A Amônia é produzida industrialmente a partir do gás nitrogenio (N2) e do gás hidrogenio (H2), segundo a equação: N2(g) + 3H2(g) —> 2NH3(g). Dado: massa molar do H2 = 2,0 g/mol. Numa determinada experiência, a velocidade média de consumo de gás hidrogenio foi de 120 g por minuto. A velocidade de formação do gás amônia, nessa experiência, em mols por minuto será de:
a) 10
b) 20
c) 40
d) 50
e) 60. A resposta tem que ser com o cálculo.
a) 10
b) 20
c) 40
d) 50
e) 60. A resposta tem que ser com o cálculo.
Passo 1
Beleza, vamos lá! Temos um exercício de Química sobre a produção industrial de amônia (NH₃) a partir do nitrogênio (N₂) e hidrogênio (H₂). A gente vai precisar entender a estequiometria da reação e como converter a massa do hidrogênio consumido para moles de amônia produzida. Vamos resolver passo a passo!
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar a equação balanceada da reação:
Isso mostra que 1 mol de N₂ reage com 3 mols de H₂ para produzir 2 mols de NH₃.
Passo 3
Sabemos que a massa molar do H₂ é 2,0 g/mol. A velocidade de consumo do H₂ é de 120 g por minuto. Para encontrar quantos mols de H₂ estão sendo consumidos por minuto, usamos a fórmula:
Então:
Passo 4
Agora, usando a estequiometria da reação, vemos que 3 mols de H₂ produzem 2 mols de NH₃. Queremos saber quantos mols de NH₃ são produzidos por 60 mols de H₂ consumidos.
Montamos a seguinte proporção:
Resolvendo para $ x $:
Resposta
A velocidade de formação do gás amônia é de 40 mols por minuto. Alternativa c) 40.