Question

Adicionando-se 9,0 g de gás hidrogênio  (H2) a 63,0 g de gás nitrogênio (N2), originam-se 51,0 g de amônia (NH3), sobrando ainda nitrogênio que não reagiu. Para se obter 170 g de amônia,
quais as quantidades de hidrogênio e de nitrogênio necessárias? deixar cálculos

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Answer 1

Resposta: Para se obter 170 g de amônia, necessitamos de 30 g de H2 e 140 g de N2

Explicação:

Essa primeira parte nada tem com o exercício propriamente dito, mas como é importante (estequiometria com excesso), resolvi explicar o que ocorre nesses casos

A reação de formação da amônia é:

3 H2 + N2 → 2 NH3

Vamos calcular inicialmente as massas molares

H2 = 2x1 = 2 g/mol   Assim 3 mol = 6 g

N2 = 2x14 = 28 g/mol          1 mol = 28 g

NH3 = 14+3x1 = 17 g/mol      2 mol = 34 g

Logo as quantidades mássicas teórica são:

3 H2 + N2 → 2 NH3

 6        28        34

A teoria diz que necessito de 28/6 = 4,666 g de N2 / 1 g de H2

Estou usando 63/9 = 7 g de N2 / 1 g de H2

Para cada g de H2 consumida estou usando (7-4,666) g de  N2 em excesso

ou seja

28 g N2      34 g de NH3

 m               51 g

m = 28x51/34 = 42 g seria a quantidade necessária de N2 para produzir 51 g de amônia

Como usei 63 então 63 - 42 = 21 g é o excesso de N2

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O EXERCÍCIO propriiamente dito é esse !

Quero calcular quanto de H2 e N2 preciso para produzir 170 g de amônia

Vamos retomar à equação:

3 H2 + N2 → 2 NH3

 6        28        34

 z          w         170

vamos estabelecer uma regra de três entre N2 e NH3

N2 → 2 NH3

28        34

w         170

w = 28x170/34 = 140 g de N2

Pela Lei de Lavoisier a quantidade de H2 é 170 - 140 = 30 g de H2

Mas se você quiser pode calcular também por regra de três

3 H2 → 2 NH3

 6        34

 z         170

z = 6x170/34 = 30 g de H2