Em um laboratório, foram postos para reagir 5 mols de
com 12 mols de
, em um recipiente fechado de
litros de capacidade, a certa temperatura. Sabendo que a equação que representa a reação é:
Indique qual a quantidade em mols do reagente em excesso?
a) 1
b) 2
c) 3
d) 5
e) 12
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
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:
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
Como a razão é 1 mol N₂ → 3 mol H₂, precisaríamos de
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:
Como você tinha 5 mol de N₂ no total, sobra:
Resposta
A quantidade em mols do reagente em excesso (N₂) é 1.