Considerando a equação abaixo, determine: O volume de amônia, nas CNTP, produzido na reação de 140 g de nitrogênio com quantidade suficiente de hidrogênio.
N2(g)+3 H2(g) longrightarrow NH3(g)
Dados: massas atômicas de N=14,0 g ; H=1,00 g ; volume molar de amônia nas CNTP=22,4 Lmol^-1.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa calcular o volume de amônia (NH₃) produzido quando 140 gramas de nitrogênio (N₂) reagem com hidrogênio (H₂) em condições normais de temperatura e pressão (CNTP). Para isso, vamos usar conceitos de estequiometria, que é a parte da química que estuda as relações entre as quantidades das substâncias envolvidas nas reações químicas. Vamos precisar das massas atômicas do nitrogênio e do hidrogênio, além do volume molar da amônia nas CNTP.

Passo 2

Primeiro, vamos descobrir quantos mols de nitrogênio (N₂) temos nos 140 gramas. A massa molar do N₂ é calculada multiplicando a massa de um átomo de nitrogênio pela quantidade de átomos na molécula:
Massa molar do N2 = 2 times 14,0 , g/mol = 28,0 , g/mol
Agora, para encontrar os mols de N₂:
Mols de N2 = MassaMassa molar = 140 , g28,0 , g/mol = 5,0 , mol

Passo 3

Com os 5 mols de N₂, vamos ver quantos mols de NH₃ são produzidos. Olhando para a equação química fornecida:
N2(g) + 3 H2(g) longrightarrow NH3(g)
Parece que está faltando coeficientes balanceados. Na verdade, a reação balanceada para produzir amônia é:
N2 + 3 H2 longrightarrow 2 NH3
Isso significa que 1 mol de N₂ produz 2 mols de NH₃. Então, para 5 mols de N₂:
Mols de NH3 = 5,0 , mol times 2 = 10,0 , mol

Passo 4

Agora, vamos converter os mols de NH₃ para volume usando o volume molar nas CNTP, que é 22,4 litros por mol. A fórmula é simples:
Volume de NH3 = Mols times Volume molar = 10,0 , mol times 22,4 , L/mol = 224 , litros

Resposta

O volume de amônia produzido nas CNTP é de 224 litros.

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