Questão 57 (ENEM 2016)

Prova amarela

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 como

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%.

(e) 75%.

Resolução

Inicialmente, se faz necessário calcular as massas molares dos reagentes:

CH₃Br → 95 g/mol

NaOH → 40 g/ mol

Em seguida, calcula-se o número de moles de cada um deles:

CH₃Br → 142,5 / 95 = 1,5 mol

NaOH → 80/ 40 = 2 mol

Considerando a reação apresentada:

CH₃Br + NaOH → CH₃OH + NaBr

                                                   1 mol      1 mol

                                               1,5 mol      1,5 mol

Diante disso, nota-se que o NaOH está em excesso já que se adicionou 2 moles e usou-se apenas 1,5 moles, sendo o reagente limitante o CH₃Br.

Quanto ao produto formado, tem-se:

Massa molar CH₃OH → 32 g/ mol

Número de mol formado → 32/ 32 = 1 mol

Desse modo, calcula-se o rendimento:

R = n_produto/ n_{reagente limitante} x 100 = (1/ 1,5) x 100 = 66,7% = ~67%

Resposta: D