Uma unidade-piloto testa a reação balanceada 2 A + 3 B -> 2 C. Em um ensaio, são alimentados 10 mol de A e 12…

Questão

Uma unidade-piloto testa a reação balanceada 2 A + 3 B -> 2 C. Em um ensaio, são alimentados 10 mol de A e 12 mol de B. Em outro, mantém-se a quantidade de A e aumenta-se a alimentação de B para 18 mol. Considere conversão completa do reagente limitante e ausência de outras reações. Com base na proporção estequiométrica, qual efeito a mudança na alimentação de B deve produzir sobre o reagente limitante e a quantidade máxima de C formada?

1. A) O limitante muda de B para A, e a quantidade máxima de C aumenta de 12 mol para 15 mol.
2. B) O limitante permanece B, e a quantidade máxima de C aumenta de 6 mol para 9 mol.
3. C) O limitante permanece A, e a quantidade máxima de C permanece em 12 mol.
4. D) O limitante muda de B para A, e a quantidade máxima de C aumenta de 8 mol para 10 mol.
5. E) O limitante muda de A para B, e a quantidade máxima de C diminui de 9 mol para 6 mol.

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

1. Na equação 2 A + 3 B -> 2 C, a proporção estequiométrica é de 2 mol de A para 3 mol de B, formando 2 mol de C. Passo 2: No primeiro ensaio (10 mol de A e 12 mol de B), para consumir os 10 mol de A são necessários 10 x 3/2 = 15 mol de B. Como só há 12 mol de B, o B é o reagente limitante. Passo 3: Pelo B, a quantidade de C formada é 12 x 2/3 = 8 mol. Passo 4: No segundo ensaio (10 mol de A e 18 mol de B), o B necessário para consumir todo o A é 15 mol, e como há 18 mol, o B está em excesso. Passo 5: Agora o limitante é o A, e a quantidade de C formada é 10 mol (proporção 2 A : 2 C). Passo 6: Portanto, o limitante muda de B para A e a quantidade máxima de C aumenta de 8 mol para 10 mol, o que corresponde à alternativa D, em acordo com o gabarito oficial. Passo 7: Por que as outras estão erradas: A) inventa 15 mol de C, valor que na verdade é a quantidade de B necessária para consumir 10 mol de A. B) inverte a razão estequiométrica, obtendo 6 e 9 mol de C, e ignora a mudança do limitante. C) assume que o excesso de B não altera nada, mas o A passa a ser limitante com 10 mol de C, não 12 mol. E) inverte o limitante no primeiro ensaio e também a relação de C, que deveria ser 8 e 10 mol.

💡 Dica: Compare as razões entre quantidades disponíveis e coeficientes estequiométricos em cada ensaio.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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