Rendimento de uma reação química

Saiba como calcular o rendimento de uma reação química. Se liga nesta revisão do Curso Enem Gratuito para você gabaritar as questões envolvendo Química no Enem!

No processo atual da obtenção do etanol, apenas um terço da cana, o caldo, é aproveitado para a produção de açúcar em etanol. O restante constitui-se de bagaço e de palha descartada na colheita.

O grande desafio é aproveitar a celulose presente no bagaço e na palha da cana para aumentar o rendimento de produção do etanol. O aumento do rendimento dos processos é uma preocupação da indústria química de maneira geral.

Quando pensamos em uma reação química para a produção de determinado produto, pensamos em quanto de matéria prima iremos utilizar e estimamos o quanto ela irá produzir. Ou seja, interessa o quanto essa reação química irá render de produto final. Sendo assim, é importante lembrar que:

reação química - rendimento

Para infelicidade da indústria, os processos químicos costumam apresentar um rendimento menor do que o teoricamente esperado pelos cálculos estequiométricos. Isso acontece porque diversos fatores podem influenciar no resultado de uma reação química. Veja:

  • Podem ocorrer reações paralelas à que desejamos e, com isso, uma parte de um ou de ambos os reagentes é consumida, formando produtos indesejáveis;
  • A reação pode ficar incompleta por ser reversível; assim, parte do produto formado é novamente convertida em reagentes;
  • Podem ocorrer perdas de produto durante a reação, como ao serem usadas aparelhagens de má qualidade ou por algum erro do operador.

O cálculo para obter o rendimento de uma reação química, expresso em porcentagem, pode ser feito da seguinte forma:

reação química - cálculo

Vamos ver um exemplo para ficar mais claro?

Uma amostra de calcário e de outros componentes do solo foi intensamente aquecida. Nessas condições, o calcário sofre decomposição em óxido de cálcio e dióxido de carbono.

reação química - amostra

A análise de 35,71g de uma amostra de calcário forneceu 13,0 g de óxido de cálcio, além de dióxido de carbono, após o aquecimento a alta temperatura. Determine o rendimento percentual da transformação.

Dados: C = 12 g/mol; Ca = 40 g/mol; O = 16 g/mol

Dica 1: Relembre como calcular a quantidade de mols em uma reação química neste post.

Primeiramente vamos calcular a massa de óxido de cálcio que seria obtida por meio do rendimento teórico (100%):

reação química - massa

Portanto, o rendimento é de 65%.

O exemplo mostrado acima considerou o caso com rendimento de 100%, chamado de rendimento teórico. Agora vamos ver um exemplo com rendimento real, chamado rendimento da reação, que corresponde a uma porcentagem do valor teoricamente esperado.

O sulfato de cálcio  é a matéria prima do giz e pode ser obtido pela reação entre soluções aquosas de cloreto de cálcio e de sulfato de sódio (conforme a reação abaixo). Sabendo disso, calcule a massa de sulfato de cálcio obtida pela reação de 2 mol de cloreto de cálcio com excesso de sulfato de sódio, considerando-se que o rendimento da reação é igual a 75%.

Dado: Massa molar do = 136 g/mol

reação química - dados massa

Cálculo da massa de sulfato de cálcio que seria obtida por meio de rendimento de 100%:

reação química - sulfato de cálcio

Agora, para reforçar mais sua revisão sobre rendimento das reações químicas, assista a videoaula do professor Gabriel Cabral, não fique de fora dessa!

Para finalizar sua revisão, veja o exercício sobre rendimento das reações químicas que selecionamos para você!

1) Em um processo de obtenção de ferro a partir da hematita  considere a equação não balanceada:

exercício 1 - reação química

Utilizando-se 4,8 t de minério e admitindo-se um rendimento de 80% na reação, a quantidade de ferro produzida será de:
a) 2688 kg
b) 3360 kg
c) 1344 t
d) 2688 t
e) 3360 t

2) Numa reação de neutralização, 10,00g de ácido sulfúrico são adicionados a 7,40g de hidróxido de cálcio. Sabe-se que um dos reagentes está em excesso. Após completar a reação, restarão:

reação química - exercício 2

3) Soluções de amônia são utilizadas com frequência em produtos de limpeza doméstica. A amônia pode ser preparada por inúmeras formas. Dentre elas:

reação química - exercício 3

reação química - exercício 4

a) 100
b) 90
c) 80
d) 75
e) 70

Respostas:

1.a, 2.b, 3.d

Sobre o(a) autor(a):

Munique é formada em química pela UFSC, tem mestrado e doutorado em Engenharia Química, também pela UFSC.