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Estequiometria - Rendimento

Quando dizemos que 1 mol de H2 (ou 6 x 1023 moléculas; ou 22,4 litros, ou 2g) produzem 1 mol de água (6 x 1023 moléculas; 22,4 litros, 18g), estamos considerando que as reações ocorrem de maneira completa, ou seja, as quantidades de reagentes disponíveis conseguem produzir a quantidade máxima possível de produtos.
            Contudo, nem sempre as reações se comportam dessa maneira ideal. Muitas vezes, a reação não consegue produzir o máximo estimado de produto. Quando isso acontece dizemos que a reação não rendeu tudo que poderia render. Em outras palavras, o rendimento da reação não foi de 100%, ou seja, não foi total.

            Para calcular o rendimento de uma reação (caso você tenha a quantidade de produto alcançada) ou a quantidade de produtos obtida (caso você já tenha a porcentagem de rendimento), basta que você calcule os valores de reagentes e produtos para uma reação total, com 100% de aproveitamento. Depois, é só efetuar uma regra de três e encontrar os valores que faltarem.

            Vamos ver como funciona na prática?

  1. Qual a quantidade de água formada a partir de 10g de hidrogênio, sabendo-se que o rendimento da reação é de 80%?
Massas atômicas: H(1u); O(16u).

1º passo: conhecer a equação


2º passo: balancear a equação


3º passo: regra de três para encontrar os valores de rendimento 100%

2 mol de H2 ________  2 mol de H2O
4g de H2 ___________ 36g de H2O
10g de H2 ___________ x de H2O

x = 360/4 = 90g de H2O

Ou seja, se a reação tivesse rendimento 100%, 10g de hidrogênio produziriam 90g de água. Contudo, o rendimento é de 80%. Para sabermos a quantidade de água realmente produzida, é só efetuar outra regra de três:

90g de H2O _______ 100%
      y ____________ 80%

y = 72g de H2O.

Viu com é fácil? Agora vamos ver outros exemplos!

  1. (FUVEST - SP) O nitrogênio pode ser obtido pela decomposição térmica do nitrito de amônio.
a)      Escreva a equação de decomposição do nitrito de amônio.
b)      Calcule o volume de nitrogênio obtido, nas condições normais de pressão e temperatura, pela decomposição de 12,8g de nitrito de amônio, supondo que o rendimento da reação seja de 80% (em massa).
Massas atômicas: H (1,0u); N (14,0u); O (16,0u)
Volume molar dos gases nas CNTP = 22,4L/mol

a)      Conhecer a equação:


b)      Vamos calcular primeiro os valores para uma reação de rendimento 100%. A equação já está balanceada.

1 mol de NH4NO2 ___________ 1 mol de N2
64g (14 + 4 + 14 + 32) ________ 28g (14 + 14)
12,8g ____________ x

x = 358,4/64 = 5,6g

Ou seja, se a reação tivesse rendimento de 100%, 12,8g de nitrito de amônio produziria 5,6g de nitrogênio. Mas como a reação tem rendimento 80%, vamos calcular o valor real de nitrogênio produzido:

5,6g _________ 100%
y __________ 80%

y = 44,8/10 = 4,48g

Nesta reação, 12,8g de nitrito de amônio produzirá 4,48g de nitrogênio. Mas o problema pede o volume do gás e não a massa. Então, é só converter!

1 mol de N2 _____ 22,4L
        28g ________22,4L
4,48g _______ z
z = 100,352/28

z = 3,58L de N2

  1. (UNESP) Hidreto de Lítio pode ser preparado segundo a reação expressa pela equação química:

Admitindo que o volume de hidrogênio é medido nas Condições Normais de Temperatura e Pressão (CTP), calcule:

a)      A massa de hidreto de lítio que pode ser produzida na reação de 13,8g de lítio com 11,2L de hidrogênio;
b)      O rendimento (em porcentagem) da reação se, com as quantidades de reagentes acima indicadas, ocorrer a formação de 6,32g de LiH.
Volume molar dos gases (CNTP): 22,4L/mol
Massas molares (g/mol): Li (6,90); H (1,00)

a)      A massa molar do lítio é 6,9g/mol. Como temos 2 mols de lítio, sua massa será de 13,8g. A massa de hidreto de lítio produzido em uma reação de rendimento 100% é de 15,8g. Sabemos ainda que 22,4L de H2 (1 mol) produz 44,8L de LiH (2 mol). A partir dessas constatações, podemos notar que o valor que está em disparidade com os valores da reação de rendimento total é o do volume de hidrogênio (11,2L). Vamos montar a regra de três a partir dele, então:

22,4L de H2 ______ 15,8g de LiH
11,2L de H2 ______ x
x = 176,96/22,4

x = 7,9g de LiH

b)      O valor que encontramos na primeira parte do problema (7,9g) corresponde ao valor total de hidreto de lítio obtido na reação com 100% de aproveitamento. Para achar o rendimento de uma reação com as mesmas quantidades de reagentes e menor quantidade de produto (6,32g), basta efetuarmos outra regra de três:

7,9g LiH ______ 100%
6,32g LiH ________ y
y = 632/7,9

y = 80%

22 comentários:

Anônimo disse...

muita coisa pra minha cabeça..

Anônimo disse...

Muito bom! Me ajudou muito!!!
Obrigado.

Anônimo disse...

gostei foi muito fácil aprender fui

Anônimo disse...

nossa, ajudou demais ! obg

Anônimo disse...

química NUNCA é facil!

Anônimo disse...

Química é muito fácil

Anônimo disse...

muito bom, ajudou muito!

Anônimo disse...

Como ficou mais fácil..
Agora eu to gostando de química =D
Me ajudou muito!
Obrigada

Anônimo disse...

quimica e pra nerd...

Anônimo disse...

ajudou demais!

Anônimo disse...

Que merda dificil da porra. Jamais vou aprender isso, Diosssss

Anônimo disse...

Nunca foi tão fácil aprender química...Muito boa essa didática, parabéns.
Att. Estudante de Eng. Elétrica UFMT

Anônimo disse...

(:

Anônimo disse...

Muito bom o artigo, ajudou muito :b como é linda a Química :}

Anônimo disse...

muito obg, me ajudou bastante. estudante de quimica industrial ufpb.

Anônimo disse...

pq na primeira questao nao podemos relacionar direto gramas de nitrito de amonia com L de nitrogenio?

Julia Chan disse...

Mto bom mesmo!!!!!!

Anônimo disse...

Ajudou bastante, muito obrigado!!!

Letícia disse...

obrigada, ótima explicação.

Anônimo disse...

fichinha!!!!

Anônimo disse...

Não entendi muito bem a última... =\

Anônimo disse...

bom, porém fico confusa quando vou resolver exercícios

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