O rendimento da reação de formação de amoníaco representada pela equação:
N2+H2 NH3
É de 70 %. Calcule o volume de gás Amoníaco obtido a 27^circ C e a 1 atm de pressão, quando se parte de 80 g de Hidrogênio. ( R=459, 0 3 6 L )

Passo 1

Beleza, a questão é assim: na reação
N2 + H2 to NH3
o rendimento é de 70 %. Começamos com 80 g de H₂ e queremos saber quantos litros de NH₃ vamos obter a 27 °C (300 K) e 1 atm.
Matéria envolvida: estequiometria (relação mol massa e reação) e lei dos gases ideais. Vamos precisar:
- Balancear a reação;
- Calcular mols de H₂ iniciais;
- Usar proporção estequiométrica e rendimento;
- Aplicar a fórmula do gás ideal PV = nRT.

Passo 2

Balanceando a reação corretamente, temos:
N2 + 3,H2 longrightarrow 2,NH3

Passo 3

Calcular quantos mols de H₂ temos:
nH2 = mM = 80,g2,0,g/mol = 40,mol

Passo 4

Usar a proporção estequiométrica (3 mol H₂ → 2 mol NH₃) para achar o rendimento teórico de NH₃:
nNH3,,teo = 40,moltimes23 = 26,67,mol

Passo 5

Considerando rendimento de 70 %:
nNH3,,real = nNH3,,teo times 0,70 = 26,67 times 0,70 = 18,67,mol

Passo 6

Agora aplica a lei dos gases ideais para achar o volume:
PV = nRT Longrightarrow V = nRTP
onde
- n = 18,67,mol
- R = 0,08206;L,atm/(mol,K)
- T = 27^circC = 300,K
- P = 1,atm
Logo,
V = 18,67 times 0,08206 times 3001 approx 459,6;L

Resposta

O volume de amoníaco obtido é cerca de 460 L.

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