Existem diversas formas de sintetizar amônia, sendo uma delas apresentada na reação abaixo.
CaO(s)+2 NH4 Cl(s) 2 NH3(g)+H2 O(g)+CaCl2(s)
Se utilizarmos 250 g de CaO(s) e obtivermos 113.84 g de NH3, qual foi o rendimento percentual dessa reação? Dadas as massas molares em g mol^-1: H=1, N=14, O=16, Cl=35,5, Ca=40.
a) 100
b) 90
c) 85
d) 81
e) 75

Passo 1

Beleza, vamos lá! O que a gente tem aqui é uma reação química onde a gente quer descobrir o rendimento percentual. O enunciado nos dá a quantidade de óxido de cálcio (CaO) que a gente usou e a quantidade de amoníaco (NH₃) que a gente conseguiu produzir. Para resolver isso, vamos precisar entender um pouco sobre estequiometria, que é a parte da química que estuda as relações entre as quantidades de reagentes e produtos em uma reação.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a massa molar dos compostos envolvidos. A massa molar é a massa de um mol de uma substância e a gente calcula somando as massas atômicas dos elementos que formam a molécula.
  • CaO:
    • Cálcio (Ca) = 40 g/mol
    • Oxigênio (O) = 16 g/mol
    • Massa molar do CaO = 40 + 16 = 56 g/mol
  • NH₃:
    • Nitrogênio (N) = 14 g/mol
    • Hidrogênio (H) = 1 g/mol × 3 = 3 g/mol
    • Massa molar do NH₃ = 14 + 3 = 17 g/mol

Passo 3

Agora, vamos calcular quantos mols de CaO a gente começou. A fórmula para isso é:
Mols = MassaMassa Molar
Então,
Mols de CaO = 250 g56 g/mol approx 4,464 mol

Passo 4

Com os mols de CaO conhecidos, usamos a estequiometria da reação para descobrir quantos mols de NH₃ seriam produzidos de forma teórica. A equação balanceada nos diz que 1 mol de CaO produz 2 mols de NH₃.
4,464 mol CaO times 2 mol NH31 mol CaO = 8,928 mol NH3

Passo 5

Agora, vamos converter esses mols de NH₃ para gramas, usando a massa molar que calculamos antes.
Massa Teórica de NH3 = 8,928 mol times 17 g/mol = 151,776 g ó

Passo 6

Por fim, para encontrar o rendimento percentual, usamos a fórmula:
Rendimento Percentual = ( Massa RealMassa Teórica ) times 100% ó
Substituindo os valores:
Rendimento Percentual = ( 113,84 g151,776 g ) times 100% approx 75%

Resposta

O rendimento percentual dessa reação foi de 75%.

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