A equação química 2 S2Cl2 (l) + C (s) → CCl4 (l) + 4 S (s) traduz a preparação do tetracloreto de carbono. Numa certa experiência 3,65 g de S2Cl2 e um excesso de carbono originaram 1,51 g de CCl4. Qual o rendimento desta reação?

Questão

A equação química 2 S2Cl2 (l) + C (s) → CCl4 (l) + 4 S (s) traduz a preparação do tetracloreto de carbono. Numa certa experiência 3,65 g de S2Cl2 e um excesso de carbono originaram 1,51 g de CCl4. Qual o rendimento desta reação?

Resposta

Rendimento da reação = 61,7%.

Explicação

Passo 1: Identificar o reagente limitante Como o carbono está em excesso, o reagente limitante é o S2Cl2\mathrm{S_2Cl_2}.

Passo 2: Calcular as massas molares Usando massas atômicas usuais: S=32,0 g mol−1\mathrm{S}=32,0\,g\,mol^{-1} e Cl=35,5 g mol−1\mathrm{Cl}=35,5\,g\,mol^{-1}.

M(S2Cl2)=2⋅32,0+2⋅35,5=64,0+71,0=135,0 g mol−1M(\mathrm{S_2Cl_2})=2\cdot 32,0 + 2\cdot 35,5=64,0+71,0=135,0\,g\,mol^{-1} M(CCl4)=12,0+4⋅35,5=12,0+142,0=154,0 g mol−1M(\mathrm{CCl_4})=12,0+4\cdot 35,5=12,0+142,0=154,0\,g\,mol^{-1}

Passo 3: Converter a massa de S2Cl2\mathrm{S_2Cl_2} em mol n(S2Cl2)=3,65135,0=0,027037 moln(\mathrm{S_2Cl_2})=\frac{3,65}{135,0}=0,027037\,mol

Passo 4: Usar a estequiometria para obter os mols teóricos de CCl4\mathrm{CCl_4} Da equação: 2 S2Cl2→1 CCl42\,\mathrm{S_2Cl_2} \to 1\,\mathrm{CCl_4}, então nteo(CCl4)=12 n(S2Cl2)=12⋅0,027037=0,0135185 moln_{teo}(\mathrm{CCl_4})=\frac{1}{2}\,n(\mathrm{S_2Cl_2})=\frac{1}{2}\cdot 0,027037=0,0135185\,mol

Passo 5: Converter para massa teórica de CCl4\mathrm{CCl_4} mteo(CCl4)=nteo⋅M=0,0135185⋅154,0=2,08185 gm_{teo}(\mathrm{CCl_4})=n_{teo}\cdot M=0,0135185\cdot 154,0=2,08185\,g

Passo 6: Calcular o rendimento Massa real obtida: mreal=1,51 gm_{real}=1,51\,g. % R=mrealmteo⋅100=1,512,08185⋅100=72,53%\%\,R=\frac{m_{real}}{m_{teo}}\cdot 100=\frac{1,51}{2,08185}\cdot 100=72,53\%

Revisão rápida: como 1,51<2,081,51<2,08, o rendimento deve ser menor que 100%, o que confere.

Alternativa correta: não há alternativas; rendimento = 72,5%.

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