Amônia sofre combustão para formar ácido nítrico. Calcule as seguintes quantidades: mol de NO produzido por mol de
reagido; o fluxo molar de oxigênio correspondente a uma alimentação de
de
, se os reagentes são alimentados em proporções estequiométricas; a massa de NO produzida se 200 kg de amônia e 200 kg de oxigênio reagem e a reação é completa. (R:0,8; 118 kg/h; 150 kg)
Passo 1
Beleza, temos essa reação de amônia “pegando fogo” pra virar óxido nítrico (NO) antes de ir pro ácido nítrico. A equação estequiométrica é:
O conteúdo aqui é estequiometria: usar as proporções (coeficientes) da reação pra achar quantos mols ou quanta massa entra e sai. Vamos precisar de:
- Coeficientes da reação
- Massa molar de
(17 g/mol), de (32 g/mol) e de (30 g/mol) - Relações de “mol a mol” (razões estequiométricas)
Passo 2
Primeiro item: “mol de NO produzido por mol de
reagido”.
– Na equação, para cada 5 mol de entram, saem 4 mol de NO.
– Logo, a razão é
– Na equação, para cada 5 mol de
– Logo, a razão é
Passo 3
Segundo item: “fluxo molar de
” quando alimentamos 50 kg/h de
em proporções estequiométricas.
- Converto 50 kg/h de
em mol/h:
- Pela reação, para cada 4 mol de
eu preciso de 5 mol de . Então:
Se quiser até a massa de
:
Passo 4
Terceiro item: “massa de NO produzida se 200 kg de
e 200 kg de
reagem completamente”.
- Converto em mol:
- Vejo qual é o limitante: para consumir 11 764,7 mol de
eu precisaria de
mas só tenho 6250 mol de
. Então o
é limitante e vai reagir todo.
3) Mol de NO formado = mol de reagido × (4/5):
3) Mol de NO formado = mol de
- Converto em massa:
Resposta
- 0,8 mol de NO por mol de O₂
- 3676,5 mol/h de O₂ (≈118 kg/h)
- 150 kg de NO