Considere a reação: 4 NH3+5 O2 4 NO+6 H2 O(L). Suponha que 6,12 litros de NH3 sejam misturados com 6,92 litros de O2 ambos a 25^circ C e 1,00 atm.
Qual é o reagente limitante? O2

Passo 1

Beleza, vamos recapitular: a reação química é
4,NH3 ;+;5,O2;longrightarrow;4,NO;+;6,H2O(l)
O assunto aqui é estequiometria e reagente limitante, e vamos precisar do conceito de gás ideal (PV = nRT) para converter os volumes dados em mols. Depois, comparamos a proporção real de mols de NH₃ e O₂ com a proporção que a reação pede.

Passo 2

Converter volume em mols usando a lei dos gases ideais:
PV = nRT
onde
• P = 1,00 atm
• V é o volume em litros
• R = 0,082 L·atm/(mol·K)
• T = 25 °C = 298 K
Para o NH₃ (V = 6,12 L):
nNH3 = P,VR,T = 1,00times6,120,082times298 approx 0,251;mol
Para o O₂ (V = 6,92 L):
nO2 = 1,00times6,920,082times298 approx 0,283;mol

Passo 3

Agora, a gente olha na equação os coeficientes:
para cada 4 mol de NH₃, são necessários 5 mol de O₂.
Isto é, a razão estequiométrica é
nO2nNH3 ;=; 54 ;=;1,25
Calcule a razão real com os valores que temos:
nO2;(real)nNH3;(real) =0,2830,251 approx1,13
Como 1,13 < 1,25, isso quer dizer que, na prática, há menos O₂ do que a reação pede para consumir todo o NH₃. Logo, o O₂ acaba primeiro.

Resposta

O reagente limitante é o .

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