Uma das etapas do processo comercial para converter amônia em ácido nítrico é a conversão de
em NO:
Em determinado experimento,
de
reage com
de
. Qual é o reagente limitante?
Passo 1
Beleza, vamos lá! A gente tem um problema de química onde queremos descobrir qual dos dois reagentes, amônia (
) ou oxigênio (
), vai acabar primeiro na reação, ou seja, qual é o reagente limitante. Isso é importante porque ele determina a quantidade de produto que vamos obter. Para resolver isso, precisamos usar os conceitos de estequiometria e cálculos de mols a partir das massas fornecidas.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular quantos mols de cada reagente a gente tem. A fórmula para isso é:
A massa molar da amônia (
) é aproximadamente
(Nitrogênio: 14 g/mol + 3 × Hidrogênio: 3 g/mol). Já a massa molar do oxigênio (
) é
.
Então:
Passo 3
Agora, vamos olhar para a equação balanceada da reação:
Isso nos diz que 4 mols de amônia reagem com 5 mols de oxigênio. Vamos descobrir qual reagente está em menor quantidade do que o necessário para reagir completamente com o outro.
Passo 4
Para isso, vamos calcular a quantidade de oxigênio necessária para reagir com os 0,132 mols de amônia que temos:
A gente precisa de 0,165 mols de oxigênio para reagir completamente com a amônia disponível, mas só temos 0,117 mols de oxigênio. Isso significa que o oxigênio vai acabar antes da amônia.
Passo 5
Resposta: O oxigênio (
) é o reagente limitante nessa reação.