Reações químicas ocorrem entre reagentes para produzir produtos, os quais possuem os mesmos átomos, mas rearranjados entre si. Uma reação foi realizada entre 750 g de amônia e 750 g de gás oxigênio, conforme equação:
Dadas as massas atômicas (em g/mol):
, julgue os itens abaixo em verdadeiro (V) ou falso (F):
( ) O reagente em excesso é o
( ) O reagente em excesso é o
Passo 1
Beleza, vamos lá! Temos um exercício sobre reações químicas onde precisamos descobrir qual dos reagentes está em excesso na reação entre amônia (NH₃) e gás oxigênio (O₂). Para resolver isso, vamos usar conceitos de massa molar, moles e reagente limitante.
Passo 2
Primeiro, vamos balancear a equação química para garantir que a quantidade de átomos de cada elemento seja a mesma dos dois lados da reação. A equação dada é:
Vamos ajustar os coeficientes para equilibrar os átomos:
- Nitrogênio (N): 1 NH₃ → 1 NO → ok
- Hidrogênio (H): 3 H em NH₃ → 2 H em H₂O → precisamos ajustar
- Oxigênio (O): 2 O em O₂ → 1 O em NO e 1 O em H₂O → ok
Para equilibrar o hidrogênio, colocamos um coeficiente 2 na NH₃ e 3 na H₂O:
Agora, a equação está balanceada.
Passo 3
Agora, vamos calcular a massa molar de cada reagente:
-
Amônia (NH₃):
-
Gás oxigênio (O₂):
Passo 4
Vamos calcular quantos moles de cada reagente temos:
-
Moles de NH₃:
-
Moles de O₂:
Passo 5
Na equação balanceada, a relação molar é:
Isso significa que para cada 4 moles de NH₃, precisamos de 5 moles de O₂.
Vamos calcular quantos moles de O₂ são necessários para reagir completamente com os 44,12 moles de NH₃:
Passo 6
Mas nós só temos 23,44 moles de O₂, que é menos que os 55,15 moles necessários. Isso significa que o O₂ está limitando a reação porque acabou primeiro.
Passo 7
Portanto, o NH₃ está em excesso.
Resposta
Falso (F). O reagente em excesso não é o O₂.