Na síntese de nylon-6,6 por policondensação: H2N-(CH2)6-NH2 + ClOC-(CH2)4-COCl ? polímero + 2 HCl. Se 150,0 g…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar as propriedades dos materiais para avaliar a adequação de seu uso em diferentes aplicações (industriais, cotidianas, arquitetônicas ou tecnológicas) e/ ou propor soluções seguras e sustentáveis considerando seu contexto local e cotidiano.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Na síntese de nylon-6,6 por policondensação: H2N-(CH2)6-NH2 + ClOC-(CH2)4-COCl ? polímero + 2 HCl. Se 150,0 g de hexametilenodiamina (M = 116,21 g·mol-1) e 200,0 g de adipoil cloreto (M = 183,03 g·mol-1) reagem, qual a massa de HCl (M = 36,46 g·mol-1) gerada e qual o reagente limitante?
- A) Reagente limitante: adipoil cloreto; massa HCl ˜ 100 g
- B) Reagente limitante: adipoil cloreto; massa de HCl ˜ 79,8 g.
- C) Reagente limitante: hexametilenodiamina; massa HCl ˜ 120 g
- D) Reagente limitante: ambos reagem em proporções iguais; HCl = 90 g
- E) Reagente limitante: hexametilenodiamina; massa HCl ˜ 50 g
✅ Resposta correta: alternativa B
Resolução passo a passo
- Calcule a quantidade de matéria (mol) de cada reagente. Hexametilenodiamina: 150,0 g / 116,21 g·mol-1 = 1,291 mol. Adipoil cloreto: 200,0 g / 183,03 g·mol-1 = 1,093 mol. Passo 2: Verifique a estequiometria da equação. A reação ocorre na proporção 1:1 (1 mol de diamina para 1 mol de adipoil cloreto), então o reagente limitante é aquele que está em menor quantidade de matéria. Como 1,093 mol < 1,291 mol, o limitante é o adipoil cloreto. Passo 3: Calcule o HCl formado. Pela equação, cada mol de adipoil cloreto consumido gera 2 mol de HCl. Logo, n(HCl) = 2 x 1,093 = 2,185 mol. Passo 4: Converta para massa: m(HCl) = 2,185 mol x 36,46 g·mol-1 = 79,7 g, que é aproximadamente 79,8 g, valor da alternativa B (a diferença vem do arredondamento). Passo 5: Por que as outras estão erradas: A identifica o limitante corretamente, mas a massa de HCl não corresponde ao cálculo estequiométrico; C e E escolhem a diamina como limitante, o que contraria a comparação em mol; D admite proporções iguais, o que ignora que as quantidades em mol são diferentes.
💡 Dica: Calcule a quantidade de mols de cada reagente e determine o limitante.
Alternativa por alternativa
O aluno identifica corretamente o adipoil cloreto como limitante, mas calcula a massa de HCl com erro de método ou de cálculo, obtendo cerca de 100 g em vez de cerca de 79,7 g.
Por que engana: O aluno pode confundir a quantidade de reagentes e calcular a massa de HCl gerada com base em um dos reagentes sem considerar o outro, levando a um erro na identificação do reagente limitante.
n(HMDA)=150/116,21=1,29 mol; n(adipoil)=200/183,03=1,09 mol ? adipoil limita (1,09 mol). HCl formado = 2·1,0938 = 2,1876 mol ? massa = 2,1876·36,46 ˜ 79,8 g.
O aluno considera a diamina como limitante, provavelmente por ser o reagente de menor massa (150 g contra 200 g), sem converter as massas em quantidade de matéria.
O aluno supõe que, por a proporção da equação ser 1:1, as massas dos reagentes devem ser iguais, ignorando que as massas molares diferentes geram quantidades em mol diferentes.
O aluno escolhe a diamina como limitante e calcula o HCl a partir de uma quantidade de matéria errada ou sem o fator 2 da estequiometria, chegando a cerca de 50 g.
Raio-X da questão
sintese de nylon
avaliacao
cálculo estequiométrico · reagente limitante
Revisar cálculos estequiométricos e identificação de reagentes limitantes.
O aluno pode confundir a quantidade de reagentes e calcular a massa de HCl gerada com base em um dos reagentes sem considerar o outro, levando a um erro na identificação do reagente limitante.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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