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):
( ) A quantidade máxima de monóxido de nitrogênio que poderá ser produzida, em mols será 18 mols
( ) A quantidade máxima de monóxido de nitrogênio que poderá ser produzida, em mols será 18 mols
Passo 1
Então, vamos lá! A questão fala sobre reações químicas, onde reagentes (amônia e gás oxigênio) reagem para formar produtos (monóxido de nitrogênio e água). Nosso objetivo aqui é descobrir a quantidade máxima de monóxido de nitrogênio que pode ser produzida quando misturamos 750 g de amônia (
) com 750 g de gás oxigênio (
). Vamos precisar usar conceitos de estequiometria e cálculos envolvendo massas molares para resolver isso.
Passo 2
Primeiro, precisamos balancear a equação química fornecida para entender as proporções entre os reagentes e produtos:
Vamos balancear os átomos de nitrogênio, hidrogênio e oxigênio em ambos os lados da equação.
Passo 3
Balanceando a equação:
- Nitrogênio (N): Temos 1 N na amônia e 1 N no monóxido de nitrogênio. Está balanceado.
- Hidrogênio (H): 3 H na amônia e 2 H na água. Para balancear, colocamos um coeficiente de 2 na amônia e de 3 na água:
- Oxigênio (O): À esquerda temos 2 O na
e à direita temos 2 O no e 3 O na , totalizando 5 O. Para balancear, ajustamos o coeficiente da :
Para evitar frações, multiplicamos todos os coeficientes por 2:
Passo 4
Agora que a equação está balanceada, vamos calcular as massas molares de cada reagente:
-
: -
:
Passo 5
Em seguida, calculamos quantos mols temos de cada reagente:
Passo 6
Agora, analisamos a relação entre os mols dos reagentes de acordo com a equação balanceada. Para cada 4 mols de
, precisamos de 5 mols de
. Vamos ver qual dos reagentes está limitando a reação.
Como 0,53 < 1,25, o
é o reagente limitante.
Passo 7
Agora, usamos o reagente limitante (
) para calcular quantos mols de
podem ser produzidos. De acordo com a equação balanceada, 5 mols de
produzem 4 mols de
.
Resposta
A quantidade máxima de monóxido de nitrogênio que poderá ser produzida é aproximadamente 18,75 mols. Portanto, o item é Verdadeiro (V).