- A amônia é formada de hidrogênio e nitrogênio em uma razão de
de nitrogênio para
de hidrogênio. Se uma amostra de amônio contém
de hidrogênio qual massa em gramas de nitrogênio a amostra contém? Resp: 4,66 de N para 1 de H.
Passo 1
Vou listar claramente o que o enunciado dá e o que ele pede.
-
Dados do enunciado:
- A amônia é formada por nitrogênio e hidrogênio em uma razão de
de nitrogênio para de hidrogênio. - A amostra fornecida contém
de hidrogênio.
- A amônia é formada por nitrogênio e hidrogênio em uma razão de
-
O enunciado pede:
- Qual a massa, em gramas, de nitrogênio presente nessa mesma amostra?
Passo 2
Entendendo a ideia (a regra prática que vamos usar).
Quando um composto tem composição fixa por massa (lei das proporções definidas), a razão entre as massas dos elementos é constante. Isso significa que a razão massa de nitrogênio sobre massa de hidrogênio na amostra é igual à razão dada no enunciado. Vamos usar proporção para encontrar a massa desconhecida.
Definimos:
-
= massa de nitrogênio na amostra (o que queremos achar), -
= massa de hidrogênio na amostra (dada: ).
A relação dada pelo enunciado é
Aqui cada massa está em gramas; as unidades vão cancelar na razão, então podemos trabalhar com os números.
Passo 3
Montando a equação para resolver
.
A partir da proporção escrevemos:
Isolando
obtemos a fórmula direta:
Passo 4
Cálculo passo a passo do produto e da divisão.
Primeiro calcule o produto no numerador:
Fazendo a multiplicação detalhada:
Somando as partes:
Agora dividimos por
:
Passo 5
Arredondamento e algarismos significativos.
Os dados originais têm, tipicamente, três algarismos significativos (
,
,
). Então é razoável apresentar a resposta com três algarismos significativos:
de nitrogênio.
Observação alternativa (método unitário, para checar): a razão
significa que há
de N para cada
de H. Multiplicando por
de H dá
, mesmo resultado antes do arredondamento.
Passo 6
Resumo final e incentivo rápido.
Portanto a amostra que tem
de hidrogênio contém cerca de
de nitrogênio. Bom trabalho — você já domina o raciocínio de proporcionalidade que essas questões pedem; é só aplicar a mesma ideia em problemas semelhantes!