A minimização do tempo e custo de uma reação química, bem como o aumento na sua taxa de conversão, caracterizam a eficiência de um processo químico. Como consequência, produtos podem chegar ao consumidor mais baratos. Um dos parâmetros que mede a eficiência de uma reação química é o seu rendimento molar (R, em %), definido com
em que n corresponde ao número de mols. O metanol pode ser obtido pela reação entre brometo de metila e hidróxido de sódio, conforme a equação química:
CH3Br + NaOH → CH3OH + NaBr
As massas molares (em g/mol) desses elementos são: H = 1; C = 12; O =16; Na = 23; Br = 80.
O rendimento molar da reação, em que 32 g de metanol foram obtidos a partir de 142,5 g de brometo de metila e 80 g de hidróxido de sódio, é mais próximo de
- A
22%.
- B
40%.
- C
50%.
- D
67%
gabarito - E
75%
Resolução
Calculando a massa molar dos compostos, temos:
CH3Br → 95 g/mol
NaOH → 40 g/mol
CH3OH → 32 g/mol
Calculando a quantidade de mols dos compostos, temos:
CH3Br: NaOH: CH3OH:
95g → 1 mol 40g → 1 mol 32g → 1 mol
142,5g → X 80g → Y 32g → Z
X = 1,5 mol Y = 2 mol Z = 1 mol
Analisando a equação química, concluímos que o reagente limitante é o CH3Br com 1,5 mol, pois o NaOH excede em 0,5 mol.
CH3Br + NaOH → CH3OH + NaBr
1 mol + 1 mol → 1 mol
1,5 mol + 2 mol → 1 mol
Substituindo na fórmula:
R = 1mol / 1,5mol x 100
R = 67% "D"