C6 H6 + HNO3 → C6 H5 NO2 +H2ONa nitração mostrada na reação ...

Tema Central da Questão: A questão aborda conceitos de Cinética Química e Estequiometria, fundamentais para entender reações químicas do ponto de vista quantitativo. Especificamente, trata-se de identificar o reagente limitante, calcular a quantidade restante e determinar a massa de produto formado com base na porcentagem de conversão.

Resumo Teórico: Quando temos uma reação química, os reagentes são consumidos em proporções determinadas por suas quantidades estequiométricas. O reagente limitante é aquele que se esgota primeiro, limitando a quantidade de produto formado. A conversão indica a fração do reagente limitante que reage.

Para resolver este tipo de questão, é necessário calcular a massa molar dos compostos envolvidos usando as massas atômicas fornecidas:

• Benzeno (C₆H₆): C = 12, H = 1 → 6×12 + 6×1 = 78 g/mol
• Ácido nítrico (HNO₃): H = 1, N = 14, O = 16 → 1 + 14 + 3×16 = 63 g/mol
• Nitrobenzeno (C₆H₅NO₂): C = 12, H = 1, N = 14, O = 16 → 6×12 + 5×1 + 14 + 2×16 = 123 g/mol

A reação é: C₆H₆ + HNO₃ → C₆H₅NO₂ + H₂O. A proporção é 1:1.

Justificativa da Alternativa Correta (B):

1. **Identificação do Reagente Limitante:**

- Iniciamos com 5 moles de benzeno e 6 moles de ácido nítrico. Como a razão é 1:1, o benzeno é o reagente limitante.

2. **Cálculo da Conversão:**

- Com 60% de conversão, 60% de 5 moles de benzeno reage, ou seja, 3 moles reagem.

3. **Moles Restantes de Reagente Limitante:**

- Restam 40% de 5 moles de benzeno, que equivale a 2 moles.

4. **Massa do Produto Formado:**

- Os 3 moles de benzeno que reagiram formaram 3 moles de nitrobenzeno. A massa é então 3 moles × 123 g/mol = 369 g.

Análise das Alternativas Incorretas:

• A - 2 e 246: Calcula a massa incorretamente, pois 246 g corresponderia a menos de 3 moles de nitrobenzeno.
• C - 2,4 e 369: Erra no número de moles restantes do benzeno, que deve ser um número inteiro.
• D - 3 e 246: Erra em ambos os cálculos, pois 3 moles de benzeno não podem restar com 60% de conversão e a massa está incorreta.
• E - 3 e 369: Similar ao D, erra no cálculo dos moles restantes; o benzeno inicial era de 5 moles.

Estratégias de Interpretação: Identifique o reagente limitante e use a porcentagem de conversão para calcular o consumo e a formação de produtos. Lembre-se de que o reagente limitante, após a conversão, não pode ter moles superiores aos restantes calculados.

Gostou do comentário? Deixe sua avaliação aqui embaixo!

Reagente limitante o benzeno. Portanto com corverção de 60% =0,6

Utilizando o conceito de conversão : x= mols que reagem / mols que são alimentados

0,6 = N mols que reagem / 5 mols 

N mols que reagem = 3 mols , portanto sobram 2 mols

MM do produto = 123 g/mol

m do produto =3 mols que reagiram x 123 g/mol = 369 g