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 o volume de NO é formado a 25^circ C e 1 atm ? 5,536 L

Passo 1

Beleza, então o exercício diz o seguinte: temos a reação
4,NH3 + 5,O2 ;longrightarrow; 4,NO + 6,H2O(l)
e nos dão 6,12 L de NH₃ e 6,92 L de O₂, ambos a 25 °C e 1,00 atm. A pergunta é: que volume de NO a 25 °C e 1 atm vai sair?
Conteúdo: este é um problema de estequiometria envolvendo gases ideais. Para resolver, a gente precisa:
  1. converter volumes em mols (lei dos gases ideais),
  2. achar o reagente limitante,
  3. usar a proporção da reação para achar mols de NO,
  4. converter esses mols de NO de volta em volume (novamente a lei dos gases ideais).

Passo 2

Primeiro, vamos usar a lei dos gases ideais para converter cada volume em mols:
PV = nRT
onde
- P = 1,00 atm
- V = volume em litros
- R = 0,082 L·atm·mol⁻¹·K⁻¹
- T = 25 °C = 298 K
Para o NH₃ (V₁ = 6,12 L):
nrm NH3 = P,V1R,T = 1,00 times 6,120,082 times 298 approx 0,250 mol
Para o O₂ (V₂ = 6,92 L):
nrm O2 = P,V2R,T = 1,00 times 6,920,082 times 298 approx 0,283 mol

Passo 3

Agora, identificamos o reagente limitante usando a proporção da reação:
  • Precisamos de 4 mol de NH₃ para cada 5 mol de O₂.
  • A razão q a gente tem é: nrm NH3nrm O2 = 0,2500,283 approx 0,883
    - A razão estequiométrica exigida é .
    Como 0,883 > 0,800, isso significa que temos relativamente mais NH₃ do que O₂ (comparado ao ideal), logo O₂ é o limitante.

Passo 4

Com O₂ limitante, vamos ver quantos mols de NO ele produz. A equação diz: de 5 mol de O₂ saem 4 mol de NO. Então:
nrm NO = nrm O2 times 45 = 0,283 times 45 = 0,2264 mol

Passo 5

Por fim, convertemos esses mols de NO em volume, usando de novo Vrm NO = nrm NO,R,TP = 0,2264 times 0,082 times 2981,00 approx 5,536 L:

Resposta

O volume de NO formado a 25 °C e 1 atm é 5,536 L.

Exercícios relacionados