O processo de Haber para a produção de amônia envolve a reação dos gases nitrogênio e hidrogênio por meio da equação a seguir:
N2(g)+3 H2(g) 2 NH3(g)
A uma determinada temperatura e pressão, 1,5 L de N2 reage com 3,6 L de H2. Qual volume de NH3, à mesma temperatura e pressão, será produzido? Justifique.

Passo 1

Beleza, vamos recapitular o que o enunciado pede e o que a gente vai usar.
Enunciado: A reação do processo de Haber é
.
A uma dada T e P, você tem 1,5 L de e 3,6 L de . Quanto de sai, nas mesmas T e P?
Conteúdo: este é um problema de estequiometria de gases, usando a Lei de Avogadro (volumes proporcionais a mols).

Passo 2

Primeiro, a gente lembra da Lei de Avogadro: em mesma temperatura e pressão, volumes de gases se relacionam como as quantidades de mols.
Ou seja, na reação
,
“1 volume” de reage com “3 volumes” de para produzir “2 volumes” de .

Passo 3

Agora, vamos achar o reagente limitante.
Para 1,5 L de VH2,necessário = 3 times 1,5 = 4,5 L a proporção pediria
á
Mas só temos 3,6 L de , que é menos que 4,5 L. Logo, é o limitante.

Passo 4

Como VNH3 = 23,VH2 é limitante, a gente usa a proporção entre VNH3 = 23 times 3,6 = 2,4 L consumido e produzido:
3 volumes de → 2 volumes de .
Ou seja, para qualquer volume consumido, sai
Substituindo L:

Resposta

O volume de produzido é 2,4 L.

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