A amônia (NH3) é uma substância química muito importante para a indústria. Ela é utilizada na preparação dos produtos de limpeza, dos explosivos, dos fertilizantes, das fibras de matéria têxtil, etc. A síntese de NH3 é realizada em fase gasosa, à temperatura de aproximadamente 450^circ C, de acordo com a seguinte reação:
N2+H2 <=ftarrows NH3
Se a mistura inicial é de 30 mols de N2, e 75 mols de H2, que quantidade de NH3 será produzida, em mols, teoricamente, se a reação de síntese for completa?
a) 30

Passo 1

Beleza, aqui a pergunta é sobre reação de síntese da amônia:
Reagente: N₂ e H₂. Mistura inicial: 30 mol de N₂ e 75 mol de H₂. Queremos saber quantos mols de NH₃ (amônia) a gente consegue produzir se a reação for completa.
Conteúdo: este exercício é de estequiometria (relação de quantidades em reações químicas) e exige achar o reagente limitante para depois calcular o produto. Vamos precisar:
  • Balancear a reação.
  • Usar razões molares para achar o reagente limitante.
  • Calcular quantos mols de NH₃ aparecem.

Passo 2

Primeiro, balancear a reação. A síntese de NH₃ é:
N2 + 3,H2 longrightarrow 2,NH3
Isso diz que 1 mol de N₂ reage com 3 mol de H₂ para formar 2 mol de NH₃.

Passo 3

Agora, vamos ver qual reagente acaba primeiro (limitante).
  • Se todo o N₂ (30 mol) fosse consumido, precisaríamos de mol de H₂.
  • Mas só temos 75 mol de H₂.
    Logo, falta H₂ para consumir todo o N₂; o H₂ é o reagente limitante.

Passo 4

Sabendo que H₂ é limitante, calculamos quantos mols de NH₃ saem a partir dos 75 mol de H₂.
Pela estequiometria:
3 mol H₂ → 2 mol NH₃
Portanto, 1 mol H₂ → 75 times 23 = 50 mol de NH3 mol NH₃
Então, com 75 mol de H₂:

Resposta

A quantidade teórica de NH₃ produzida é 50 mol.

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