A amônia é produzida industrialmente pela reação entre nitrogênio e hidrogênio gasoso:
Quantos gramas de amônia podem ser produzidos a partir de 25 g de
?
Passo 1
Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente tem uma reação química onde o nitrogênio (
) reage com o hidrogênio (
) para formar amônia (
). O conteúdo que vamos usar aqui é de estequiometria, que é a parte da química que estuda as quantidades envolvidas nas reações químicas. Para resolver isso, a gente vai precisar balancear a equação química, calcular as massas molares e usar as proporções da reação.
Passo 2
Primeiro, vamos balancear a equação química. A equação que a gente recebeu é:
Mas, olha só, ela não tá balanceada! Na química, a gente precisa ter o mesmo número de átomos de cada elemento em ambos os lados da seta. Vamos fazer isso juntos.
Passo 3
Contando os átomos:
- Nitrogênio (
): 2 no lado dos reagentes e 1 em cada molécula de no lado dos produtos. - Hidrogênio (
): 2 no lado dos reagentes e 3 em cada molécula de no lado dos produtos.
Para balancear, colocamos coeficientes na frente das fórmulas:
Agora temos:
- Nitrogênio: 2 em ambos os lados.
- Hidrogênio: 6 em ambos os lados (3 moléculas de
dão 6 H e 2 moléculas de também dão 6 H).
Passo 4
Agora que a equação tá balanceada, vamos para as massas molares:
-
: Cada átomo de H tem aproximadamente 1 g/mol, então tem 2 g/mol. -
: N tem cerca de 14 g/mol e H tem 1 g/mol, então tem g/mol.
Passo 5
Vamos usar a estequiometria para descobrir quantos gramas de
podemos produzir a partir de 25 g de
. Primeiro, calculamos quantos mols de
temos:
Passo 6
Pela equação balanceada, 3 mols de
produzem 2 mols de
. Então, a proporção é:
Multiplicamos os mols de
pela proporção para encontrar os mols de
:
Passo 7
Finalmente, para encontrar a massa de
, multiplicamos os mols pela massa molar:
Resposta
A partir de 25 g de
é possível produzir aproximadamente 141,67 gramas de amônia (
).