Question

Uma das etapas no processo comercial para converter amônia em ácido nítrico é a
conversão de NH3 em NO:

4NH3(g) + 5O2(g) → 4NO(g) + 6H2O(g)

Suponha que massas iguais de NH3 e O2 sejam misturados (750 g de cada).

a) Qual é o reagente limitante?
b) Quantos gramas de NO são formados?
c) Quantos gramas de reagente em excesso sobram após o consumo completo do
reagente limitante?
b) 561 g;
c) 431,8 g NH3
Resposta: a) O2;

Answer 1

$[1] \ Sabemos que:\\ 4NH_{3}(g)+5O_{2}(g) \rightarrow 4NO(g)+6H_{2}O(g)\\\\\left \{ {{Massa\ molar \ NH_{3}=17g/mol } \atop {Massa\ molar\ O_{2}=32g/mol}} \right.$

$a) \ Qual\ \acute{e} \ o\ reagente\ limitante?$

$\boxed{1}$ Do enunciado temos:

Sabemos que não temos a disposição 1764,7g de $O_{2}$, daí podemos concluir que seriam necessários 1764,7g de $O_{2}$ para reagir com 750g de $NH_{3}$, que contradiz o enunciado $'Suponha\ que\ massas\ iguais\ de\ NH_{3}\ e\ O_{2}\ sejam\\ misturados\ (750\ g\ de\ cada\)'$

$\boxed{2} De\ forma\ an\acute{a}loga:\\4*17g -------5*32g\\y--------750g\\\boxed{y=318,75g\ de\ NH_{3}}$

Dessa forma, podemos concluir que o reagente limitante é o $O_{2}$, pois diferentemente do caso $\boxed{1}$ temos reagente de sobra, ou seja, 750g de $NH_{3}$

$b) Quantos\ gramas\ de\ NO...$

Sempre calcularemos os produtos com base no reagente limitante.

∴ $5*32g------4*30g\\750g------b\\\\b=\frac{120*750}{160}\\ \boxed{b=562,5g\ de\ NO\ formados}$

Como usei valores aproximados para facilitar os cálculos encontrei este valor.

$c)\ Quantos\ gramas\ de\ reagente\ em\ excesso\\ sobram\ ap\acute{o}s\ o\ consumo\ completo\ do\ reagente\ limitante?$

$Da\ alternativa\ a) \ basta \ usar\ o\ valor \ obtido\ em \boxed{2}, ou\ seja, 318,75g.\\\\(M_{T})\ Massa\ total\ dispon\acute{i}vel=750g\ de\ NH_{3}\ + \ 750g\ de\ O_{2}\\(M_{R})\ Massa\ que \reagiu=318,75g\ de\ NH_{3}\ + \ 750g\ de\ O_{2}\\\\\therefore\ M_{T}-M_{R}=1500g-1068,75\\ \\\boxed{\boxed{\boxed{Gramas\ de\ reagentes\ em\ excesso=431,25}}}$