Para a reação 4NH3(g) + 3O2 → 2N2 (g) + 6H2O (g), foi observado que num determinado instante, produzia-se nitrogênio a uma velocidade de 0,88 mol.litro-1.segundo-1.
a) A que velocidade formava-se água?
b) A que velocidade consumia-se amônia?
c) A que velocidade o oxigênio reagiu?

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Temos a reação química:
4NH3(g) + 3O2(g) 2N2(g) + 6H2O(g)
Essa questão está relacionada à cinética química, que estuda as velocidades das reações. Sabemos que o nitrogênio ( N2) está sendo formado a uma taxa de 0,88 , mol·L^-1s^-1. Vamos usar as relações estequiométricas da reação para encontrar as velocidades pedidas nos itens a), b) e c).

Passo 2

Para cada coeficiente na equação balanceada, podemos relacionar as taxas de formação ou consumo das substâncias. A relação entre as velocidades está diretamente proporcional aos coeficientes estequiométricos.
Na reação:
  • 4 mol de NH3 são consumidos para formar 2 mol de N2.
  • 3 mol de O2 são consumidos para formar 6 mol de H2O.

Passo 3

Item a) A que velocidade formava-se água?
Vamos relacionar a formação de H2O com a formação de N2. Observamos que para cada 2 mol de N2 formados, 6 mol de H2O são formados. Simplificando:
6 , H2O2 , N2 = 3 , H2O por N2
Portanto, a taxa de formação de H2O ( vH2O) é 3 vezes a taxa de formação de N2 ( vN2):
vH2O = 3 times vN2
Substituindo o valor dado:
vH2O = 3 times 0,88 , mol·L^-1s^-1 = 2,64 , mol·L^-1s^-1

Passo 4

Item b) A que velocidade consumia-se amônia?
Vamos relacionar o consumo de NH3 com a formação de N2. Para cada 2 mol de N2 formados, 4 mol de NH3 são consumidos. Simplificando:
4 , NH32 , N2 = 2 , NH3 por N2
Portanto, a taxa de consumo de NH3 ( vNH3) é 2 vezes a taxa de formação de N2 ( vN2):
vNH3 = 2 times vN2
Substituindo o valor dado:
vNH3 = 2 times 0,88 , mol·L^-1s^-1 = 1,76 , mol·L^-1s^-1

Passo 5

Item c) A que velocidade o oxigênio reagiu?
Vamos relacionar o consumo de O2 com a formação de N2. Para cada 2 mol de N2 formados, 3 mol de O2 são consumidos. Simplificando:
3 , O22 , N2 = 1,5 , O2 por N2
Portanto, a taxa de consumo de O2 ( vO2) é 1,5 vezes a taxa de formação de N2 ( vN2):
vO2 = 1,5 times vN2
Substituindo o valor dado:
vO2 = 1,5 times 0,88 , mol·L^-1s^-1 = 1,32 , mol·L^-1s^-1

Resposta

a) A água está sendo formada a uma velocidade de 2,64 , mol·L^-1s^-1.
b) A amônia está sendo consumida a uma velocidade de 1,76 , mol·L^-1s^-1.
c) O oxigênio está reagindo a uma velocidade de 1,32 , mol·L^-1s^-1.

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