Question

PUC-PR a producao mundial de amonia e praticamente feita por meio da reacao entre gases n2 e h2, pelo processo denominado Haber-Bosch.

Answer 1

... conforme a reação:

3H2(g) + N2(g) → 2NH3(g).

Para a produção de NH3(g), foram misturados 5, 00L de nitrogênio líquido e 5, 00L de hidrogênio líquido em um reator catalítico de volume igual a 70, 0L, o qual foi aquecido à temperatura de 477 ºC.

Supondo que não ocorra reação durante a vaporização, a pressão no interior do reator, quando todo o nitrogênio

líquido e todo o hidrogênio líquido foram vaporizados, é igual a:

Dados:

Densidade: nitrogênio líquido = 0, 80g mL−1

e hidrogênio líquido = 0, 07g mL−1

Constante dos gases: R = 0, 082 atm L mol−1K

a) 186 atm

b) 278 atm

c) 320 atm

d) 450 atm

e) 630 atm

Olá!

Para responder a essas pergunta iremos utilizar os conceitos relacionados a equação de Clayperon. Vejamos:

Vamos primeiramente calcular a pressão isolada de cada gás:

Gás hidrogenio

H2 = 2 g/mol

Massa de hidrogênio

0,07g/ml = m /5000ml

m = 350 g

Colocando na formula de clayperon:

PV = [M/MM] . R .T

P . 70 litros = [350/2] . 0,082 . 750 k

P = 153 atm

Gás nitrogenio

N2 = 28g/mol

Massa de nitrogênio

0,8g/ml = m / 5000 ml

m = 4000 g

Colocando na formula de clayperon:

P . 70 litros = [4000/28] . 0,082 . 750k

P = 125 atm

Agora é só somar as pressões para dar a pressão total do sistema:

P total = P H2 + P N2

P total = 153 + 125

P total = 278 atm

Espero ter ajudado!