Na reação N₂(g) + 3H₂(g) → 2NH₃(g), qual a massa de NH₃ obtida quando se reagem totalmente 3g de H₂?

Passo 1

Vamos resolver o exercício que envolve uma reação química: $ N_2(g) + 3H_2(g) \rightarrow 2NH_3(g) $. O conteúdo principal aqui é estequiometria, que nos ajuda a calcular as quantidades de reagentes e produtos em uma reação química. Para resolver, precisamos entender a relação entre as moléculas dos reagentes e dos produtos e usar a massa fornecida para encontrar a massa do produto desejado.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar as massas molares das substâncias envolvidas:
  • Massa molar do $ H_2 $: cada átomo de H tem aproximadamente 1 g/mol, então $ H_2 $ tem 2 g/mol.
  • Massa molar do $ NH_3 $: Nitrogênio (N) tem cerca de 14 g/mol e Hidrogênio (H) tem 1 g/mol. Então, $ NH_3 $ tem $ 14 + (3 \times 1) = 17 $ g/mol.

Passo 3

Agora, vamos calcular a quantidade de mols de $ H_2 $ que temos:
H2

Passo 4

Observando a equação balanceada, vemos que 3 mols de $ H_2 $ produzem 2 mols de $ NH_3 $. Vamos usar uma regra de três para encontrar quantos mols de $ NH_3 $ serão produzidos por 1,5 mols de $ H_2 $:
H2
Resolvendo para $ x $:
NH3

Passo 5

Finalmente, vamos converter os mols de $ NH_3 $ para massa usando a massa molar:
NH3

Resposta

A massa de $ NH_3 $ obtida é de 17 gramas.

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