Em um laboratório, foram postos para reagir 5 mols de N2(g) com 12 mols de H2(g), em um recipiente fechado de x litros de capacidade, a certa temperatura. Sabendo que a equação que representa a reação é:
N2(g)+H2(g) NH3(g)
Indique qual a quantidade em mols do reagente em excesso?
a) 1
b) 2
c) 3
d) 5
e) 12

Passo 1

Beleza, o exercício diz que você tem 5 mol de N₂(g) e 12 mol de H₂(g) reagindo num recipiente fechado, segundo a reação
N2 + H2 ; ; NH3,
O que cai em química aqui é este negócio de estequiometria: equilibrar a reação, descobrir qual reagente é limitante e quanto sobra do outro (excesso). A gente vai precisar do balanço de massa (lei de conservação de átomos) e da ideia de reagente limitante.

Passo 2

Primeiro, vamos equilibrar de verdade a reação. Na forma certinha fica:
N2 + 3,H2 ;longrightarrow; 2,NH3,
Isso significa que 1 mol de N₂ “precisa” de 3 mol de H₂ pra reagir completamente, formando 2 mol de amônia.

Passo 3

Agora, pergunta-chave: com 5 mol de N₂, quantos mols de H₂ seriam necessários?
Como a razão é 1 mol N₂ → 3 mol H₂, precisaríamos de
5;mol N2 times 3;mol H21;mol N2 = 15;mol H2,
Só que a gente tem só 12 mol de H₂, então H₂ acaba primeiro. Logo, H₂ é o reagente limitante e N₂ sobra.

Passo 4

Pra saber quanto N₂ sobra, vemos quanto N₂ foi consumido pelos 12 mol de H₂. De 3 mol H₂ gasta 1 mol N₂, então:
12;mol H2 times 1;mol N23;mol H2 = 4;mol N2 consumidos
Como você tinha 5 mol de N₂ no total, sobra:
5;mol - 4;mol = 1;mol N2,

Resposta

A quantidade em mols do reagente em excesso (N₂) é 1.

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