Estequiometria - 3

por **luiseduardo** Sáb 27 Nov 2010, 23:29

Na indústria, a amônia é obtida pelo processo
denominado Haber-Bosh, pela reação entre o
nitrogênio e o hidrogênio na presença de um
catalisador apropriado, conforme mostra a
reação não balanceada:

N2 + H2 ----> NH3

Com base nessas informações, considerando
um rendimento de 100% e sabendo que as
massas molares desses compostos são:
N2 = 28 g/mol, H2 = 2 g/mol, NH3 = 17 g/mol,
calcule

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

gab: a) 8,6 g de NH3
b) sim; 4,5 g de H2 em excesso.

por **Euclides** Dom 28 Nov 2010, 00:24

por **luiseduardo** Dom 28 Nov 2010, 12:59

Olá Euclides,
Não entendi. Pois o gabarito diz que o excesso é de 4,5 g.
E não teria uma outra forma de conseguir a massa da amônia a partir do nitrogênio ?

Tentei assim, mas dá errado:

28/7 = 64/x

por **Euclides** Dom 28 Nov 2010, 13:16

a) a massa de amônia produzida reagindo-se 7 g de nitrogênio com 3 g de hidrogênio.

só existem 3 g de hidrogênio. Como pode haver excesso de 4,5 g????

por **luiseduardo** Dom 28 Nov 2010, 13:37

É tem razão. E não teria uma outra forma de conseguir a massa da amônia a partir do nitrogênio ?

por **Euclides** Dom 28 Nov 2010, 13:44

Olhe a singeleza dessa equação:

$\\\underbrace{N_2}+\underbrace{3H_2}\,\to\,\underbrace{2NH_3}\\28g\hspace{20}6g\hspace{30}34g$

só dois reagentes e ambos são substâncias puras. De onde tirar mais hidrogênio?

por **luiseduardo** Dom 28 Nov 2010, 13:51

Mesmo assim Euclides. Não teria alguma forma de resolver usando o nitrogênio ?

por **Euclides** Dom 28 Nov 2010, 13:57

Não sou muito bom de química, mas não sei transformar nitrogênio em hidrogênio. É como tentar fazer um bôlo sem farinha, não é?

por **luiseduardo** Dom 28 Nov 2010, 14:06

Não, acho que não. Por que se vc fizer usando o hidrogênio irá faltar o nitrogênio para o bôlo não ? Fiquei em dúvida nisso.

por **Adam Zunoeta** Qua 20 Abr 2011, 01:08

Euclides escreveu: $\\\underbrace{N_2}+\underbrace{3H_2}\,\to\,\underbrace{2NH_3}\\28g\hspace{20}6g\hspace{30}34g\\\\\frac{7g\,\,de\,\,N_2}{28}=\frac{x\,\,de\,\,H_2}{6}\,\,\to\,\,x=1,5\,g\,\,de\,\,H_2\,\,\,\to\,\,h\acute{a}\,\,1,5g\,\,de\,\,H_2\,\,em\,\,excesso\\\\massa\,\,de\,\,am\hat{o}nia:\\\\\frac{6H_2}{1,5}=\frac{34NH_3}{x}\,\,\to\,\,x=8,5\,g\,\,de\,\,NH_3$

Aproveitando a equação balanceada do Euclides vem:

Primeiro achamos o reagente limitante determinando a quantidade de mols do reagente fazendo isso temos:
n(N2)=0,25
n(H2)=0,5
Ou seja o N2 é o reagente limitante.

1mol de N2------3 mol de H2
0,25 mol de N2----x

x=0,75 mol de H2

O que isso quer dizer?
Quer dizer que dos 3 mols iniciais de H2 apenas 0,75 reagiu então temos o excesso de 3-0,75=2,25 mol de H2 ou em gramas temos:
2,25.2=4,5 g de H2.