Físico-Química ⇒ Rendimento da reacção e reagente limitante

[obamacares]

A 560 ml de uma solução aquosa de cloreto de amónio (M= 53,491 g/mol) de concentração 0,1000 mol/L juntaram-se 2,00 g de óxido de cálcio (sólido com 30,0% de impurezas inertes e insolúveis em água); a reação:

NH4+CaO --> [tex3]Ca^{2+}[/tex3] + NH3+ H2O
Rendimento= 40,0%
1 Identifique o reagente limitante
2 Calcule a quantidade de amoníaco formado

[muriloflo]

[tex3]\omega =\frac{n1}{V1}[/tex3]
[tex3]0,1 =\frac{n1}{0,56}[/tex3]
[tex3]n1=0,056mol[/tex3] de [tex3]NH_{4}Cl[/tex3]

[tex3]1NH_{4}Cl\rightarrow 1NH_{4}^{+}+1Cl^{-}[/tex3]
Portanto, na solução há 0,056 mol de [tex3]NH_{4}^{+}[/tex3]

A quantidade de óxido de calcio puro é de:
[tex3]2\cdot 0,7=1,4g[/tex3]

[tex3]2NH_{4}^{+}+1CaO\rightarrow 1Ca^{+2}+2NH_{3}+1H_{2}O[/tex3]
2 mol de íon amônio reagem com 1 mol de óxido de cálcio. Portanto, fazendo uma regra de três e expondo que a massa molar do óxido de cálcio é de 56g/mol:
[tex3]\frac{2mol}{x}=\frac{56g}{1,4g}[/tex3]
[tex3]x=0,05mol[/tex3] de íon amônio. Como 0,056 mol de íon amônio é maior que esse valor. O reagente limitante é o óxido de cálcio. Essa é a resposta da alternativa A.

Usando a última equação, 56g de óxido de cálcio formam 2 mol de amoníaco [tex3]NH_{3}[/tex3]. Como o limitante é o óxido de cálcio, irei usar o valor da massa dele para fazer a regra de três:
[tex3]\frac{56g}{1,4g}=\frac{2mol}{y}[/tex3]
[tex3]y=0,05mol[/tex3] de [tex3]NH_{3}[/tex3]
Como o rendimento é de 40%.
[tex3]0,05\cdot 0,4=0,02mol[/tex3] de [tex3]NH_{3}[/tex3]. Essa é a resposta da alternativa B.

Espero ter ajudado.