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Questão 42

UFPR 2022
Química

(UFPR - 2022- 1ª fase)

 

A perovskita CH_3NH_3PbI_3 é um material que, pelas suas propriedades fotovoltaicas, é considerado promissor para geração de eletricidade a partir da luz solar. O composto foi sintetizado em três etapas, descritas pelas equações químicas a seguir.

 

Pb(NO_{3})_{2}+2Kl 
ightarrow PbI_{2}+2KNO_{3}

CH_{3}NH_{2}+Hl
ightarrow CH_{3}NH_{3}l

PbI_{2}+CH_{3}NH_{3}I 
ightarrow CH_{3}NH_{3}PbI_{3}

 

Os seguintes reagentes foram empregados na síntese: 0,6 mol de Pb(NO_3)_2; 0,8 mol de KI; 0,7 mol de CH_3NH_2; e 0,8 mol de HI. Nessas condições, qual será a quantidade máxima da perovskita CH_3NH_3PbI_3 produzida?

A

0,4 mol.

B

0,6 mol.

C

0,7 mol.

D

0,8 mol.

E

1,0 mol.

Gabarito:

0,4 mol.



Resolução:

Analisando equação por equação e quantidades de reagentes:

Pb(NO_{3})_{2}+2Kl 
ightarrow PbI_{2}+2KNO_{3}

0,6 mol de Pb(NO_3)_2; 0,8 mol de KI; Como a proporção entre os reagentes é 1:2, KI limita a reação formando 0,4 mol de PbI2.

 

CH_{3}NH_{2}+HI
ightarrow CH_{3}NH_{3}I

0,7 mol de CH_3NH_2; e 0,8 mol de HI; Proporção 1:1 entre os reagentes, CH_3NH_2 limita a reação formando 0,7 mol de CH3NH3I

 

PbI_{2}+CH_{3}NH_{3}I 
ightarrow CH_{3}NH_{3}PbI_{3}

0,4 mol de PbI2 e 0,7 mol de CH3NH3I; Proporção 1:1 entre os reagentes, PbI2 limita a reação formando 0,4 mol de CH_3NH_3PbI_3.

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