Química Geral ⇒ Cálculo de massas Tópico resolvido

[lucho8sm]

1- O ácido acético, [tex3]CH_{3}[/tex3] COOH (M = 60,06 g mol-1), pode formar-se a partir do etanol, [tex3]CH_{3}[/tex3] CHO (M=44,06g mol-1), segundo uma reacção que pode ser traduzida por:
5 [tex3]CH_{3}[/tex3] CHO (l) + 2 [tex3]MnO^{-}_{4}[/tex3] (aq) + 6 [tex3]H_{3} O^{+}[/tex3](aq) → 5 [tex3]CH_{3}[/tex3] COOH(aq) + 2 [tex3]Mn^{2+}[/tex3](aq) + 9 [tex3]H_{2}[/tex3] O (l)


1.1-Considere uma amostra impura de CH3CHO, de massa 1,0x103 g, que contem 64% (em massa) de
CH3CHO. Calcule a massa, em gramas (g), de CH3COOH que se poderia formar a partir da reacção
de todo o CH3CHO existente na referida amostra.

1.2-Admita agora que, noutras condições, o rendimento da reacção considerada é 85%.
Determine a massa de CH3CHO que tem de reagir para que se possa obter, na prática, 15 g de
CH3COOH. Apresente todas as etapas de resolução.

1.3-Quantos átomos de hidrogénio existem em 5,0 moles de moléculas de ácido acético, CH3COOH.

[VALDECIRTOZZI]

1.1) Inicialmente há, na amostra [tex3]0,64 \times 1000 \ g=640 \ g[/tex3] de etanol. Pela estequiometria da reação, 5 mols de etanol formam 5 mols de ácido acético. Então:
[tex3]5 \times 44,06 \ g \ de \ CH_3CHO \,\,\,\,\,\,\,\,\,\, 5 \times 60,06 \ g \ de \ CH_3COOH[/tex3]
[tex3]640 \ g \ de \ CH_3CHO \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, x[/tex3]
[tex3]x=\frac{640 \times 5 \times 60,06}{5 \times 44,06}=872,41 \ g[/tex3]]

1.2) Da mesma forma:
[tex3]5 \times 44,06 \ g \ de \ CH_3CHO \,\,\,\,\,\,\,\,\,\, 5 \times 60,06 \ g \ de \ CH_3COOH[/tex3]
[tex3]y \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, 15 \ g[/tex3]
[tex3]y=\frac{5 \times 44,06 \times 15}{5 \times 60,06}=11,00 \ g \ de \ CH_3CHO[/tex3]

Mas essa seria a massa de etanol se o rendimento fosse 100%, mas como ele é apenas 85%, a massa de etanol necessária corresponde a:
[tex3]11,00 \ g \,\,\,\,\, 85\%[/tex3]
[tex3]z \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, 100\%[/tex3]
[tex3]z=\frac{11 \times 100}{85}=12,94 \ g[/tex3]

1.3) Note que em 1 mol de moléculas de [tex3]CH_3COOH[/tex3] há 4 mols de átomos de hidrogênio, então em 5 mols de de moléculas de [tex3]CH_3COOH[/tex3] haverá 20 mols de átomos de hidrogênio.
Como 1 mol de átomos de hidrogênio possuem [tex3]6,022 \times 10^{23}[/tex3] átomos de hidrogênio, 20 mols terá: [tex3]20 \times 6,022 \times 10^{23}=1,2044 \times 10^{25}[/tex3] átomos de hidrogênio.

Espero ter ajudado!

[lucho8sm]

1.2) Da mesma forma:
[tex3]5 \times 44,06 \ g \ de \ CH_3CHO \,\,\,\,\,\,\,\,\,\, 5 \times 60,06 \ g \ de \ CH_3COOH[/tex3]
[tex3]y \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, 15 \ g[/tex3]
[tex3]y=\frac{5 \times 44,06 \times 15}{5 \times 60,06}=11,00 \ g \ de \ CH_3CHO[/tex3]

Mas essa seria a massa de etanol se o rendimento fosse 100%, mas como ele é apenas 85%, a massa de etanol necessária corresponde a:
[tex3]11,00 \ g \,\,\,\,\, 85\%[/tex3]
[tex3]z \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\, 100\%[/tex3]
[tex3]z=\frac{11 \times 100}{85}=12,94 \ g[/tex3]


Espero ter ajudado!

No 1.2 penso que vc se enganou (ou eu é que estou mal ), porque como o rendimento é 85% a massa resultanto tem de dar um numero inferior a 11,00g

Eu fiz de outra maneira e deu-me:

[tex3]n_{CH_{3}COOH}[/tex3] = 15/60.06 = 0.249750 mol
[tex3]n_{CH_{3}CHO}[/tex3] = m/M <=> [tex3]m_{CH_{3}CHO}[/tex3] = 0.24975*44.06 = 11.00g

0.85*11.00 = 9.35g

[VALDECIRTOZZI]

Veja o seguinte:
Se o rendimento fosse 100%, seriam necessários 11 g de etanol para a obtenção de 15 g de ácido acético. Mas o rendimento da reação não é 100% é menor, ela é menos eficiente, ou seja, necessito de uma massa maior de etanol para conseguir as mesmas 15 g de ácido acético.
Isso é resolvido com uma regra de três inversa (menor rendimento, maior massa) ou da forma como montei.

Espero ter ajudado!

[lucho8sm]

Veja o seguinte:
Se o rendimento fosse 100%, seriam necessários 11 g de etanol para a obtenção de 15 g de ácido acético. Mas o rendimento da reação não é 100% é menor, ela é menos eficiente, ou seja, necessito de uma massa maior de etanol para conseguir as mesmas 15 g de ácido acético.
Isso é resolvido com uma regra de três inversa (menor rendimento, maior massa) ou da forma como montei.

Espero ter ajudado!

Percebi obrigadao