Question

Sabemos que 14g de nitrogênio reagem totalmente com 3g de hidrogênio, produzindo gás amoníaco. Qual é a massa ee gás que obtemos nessa reação, quando misturamos 4,2g de nitrogênio com uma quantidade suficiente de hidrogênio?

Answer 1

N         H
14g   -  3g     
4,2g  - x g        
                      
14.x=4,2.3=

12,6/14=0,9 g
R:A massa de hidrogênio obtida em uma reação com 4,2g de nitrogênio é 0,9g

Answer 2

A massa de gás produzida nessa reação será de 5,2 g.

Para responder corretamente a questão, é necessário aprender mais sobre Leis Ponderais.

Leis Ponderais

Em uma reação química, as relações mássicas entre as substâncias que a compõem são ditadas pelas Leis Ponderais. Basicamente elas relacionam a quantidade (massa ou volume) das substâncias em uma dada reação química.

As Leis Ponderais são:

• Lei de Lavoisier - A massa total de reagentes será sempre igual a massa total dos produtos formados;

• Lei de Proust - A massa de cada reagente e de cada produto formado em uma reação química obedece uma proporção matemática única para aquele conjunto. Também chamada de Lei das Proporções Definidas;

• Lei de Dalton - Quando dois elementos formam duas ou mais substâncias diferentes, a proporção de pelo menos um deles irá variar em uma relação de números inteiros. Também chamada de Lei das Proporções Múltiplas.

Dessa forma, para a referida questão, primeiro aplicamos a Lei de Lavoisier para encontrar a massa total de gás amoníaco ($m_{NH3}$) formada a partir de 14 g de nitrogênio ($m_{N2}$) e 3 g de hidrogênio ($m_{H2}$):

$m_{NH3} =m_{N2} + m_{H2} \\\\m_{NH3} =14+ 3\\ \\m_{NH3} =17 g$

Com isso, a reação descrita na questão obedece a uma proporção nitrogênio:hidrogênio:amoníaco de 14:3:17, de acordo com a Lei de Proust. Ou seja, é necessário 14 g de Nitrogênio para produzir 17 g de amoníaco:

14 g N2 ------------------ 17 g NH3

Com isso, a partir de uma regra de três, podemos calcular a massa de amoníaco produzida a partir de 4,2 g de nitrogênio com quantidade suficiente de hidrogênio:

$14 g N_{2} ------ 17 g NH_{3} \\\\4,2 g N_{2} ------m_{NH3} \\\\\\14.m_{NH3}=17.4,2 \\\\14.m_{NH3}=71,4\\\\m_{NH3}=\frac{71,4}{14} \\\\m_{NH3}=5,1 g$

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