O gás cianogênio, \mathrm{C}_{2} \mathrm{~N}_{2} foi encontrado em gases no espaço. Ele pode reagir com flúor para formar tetrafluoreto de carbono e trifluoreto de nitrogênio.
\mathrm{C}_{2} \mathrm{~N}_{2(\mathrm{~g})}+7 \mathrm{~F}_{2(\mathrm{~g})} \rightarrow 2 \mathrm{CF}_{4(\mathrm{~g})}+2 \mathrm{NF}_{3(\mathrm{~g})}
Quantos mols de flúor são necessários para formar 4,981 mols de trifluoreto de nitrogênio?

Passo 1

O enunciado dá a reação balanceada
\mathrm{C}_{2}\mathrm{N}_{2(g)} + 7\mathrm{F}_{2(g)} \rightarrow 2\mathrm{CF}_{4(g)} + 2\mathrm{NF}_{3(g)}
e pergunta: quantos mols de flúor ( \mathrm{F}_2) são necessários para formar 4,981 mols de trifluoreto de nitrogênio ( \mathrm{NF}_3).\n
Informações relevantes:
\begin{aligned} &\text{Equação balanceada: }\mathrm{C}_{2}\mathrm{N}_{2} + 7\mathrm{F}_2 \rightarrow 2\mathrm{CF}_4 + 2\mathrm{NF}_3\\\ &\text{Quantidade conhecida: }n(\mathrm{NF}_3)=4,981\\ \text{mol}\\\ &\text{Quantidade pedida: }n(\mathrm{F}_2)=\\ ? \end{aligned}çã

Passo 2

Conceito importante (aula rápida de estequiometria): em uma reação balanceada, os coeficientes indicam a razão molar entre as substâncias. Isso significa que, segundo a equação, 7 mols de \mathrm{F}_2 reagem para produzir 2 mols de \mathrm{NF}_3. Essa razão é fixa e nos permite converter entre mols de uma substância e mols de outra usando uma fração simples.

Passo 3

Escrevendo a razão molar entre \mathrm{F}_2 e \mathrm{NF}_3 a partir dos coeficientes da equação:
\frac{n(\mathrm{F}_2)}{n(\mathrm{NF}_3)}=\frac{7}{2}.
Isolando n(\mathrm{F}_2) obtemos a fórmula que vamos usar:
n(\mathrm{F}_2)=n(\mathrm{NF}_3)\times\frac{7}{2}.

Passo 4

Agora substituímos o valor conhecido n(\mathrm{NF}_3)=4,981 mol na expressão:
n(\mathrm{F}_2)=4,981\times\frac{7}{2}.

Passo 5

Fazendo as contas passo a passo (sem calculadora complicada): \frac{7}{2}=3,5, então
n(\mathrm{F}_2)=4,981\times 3,5.
Quebrando a multiplicação:
4,981\times 3,5 = 4,981\times(3+0,5)=4,981\times 3 + 4,981\times 0,5.
Calculando cada termo:
4,981\times 3 = 14,943
4,981\times 0,5 = 2,4905
Somando:
14,943 + 2,4905 = 17,4335.

Passo 6

Analisando algarismos significativos: o valor dado 4,981 tem quatro algarismos significativos, então é adequado apresentar a resposta final com quatro algarismos significativos. Arredondando 17,4335 para quatro algarismos significativos obtemos 17,43 mol.

Resposta

\,17,43\\ \text{mol de }\mathrm{F}_2

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