A amônia, NH3, é uma molécula composta por um átomo de nitrogênio e três átomos de hidrogênio. Ela é um gás incolor, altamente solúvel em água e tem um odor característico pungente. Ela é amplamente utilizada na indústria de fertilizantes, na produção de produtos químicos e na limpeza doméstica. Além disso, é uma base forte e pode reagir com ácidos para formar sais de amônio. Para sua obtenção, temos a reação química balanceada de formação da amônia: N2 (g) + 3 H2 (g) → 2 NH3 (g) Se reagirmos 80g de gás nitrogênio e 18g de gás hidrogênio, é correto afirmar que:
I- O gás hidrogênio está em excesso.
II- O gás nitrogênio é o reagente limitante. I
II- O gás nitrogênio está em excesso.
IV- O gás hidrogênio é o reagente limitante. Assinale a alternativa correta: Alternativas:
a) Somente a alternativa I está correta.
b) Somente as alternativas I e II estão corretas.
c) Somente as alternativas I e IV estão corretas.
d) Somente as alternativas II e III estão corretas.
e) Somente as alternativas II e IV estão corretas.

Passo 1

Beleza, vamos lá! A questão fala sobre a reação química que forma amônia ( NH3) a partir de nitrogênio ( N2) e hidrogênio ( H2). Precisamos descobrir qual dos dois gases está em excesso e qual é o reagente limitante quando reagimos 80g de N2 com 18g de H2. Para isso, vamos usar o conceito de reagente limitante e reagente em excesso na estequiometria das reações químicas.

Passo 2

Primeiro, vamos entender o que é reagente limitante. Em uma reação química, o reagente limitante é aquele que se consome completamente, determinando a quantidade de produto formado. O reagente que sobra após a reação é o reagente em excesso.

Passo 3

Vamos começar pela equação balanceada da reação:
N2 (g) + 3 H2 (g) 2 NH3 (g)
Isso significa que 1 mol de N2 reage com 3 moles de H2 para formar 2 moles de NH3.

Passo 4

Agora, vamos calcular a quantidade de mols de cada reagente que temos. Para isso, usamos a fórmula:
Número de mols = MassaMassa molar ú
A massa molar do N2 é 28 , g/mol (já que N = 14 , g/mol), e a do H2 é 2 , g/mol (já que H = 1 , g/mol).
Então,
Mols de N2 = 80 , g28 , g/mol approx 2,86 , mol
Mols de H2 = 18 , g2 , g/mol = 9 , mol

Passo 5

Agora, vamos usar a equação balanceada para ver quantos mols de H2 são necessários para reagir completamente com os 2,86 mols de N2:
Mols de H2 necessários = 3 times Mols de N2 = 3 times 2,86 approx 8,57 , mol á

Passo 6

Comparando com o que temos, temos 9 mols de H2 disponíveis, e precisamos de apenas 8,57 mols para reagir com todo o N2. Isso significa que todo o N2 será consumido e ainda sobrará um pouco de H2.

Passo 7

Então, concluímos que:
  • Reagente limitante: N2 (pois é consumido completamente)
  • Reagente em excesso: H2 (pois sobra após a reação)

Resposta

A alternativa correta é:
b) Somente as alternativas I e II estão corretas.

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