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?
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:
Essa questão está relacionada à cinética química, que estuda as velocidades das reações. Sabemos que o nitrogênio (
) está sendo formado a uma taxa de
. 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
são consumidos para formar 2 mol de . - 3 mol de
são consumidos para formar 6 mol de .
Passo 3
Item a) A que velocidade formava-se água?
Vamos relacionar a formação de
com a formação de
. Observamos que para cada 2 mol de
formados, 6 mol de
são formados. Simplificando:
Portanto, a taxa de formação de
(
) é 3 vezes a taxa de formação de
(
):
Substituindo o valor dado:
Passo 4
Item b) A que velocidade consumia-se amônia?
Vamos relacionar o consumo de
com a formação de
. Para cada 2 mol de
formados, 4 mol de
são consumidos. Simplificando:
Portanto, a taxa de consumo de
(
) é 2 vezes a taxa de formação de
(
):
Substituindo o valor dado:
Passo 5
Item c) A que velocidade o oxigênio reagiu?
Vamos relacionar o consumo de
com a formação de
. Para cada 2 mol de
formados, 3 mol de
são consumidos. Simplificando:
Portanto, a taxa de consumo de
(
) é 1,5 vezes a taxa de formação de
(
):
Substituindo o valor dado:
Resposta
a) A água está sendo formada a uma velocidade de
.
b) A amônia está sendo consumida a uma velocidade de
.
c) O oxigênio está reagindo a uma velocidade de
.