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Questão sobre massa do amônio

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Resolvido Questão sobre massa do amônio

Mensagem por patricia1medeiros1997 Qua 29 Jul 2020, 19:37

Durante a Primeira Guerra Mundial, foi impedido o acesso alemão às minas de salitre-do-chile (nitrato de sódio), NaNO3(s), utilizado como fonte de nitratos para fabricação de fertilizantes e explosivos. Em busca de uma saída, o químico alemão Fritz Haber (1868-1934) desenvolveu um processo que envolve a reação entre o gás nitrogênio, N2(g), obtido do ar atmosférico, e o gás hidrogênio, H2(g), obtido da água, sob temperatura e pressão elevadas, para formar a amônia, NH3(g). A reação da amônia com oxigênio, catalisada pela platina, leva à produção de ácido nítrico, HNO3(aq). O ácido nítrico, ao ser neutralizado com amônia, produz nitrato de amônio, NH4NO3(s), que substitui perfeitamente o nitrato de sódio, NaNO3, na fabricação de fertilizantes e explosivos.

4 NH3(g) + 5 O2(g) → 4 NO(g) + 6 H2O(v)
2 NO(g) + 1 O2(g) → 2 NO2(g)
2 NO2(g) + 1 H2O(v) → 1 HNO3(aq) + 1 HNO2(aq)
1 HNO3(aq) + NH3(g) → 1 NH4NO3(aq)


Carl Bosh levou esse processo para a escala industrial e essa descoberta, utilizada até hoje, permitiu a Alemanha resistir ao cerco dos aliados durante a Primeira Guerra Mundial. Indique a massa de nitrato de amônio, NH4NO3(aq), obtida a partir de 170 g de amônia, NH3(g), juntamente com 160 g de gás oxigênio, O2(g).


Última edição por patricia1medeiros1997 em Qua 05 Ago 2020, 15:06, editado 2 vez(es)

patricia1medeiros1997
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Resolvido Re: Questão sobre massa do amônio

Mensagem por Rory Gilmore Seg 03 Ago 2020, 23:42

4 NH3(g) + 5 O2(g) → 4 NO(g) + 6 H2O(v)
4 NO(g) + 2 O2(g) → 4 NO2(g)
4 NO2(g) + 2 H2O(v)2 HNO3(aq) + 2 HNO2(aq)
2 HNO3(aq) + 2 NH3(g) → 2 NH4NO3(aq)
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
6 NH3 + 7 O2 → 4 H2O + 2 NH4NO3 + 2 HNO2             (EQUAÇÃO GERAL DA REAÇÃO)

PROPORÇÃO DA REAÇÃO:
NH3............O2.................NH4NO3
6 mol ------- 7 mol ---------- 2 mol
6.17 g ------ 7.32 g --------- 2.80 g
170 g -------- m -------------- m'

m = 373,33 g de O2 (reagente limitante.)

Como o O2 é o reagente limitante (será totalmente gasto) podemos utilizar sua massa para calcular a massa de nitrato de amônio:
7.32 g -------- 2.80 g
160 g ---------- m'

m' =~ 114,29 g de NH4NO3 (massa procurada.)

Rory Gilmore
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