Química volume 1


Que ingredientes ficarão sobrando? 3



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2. Que ingredientes ficarão sobrando?

3. Apesar de 8 baguetes estarem disponíveis, não será possível montar 8 sanduíches. Por quê?

4. Para utilizar todos os ingredientes disponíveis, o que deve ser providenciado? Especifique a quantidade.

5. Nessa situação, poderíamos dizer que o tomate é um ingrediente limitante. Por analogia, explique o que, para uma reação química, deve ser um reagente limitante.
Atenção!

Nesta atividade recorremos a uma analogia. Ela é bem distante do que ocorre em uma transformação química.


Assim como na preparação de sanduíches a falta de um ou mais ingredientes pode nos impedir de montar todos os sanduíches de acordo com uma receita-padrão, também a falta de um reagente pode impedir que os demais participantes sejam totalmente consumidos em uma transformação química.

Como você sabe, as reações químicas envolvem proporções muito bem definidas. Com isso, se “faltar” um reagente, o outro não poderá ser totalmente consumido. A substância “em falta” é chamada de reagente limitante.

Considere a reação de precipitação do iodeto de chumbo(II), PbI2:
2 KI(aq) + Pb(NO3)2(aq)  PbI2(s) + 2 KNO3(aq)

iodeto de potássio nitrato de chumbo iodeto de chumbo(II) nitrato de potássio


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Imagine que volumes diferentes de uma solução aquosa de nitrato de chumbo, Pb(NO3)2, de concentração igual a 1,0 mol de Pb(NO3)2 por litro de solução, sejam adicionados a tubos de ensaio idênticos contendo 5 mL de solução aquosa de iodeto de potássio, KI, com concentração de 1,0 mol de KI por litro de solução e que se meça a altura do precipitado amarelo, PbI2(s), obtido após a decantação.
Cores fantasia.

Altura do PbI2 precipitado em função do volume de Pb(NO3)2(aq) adicionado

Imagem (Gráfico)

Edição de arte/Arquivo da editora


Representação esquemática das alturas do precipitado PbI2 formado pela adição de diferentes volumes de uma solução aquosa de Pb(NO3)2 (1 mol/L) a 5 mL de solução aquosa de KI (1 mol/L). Os valores das alturas do precipitado, obtidos experimentalmente, podem variar, por exemplo, com a temperatura. Na ilustração não foi representado o líquido sobrenadante.
Fonte: HILL, G. C.; HOLMAN, J. S. Chemistry in context. 4th ed. Londres: Walton-on-Thames: Nelson, 1995. p. 11.
Repare que, após o acréscimo de 2,5 mL da solução aquosa de nitrato de chumbo, a altura do precipitado não se altera mais. Como podemos interpretar tal resultado?

Vamos analisar o que acontece em cada tubo de ensaio:

2 KI(aq) + Pb(NO3)2(aq)  PbI2(s) + 2 KNO3(aq) – Excesso

I 5,0  10–3 mol reage 0,5  10–3 mol formando 0,5  10–3 mol e 1,0  10–3 mol 4,0  10–3 mol de KI

com

II 5,0  10–3 mol reage 1,0  10–3 mol formando 1,0  10–3 mol e 2,0  10–3 mol 3,0  10–3 mol de KI



com

III 5,0  10–3 mol reage 1,5  10–3 mol formando 1,5  10–3 mol e 3,0  10–3 mol 2,0  10–3 mol de KI

com

IV 5,0  10–3 mol reage 2,0  10–3 mol formando 2,0  10–3 mol e 4,0  10–3 mol 1,0  10–3 mol de KI



com

V 5,0  10–3 mol reage 2,5  10–3 mol formando 2,5  10–3 mol e 5,0  10–3 mol Não há excesso

com

VI 5,0  10–3 mol reage 3,0  10–3 mol formando 2,5  10–3 mol e 5,0  10–3 mol 0,5  10–3 mol de Pb(NO3)2



com

VII 5,0  10–3 mol reage 3,5  10–3 mol formando 2,5  10–3 mol e 5,0  10–3 mol 1,0  10–3 mol de Pb(NO3)2

com

VIII 5,0  10–3 mol reage 4,0  10–3 mol formando 2,5  10–3 mol e 5,0  10–3 mol 1,5  10–3 mol de Pb(NO3)2



com
Dessa forma, podemos concluir que:

▸ nos tubos de I a IV o Pb(NO3)2 é o reagente limitante, havendo excesso de KI;

▸ no tubo V há Pb(NO3)2 suficiente para consumir todo o KI, sem excesso ou limitação de nenhum dos reagentes;

▸ nos tubos de VI a VIII há mais Pb(NO3)2 do que KI, havendo, portanto, excesso de Pb(NO3)2.


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