1. A amônia é produzida a partir da reação a seguir: H2 + N2 -> NH3 Determine: a) o número de mols de NH3, produzido a partir de 2 mols de N2 b) A massa de H2, em gramas, necessária para formar 4 mols de NH3. Dado: H=1 g/mol
2. Qual é o volume ocupadoo por 32g de gás nitrogênio (N2) nas condições normais de de temperatura e pressão? Dados: M(N) = 14 g/mol
Soluções para a tarefa
Resposta:
1) a) 4 mols; b)12g de H₂
2) 25,6L
Explicação:
1) a) Primeiramente, deve-se balancear a equação dada. A equação balanceada é 3H₂ + 1N₂ -> 2NH₃. Logo, sabe-se que 2 mols de N₂, o dobro da equação geral, resultará no dobro do produto amônia, ou seja, 4 mols. É como se toda a equação fosse multiplicada por 2, ficando 6H₂ + 2N₂ -> 4NH₃
b) Para formar 4 mols de NH₃, como visto no item anterior, são necessários 6 mols de H₂. Sendo 1 mol de H₂ = 2g, 6 mols de H₂ = 12g. Portanto, 12g de H₂.
2) Nas condições normais de temperatura e pressão (CNTP), ou seja, a 1 atm e 0ºC/273K, 1 mol de qualquer gás, independentemente da sua massa molar, ocupa 22,4L, o que é facilmente comprovado pela equação de Clapeyron (P.V. = n.R.T).
2.1) Comprovação do volume na CNTP:
Sendo
P = Pressão em atm
V = Volume em L
n = número de mols
T = Temperatura em K
R = constante geral dos gases -> 0,082 L · atm · K⁻¹ · mol⁻¹
CNTP = 273K e 1atm
Tem-se em 1 mol de qualquer gás:
P.V. = n.R.T
-> 1atm.V = 1mol.0,082 L · atm · K⁻¹ · mol⁻¹.273K
-> V = 0,082L. 273
-> V = 22,4L
(Os sublinhados indicam as unidades de medida que se anularam)
2.2) Encontrando o equivalente em mol com regra de três:
Sendo 1 mol de N₂ = 28g, tem-se:
1mol – 28g
X – 32g
-> 32g.mol = 28g.X
-> 32.mol/28 = X
-> X = 32/28 mol de N₂
2.3) Encontrando o volume do gás com regra de três:
Sendo 1 mol = 22,4L, tem-se:
1 - 22,4L
32/28 - V
-> V = 22,4.32/28
-> V = 25,5L