A reação de formação de amônia é dada pela equação: N2+H2→ NH3. Calcule a massa de NH3 q pode ser produzida ao reagir 1000g de N2 e 500g de H2?

Primeiro, deve balancear a reação:

N2 + 3H2 -> 2NH3

Sabendo que a massa molar de cada uma das substâncias (N=14g/mol; H=1g/mol):

N2 = 2x14 = 28 g/mol

H2 = 2x1 = 2 g/mol

NH3 = (1x14)+(3x1) = 17 g/mol

Voltando a equação, temos a proporção:

1 mol de N2 ----------------3 mols H2 ---------------- 2 mols NH3

1mol x 28 g/mol ------- 3 mol x 2 g/mol--------- 2 mol x 17 g/mol

28 g de N2-------------------6 g de H2------------------ 34 g de NH3

a) Assumindo que irá utilizar 500 g de H2

28 g de N2 ------------------ 6 g de H2 ----------------- 34 g de NH3

x ---------------- 500 g de H2 ---------------------- y

x = (500 x 28)/6 = 2333,3 g de N2 que seriam necessários.

Como o enunciado diz que só temos 1000g de N2, essa primeira opção não é possível. Então não irá calcular quanto NH3 seria formado.

Aqui já dá para perceber que o agente limitante é o N2 e H2 estará em excesso.

b) Agora assumindo que irá utilizar 1000 g de N2

28 g de N2 ------------------ 6 g de H2 ----------------- 34 g de NH3

1000g de N2 ---------------- y ---------------------- k

y = (6x1000)/28 = 214,3 g de H2 necessários para reagirem com 1000 g de N2.

Com esse cálculo, é confirmado que há um excesso de H2. Dos 500 g que possuímos, serão usados apenas 214,3 g. Então, sobrará:

500 - 214,3 = 285,7 g de H2

Por último, o cálculo de quanto será formado de NH3:

k = (1000x34)/28 = 1214, 3 g de NH3 serão formados.