A ureia, [(NH2)2 CO], é preparada pela reação da amônia com dióxido de carbono (a equação da reação é mostrada abaixo). Em um determinado processo, 637,2g de NH3 reagem com 1142 g de CO2. Sobre essa reação, responda: (a) Qual dos dois reagentes é o limitante? (b) Calcule a massa de ureia formada. © Qual a quantidade (em g) do reagente em excesso no fim da reação? R.: (b) 1124g , © 319 g.
2 NH3(g)+CO2(g) longrightarrow(NH2)2 CO(a q)+H2 O(l)

Passo 1

Beleza, vamos lá! O exercício fala sobre a produção de ureia a partir da reação da amônia ( NH3) com o dióxido de carbono ( CO2). Precisamos descobrir qual dos reagentes é o limitante, calcular a massa de ureia formada e determinar quanto do reagente em excesso sobra no final. Para isso, vamos usar conceitos de estequiometria, que é a parte da química que lida com as proporções das substâncias nas reações químicas.

Passo 2

Primeiro, vamos identificar os reagentes e a reação química envolvida:
2 NH3 + CO2 (NH2)2 CO + H2 O
Isso significa que 2 mols de amônia reagem com 1 mol de dióxido de carbono para formar 1 mol de ureia e água.

Passo 3

Agora, vamos calcular a quantidade de mols de cada reagente que temos. Para isso, precisamos das massas molares:
  • Massa molar da NH3: 14 + (3 times 1) = 17 , g/mol
  • Massa molar da CO2: 12 + (2 times 16) = 44 , g/mol
Então, calculamos os mols:
  • Mols de NH3: 637,2 , g17 , g/mol = 37,48 , mol
  • Mols de CO2: 1142 , g44 , g/mol = 25,95 , mol

Passo 4

Para descobrir qual é o reagente limitante, vamos ver quantos mols de CO2 são necessários para reagir completamente com os mols de NH3 que temos. Pela equação, 2 mols de NH3 reagem com 1 mol de CO2. Então:
37,48 , mol , NH32 = 18,74 , mol , CO2 necessários.
Como temos 25,95 mol de CO2, que é mais que os 18,74 mol necessários, a NH3 será o reagente limitante.

Passo 5

Agora, vamos calcular a massa de ureia formada. Sabemos que 2 mols de NH3 produzem 1 mol de ureia. Já temos 37,48 mol de NH3, então:
37,48 , mol , NH32 = 18,74 , mol , ureia
A massa molar da ureia ( (NH2)2CO) é:
2 times (14 + 2 times 1) + 12 + 16 = 60 , g/mol
Então, a massa de ureia formada é:
18,74 , mol times 60 , g/mol = 1124,4 , g

Passo 6

Por último, vamos determinar quanto do reagente em excesso sobra. Já identificamos que o CO2 está em excesso. Vamos ver quantos mols de CO2 foram realmente usados:
Precisamos de 18,74 mol de para reagir com toda a CO2. Como temos 25,95 mol, a sobra será:
NH3 de 25,95 , mol - 18,74 , mol = 7,21 , mol.
Convertendo isso para gramas:
CO2
Arredondando, temos aproximadamente 7,21 , mol times 44 , g/mol = 317,64 , g de 319 , g sobrando.

Resposta

(a) NH3 é o reagente limitante;
(b) A massa de ureia formada é 1124 , g;
© Sobram 319 , g de CO2.

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