Question

Considerando a reação, calcule:
N2(g) + H2(g) -------> NH3(g)

a) a massa de amônia produzida reagindo-se 7 g de nitrogênio, N2(g), com 3 g de hidrogênio, H2(g).
b) nas condições descritas no item, existe reagente em excesso, qual ? Se existir, qual a quantidade de massa em excesso desse reagente?

Answer 1

Respostas:

a) a massa de amônia produzida reagindo-se 7 g de nitrogênio, N2(g), com 3 g de hidrogênio, H2(g) é de 8,5 g de NH3

b) o reagente em excesso é o H2 e a massa em excesso é 1,5 g

Explicação:

1) A equação da reação de formação da amônia devidamente ajustada é:

N2(g) + 3 H2(g) -------> 2 NH3(g)

2) A partir das massas atômicas N = 14 u e H = 1 u, podemos calcular as massas em g de cada participante:

N2 = 2x14 = 28 g

3 H2 = 3x2x1 = 6 g

2 NH3 - 2x(14+3x1) = 34 g

Assim, podemos escrever a reação dada com suas respectivas massas teóricas ou seja:

N2(g) + 3 H2(g) -------> 2 NH3(g)

 28              6                     34

3) Podemos agora responder às perguntas:

a) A relação teórica diz que 28 g de N2 reagem com 6 g de H2 ou seja temos: 28 / 6 = 4,66 g de N2 / 1 g de H2 (teórico)

No exercício estamos usando 7g de N2 / 3 g de H2 = 2,33 g N2 / 1 g H2 (real)

No exercício estamos usando uma quantidade de N2 2,33 g menor que a quantidade teórica recomendada 4,66 para cada grama de H2

Assim, o reagente que está em excesso é o H2 é o reagente limite ou limitante é o N2. Logo é ele que devemos utilizar para os nossos cálculos. Senão vejamos:

N2(g)       2 NH3(g)

 28           34                    

  7              Y

Y = 7x34/28 = 8,5 g de NH3

b) Conforme visto e demonstrado, o reagente em excesso é o H2 e para calcular sus quantidade em excesso procedemos da seguinte forma:

N2(g) + 3 H2(g)  

 28              6    

  7                z

z = 7x6/28 = 1,5 g de H2 é a quantidade que deveria ter sido usada de H2

Logo o excesso é 3 - 1,5 = 1,5 g de H2