Question

Numa das etapas da fabricação do acido nitrico(NO) a amonia(NH3) reage com o oxigenio de acordo com a reação:

NH3(g) + O2(g) ---> NO(g) + H2O

Ao empregar 10 mols de amonia e 15 mols de oxigenio

A) qual a quantidade em mols de NO que se podera obter?

B) havera reagente em excesso? Explique:

Answer 1

Balanceando a equação, temos:

$2NH_3 + \frac{5}{2}O_2 \longrightarrow 2NO + 3H_2O\\\\4NH_3 + 5O_2 \longrightarrow 4NO + 6H_2O$

Ou seja, 4 mol de amônia reagem com 5 mol de oxigênio para formar 4 mol de monóxido de nitrogênio e água.

A) A proporção de amônia que reage com oxigênio é 4/5. Isso quer dizer que, quando a proporção de mol que utilizarmos for igual a 4/5, todos os reagentes serão consumidos; quando for menor que 4/5, há oxigênio em excesso e a amônia é o limitante; quando for maior que 4/5, há amônia em excesso e o oxigênio é o limitante.

Façamos a proporção de amônia e oxigênio do exercício:

$\frac{10}{15} = \frac{2}{3} < \frac{4}{5}$

Ou seja, nesse caso, a amônia será o limitante da reação. Logo, os 10 mol de amônia serão completamente consumidos, e uma parcela do oxigênio permanecerá após a reação.

Para cada 4 mol de amônia, são produzidos 4 mol de NO. Logo, com 10 mol de amônia, produziremos 10 mol de NO.

B) Podemos fazer uma análise dimensional para descobrir isso:

$\frac{5\ mol\ O_2}{4\ mol\ NH_3} \times 10\ mol\ NH_3 = \frac{50}{4}\ mol\ O_2 = 12.5\ mol\ O_2$

Ou seja, 12,5 mol de oxigênio reagirão com os 10 mol de amônia. Como inicialmente tínhamos 15 mol de oxigênio, isso quer dizer que haverá 2,5 mol de oxigênio em excesso.