Considere a reação:
Partindo-se de 1 mol de moléculas de N 2 e quantidade em excesso de
, responda: Qual seria a quantidade de matéria (em mol), moléculas, massa (em g) e volume nas CNPTs (em L) de NH3.
Passo 1
O enunciado dá a reação e a condição inicial:
- Quantidade inicial de
: mol. -
em excesso (logo não é limitante).
O que o enunciado pede sobre:
- Quantidade de matéria (em mol).
- Número de moléculas.
- Massa (em g).
- Volume nas CNPTs (em L).
Constantes e convenções que usarei (valores normalmente adotados em provas):
- Número de Avogadro:
. - Volume molar nas CNPTs (condições normais de pressão e temperatura:
e ): . - Massas atômicas aproximadas:
, .
Passo 2
Ensinando o conceito de estequiometria (como usar a equação química): a equação balanceada dá proporções molares entre reagentes e produtos. Aqui, a equação mostra que 1 mol de
reage para formar 2 mol de
. Isso significa: toda vez que consumir
mol de
obtém-se
mol de
, desde que haja
suficiente (o que há, pois está em excesso).
Aplicando isso ao caso:
Passo 3
Número de moléculas — explicação e cálculo: uma mol contém
entidades (átomos, moléculas, íons, etc.). Para converter mols em número de moléculas multiplica-se por
.
Cálculo:
Passo 4
Massa de
— como obter a massa a partir de mols: primeiro calcular a massa molar (massa de 1 mol) da molécula somando as massas atômicas.
Massa molar de
:
Agora a massa correspondente a
mol é:
Arredondando, podemos escrever
(dependendo da quantidade de algarismos significativos exigida).
Passo 5
Volume nas CNPTs — explicação e cálculo: nas CNPTs um mol de gás ideal ocupa
. Para
mols o volume é
.
Cálculo:
Passo 6
Resumo e checagem rápida (qual a lógica para usar em prova):
- Use a estequiometria da reação para passar de mols de reagente para mols de produto (razões inteiras da equação).
- Para converter mols em moléculas, multiplique por
. - Para achar massa, calcule a massa molar somando massas atômicas e multiplique pelos mols.
- Para volume de gás em CNPTs, use
multiplicado pelos mols.