Em certo processo de produção do ácido acético, o oxigênio é borbulhado numa solução de acetaldeído, sob determinada pressão, a 60°C, na presença d...

A equação química balanceada para a reação descrita é: 2 C2H4O (acetaldeído) + O2 (oxigênio) → 2 CH3COOH (ácido acético) a) Para calcular a massa de ácido acético produzido, é necessário primeiro determinar qual dos reagentes é limitante. Para isso, é preciso calcular a quantidade de matéria (em mol) de cada reagente: n(acetaldeído) = m(acetaldeído) / MM(acetaldeído) = 20,0 g / 44,05 g/mol = 0,454 mol n(oxigênio) = m(oxigênio) / MM(oxigênio) = 10,0 g / 32,00 g/mol = 0,313 mol Como a proporção estequiométrica entre acetaldeído e oxigênio é de 2:1, o acetaldeído é o reagente limitante, pois há menos matéria (em mol) dele do que do oxigênio. Portanto, a quantidade máxima de ácido acético que pode ser produzida é determinada pela quantidade de matéria de acetaldeído: n(CH3COOH) = 0,454 mol × (2 mol CH3COOH / 2 mol C2H4O) = 0,454 mol A massa de ácido acético produzido é então: m(CH3COOH) = n(CH3COOH) × MM(CH3COOH) = 0,454 mol × 60,05 g/mol = 27,23 g Como o rendimento da reação foi de 75%, a massa real de ácido acético produzido é: m(CH3COOH) = 27,23 g × 0,75 = 20,42 g b) Para determinar a massa do reagente em excesso, é preciso comparar a quantidade de matéria (em mol) de oxigênio que foi utilizado na reação com a quantidade necessária para reagir completamente com o acetaldeído: n(O2) = 0,313 mol n(O2) necessário = n(C2H4O) / 2 = 0,454 mol / 2 = 0,227 mol Como a quantidade de oxigênio utilizado é maior do que a quantidade necessária, não há reagente em excesso.