Uma das etapas no processo comercial para converter amônia em ácido nítrico é a conversão de em NO:
Em determinado experimento, 4,5 g de amônia reage com 7,5 g de oxigênio. (a) Qual é o reagente limitante? (b) Quantos gramas de NO são formados? © Quantos gramas de reagente em excesso sobram depois que o reagente limitante é completamente consumido?

Passo 1

Beleza, vamos lá! A gente tem uma reação química onde a amônia ( ) reage com oxigênio ( ) para formar monóxido de nitrogênio ( ) e água ( ). O exercício pede para descobrir três coisas:
  1. Qual é o reagente limitante – ou seja, qual dos reagentes vai acabar primeiro e limitar a quantidade de produto formado.
  2. Quantos gramas de são formados nessa reação.
  3. Quantos gramas do reagente em excesso sobram depois que o reagente limitante é consumido.
Para resolver isso, vamos precisar:
  • Calcular a quantidade de cada reagente em moles.
  • Usar a estequiometria da reação para descobrir qual reagente vai acabar primeiro.
  • Calcular a quantidade de produto formada e a quantidade de reagente que sobra.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular quantos moles de e a gente tem. Para isso, usamos a fórmula:
As massas molares são aproximadamente:
  • : 14 (N) + 3×1 (H) = 17 g/mol
  • : 2×16 = 32 g/mol
Então:
  • Moles de :
  • Moles de :

Passo 3

Agora, vamos ver qual reagente é o limitante. Olhando para a equação balanceada:
A proporção de para é de 4:5. Vamos ver quanto de seria necessário para reagir com os 0,265 mol de :
Mas a gente só tem 0,234 mol de , que é menos do que 0,331 mol. Ou seja, o vai acabar primeiro. Portanto, é o reagente limitante.

Passo 4

Agora que sabemos que o é o limitante, vamos calcular quantos gramas de são formados. Pela equação, 5 moles de produzem 4 moles de . Então, com 0,234 mol de :
Agora, convertendo para gramas:

Passo 5

Por último, vamos ver quanto de sobra. Usando a proporção da reação, para cada 5 moles de , 4 moles de são consumidos. Então, com 0,234 mol de :
Como a gente tinha 0,265 mol de inicialmente:
Convertendo para gramas:

Resposta

(a) O reagente limitante é o .
(b) São formados aproximadamente 5,6 g de .
© Sobram cerca de 1,33 g de após a reação.

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