2O5; como foram fornecidos apenas 5,675 L, 
existe ("falta" de N2O5) excesso de NaOH. Portanto a quantidade 30 g de NaOH não pode ser usada para 
calcular a de NaNO3; recorremos então ao volume de N2O5 para obter a quantidade solicitada. Podemos 
concluir que o NaOH encontra-se em excesso. 
 
2ª hipótese: Escolhemos como reagente o N2O5 e calculamos a quantidade de NaOH para a reação. 
N2O5(g} + 2 NaOH(aq)  2 NaNO3(aq) + H2O(L) 
1 . 22,7 L 2 . 40g 
5,675L m  m = 20 g NaOH 
Para reagir com 5,675 L de N2O5 são necessários 20 g de NaOH; como foram fornecidos 30 g, existe 
excesso de NaOH. Portanto a quantidade de N2O5 pode ser usada para calcular a de NaNO3. 
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N2O5(g} + 2 NaOH(aq)  2 NaNO3(aq) + H2O(L) 
1 . 22,7 L 2 mol 
 5,675 L n  n = 0,5 mol 
Então a quantidade formada de NaNO3 é = 0,5 moI e o excesso de NaOH é (30 - 20) = 10 g. 
Neste caso chamamos o NaOH de reagente em excesso e o N2O5 de reagente limitante. 
 
EXEMPLO 2: Numa reação de neutralização entre 588g de H2SO4 e 400g de NaOH, pede-se: 
- a massa do sal formado; 
- a massa da substância em excesso. 
Faz-se necessário primeiramente descobrir qual a substância está em excesso. 
 
1ª hipótese: Calcular a massa que reagiria com a massa do primeiro composto (H2SO4): 
H2SO4 + 2NaOH  Na2SO4 + 2H2O 
1 mol H2SO4  2 mol NaOH 
 98g 80g 
 588g x  x = 480g 
Como a massa de NaOH fornecida pelo problema (400g) é inferior a massa que reagiria com a do ácido, 
podemos afirmar que o H2SO4 está em excesso. 
 
2ª hipótese: Deve se refazer o cálculo utilizando a massa de NaOH e, finalmente, encontrar a massa do 
sal formado: 
H2SO4 + 2NaOH  Na2SO4 + 2H2O 
 98g 80g 142g 
 y 400g w 
y = 490g de H2SO4 que reagem. Massa de H2SO4 em excesso = 588 – 490 = 98g 
w = 710g de Na2SO4 
 
EXERCÍCIOS 
 
1. (Uff 2002) Em certo processo de produção do ácido acético, o oxigênio é borbulhado numa solução de 
acetaldeído, sob determinada pressão, a 60°C, na presença de acetato de magnésio como catalisador. 
Considere uma experiência em que 20,0 g de acetaldeído e 10,0 g de oxigênio foram colocados num 
recipiente, onde ocorreu a reação descrita acima, e determine a massa, em grama: 
a) de ácido acético produzido, supondo que o rendimento da reação foi de 75%; 
b) do reagente, em excesso. 
 
 
 
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2. (Ufrj 2006) Um camundongo, com 10 g, apresenta a seguinte composição centesimal em massa: 
 
Determine a quantidade máxima de água, em gramas, que poderia ser formada apenas pela combinação 
dos átomos de hidrogênio e oxigênio presentes no camundongo. 
 
3. (Unesp 2003) Na indústria, a amônia é obtida pelo processo denominado Haber-Bosh, pela reação 
entre o nitrogênio e o hidrogênio na presença de um catalisador apropriado, conforme mostra a reação 
não balanceada: cat 
 N2(g) + H2(g)  NH3(g) 
Com base nessas informações, considerando um rendimento de 100% e sabendo que as massas 
molares desses compostos são: N2 = 28 g/mol, H2 = 2 g/mol, NH3 = 17 g/mol, calcule 
a) a massa de amônia produzida reagindo-se 7 g de nitrogênio com 3 g de hidrogênio. 
b) Nas condições descritas no item a, existe reagente em excesso? Se existir, qual a massa em excesso 
desse reagente? 
 
4. (Pucmg 2004) A amônia (NH3) é uma substância química muito importante para a indústria. Ela é 
utilizada na preparação dos produtos de limpeza, dos explosivos, dos fertilizantes, das fibras de matéria 
têxtil, etc. A síntese de NH3 é realizada em fase gasosa, à temperatura de aproximadamente 450°C, de 
acordo com a seguinte reação: N2(g) + H2(g)  NH3(g) + energia 
Se a mistura inicial é de 30 mols de N2 e 75 mol de H2 que quantidade de NH3 será produzida, em mol, 
teoricamente, se a reação de síntese for completa? 
a) 30 b) 50 c) 60 d) 75 
 
5. (Fatec 2000) Metanol é um excelente combustível que pode ser preparado pela reação entre 
monóxido de carbono e hidrogênio, conforme a equação química: 
CO(g) + 2H2(g)  CH3OH(l) 
Supondo rendimento de 100% para a reação, quando se adicionam 336g de monóxido de carbono a 60g 
de hidrogênio, devemos afirmar que o reagente em excesso e a massa máxima, em gramas, de metanol 
formada são, respectivamente: (Dados: massas molares g/mol: CO: 28; H2: 2; CH3OH:32) 
a) CO, 384. b) CO, 396. c) CO, 480. d) H2, 384. e) H2, 480. 
 
 
 
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6. (Puc-rio 2007) A cisplatina, de fórmula Pt(NH3)2Cl2, é um composto utilizado no tratamento de 
determinados tipos de câncer. A sua obtenção passa pela reação, não balanceada, representada a 
seguir. 
(NH4)2PtCℓ4(s) + NH3(aq) → NH4Cℓ (aq) + Pt(NH3)2Cℓ2(s) 
Fazendo reagir 1,5 mol de (NH4)2PtCℓ4(s) com 0,5 mol de NH3 é correto afirmar que a quantidade máxima 
de cisplatina obtida será igual a: 
a) 75 g. 
b) 90 g. 
c) 108 g. 
d) 130 g. 
e) 155 g. 
 
7. (Ufv 2001) O gás de cozinha é formado principalmente pelos gases butano e propano. A reação que 
ocorre no queimador do fogão é a combustão destes gases. A equação a seguir representa a combustão 
do butano. 
2 C4H10 + 13 O2  8 CO2 + 10 H2O 
A massa de água que pode ser obtida a partir da mistura de 10g de butano com 10g de oxigênio é: 
a) 20 g 
b) 4,3 g 
c) 3,1 g 
d) 15,5 g 
e) 10 g 
 
8. (Unifesp 2007) O gás sulfeto de hidrogênio é uma substância que dá aos ovos podres o nauseabundo 
odor que exalam. Esse gás é formado na reação de um ácido forte, como o ácido clorídrico, HCl(aq), com 
sulfeto de sódio, Na2S. Considerando que a reação química se processa até consumir todo o reagente 
limitante, quando são transferidos para um recipiente 195 g de sulfeto de sódio, 584 g de ácido clorídrico 
a 25 % em massa e água destilada, a quantidade produzida de sulfeto de hidrogênio, em gramas, é igual 
a: 
a) 779. 
b) 683. 
c) 234. 
d) 85. 
e) 68. 
 
Gabarito: 1. a) 20,5g de ácido acético; b) 2,7g de oxigênio em excesso. 2. 7,2 g de água. 3. a) m(NH3) = 
8,5 g. b) m(H2) = 1,5 g em excesso. 4. [B]; 5. [D]; 6. [A]; 7. [B]; 8. [E].