Page 235 - CIÊNCIAS DA NATUREZA

RENDIMENTO DE REAÇÕES QUÍMICAS
Em uma reação química, a quan- tidade máxima de um produto obtido é denominada de rendimento ou produ- ção teórica. Porém, em todo processo químico, ocorre perda da quantidade de produtos nas diversas operações de produção. O rendimento ou produção real de um composto, quantidade real que se obtém do processo de produção em laboratório ou na indústria, é sem- pre menor que o rendimento teórico. Essa situação ocorre devido à influên- cia de alguns fatores, como: impureza de reagentes, reações que não se com- pletam, dificuldade em isolar o produto do meio reacional, mais de uma reação ocorrendo simultaneamente à reação de interesse, reações reversíveis (pro- dutos que podem se transformar em re- agentes).
A eficiência de uma reação quí- mica,e das técnicas utilizadas para se obter um composto na forma pura é ca- racterizada pela razão:
Por exemplo, a reação de bro- meto de hexadecila (C16H33Br) com piridina (C5H5N) forma brometo de hexadecilpiridíneo um antisséptico bu- cal (também conhecido como brometo de cetilpiridínio). A reação é ilustrada a seguir:
Ao reagir 52 g de piridina com excesso de brometo de hexadecila fo- ram obtidos 134,7 g de brometo de he- xadecilpiridíneo. O rendimento é deter- minado da seguinte maneira:
- A reação é realizada com excesso de brometo de hexadecila, logo o reagente limitante é a piridina. Calcula-se o ren- dimento teórico de C21H38NBr
1 mol de Piridina -------- 1 mols de C21H38NBr
79,1 g de Piridina ----- 384,4 g de C21H38NBr
52 g de Piridina ------- X g de C21H38NBr
X = 252,7 g de C21H38NBr
- Após, calcula-se o rendimento percen- tual
= 134,7 g / 252,7 g x 100% = 53%
Um outro exemplo, para produ- ção de amônia, é colocado para reagir, sob determinadas condições, o gás ni- trogênio (N2) com o gás hidrogênio (H2) de acordo com a equação balance- ada, a seguir:
3 H2(g) + N2(g) → 2 NH3 (g)
Admitindo-se que 2,5 tonela- das de gás nitrogênio reajam com uma quantidade em excesso de gás hidrogê- nio, e que a reação possui rendimento de 12%, para determinar a quantidade real de amônia produzida:
- Primeiro, calcula-se o valor de massa teórica (rendimento do 100%)
1 mol de N2 -------- 3 mols de NH3 28 g de N2 ------- 51 g de NH3 2,5 t de N2 ------- X g de NH3
X = 4,5 t de NH3
- Aplica-se o rendimento percentual no valor teórico,
Quantidade de produto obtido = Quan- tidade de produto teórico / 100% x Rendimento Percentual
= 4,5 t / 100% x 12% = 0,54 t
Capííttullo 112 -- Essttequiiomettrriia
233
QUIMICA v2.indd 233
10/05/2021 08:23