Qual a quantidade máxima de NH3, em gramas, que pode ser obtida a partir de uma mistura de 140 g N2 com 18 g de H2 ?
N2+3 H2 2 NH3

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício pede pra gente descobrir qual é a quantidade máxima de NH3 que dá pra fazer usando uma mistura de 140 g de N2 com 18 g de H2. Para resolver isso, a gente vai usar a estequiometria, que é a parte da química que estuda as relações entre as quantidades de reagentes e produtos em uma reação química. Precisaremos saber as massas molares dos compostos e identificar qual dos reagentes vai “limitar” a formação do produto.

Passo 2

Primeiro, vamos converter as massas dadas em gramas para mols, porque as reações químicas acontecem em termos de mols. As massas molares são:
  • N2: 28,02 , g/mol
  • H2: 2,02 , g/mol
  • NH3: 17,03 , g/mol
Então, calculando os mols:
Mols de N2 = 140 , g28,02 , g/mol approx 5 , mols
Mols de H2 = 18 , g2,02 , g/mol approx 8,91 , mols

Passo 3

Agora, vamos olhar a equação balanceada da reação:
N2 + 3,H2 2,NH3
Isso significa que 1 mol de N2 reage com 3 mols de H2 para produzir 2 mols de NH3. Vamos verificar qual dos reagentes vai acabar primeiro, ou seja, qual é o reagente limitante.

Passo 4

Para saber o reagente limitante, vamos ver quantos mols de H2 seriam necessários para reagir com os 5 mols de N2:
Mas a gente só tem aproximadamente 8,91 mols de 5 , mols de N2 times 3 , mols de H21 , mol de N2 = 15 , mols de H2 , que é menos do que os 15 mols necessários. Isso significa que o H2 é o reagente limitante.

Passo 5

Como o H2 é o limitante, vamos usar ele para calcular a quantidade de NH3 que pode ser formada. Pela equação balanceada:
3 , mols de H2 2 , mols de NH3
Então, para 8,91 mols de H2:
8,91 , mols de H2 times 2 , mols de NH33 , mols de H2 approx 5,94 , mols de NH3
Agora, vamos converter os mols de NH3 para gramas:
5,94 , mols times 17,03 , g/mol approx 101,1 , g

Resposta

A quantidade máxima de NH3 que pode ser obtida é de aproximadamente 101,1 gramas.

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