Reagente limitante - Gabarito

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Questão 1: O carbeto de cálcio (CaC2) reage com água para formar 
o hidróxido de cálcio e o gás acetileno, segundo a reação abaixo: 
1a) Qual é o reagente limitante quando a quantidade de 100 g de CaC2 
reage com 100 g de água? (20 pontos) 
CaC2(s) + 2H2O(l) ! Ca(OH)2(aq) + C2H2(g) 
Avaliação da aprendizagem 
Tópico: Reagente limitante 
Sugestão resolução - detalhada 
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Usando os dados de massa molar da tabela periódica disponibilizada na nossa 
sala de aula, podemos obter as quantidades equivalentes de massa em mol: 
n(CaC2): 
 
O que o dado da massa molar nos diz: 
1 mol de CaC2 corresponde em massa a 64,1 g 
Então, 100 g: 
1 mol de CaC2 ------ 64,1 g 
 x 100 g 
x = 1,5600624 (resultado numérico da calculadora para conversão da 
quantidade de matéria do CaC2 de massa para mol) 
MM (CaC2) = 40,078 g mol-1 + 2 x 12,011 g mol-1 = 64,1 g mol-1 
MM (H2O) = 2 x 1,008 g mol-1 + 15,999 g mol-1 = 18,015 g mol-1 
Para dar a resposta, é necessário passar de número para medida: 
n = 1,56 mol de CaC2 
Comparar n(CaC2) com n(H2O) no contexto da questão 
CaC2(s) + 2H2O(l) ! Ca(OH)2(aq) + C2H2(g) 
Relação molar: 1 : 2 
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n(H2O) 
O que o dado da massa molar nos diz: 
1 mol de H2O corresponde em massa a 18,015 g 
Então, 100 g: 
1 mol de H2O ------ 18,015 g 
 x 100 g 
x = 5,55092978 (resultado numérico da calculadora para conversão da 
quantidade de matéria do H2O de massa para mol) 
n = 5,55 mol de H2O 
CaC2(s) + 2H2O(l) ! Ca(OH)2(aq) + C2H2(g) 
Relação molar: 1 : 2 
Observando a relação molar e a quantidade descrita no contexto da questão, a 
quantidade da substância H2O necessária para reagir com 100 g de CaC2 seria: 
 
Questão: 1,5600624 : 3,1201248 (=2 x) 
 
Como há 5,55 mol de H2O, percebe-se que a substância H2O está em excesso e a 
substância CaC2 é o reagente limitante 
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Questão 1: O carbeto de cálcio (CaC2) reage com água para formar o 
hidróxido de cálcio e o gás acetileno, segundo a reação abaixo. 
1b) Qual é a quantidade máxima de acetileno (em mol) que pode ser 
produzida? (20 pontos) 
CaC2(s) + 2H2O(l) ! Ca(OH)2(aq) + C2H2(g) 
O reagente limitante vai determinar a quantidade de produto formada: 
 
 CaC2(s) ----- C2H2(g) 
Relação molar: 1 : 1 
Questão: 1,56 mol : 1,56 mol 
 
Resposta: 1,56 mol de C2H2(g) 
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Questão 1: O carbeto de cálcio (CaC2) reage com água para formar 
o hidróxido de cálcio e o gás acetileno, segundo a reação abaixo. 
1c) Qual é a quantidade de reagente (em mol) que permanece após a 
reação se completar? (20 pontos) 
CaC2(s) + 2H2O(l) ! Ca(OH)2(aq) + C2H2(g) 
Quantidade de reagente que permanece após a reação se completar = 
quantidade inicial – quantidade consumida pela reação: 
 
ninicial – nusado na reação = nfinal 
 
 
Reagentes: CaC2 e H2O 
 
Analisando o CaC2: é o reagente limitante portanto não sobra 
Analisando a H2O: 5,55092978 – 2 x 1,5600624 
 5,55092978 – 3,1201248 = 2,43080498 
 
Resposta: permanece 2,43 mol de H2O 
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Questão 2: O salicilato de metila, C8H8O3, também chamado “óleo de 
gualtéria”, é preparado pelo aquecimento do ácido salicílico, C7H6O3, 
com metanol, CH3OH, isto é: 
 
