No processo de Oswald o ácido nítrico é produzido a partir de
por um processo de três etapas (equações não balanceadas):
Supondo um rendimento de
em cada etapa, quantos gramas de ácido nítrico podem ser fabricados a partir de 1.000 g de amônia? Resp.
Supondo um rendimento de
Passo 1
Beleza, aqui a ideia é estimar quantos gramas de HNO₃ dá pra obter a partir de 1 000 g de NH₃, sabendo que cada etapa do processo de Ostwald tem rendimento de 82 %.
Matéria: estequiometria com rendimentos.
O que vamos precisar:
Matéria: estequiometria com rendimentos.
O que vamos precisar:
- Balancear as três reações.
- Converter massa de NH₃ em mols.
- A cada etapa, calcular quantos mols do produto se formam e aplicar o rendimento de 82 %.
- No final, transformar mols de HNO₃ em gramas.
Passo 2
Balanceando as equações (usando as formas mais comuns):
I) 4 NH₃(g) + 5 O₂(g) → 4 NO(g) + 6 H₂O(g)
II) 2 NO(g) + O₂(g) → 2 NO₂(g)
III) 3 NO₂(g) + H₂O(g) → 2 HNO₃(aq) + NO(g)
I) 4 NH₃(g) + 5 O₂(g) → 4 NO(g) + 6 H₂O(g)
II) 2 NO(g) + O₂(g) → 2 NO₂(g)
III) 3 NO₂(g) + H₂O(g) → 2 HNO₃(aq) + NO(g)
Passo 3
Mols iniciais de NH₃:
Passo 4
Etapa I (NH₃ → NO), relação estequiométrica 4 mol NH₃ → 4 mol NO (1:1):
Passo 5
Etapa II (NO → NO₂), relação 2 mol NO → 2 mol NO₂ (1:1):
Passo 6
Etapa III (NO₂ → HNO₃), relação 3 mol NO₂ → 2 mol HNO₃ (2/3):
Passo 7
Agora converte em gramas de HNO₃ (massa molar
):
Resposta
A partir de 1 000 g de NH₃, com 82 % de rendimento em cada etapa, pode-se produzir cerca de 1093,23 g de HNO₃.