Question

2. (UFPA) A absorção de nitrogênio é um processo
químico vital para a nutrição das plantas. Com o au-
mento da população mundial, a agricultura precisa
fazer uso de fertilizantes à base de amônia (NH)
para aplicação nas áreas de plantio.
A produção anual de amônia é de mais de 100 mi-
lhões de toneladas, e o processo mais utilizado para
sua obtenção é a reação entre os gases nitrogênio
(N2) e hidrogênio (H2), conhecido como processo
Haber-Bosch. Considerando a conversão completa,
em um ensaio utilizando 168,0 L de gás nitrogênio
e 448,0 L de gás hidrogênio, a massa, em gramas,
de amônia produzida é aproximadamente igual a:
Dados: massa molar: H = 1,00 g mol-1,
N = 14,00 g mol-1
Volume molar = 22,40 L mol-1
a) 127,5
C) 340,0 e) 536,8
b) 226,7 d) 467,5​

Answer 1

Conforme o enunciado nos informou, a produção anual de amônia é de mais de 100 milhões de toneladas,portanto de um ensaio utilizando 168,0 L de gás nitrogênio e 448,0, logo a massa em gramas de amônia produzida é aproximadamente igual a alternativa b) 226,7.

Vamos aos dados/resoluções:

MM(NH3) = 17 g/mol

De primeira, verifica-se qual dos reagentes está em excesso:

N2 + 3 H2 ---------> 2 NH3

1 mol de N2 ------ 3 mols de H2

V ---------------------- 448 L de H2

V = 448 / 3

V = 149,3 L de N2

Finalizando então, podemos ver que 149,3 L de N2 reagem exatamente com 448 L de O2, mas há 168 L de N2, então o N2 está em excesso, trabalha-se com o reagente limitante, H2:

3 x 22,4 L de H2 ----------- 2 x 17 g de NH3

448 L de H2 ------------------ m

m = 448 x 2 x 17 / 3 x 22,4

m = 226,7 g de NH3

espero ter ajudado nos estudos, bom dia :)