C7H6O3 + CH3OH → C8H8O3 + H2O 
 
Numa experiência, faz-se a reação entre 1,50 g de ácido salicílico e 11,20 
g de metanol, tendo-se obtido 1,31 g de C8H8O3. Pergunta-se: 
 
2a) Qual a produção teórica, em g, de salicilato de metila? (20 pontos) 
Resposta: 
 
1. Verificar se há reagente limitante 
3. Como? Observando a relação molar (estequiometria da reação) e 
comparando com as quantidades do contexto da questão 
2. Porquê? Se houver reagente limitante, ele determinará a quantidade de 
produto formada 
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C7H6O3 + CH3OH → C8H8O3 + H2O 
Relação molar: 1 : 1 
n(C7H6O3): 
 
1,50 g de ácido salicílico: 
 
MM (C7H6O3) = 7 x MM(C) + 6 x MM(H) + 3 x MM(O) 
 = 7 x 12,011 g mol-1 + 6 x 1,008 g mol-1 + 3 x 15,999 g mol-1 
 = 84,077 g mol-1 + 6,048 g mol-1 + 47,997 g mol-1 
 = 138,122 g mol-1 
 
1 mol de C7H6O3 ------ 138,122 g 
 x 1,50 g 
 x = 0,01085996 (resultado numérico da calculadora) 
 n = 0,0109 mol de C7H6O3 
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C7H6O3 + CH3OH → C8H8O3 + H2O 
Relação molar: 1 : 1 
n(CH3OH): 
 
11,20 g de metanol: 
 
MM (CH3OH) = 1 x MM(C) + 4 x MM(H) + 1 x MM(O) 
 = 1 x 12,011 g mol-1 + 4 x 1,008 g mol-1 + 1 x 15,999 g mol-1 
 = 12,011 g mol-1 + 4,032 g mol-1 + 15,999 g mol-1 
 = 32,042 g mol-1 
 
1 mol de CH3OH ------ 32,042 g 
 x 11,20 g 
 x = 0,34954123 (resultado numérico da calculadora) 
 n = 0,3495 mol de CH3OH 
Relação molar: 1 : 1 
 0,0109 mol : 0,0109 mol 
n(CH3OH) = 0,3495 mol de CH3OH 
 
Portanto, o C7H6O3 é o reagente limitante e o CH3OH está em excesso 
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4. Determinar a quantidade de produto formada relacionando o reagente 
limitante (se houver) com a substância produto que se deseja saber 
C7H6O3 + CH3OH → C8H8O3 + H2O 
Relação molar: 1 : 1 
 0,0109 mol 0,0109 mol 
MM (C8H8O3 ) = 8 x MM(C) + 8 x MM(H) + 3 x MM(O) 
 = 8 x 12,011 g mol-1 + 8 x 1,008 g mol-1 + 3 x 15,999 g mol-1 
 = 96,088 g mol-1 + 8,064 g mol-1 + 47,997 g mol-1 
 = 152,149 g mol-1 
 
1 mol de C7H6O3 ------ 152,149 g 
 0,01085996 x 
 x = 1,65233205 (resultado numérico da calculadora) 
 m = 1,65 g de C8H8O3 
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Questão 2: O salicilato de metila, C8H8O3, também chamado “óleo de 
gualtéria”, é preparado pelo aquecimento do ácido salicílico, C7H6O3, 
com metanol, CH3OH, isto é: 
 
C7H6O3 + CH3OH → C8H8O3 + H2O 
 
Numa experiência, faz-se a reação entre 1,50 g de ácido salicílico e 
11,20 g de metanol, tendo-se obtido 1,31 g de C8H8O3. Pergunta-se: 
 
2b) Qual o rendimento percentual da reação? (20 pontos) 
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Resposta: 
 
Rendimento: 
 
1,65 g ----- 100% 
1,31 g x 
x = 79,3939394 (resultado numérico da calculadora) 
R = 79,4% 
 
 
1,65233205 g ----- 100% 
1,31 g x 
x = 79,2818853 (resultado numérico da calculadora) 
R = 79,3% (correto)