Question

Com a finalidade de produzir NH3 gasoso, um pesquisador, empregando a proposta feita por Haber, fez o uso de 200 L de N2, medidos em CNTP (273,15 K e 1 atm) e de 200 L medidos a 373K e 1 atm de H2. A quantidade, em gramas, de amônia produzida foi de aproximadamente:

Answer 1

N2 + 3H2  -------  2NH3

Nas condições de CNTP, 1 mol de gás equivale à 22,4 L

N2 = 200  / 22,4 = 8,92 mol

A 300K 1 mol de gás equivale a 30, 57 L  (faça PV = nRT para confirmar)
Logo: H2 = 6,54 mol

Para que a reação seja completa, temos que ter 3x mais hidrogênio do que nitrogênio (veja a equação da reação). Como isso não ocorre, o hidrogênio será o reagente limitante, e assim, podemos fazer uma regra de três para determinar quanto de amônia será formada:

 3  ----------  2
6,54 -------   x                           x = 4,36 mol

Isso equivale a 74,1 g de amônia