Uma maneira de se remover o óxido de nitrogênio (NO) de emissões provenientes de chaminés é a reação com amônia. Calcule:
Uma maneira de se remover o óxido de nitrogênio (NO) de emissões provenientes de chaminés é a reação com amônia. 4 \mathrm{NH}_{3(\mathrm{~g})}+6 \mathrm{NO}_{(\mathrm{g})} \rightarrow 5 \mathrm{~N}_{2(\mathrm{~g})}+6 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{(\mathrm{l})} Calcule:
a massa de NO necessária para reagir com 3,402 \mathrm{~mol} de amônia.

Passo 1

O enunciado pede a massa de óxido de nitrogênio ( \mathrm{NO}) necessária para reagir completamente com \(3,402) mol de amônia ( \mathrm{NH}_3), usando a reação fornecida. As informações dadas são:
4\mathrm{NH}_{3(g)} + 6\mathrm{NO}_{(g)} \rightarrow 5\mathrm{N}_{2(g)} + 6\mathrm{H}_2\mathrm{O}_{(l)}
Quantidade dada: \(3,402) mol de \mathrm{NH}_3.
Pergunta: qual a massa de \mathrm{NO} (em gramas) necessária para reagir com essa quantidade de \mathrm{NH}_3?

Passo 2

Entendendo a estequiometria (o que o professor adora, eu sei): os coeficientes estequiométricos da reação nos dizem a razão entre quantidades em mols das substâncias que reagem. Aqui, para cada \(4) mol de \mathrm{NH}_3 são necessários \(6) mol de \mathrm{NO}. Então a razão (moles de \mathrm{NO} por mole de \mathrm{NH}_3) é
\frac{6\\ \text{mol NO}}{4\\ \text{mol NH}_3} = \frac{3}{2} = 1,5.
Explicando simples: multiplica-se os mols de \mathrm{NH}_3 pelo fator estequiométrico \(1,5) para saber quantos mols de \mathrm{NO} são necessários.

Passo 3

Calcular o número de mols de \mathrm{NO} necessários:
n(\mathrm{NO}) = n(\mathrm{NH}_3)\times 1,5 = 3,402\times 1,5.
Fazendo a conta:
n(\mathrm{NO}) = 3,402 \times 1,5 = 5,103\\ \mathrm{mol}.
(Esse é o número de mols de \mathrm{NO} que precisamos.)

Passo 4

Agora precisamos transformar mols em massa. Para isso usamos a massa molar de \mathrm{NO}. A massa molar é a soma das massas atômicas dos elementos que compõem a molécula. Usando massas atômicas aproximadas:
M(\mathrm{N}) = 14,01\\ \mathrm{g\\ mol^{-1}},\qquad M(\mathrm{O}) = 16,00\\ \mathrm{g\\ mol^{-1}}.
Logo
M(\mathrm{NO}) = 14,01 + 16,00 = 30,01\\ \mathrm{g\\ mol^{-1}}.
Explicação rápida: a unidade \mathrm{g\\ mol^{-1}} indica quantos gramas há em um mol da substância.

Passo 5

Converter mols de \mathrm{NO} em massa usando m = n\times M:
m(\mathrm{NO}) = n(\mathrm{NO})\times M(\mathrm{NO}) = 5,103\\ \mathrm{mol}\times 30,01\\ \mathrm{g\\ mol^{-1}}.
Fazendo a multiplicação:
m(\mathrm{NO}) = 153,10803\\ \mathrm{g}.

Passo 6

Arredondamento e algibeira prática para a prova: a quantidade de \mathrm{NH}_3 fornecida ( 3,402 mol) tem quatro algarismos significativos, então devemos dar a resposta com quatro algarismos significativos. Arredondando:
m(\mathrm{NO}) \approx 153,1\\ \mathrm{g}.
Força aí — você consegue lembrar esse procedimento na prova: achar razão estequiométrica, calcular mols necessários, achar massa molar e multiplicar.

Resposta

153,1\\ \mathrm{g}

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