Em uma unidade-piloto de produção de tricloreto de fósforo, a reação considerada é P4 + 6 Cl2 -> 4 PCl3. A…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Em uma unidade-piloto de produção de tricloreto de fósforo, a reação considerada é P4 + 6 Cl2 -> 4 PCl3. A equipe realizou três ensaios, com conversão completa do reagente limitante e sem perdas de produto. A tabela apresenta as quantidades iniciais, em mol: Ensaio | P4 | Cl2 A | 0,40 | 2,10 B | 0,30 | 1,80 C | 0,50 | 2,40 Usando a proporção estequiométrica da reação, determine, para cada ensaio, o reagente limitante (se houver) e a quantidade máxima de PCl3 que pode ser formada. Indique qual ensaio produz mais PCl3 e, nesse ensaio, informe a quantidade de reagente em excesso que permanece sem reagir.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
No ensaio A, o Cl2 é limitante: 2,10 mol de Cl2 reagem com 0,35 mol de P4 e formam 1,40 mol de PCl3; sobram 0,05 mol de P4. No ensaio B, as quantidades estão na proporção estequiométrica (0,30 : 1,80 = 1 : 6): não há reagente limitante, os dois são totalmente consumidos e formam-se 1,20 mol de PCl3. No ensaio C, o Cl2 é limitante: 2,40 mol de Cl2 reagem com 0,40 mol de P4 e formam 1,60 mol de PCl3; sobram 0,10 mol de P4. O ensaio C produz a maior quantidade de PCl3 (1,60 mol), com 0,10 mol de P4 em excesso.
Explicação
A equação exige 6 mol de Cl2 para cada 1 mol de P4 e forma 4 mol de PCl3. Comparando as quantidades iniciais com essa proporção, obtêm-se os limitantes, as quantidades de produto e os excessos indicados; o ensaio C apresenta a maior produção teórica.
Raio-X da questão
Reagente limitante e rendimento teórico.
Determinar reagente
Balanceamento de equações químicas. · Conversão entre quantidade de reagente e produto pela proporção molar.
Cálculo estequiométrico com quantidades de reagentes.
Comparar diretamente os valores da tabela sem considerar os coeficientes estequiométricos.
Comparação de três e
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