Reagente limitante

Numa reação química em que os reagentes não estão numa mesma proporção estequiométrica, um deles será completamente consumido e limitará a quantidade de produto originado da reação, sendo, por isso, denominado reagente limitante.
Consideremos a seguinte situação:
Para montar um móvel são necessárias 5 gavetas e 1 porta. Se tivermos 300 gavetas e 90 portas, quantos móveis poderão ser montados?
300 : 5 = 60 móveis
Levando em conta que cada móvel precisa de somente 1 porta, necessitaremos de apenas 60 portas na montagem dos móveis, sobrando 30 das gavetas que possuíamos antes (90 – 60 = 30). Note que a produção de móveis utilizará todas as gavetas, mas não todas as portas. Podemos concluir, então, que o número de gavetas é um fator limitante, já que a produção foi finalizada quando acabaram as gavetas disponíveis.
Em reações químicas ocorre algo parecido com isso. Veja um exemplo:
Ao misturar 147 g de ácido sulfúrico e 100g de hidróxido de sódio, reagindo de acordo com a equação abaixo, qual substância será o reagente limitante da reação? Dadas as massas atômicas: H = 1; O = 16; Na = 23; S = 32).
H₂SO₄ + 2 NaOH --> Na₂SO₄ + 2 H₂O
Começamos calculando a massa do NaOH, que reagiria com os 147 g de ácido sulfúrico (H₂SO₄) citados no enunciado:
H₂SO₄ + 2 NaOH --> Na₂SO₄ + 2 H₂O
1 mol H₂SO₄= 98 g
1 mol NaOH = 40 g
98 g ------- 2 . 40 g
147 g ------- x
x = 120 g de NaOH
Chegamos ao resultado de 120 g de NaOH, porém, o enunciado informa que temos apenas 100 g dessa substância reagir com o ácido sulfúrico. Logo, o NaOH é o reagente limitante da reação, pois será o primeiro reagente consumido, finalizando a reação e determinando a quantidade de produto que será originada.
Como prova disto, podemos trocar a substância a ser calculada, verificando, agora, a quantidade de H₂SO₄ a reagir com as 100g de NaOH mencionados no enunciado do problema:
H₂SO₄ + 2 NaOH --> Na₂SO₄ + 2 H₂O
98 g ----- 2 . 40 g
y ----- 100 g
y = 122,5 g de H₂SO₄
Através deste cálculo obtivemos o resultado de 122,5 g de H₂SO₄, o que pode acontecer normalmente, visto que disponibilizamos de 147 g da substância. O ácido sulfúrico nesta reação é o reagente em excesso, pois para que a mesma ocorra, serão utilizadas 122,5 e sobrarão ainda 24,5 g da substância. Mais uma vez constatamos que o hidróxido de sódio é o reagente limitante da reação.
É importante ressaltar que sempre haverá um reagente limitante (e um reagente em excesso também) quando a proporção dos reagentes não é definida ou constante, de acordo com a Lei de Proust. A reação que produz água H₂O, por exemplo, ocorre na proporção de 2 mols de H₂ para 1 mol de O₂. Assim, se esta mesma reação ocorrer em proporções diferentes desta, teremos um reagente limitante.
2 H₂ + O₂ --> 2 H₂O
Por outro lado, se as quantidades de todos os reagentes estiverem em proporções definidas, todos os reagentes serão limitantes.
Referência:
FELTRE, Ricardo. Química 1. São Paulo: Moderna, 2005.

http://www.infoescola.com/quimica/reagente-limitante/

Alternativa correta: D

Comentário: Questão envolvendo dois casos especiais de estequiometria, reagente limitante/excesso e rendimento. O candidato deveria calcular o número de mol de cada participante, em seguida observar o reagente limitante e relacioná-lo com o produto obtido. Comprar essa quantidade teórica com a real(rendimento) e assim chegar na resposta. nCH3Br = 142,5/ 95 = 1,5 mol nNaOH = 80/ 40 = 2 mol

                       CH3Br     +     NaOH → CH3OH     +     NaBr

Início 1,5 mol 2 mol - - Reação 1,5 mol 1,5 mol 1,5 mol 1,5 mol

Final 0 mol 0,5 mol 1,5 mol 1,5 mol

1 mol CH3OH --------- 32g 1,5 mol CH3OH ------ X X= 48g

48g --------- 100% 32g --------- y y= 67%

Nível de dificuldade: Difícil.

Prova - nº da questão

http://enem.descomplica.com.br/gabarito/enem/2016/dia-1/questoes/a-minimiza%C3%A7%C3%A3o-do-tempo-e-custo-de-uma-rea%C3%A7%C3%A3o.../

A minimização do tempo e custo de uma reação química, bem como o aumento na sua taxa de conversão, caracterizam a eficiência de um processo químico. Como consequência, produtos podem chegar ao consumidor mais baratos. Um dos parâmetros que mede a eficiência de uma reação química é o seu rendimento molar (R, em %). definido como

R = [(n produto)/(n reagente limitante)]* 100

em que n corresponde ao número de mols. O metanol pode ser obtido pela reação entre brometo de metila e hidróxido de sódio, conforme a equação química:

CH₃Br + NaOH → CH₃OH + NaBr

As massas molares (em g/mol) desses elementos são: H = 1: C = 12; O = 16; Na = 23; Br = 80.

O rendimento molar da reação, em que 32 g de metanol foram obtidos a partir de 142,5 g de brometo de metila e 80 g de hidróxido de sódio, é mais próximo de