Uma cooperativa agroindustrial avalia produzir biodiesel para abastecer máquinas usadas no transporte de…

Questão

Uma cooperativa agroindustrial avalia produzir biodiesel para abastecer máquinas usadas no transporte de produtos rurais. No processo, o trioleína presente no óleo reage com metanol, formando oleato de metila e glicerol. A equação balanceada é: 1 mol de trioleína + 3 mol de metanol -> 3 mol de oleato de metila + 1 mol de glicerol. Para um lote, são usados 1,77 kg de trioleína, cuja massa molar é 885 g/mol, e 240 g de metanol, cuja massa molar é 32 g/mol. Considere que o oleato de metila tem massa molar de 296 g/mol e que o rendimento de sua obtenção é de 80% em relação à quantidade teórica. Com base nos dados, determine a massa de oleato de metila obtida no lote e indique qual reagente limita sua formação. Apresente os cálculos que justificam a resposta.

1. A) A trioleína é o reagente limitante. A quantidade inicial é 1.770 g / 885 g/mol = 2 mol de trioleína, enquanto a quantidade de metanol é 240 g / 32 g/mol = 7,5 mol. Para reagir com 2 mol de trioleína seriam necessários 6 mol de metanol; portanto, o metanol está em excesso. Pela proporção da equação, 2 mol de trioleína formam teoricamente 6 mol de oleato de metila, equivalentes a 6 x 296 g = 1.776 g. Como a quantidade teórica corresponde à massa obtida, o lote produz 1.776 g + 444 g = 2.220 g de oleato de metila.
2. B) A trioleína é o reagente limitante. A quantidade inicial é 1,77 g / 885 g/mol = 0,002 mol de trioleína, enquanto a quantidade de metanol é 240 g / 32 g/mol = 7,5 mol. Para reagir com 0,002 mol de trioleína seriam necessários 0,006 mol de metanol; portanto, o metanol está em excesso. Pela proporção da equação, 0,002 mol de trioleína formam teoricamente 0,006 mol de oleato de metila, equivalentes a 0,006 x 296 g = 1,776 g. Com rendimento de 80%, a massa obtida é 0,80 x 1,776 g = 1,4208 g de oleato de metila.
3. C) O metanol é o reagente limitante. A quantidade inicial é 1.770 g / 885 g/mol = 2 mol de trioleína, enquanto a quantidade de metanol é 240 g / 32 g/mol = 7,5 mol. Como seriam necessários 6 mol de metanol para consumir a trioleína, considera-se que os 1,5 mol restantes determinam a formação do produto. Pela proporção da equação, esses 1,5 mol equivalem a 1,5 mol de oleato de metila, ou 1,5 x 296 g = 444 g. Com rendimento de 80%, a massa obtida é 0,80 x 444 g = 355,2 g de oleato de metila.
4. D) A trioleína é o reagente limitante. A quantidade inicial é 1.770 g / 885 g/mol = 2 mol de trioleína, enquanto a quantidade de metanol é 240 g / 32 g/mol = 7,5 mol. Para reagir com 2 mol de trioleína seriam necessários 6 mol de metanol; portanto, o metanol está em excesso. Pela proporção da equação, 2 mol de trioleína formam teoricamente 6 mol de oleato de metila, equivalentes a 6 x 296 g = 1.776 g. Com rendimento de 80%, a massa obtida é 0,80 x 1.776 g = 1.420,8 g de oleato de metila.
5. E) A trioleína é o reagente limitante. A quantidade inicial é 1.770 g / 885 g/mol = 2 mol de trioleína, enquanto a quantidade de metanol é 240 g / 32 g/mol = 7,5 mol. Para reagir com 2 mol de trioleína seriam necessários 6 mol de metanol; portanto, o metanol está em excesso. Pela proporção da equação, 2 mol de trioleína formam teoricamente 6 mol de oleato de metila, equivalentes a 6 x 296 g = 1.776 g. Considerando o rendimento como um acréscimo de 80%, a massa obtida é 1,80 x 1.776 g = 3.196,8 g de oleato de metila.

✅ Resposta correta: alternativa D

Resolução passo a passo

1. Converta as massas em quantidade de matéria: trioleína = 1.770 g / 885 g/mol = 2 mol; metanol = 240 g / 32 g/mol = 7,5 mol.
2. Pela equação, 1 mol de trioleína consome 3 mol de metanol. Para 2 mol de trioleína são necessários 6 mol de metanol; como há 7,5 mol, a trioleína é o reagente limitante.
3. Os 2 mol de trioleína formam teoricamente 6 mol de oleato de metila, cuja massa é 6 x 296 g = 1.776 g.
4. Aplicando o rendimento de 80%: 0,80 x 1.776 g = 1.420,8 g. Portanto, a alternativa D está correta.
5. A alternativa A ignora o rendimento e ainda soma uma massa extra; B converte incorretamente 1,77 kg como 1,77 g; C trata o metanol que sobra como se fosse o reagente limitante; E interpreta o rendimento de 80% como acréscimo de 80% à quantidade teórica.

💡 Dica: Converta as massas em mol, compare a proporção estequiométrica e aplique 80% à massa teórica do produto.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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