Question

Há 1 ano, aconteceu o incêndio químico em um armazém de fertilizantes, em São Francisco do Sul, que ficou marcado na memória de muitas pessoas como um dia de muita tristeza. Na época, o Secretário de Estado da Defesa Civil informou que “o fertilizante entrou em uma reação química e produziu uma fumaça, como um fogo sem chamas. Disse, ainda, que o laudo da empresa exportadora dos fertilizantes apontou que o produto continha nitrato de amônia, amônia com hidrogênio e um pequeno percentual de potássio”. Com relação à amônia, sabe‐se que ela pode ser obtida a partir da seguinte reação:

N2 + H2 → NH3

A quantidade de amônia produzida, em gramas, se reagir 30 g de gás nitrogênio e 4 g de gás hidrogênio é de, aproximadamente,
A - 22,7

B - 34

C - 36,4

D - 68

Answer 1

Balanceando a equação:

$N_2+3H_2 \to 2NH_3$

Massas reagindo:

$m_{N_2} = 14 \cdot 2 = 28g\\m_{H_2} = 1 \cdot 2 \cdot 3= 6g\\m_{NH_3} = (14 \cdot 1 + 1 \cdot 3)\cdot 2 = (14 + 3)\cdot 2 = 17 \cdot 2 = 34g$

Precisamos saber se todo o nitrogênio vai reagir com o hidrogênio:

28g (gás nitrogênio)  ___   6g (gás hidrogênio)

30g (gás nitrogênio)   ___      x

$28x = 30 \cdot 6\\x = \frac{180}{28}\\x \approx 6,42g$

Não temos hidrogênio suficiente, assim:

6g (gás hidrogênio)   ____   34g (amônia)

4g (gás hidrogênio)   ____    y

$6y = 34 \cdot 4\\y = \frac{136}{6}\\y \approx 22,7g$

Serão produzidos 22,7g de amônia.