A amônia é empregada como matéria-prima na fabricação de fertilizantes nitrogenados. É obtida
industrialmente por síntese total, como mostra a reação:
N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g)
O quadro a seguir mostra a variação do número de mols de nitrogênio durante essa reação.
MOLS DE N2: 20 /TEMPO(MN): 0
MOLS DE N2: 10 /TEMPO(MN):2
MOLS DE N2: 5 / TEMPO (MN): 5
MOLS DE N2: 2 / TEMPO(MN): 10
Considere rendimento de 100% no processo e condições normais de temperatura e pressão. Assim,
a velocidade média da reação em L/min, no intervalo de 2 a 10 minutos, em função do consumo de
H2, equivale a:
a) 22,4
b) 44,8
c) 67,2
d) 89,6
Respostas
Resposta:
C
Explicação:
A tabela nos dá os dados para o consumo de N2.
assim, por meio da fórmula vm = - variação da [ ] / variação de tempo ,
se faz :
- (2-10)/ 10-2 = vm de consumo do n2 é 1 mol/min
Nas condições normais de temperatura e pressão, 1 mol de gás equivale a 22,4L.
No enunciado a questão pede o consumo em função do H2. Assim, na reação podemos observar que 1 mol de N2 reage com 3 mols de H2, formando uma proporção de 1 pra 3.
Agora é só pensar o seguinte :
quando 1 mol de N2 for consumido, terão que se consumir 3 mols do H2
agora basta multiplicar 22,4 pelos 3 mols do H2
chegando em 67,2 L/min
( [ ] significa concentração da substância avaliada)
espero ter ajudado, qualquer coisa pergunta ai
tmj
Considerando o rendimento de 100%, podemos afirmar que a velocidade da reação em função do consumo de gás hidrogênio é de 67,2 L/min. Portanto, a alternativa correta é a C).
Como determinar a velocidade da reação?
Inicialmente, devemos relembrar da fórmula da velocidade média de reações químicas. Portanto, temos:
Vm = ΔC ÷ Δt
- Vm = Velocidade média da reação
- ΔC = Variação na concentração
- Δt = Variação do tempo
Sabendo disso, podemos substituir os dados do enunciado referentes ao gás nitrogênio no tempo de 2 a 10 minutos na fórmula anterior. Então, temos:
Vm = ΔC ÷ Δt
Vm = (2-10) ÷ 10-2
Vm = -8 ÷ 8
Vm = -1 mol/min (Consumo de 1 mol por minuto).
Agora, observando a reação química dada no enunciado, podemos afirmar que a proporção de consumo entre o gás nitrogênio e o gás hidrogênio é de 1:3. Ou seja, consome-se um mol de nitrogênio e 3 mol de hidrogênio para formar 2 mol de amônia. Portanto, podemos afirmar que a velocidade de consumo do hidrogênio é 3 vezes maior que o nitrogênio. Logo:
Velocidade de consumo do Hidrogênio = 3 × -1 mol/min
Velocidade de consumo do Hidrogênio = -3 mol/min
Por fim, sabemos que em condições padrões de temperatura e pressão, 1 mol de gás equivale à 22,4 L. Portanto, podemos afirmar que o volume consumo de hidrogênio é:
V = 3 * 22,4
V = 67,2 L
Saiba mais sobre estequiometria em: brainly.com.br/tarefa/20622364
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