Para a reação 4NH3(g) + 3O2(g) → 2N2 (g) + 6H2O (g), foi observado que num determinado instante, produzia-se nitrogênio a uma velocidade de 0,68 mol/l.s.
A) A que velocidade formava-se água?
B) A que velocidade consumia-se amônia?
C) A que velocidade o oxigênio reagiu?​

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício que você trouxe envolve uma reação química onde amônia ($ NH_3 NH3 ê O_2 O2 ê N_2 N2 á H_2O $). O que a gente precisa fazer aqui é descobrir as velocidades com que a água é formada, a amônia é consumida e o oxigênio reage, dado que sabemos a velocidade de formação do nitrogênio. Para isso, vamos usar conceitos de estequiometria e taxas de reação.

Passo 2

Primeiro, vamos olhar para a equação química balanceada:
4NH3(g) + 3O2(g) 2N2(g) + 6H2O(g)
Isso significa que 4 mols de amônia reagem com 3 mols de oxigênio para produzir 2 mols de nitrogênio e 6 mols de água.

Passo 3

Sabemos que a velocidade de formação do nitrogênio ($ N_2 $) é de 0,68 mol/(L·s). Vamos usar essa informação para encontrar as outras velocidades. A relação entre as velocidades das substâncias está diretamente ligada aos coeficientes estequiométricos da equação.

Passo 4

Para achar a velocidade de formação da água ($ H_2O $), comparamos os coeficientes de $ N_2 $ e $ H_2O $ na equação:
H2O
Isso significa que para cada 2 mols de $ N_2 $ formados, 6 mols de $ H_2O $ são formados. Então, a velocidade de formação da água é 3 vezes a velocidade de formação do nitrogênio:
N2

Passo 5

Agora, vamos descobrir a velocidade de consumo da amônia ($ NH_3 $). Olhando os coeficientes de $ NH_3 $ e $ N_2 $:
NH3
Isso mostra que para cada 2 mols de $ N_2 $ formados, 4 mols de $ NH_3 $ são consumidos. Portanto, a velocidade de consumo da amônia é 2 vezes a velocidade de formação do nitrogênio:
NH3

Passo 6

Por fim, vamos calcular a velocidade de consumo do oxigênio ($ O_2 $). Observando os coeficientes de $ O_2 $ e $ N_2 $:
O2
Isso indica que para cada 2 mols de $ N_2 $ formados, 3 mols de $ O_2 $ são consumidos. Assim, a velocidade de consumo do oxigênio é 1,5 vezes a velocidade de formação do nitrogênio:
O2

Resposta

A) A velocidade de formação da água é $ 2,04 , mol/(L·s) $.
B) A velocidade de consumo da amônia é $ 1,36 , mol/(L·s) $.
C) A velocidade de consumo do oxigênio é $ 1,02 , mol/(L·s) $.

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