Dada a reação não balanceada de síntese da ureia:
qual a massa em gramas de amônia necessária para obter 24 g de ureia?
Dados: massas molares ( g / mol): H=1, N=14, C=12, O=16.

Passo 1

Então, a gente tem uma reação de síntese da ureia e precisa descobrir quantos gramas de amônia são necessários para produzir 24 gramas de ureia. Vamos usar a estequiometria, que é a parte da química que lida com as relações entre as quantidades de reagentes e produtos numa reação. Para isso, vamos precisar das massas molares que foram dadas: H = 1 g/mol, N = 14 g/mol, C = 12 g/mol e O = 16 g/mol.

Passo 2

Primeiro, vamos escrever a fórmula da ureia. A ureia tem a fórmula molecular NH2CONH2. Agora, precisamos balancear a reação de síntese da ureia. A reação geral não balanceada é:
CO2 + NH3 NH2CONH2
Para balancear, vamos ver quantos átomos de cada elemento temos de cada lado:
  • Carbono ©: 1 em ambos os lados.
  • Oxigênio (O): 2 na CO2 e nenhum na ureia.
  • Nitrogênio (N): 1 na CO2 e 2 na ureia.
  • Hidrogênio (H): 3 na NH3 e 4 na ureia.
Para balancear nitrogênio e hidrogênio, precisamos de 2 moléculas de NH3:
CO2 + 2 NH3 NH2CONH2 + H2O
Agora, a reação está balanceada.

Passo 3

Vamos calcular a massa molar da ureia ( NH2CONH2). Somando as massas dos átomos:
  • Nitrogênio (N): 14 g/mol × 2 = 28 g/mol
  • Hidrogênio (H): 1 g/mol × 4 = 4 g/mol
  • Carbono ©: 12 g/mol × 1 = 12 g/mol
  • Oxigênio (O): 16 g/mol × 1 = 16 g/mol
Então, a massa molar da ureia é:
28 + 4 + 12 + 16 = 60 , g/mol

Passo 4

Agora, vamos calcular quantos mols de ureia equivalem a 24 gramas. Usando a fórmula:
Mols = massamassa molar
Então:
24 , g60 , g/mol = 0,4 , mol

Passo 5

Pela reação balanceada, sabemos que para cada mol de ureia produzido, são necessários 2 mols de amônia ( NH3). Então, multiplicamos os mols de ureia por 2 para encontrar os mols de amônia necessários:
0,4 , mol times 2 = 0,8 , mol

Passo 6

Por último, vamos converter os mols de amônia em gramas. Primeiro, calculamos a massa molar da amônia ( NH3):
  • Nitrogênio (N): 14 g/mol × 1 = 14 g/mol
  • Hidrogênio (H): 1 g/mol × 3 = 3 g/mol
Então, a massa molar da amônia é:
14 + 3 = 17 , g/mol
Agora, multiplicamos os mols de amônia pela sua massa molar:
0,8 , mol times 17 , g/mol = 13,6 , g

Resposta

São necessários 13,6 gramas de amônia para obter 24 gramas de ureia.

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