A estequiometria é um campo essencial na química, pois permite a realização de explicações quantitativas acerca das massas de substâncias e volumes de solução envolvidos em reações químicas. Através de tensões químicas balanceadas, podemos obter informações como a quantidade de reagente necessária para a produção de uma quantidade específica de produto ou a quantidade de produto que pode ser formada a partir de uma certa quantidade de reagente. Em resumo, a estequiometria examina as quantidades das substâncias consumidas e produzidas nas reações químicas (BROWN, LEMAY, BURSTEN, BURDGE, 2017).
BROWN, Theodore L.; LEMAY Jr., H. Eugene; BURSTEN, Bruce E.; BURDGE, Julia R. Química: a ciência central. 13. ed. São Paulo: Prentice Hall, 2017. Disponível em: Biblioteca Virtual. Acesso em: 12 jun. 2023.

Dentro do contexto apresentado no texto, suponha que um laboratório está interessado em produzir uma reação de síntese de amônia a partir do hidrogênio e do nitrogênio. A substância química balanceada para essa reação é N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g). O laboratório dispõe de 28 gramas de partículas (N2) e quer saber qual a massa de hidrogênio (H2) necessária para reagir completamente com todo o paciente.

Considerando as informações do texto, assinale a alternativa que aponta corretamente qual seria a massa do hidrogênio de acordo com o texto apresentado.

Question

A estequiometria é um campo essencial na química, pois permite a realização de explicações quantitativas acerca das massas de substâncias e volumes...

Ed · Answer

Para resolver essa questão, precisamos usar a estequiometria da reação dada:

$$ \text{N}_2(g) + 3\text{H}_2(g) \rightarrow 2\text{NH}_3(g) $$

1. **Identificar as massas molares**:
   - A massa molar do N₂ (nitrogênio) é aproximadamente 28 g/mol (14 g/mol para cada átomo de nitrogênio).
   - A massa molar do H₂ (hidrogênio) é aproximadamente 2 g/mol (1 g/mol para cada átomo de hidrogênio).

2. **Calcular a quantidade de mols de N₂**:
   - Temos 28 g de N₂. Portanto, a quantidade de mols de N₂ é:
   $$
   \text{Mols de N}_2 = \frac{28 \text{ g}}{28 \text{ g/mol}} = 1 \text{ mol}
   $$

3. **Usar a relação estequiométrica**:
   - A equação balanceada nos diz que 1 mol de N₂ reage com 3 mols de H₂. Portanto, para 1 mol de N₂, precisamos de:
   $$
   3 \text{ mols de H}_2
   $$

4. **Calcular a massa de H₂ necessária**:
   - A quantidade de H₂ necessária em mols é:
   $$
   3 \text{ mols de H}_2 = 3 \times 2 \text{ g/mol} = 6 \text{ g}
   $$

Portanto, a massa de hidrogênio necessária para reagir completamente com 28 gramas de N₂ é **6 gramas**.

Se houver opções de resposta, a alternativa correta deve indicar essa massa.

Ed · Answer

Para responder a essa pergunta, é necessário realizar um cálculo estequiométrico.

Primeiro, é preciso determinar a quantidade de matéria (em mol) do N2 disponível. Para isso, utiliza-se a massa molar do N2, que é 28 g/mol (14 g/mol x 2).

n(N2) = m(N2) / MM(N2) = 28 g / 28 g/mol = 1 mol

A equação química balanceada indica que são necessários 3 mols de H2 para reagir com 1 mol de N2. Portanto, a quantidade de matéria de H2 necessária será:

n(H2) = 3 x n(N2) = 3 mol

Por fim, é preciso determinar a massa de H2 correspondente a essa quantidade de matéria. Utilizando a massa molar do H2, que é 2 g/mol, temos:

m(H2) = n(H2) x MM(H2) = 3 mol x 2 g/mol = 6 g

Portanto, a alternativa correta é a letra C) 6 g.

Marcelo Cavalcanti · Answer

6g

Física

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