Num processo industrial representado por N2 + 3 H2 ? 2 NH3, entram 28,0 kg de N2 e 10,0 kg de H2. Ao final…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar as propriedades dos materiais para avaliar a adequação de seu uso em diferentes aplicações (industriais, cotidianas, arquitetônicas ou tecnológicas) e/ ou propor soluções seguras e sustentáveis considerando seu contexto local e cotidiano.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
Num processo industrial representado por N2 + 3 H2 ? 2 NH3, entram 28,0 kg de N2 e 10,0 kg de H2. Ao final obtém-se 12,5 kg de NH3. Calcule: a) o reagente limitante; b) a massa teórica de NH3; c) o rendimento percentual do processo.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Dados: 28,0 kg N2 (28 000 g) ? n(N2)=28 000/28=1 000 mol; 10,0 kg H2 (10 000 g) ? n(H2)=10 000/2=5 000 mol. Necessidade estequiométrica: para 1 000 mol N2 são necessários 3 000 mol H2; há 5 000 mol H2 disponível, logo N2 é reagente limitante. Moles teóricos NH3 = 2·n(N2) = 2·1 000 = 2 000 mol. Massa teórica NH3 = 2 000·17 g = 34 000 g = 34,0 kg. Rendimento percentual = (massa real / massa teórica)·100 = (12,5 / 34,0)·100 ˜ 36,8%. Resumo: reagente limitante = N2; massa teórica NH3 = 34,0 kg; rendimento ˜ 36,8%.
Explicação
1) Converter massas em moles: n=N/PM. 2) Comparar moles segundo coeficientes (1 N2 requer 3 H2) para identificar limitante. 3) Usar n(N2_lim) para obter n(NH3)=2·n(N2). 4) Converter moles NH3 em massa e calcular rendimento = (real/teórico)·100.
Raio-X da questão
reagente limitante e rendimento
avaliacao
estequiometria de reações químicas · cálculo de rendimento percentual
Revisar cálculos de reagente limitante e rendimento percentual.
O aluno pode confundir a quantidade de reagentes e não identificar corretamente o reagente limitante, levando a um cálculo incorreto do rendimento.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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