Question

O amoníaco pode ser obtido pela reação de nitrogênio com 60g de hidrogênio. Calcule o volume de amoníaco nas CNTP, supondo que o rendimento da reação seja de 80%.


N2 + 3H2 -> 2NH3​

Answer 1

Resposta: 358,4 Litros

Explicação:

Vamos relacionar as substâncias envolvidas:

3 H2 ===============2 NH3

6 g    ============== 2x22,4 L

60 g                                x

x = 44,8x60/6 = 448 Litros (100%)

Levando-se em conta o rendimento temos:

448 litros ===========100%

V             ============80%

V = (448x80)/100 = 358,4 Litros

Answer 2

Equação balanceada:

                             N₂  +  3 H₂   ⇒   2 NH₃

Massa molar do gás hidrogênio: 2 g/mol

Massa molar do amoníaco = 17 g/mol

Pela equação balanceada temos que 3 mols de H₂ produzem 2 mols de NH₃.

Assim, temos: 3 x 2 g de H₂ produzem 2 x 17 g de NH₃.

Regra de três:

Se:                               6 g de H₂ ------------------ 34 g de NH₃

Então:                       60 g de H₂ ------------------ x g de NH₃

Multiplicando cruzado:

                                                 6 . x = 2040

                                                      x = 2040/6 = 340 g de NH₃

Porém, esse valor seria correto se o rendimento fosse de 100%, o rendimento é de apenas 80% (80/100), ou seja, é formado apenas 80% de massa de amoníaco. Logo, teremos:

Massa de Amoníaco formada:

340 g x 80/100 = 27200/100 = 272 g de NH₃

Sabendo que nas CNTP 1 mol de qualquer gás possui o volume de 22,4 L, precisamos encontrar o nº de mols presente em 272 g de NH₃ para encontrar o volume formado nas CNTP.

nº de mols (n):

n = m/MM

Onde, m = massa = 272 g e MM = massa molar = 17 g/mol para o NH₃

Substituindo na fórmula:

n = 272/17

n = 16 mols de NH₃.

Regra de três relacionando nº de mols e volume nas CNTP:

Se:                             1 mol ----------------------------- 22,4 L

Então:                      16 mol ----------------------------- Y

multiplicando cruzado:

                                    Y = 358,4 L de NH₃