(0,6) 3. Na síntese de amônia, 100 kg de hidrogênio reagem com 800 kg de nitrogênio para produzir 400 kg de amônia. Dados: MM(g / mol) : N=14,0; H=1,0.
b) Quem é o reagente limitante e a quantidade em mol do reagente em excesso que sobra.

Passo 1

Então, temos um exercício sobre a síntese da amônia. Você recebeu 100 kg de hidrogênio ($ \mathrm{H}_2 H2 ê \mathrm{N}_2 N2 ô \mathrm{NH}_3 $). Precisamos descobrir qual dos reagentes é o limitante e quantos mols do reagente em excesso vão sobrar depois da reação. Vamos usar conceitos de estequiometria e converter tudo para mols para resolver isso.

Passo 2

Primeiro, vamos lembrar a equação balanceada para a síntese da amônia:
N2 + 3,H2 2,NH3
Essa equação nos diz que 1 mol de nitrogênio reage com 3 mols de hidrogênio para formar 2 mols de amônia.

Passo 3

Agora, vamos converter as massas de hidrogênio e nitrogênio para mols usando as massas molares fornecidas:
  • Massa molar do nitrogênio ($ \mathrm{N} $): 14,0 g/mol
  • Massa molar do hidrogênio ($ \mathrm{H} $): 1,0 g/mol
Primeiro, calculamos a massa molar das moléculas:
N
H
Agora, convertemos as massas para mols:
MM(N2) = 2 times 14,0 = 28,0, g/mol
MM(H2) = 2 times 1,0 = 2,0, g/mol

Passo 4

Agora, vamos usar a estequiometria da reação para ver qual reagente vai acabar primeiro (limitante) e qual vai sobrar.
Segundo a equação balanceada, para cada 1 mol de $ \mathrm{N}_2 $, precisamos de 3 mols de $ \mathrm{H}_2 $.
Vamos calcular quantos mols de $ \mathrm{H}_2 $ são necessários para reagir com os 28.571 mols de $ \mathrm{N}_2 $:
Mas temos apenas 50.000 mols de $ \mathrm{H}_2 $. Isso significa que o $ \mathrm{H}_2 $ vai acabar primeiro, então ele é o reagente limitante.

Passo 5

Agora, vamos descobrir quantos mols de $ \mathrm{N}_2 $ vão reagir com os 50.000 mols de $ \mathrm{H}_2 $.
Usando a estequiometria da reação:
Agora, subtraímos os mols de $ \mathrm{N}_2 $ que reagiram dos mols iniciais para encontrar o que sobra:

Resposta

O hidrogênio ($ \mathrm{H}_2 H2 éóçãê \mathrm{N}_2 $).

Exercícios relacionados