Reagente limitante e rendimento percentual – estequiometria com partículas

QuímicaReações e oxirreduçãoIdades 15–16

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Escolha uma reação (2H₂ + O₂ → 2H₂O, N₂ + 3H₂ → 2NH₃, CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O, Fe + S → FeS), defina as quantidades dos dois reagentes em partículas, mols ou gramas e deixe reagir. O desenho de partículas mostra qual reagente acaba e qual sobra, e a tabela de mols e massas dá o excesso, o rendimento teórico e o rendimento percentual quando você digita o rendimento real.

Aula: Cálculos estequiométricos: reagente limitante, reagente em excesso e rendimento percentual

O que mostra

Os reagentes sempre se combinam na proporção fixa em mols dada pela equação balanceada. Divida a quantidade de cada reagente em mols (ou partículas) pelo seu coeficiente: o menor resultado indica o reagente limitante, que acaba primeiro e decide quanto produto se forma, enquanto o outro reagente fica em excesso. A simulação mostra isso de duas formas: partículas que se juntam em grupos e uma tabela de mols e massas. Comparar o rendimento real com o teórico dá o rendimento percentual. O modelo supõe que cada reação é completa e sem reações paralelas.

Como usar

Escolha uma Reação e uma Unidade e arraste os dois controles deslizantes para definir as quantidades iniciais. Clique em Reagir (ou toque na caixa de partículas) e veja qual reagente acaba; Reiniciar devolve os reagentes. Leia a tabela linha por linha. Digite um valor na caixa "obtido (real)" para ver o rendimento percentual e confira se a massa total se conserva.

Parâmetros que você pode mudar

  • Reação 2H₂ + O₂ → 2H₂O, N₂ + 3H₂ → 2NH₃, CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O, Fe + S → FeS
  • Unidade de quantidade Partículas, Mols, Massa (g)
  • Quantidade do primeiro reagente (na unidade escolhida) 0–100
  • Quantidade do segundo reagente (na unidade escolhida) 0–100
  • Rendimento real do produto (na unidade escolhida, 0 = sem valor) 0–1000

Perguntas para explorar

  1. Misturando 4 g de H₂ com 16 g de O₂, por que o O₂ acaba primeiro, se a massa de H₂ é menor?
  2. Em N₂ + 3H₂ → 2NH₃, quantos mols de H₂ reagem exatamente com 2 mol de N₂?
  3. Por que o rendimento real da amônia na indústria é bem menor que o rendimento teórico?