Considere que, num reator com a capacidade de $1,00 \mathrm{~L}$, se misturaram 0,80 mol de um reagente $\mathrm{A}(\mathrm{g})$ com $1,30 \mathrm{~mol}$ de um outro reagente $\mathrm{B}(\mathrm{g})$, que reagiram entre si, formando-se os produtos $\mathrm{C}(\mathrm{g})$ e $\mathrm{D}(\mathrm{g})$. Esta reação pode ser traduzida por
$$\mathrm{A}(\mathrm{g})+2 \mathrm{~B}(\mathrm{g}) \rightleftharpoons \mathrm{C}(\mathrm{g})+\mathrm{D}(\mathrm{g})$$
Depois de atingido o equilíbrio, à temperatura $T$, verificou-se que existiam no reator $0,45 \mathrm{~mol}$ de $\mathrm{C}(\mathrm{g})$.
Questão:
Determine o rendimento da reação, nas condições consideradas.
Apresente todas as etapas de resolução.
Fonte: IAVE
Fonte: IAVE
Resolução do Exercício:
Atendendo à estequiometria da reação, os reagentes A e B reagem com uma razão de 1:2, ou seja, por cada $n$ mol de A que reage, reagem também $2n$ mol de B. Assim, sendo a reação ocorrerá até extinguir um dos reagentes (reagente limitante).
Para a reação completa de $n_A$ seria necessário:
$$n_{B(\text{necessário})} = n_A \times 2 = 0,80 \times 2 = 1,60 \, \mathrm{mol}$$
Para a reação completa de $n_B$ seria necessário:
$$n_{A(\text{necessário})} = \frac{n_B}{2} = \frac{1,30}{2} = 0,65 \, \mathrm{mol}$$
Visto que neste reator não existe a quantidade de B necessária para todo o A presente reagir completamente, B é o reagente limitante.
Atendendo à estequiometria, a razão de conversão de B em C e D é de 2:1, ou seja, teoricamente, a reação de $n$ mol de B, produziria $\frac{n}{2}$ mol de cada produto de reação.
$$n_{C/D(\text{teórico})} = \frac{n_B}{2} = \frac{1,30}{2} = 0,65 \, \mathrm{mol}$$
Como este não é o caso:
$$R(\%) = \frac{n_{\text{produzido}}}{n_{\text{teórico}}} \times 100 \Leftrightarrow R(\%) = \frac{0,45}{0,65} \times 100 \Leftrightarrow R(\%) \approx 69 \%$$
Resposta: O rendimento da reação é de 69%.
Fonte: Mestre Panda