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Em uma fábrica de fertilizantes, ocorre a seguinte reação exotérmica durante a produção de amônia (NH3): N2(g) + 3H2(g) -> 2NH3(g) As entalpias mol...

Em uma fábrica de fertilizantes, ocorre a seguinte reação exotérmica durante a produção de amônia (NH3): N2(g) + 3H2(g) -> 2NH3(g) As entalpias molares de formação (ΔHf°) das substâncias envolvidas são: N2(g), 0 kJ/mol; H2(g), 0 kJ/mol; e NH3(g), -45,9kJ/mol. (a) Calcule a variação de entalpia da reação (ΔHr) baseado nas informações fornecidas. (b) Classifique essa reação como exotérmica ou endotérmica e justifique sua resposta. (c) Supondo que a fábrica produza 1000 mol de NH3 por dia, determine a quantidade de energia liberada diariamente na forma de calor durante a produção de amônia.

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(a) Para calcular a variação de entalpia da reação (ΔHr), é necessário somar as entalpias molares de formação dos produtos e subtrair das entalpias molares de formação dos reagentes, multiplicando cada valor pelo coeficiente estequiométrico correspondente. Assim: ΔHr = (2 x ΔHf°(NH3)) - (ΔHf°(N2) + 3 x ΔHf°(H2)) ΔHr = (2 x (-45,9 kJ/mol)) - ((0 kJ/mol) + 3 x (0 kJ/mol)) ΔHr = -91,8 kJ/mol (b) A reação é exotérmica, pois a variação de entalpia (ΔHr) é negativa, indicando que há liberação de calor para o ambiente. (c) Para determinar a quantidade de energia liberada diariamente na forma de calor durante a produção de amônia, é necessário multiplicar a quantidade de mols de NH3 produzidos por dia pelo valor da variação de entalpia da reação (ΔHr). Assim: Energia liberada = ΔHr x quantidade de mols de NH3 produzidos por dia Energia liberada = -91,8 kJ/mol x 1000 mol/dia Energia liberada = -91.800 kJ/dia Portanto, a fábrica libera 91.800 kJ de energia diariamente na forma de calor durante a produção de amônia.

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