ENEM 2016 Q80 – A minimização do tempo e custo de uma reação química

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

1. 22%.
2. 40%.
3. 50%.
4. 67%.
5. 75%.

Solução

A questão nos dá:

32 g de metanol

142,5 g de brometo de metila

80 g de hidróxido de sódio

1o precisamos encontrar a quantos mols essas massas correspondem:

MM brometo de metila (massa molar) = 12 + 3 x 1 + 80 = 95g/mol

95 g        ——-          1 mol

142,5 g   ——-  x mol

Logo, x = 1,5 mol de CH3Br

MM NaOH (massa molar) =23 + 16 + 1 = 40 g/mol

40g        ——-          1 mol

80 g   ——-  y mol

y = 2 mols de NaOH

MM CH3OH (massa molar) =12 + 4 + 1 + 16 = 32  g/mol

32 g        ——-          1 mol

32 g   ——-  y mol

y =1 mol de CH3OH

Logo, temos:

Como a proporção entre Ch3Br e NaOH é de 1:1, o reagente limitante (que tem menos mols) será o CH3Br.

Assim, podemos calcular

Letra D