Exercício 8: Óxido nitroso
é também conhecido como “gás hilariante”. Ele pode ser preparado pela decomposição térmica de nitrato de amônio
. O outro produto é água.
a) Escreva a equação balanceada para a reação de decomposição térmica.
b) Quantos gramas de
são formados se
de
são utilizados nessa reação?
a) Escreva a equação balanceada para a reação de decomposição térmica.
b) Quantos gramas de
Passo 1
O enunciado pede duas coisas e nos dá uma informação numérica:
- Pergunta (a): escrever a equação balanceada para a decomposição térmica de
. - Pergunta (b): calcular quantos gramas de
são formados quando de reagem.
Informação dada: - Massa inicial de
: .
Passo 2
Entendendo a fórmula e como balancear reações (no passo a passo):
- A fórmula
contém, por molécula, átomos de nitrogênio ( ), de hidrogênio ( ) e de oxigênio ( ). - Balancear uma equação significa garantir que o número de cada tipo de átomo seja o mesmo nos reagentes e nos produtos (lei da conservação de massa).
- Escrevendo um produto plausível: a decomposição térmica do nitrato de amônio produz óxido nitroso e água, então começamos com:
Agora contamos átomos e ajustamos coeficientes inteiros para igualar os átomos de cada elemento dos dois lados.
Passo 3
Contagem de átomos e ajuste de coeficientes:
- Lado dos reagentes (por
mol de ): - Propondo coeficientes
para e para , no lado dos produtos temos:
Igualando cada elemento:
- Nitrogênio:
(já OK com coeficiente para ). - Hidrogênio:
. - Oxigênio: checa-se com
: , que iguala os do reagente. Tudo consistente.
Portanto o coeficiente de
é
.
Passo 4
Resultado do balanceamento:
Isto responde a letra (a).
Passo 5
Agora a parte de estequiometria para (b): conceito e plano de cálculo.
- Passos gerais: (i) converter a massa de reagente em mols usando massa molar; (ii) usar a proporção estequiométrica da equação balanceada para obter mols do produto; (iii) converter mols do produto em massa usando a massa molar do produto.
- Massa molar (definição): é a massa de
mol de uma substância, obtida somando as massas atômicas dos átomos na fórmula química. Usaremos massas atômicas aproximadas: , , .
Passo 6
Calcular a massa molar de
e de
:
- Para
(tem N, H, O):
- Para
(tem N e O):
Passo 7
Converter
de
em mols:
Passo 8
Usar a estequiometria da reação: da equação balanceada,
mol de
produz
mol de
. Assim
Passo 9
Converter mols de
em massa:
Agora aplicar algarismos significativos: a massa inicial
tem
algarismos significativos, portanto o resultado final deve ser dado com
algarismos significativos:
.