Questão 31. A combustão da amônia gasosa produz
e
. Qual o volume de amônia e oxigênio (em L) necessário para se produzir
de nitrogênio, a uma temperatura de
e pressão de 980 mm de Hg? Considere que o oxigênio deve ser usado com excesso de
e que a reação tem um rendimento de apenas
. (
e
)
Passo 1
Resumindo o enunciado: queremos produzir
,g de
pela combustão da amônia, segundo a reação
sabendo que o rendimento da reação é de
(isto é, apenas essa fração da conversão teórica ocorre) e que o oxigênio deve ser fornecido com
de excesso. A temperatura é
(
) e a pressão
(
). Vamos calcular primeiro quantas mols de reagentes seriam necessárias em
% de rendimento e depois ajustar pelo rendimento e pelo excesso.
Passo 2
Mols de
efetivamente formados
Passo 3
Como o rendimento é
, o número de mols de
que teríamos obtido em rendimento teórico
é
Passo 4
Pela estequiometria, para produzir
mols de
precisamos de
Passo 5
A amônia entrará exatamente nessa quantidade de mols (o excesso e rendimento aplicam-se só ao oxigênio), ou seja
Já o oxigênio deve ter
de excesso, logo
Passo 6
Agora aplicamos a equação dos gases ideais para obter os volumes:
com
,
.
Para a amônia:
Para o oxigênio: