A amônia pode ser preparada diretamente a partir das substâncias simples:
N2(g)+3 H2(g) 2 NH3(g)
Se você partir de 15,0 L de H2(g), que volume de N2(g) é necessário para completar a reação (ambos os gases estando na mesma TeP)? Qual é o rendimento teórico de NH3, em litros, sob essas condições?

Passo 1

Então, o exercício diz que a gente prepara amônia a partir de nitrogênio e hidrogênio pela reação
N2(g) + 3,H2(g) 2,NH3(g)
Ele pergunta duas coisas:
  1. Se eu tenho 15,0 L de H₂ (g) nas mesmas temperatura e pressão, qual volume de N₂ (g) preciso?
  2. Qual o rendimento teórico de NH₃ em litros, também à mesma e ?
Conteúdo: este é um problema de estequiometria de gases. Vamos usar a ideia de que, nas mesmas e , volumes são proporcionais ao número de mols (Lei de Gay‐Lussac ou proporcionalidade de volumes).

Passo 2

Primeiro, a parte de descobrir o volume de N₂.
  • Teoria: como VAVB = nAnB e VN2 = 15,0 Ltimes1 volume de N23 volumes de H2 = 5,0 L são fixos, vale Então, na reação, 1 mol de N₂ “consome” 3 mols de H₂, ou em volumes: 1 volume de N₂ reage com 3 volumes de H₂.
  • Cálculo: você tem 15,0 L de H₂, logo o N₂ necessário é

Passo 3

Agora, o rendimento teórico de NH₃.
  • Teoria: pela mesma lógica, 3 volumes de H₂ geram 2 volumes de NH₃ (porque a estequiometria diz “3 H₂ → 2 NH₃”).
  • Cálculo: VNH3 = 15,0 Ltimes2 volumes de NH33 volumes de H2 = 10,0 L

Resposta

Volume de N₂ necessário: 5,0 L
Rendimento teórico de NH₃: 10,0 L

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