A amônia é um produto básico para a produção de fertilizantes. Ela é produzida cataliticamente, em altas pressões (processo Haber), conforme a equação
Se a velocidade de produção de amônia foi medida como
, a velocidade da reação em termos de consumo de
será:
Passo 1
Beleza, vamos lá! O que a gente tem aqui é uma reação química onde a amônia (NH₃) está sendo produzida. A equação balanceada dessa reação é:
O conteúdo que vamos usar aqui é a Cinética Química, que estuda as velocidades das reações químicas e como elas mudam com as condições. Precisamos entender como relacionar a velocidade de formação da amônia com a velocidade de consumo do nitrogênio (N₂).
Passo 2
Primeiro, vamos entender o que significa a taxa de produção da amônia. Foi dado que a velocidade de produção de NH₃ é:
Isso quer dizer que, a cada segundo, 2 × 10⁴ mol de amônia estão sendo formados por litro.
Passo 3
Agora, vamos relacionar isso com o consumo de N₂. Olhando para a equação balanceada, vemos que:
- 1 mol de N₂ reage para formar 2 mol de NH₃
Então, para cada 2 mol de NH₃ produzidos, 1 mol de N₂ é consumido. Isso nos dá uma relação de proporção entre as taxas.
Passo 4
Para encontrar a velocidade de consumo de N₂, usamos a relação de proporcionalidade da equação balanceada. Se a produção de NH₃ é de 2 × 10⁴ mol/(L·s), então a taxa de consumo de N₂ será metade disso, já que 2 mol de NH₃ vêm de 1 mol de N₂.
Matematicamente:
Resposta
A velocidade da reação em termos de consumo de
é de
.