O processo de Haber para a produção de amônia envolve a reação dos gases nitrogênio e hidrogênio por meio da equação a seguir:
A uma determinada temperatura e pressão, 1,5 L de
reage com 3,6 L de
. Qual volume de
, à mesma temperatura e pressão, será produzido? Justifique.
A uma determinada temperatura e pressão, 1,5 L de
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).
Enunciado: A reação do processo de Haber é
A uma dada T e P, você tem 1,5 L de
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
.
Ou seja, na reação
“1 volume” de
Passo 3
Agora, vamos achar o reagente limitante.
Para 1,5 L de a proporção pediria
Para 1,5 L de
Mas só temos 3,6 L de
, que é menos que 4,5 L. Logo,
é o limitante.
Passo 4
Como
é limitante, a gente usa a proporção entre
consumido e
produzido:
3 volumes de → 2 volumes de
.
Ou seja, para qualquer volume consumido, sai
3 volumes de
Ou seja, para qualquer volume
Substituindo
L:
Resposta
O volume de
produzido é 2,4 L.