A oxidação da amônia (NH3) com oxigênio, a alta temperatura e na presença de catalisador, é completa, produzindo óxido nítrico (NO) e vapor d’água. Partindo de amônia e oxigênio, em proporção estequiométrica, qual a porcentagem (em volume) de NO na mistura gasosa final?
Passo 1
Beleza, vamos lá! A questão fala sobre a oxidação da amônia (NH₃) com oxigênio (O₂) para formar óxido nítrico (NO) e vapor d’água (H₂O). Estamos trabalhando com estequiometria, que é a parte da química que estuda as relações quantitativas entre reagentes e produtos nas reações químicas. Precisamos descobrir qual a porcentagem em volume de NO na mistura final de gases quando começamos com amônia e oxigênio em proporção estequiométrica.
Passo 2
Primeiro, vamos escrever a equação balanceada da reação. A oxidação completa da amônia com oxigênio forma óxido nítrico e vapor d’água. Vamos balancear a equação:
Passo 3
Agora, vamos entender as proporções. A estequiometria nos diz que 4 mols de NH₃ reagem com 5 mols de O₂ para produzir 4 mols de NO e 6 mols de H₂O. Podemos usar esses números para calcular as quantidades relativas dos gases na mistura final.
Passo 4
Para calcular a porcentagem em volume de NO na mistura final, primeiro somamos todos os mols de gás produzidos:
Passo 5
A porcentagem em volume de cada gás é dada pela relação entre os mols de cada gás e o total de mols, multiplicada por 100%.
Para o NO:
Resposta
A porcentagem em volume de NO na mistura gasosa final é 40%.