Para resolver essa questão, precisamos primeiro balancear as equações químicas apresentadas, para que possamos utilizar as proporções estequiométricas corretamente. As equações balanceadas são:
I) 4NH3 + 2NO + O2 → 4HNO3 + 2H2O
III) 4HNO3 + NO → 5HNO3 + H2O
Agora, podemos utilizar a relação entre as massas moleculares e as proporções estequiométricas para calcular a massa de NH3 necessária para produzir 6,3g de HNO3.
Vamos começar pela equação III, que relaciona o HNO3 diretamente com o NH3:
4HNO3 + NO → 5HNO3 + H2O
A proporção estequiométrica indica que para cada 4 mols de HNO3, são necessários 1 mol de NH3. Calculando a massa molar do HNO3, temos:
massa molar do HNO3 = 1 x massa molar do H + 1 x massa molar do N + 3 x massa molar do O
massa molar do HNO3 = 1 + 14 + 3 x 16
massa molar do HNO3 = 63 g/mol
Agora, podemos calcular quantos mols de HNO3 correspondem a 6,3g:
mols de HNO3 = massa / massa molar
mols de HNO3 = 6,3 / 63
mols de HNO3 = 0,1 mol
Como a proporção estequiométrica é de 4 mols de HNO3 para 1 mol de NH3, temos:
mols de NH3 = mols de HNO3 / 4
mols de NH3 = 0,1 / 4
mols de NH3 = 0,025 mol
Finalmente, podemos calcular a massa de NH3 necessária:
massa de NH3 = mols de NH3 x massa molar do NH3
massa de NH3 = 0,025 x 17
massa de NH3 = 0,425 g
Portanto, a alternativa correta é a letra C), 0,25g de NH3.
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