A amônia é uma substância gasosa que pode ser obtida por meio da reação de dois gases: Hidrogênio e nitrogênio.
Caso fossem colocados para reagir, sob condições adequadas de temperatura e pressão, 45,0g de gás nitrogênio com
de gás hidrogênio, qual seria a massa de produto obtida?
Caso fossem colocados para reagir, sob condições adequadas de temperatura e pressão, 45,0g de gás nitrogênio com
Passo 1
Beleza! O enunciado diz que a gente vai produzir amônia (NH₃) a partir de nitrogênio (N₂) e hidrogênio (H₂). Esse é um clássico de estequiometria em Química: a gente vai usar a reação balanceada, calcular quantos mols de cada reagente temos, descobrir qual é o reagente limitante e, a partir daí, achar a massa de NH₃ formada.
Passo 2
Primeiro, escreve a reação química balanceada e lembra da teoria de coeficientes estequiométricos:
Os números 1, 3 e 2 são os coeficientes estequiométricos, que dizem a proporção de mols: 1 mol de N₂ reage com 3 mols de H₂ para dar 2 mols de NH₃.
Passo 3
Agora bora achar quantos mols de cada gás a gente tem. Pra isso, usamos a fórmula:
onde
– Para N₂: massa molar
.
– Para H₂: massa molar
.
Passo 4
Com os mols em mãos, a gente determina qual reagente acaba primeiro (limitante). Olha a reação: 1 mol de N₂ pede 3 mols de H₂. Se eu usar todo o N₂ que tenho (1,607 mol), eu precisaria de
Mas só tenho 4,5 mol de H₂, ou seja, vai faltar H₂ antes de acabar N₂. Então H₂ é o reagente limitante.
Passo 5
Agora calculamos quantos mols de NH₃ saem com o H₂ disponível. Da reação, 3 mol de H₂ geram 2 mol de NH₃. Logo:
Passo 6
Falta só converter mols de NH₃ em massa. A massa molar da amônia é
Então a massa de NH₃ é
Resposta
A massa de amônia obtida é 51,0 g.