Na síntese de amônia N2 + 3 H2 ? 2 NH3 reagiram 28,0 g de N2 e 9,0 g de H2; obtiveram-se 10,0 g de NH3…
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
Na síntese de amônia N2 + 3 H2 ? 2 NH3 reagiram 28,0 g de N2 e 9,0 g de H2; obtiveram-se 10,0 g de NH3. Calcule o rendimento percentual.
- A) 10,0 % de rendimento.
- B) 50,0 % de rendimento.
- C) 70,0 % de rendimento.
- D) 29,4 % (aprox.).
- E) 15,0 % de rendimento.
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Converter as massas em mols. N2 tem massa molar 28 g/mol, então 28,0 g de N2 correspondem a 1,0 mol. H2 tem massa molar 2 g/mol, então 9,0 g de H2 correspondem a 4,5 mol. NH3 tem massa molar 17 g/mol.
- Identificar o reagente limitante pela equação N2 + 3 H2 -> 2 NH3. Para 1,0 mol de N2 são necessários 3,0 mol de H2, e temos 4,5 mol, portanto o H2 está em excesso e o N2 é o reagente limitante.
- Calcular a massa teórica de NH3. Pela proporção de 1 mol de N2 para 2 mol de NH3, formam-se 2,0 mol de NH3, ou seja, 2,0 x 17 = 34,0 g. Essa é a massa máxima possível, considerando o rendimento de 100%.
- Calcular o rendimento percentual. Rendimento = (massa obtida / massa teórica) x 100 = (10,0 / 34,0) x 100 = 29,4%.
- Comparar com o gabarito. Minha resolução coincide com o gabarito oficial, alternativa D. As demais estão erradas: A) 10,0% seria o valor numérico da massa obtida tomado como percentual, sem cálculo da massa teórica; B) 50,0% decorre de usar uma massa teórica de cerca de 20 g, o que resulta de erro na massa molar do NH3; C) 70,0% não corresponde a nenhuma razão correta entre massa obtida e teórica; E) 15,0% resulta de uma massa teórica de cerca de 67 g, que não é obtida pela estequiometria correta.
💡 Dica: Calcule a quantidade teórica de NH3 e compare com a obtida.
Alternativa por alternativa
Tomou a massa obtida de 10,0 g como se fosse o próprio percentual de rendimento, sem calcular a massa teórica de NH3 a partir da equação.
Calculou uma massa teórica de cerca de 20 g de NH3, provavelmente por erro na massa molar do NH3 ou na proporção estequiométrica, e então dividiu 10 por 20.
Confundiu rendimento com a proporção de reagente consumido (por exemplo, a fração de H2 que reage, cerca de 6 g de 9 g) e não com a razão entre massa obtida e massa teórica do produto.
Por que engana: O aluno pode confundir a relação entre a massa dos reagentes e a massa do produto, levando a um cálculo incorreto do rendimento percentual.
n(N2)=28,0/28,02˜1,00 mol (limitante); gera 2,00 mol NH3 ? m teórica=2,00·17,03=34,06 g; rendimento=10,0/34,06·100˜29,4%.
Errou o cálculo da massa teórica de NH3 (cerca de 67 g) ao aplicar a estequiometria, o que leva a um rendimento aparente de 15%.
Raio-X da questão
rendimento percentual
avaliacao
rendimento percentual · estequiometria
Revisar cálculos de rendimento em reações químicas.
O aluno pode confundir a relação entre a massa dos reagentes e a massa do produto, levando a um cálculo incorreto do rendimento percentual.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
Questões parecidas com resolução
- Uma unidade experimental de redução de minério avalia a produção de ferro usando a reação balanceada Fe2O3 + 3 H2 -> 2…
- Uma cooperativa de reciclagem testa três lotes de magnésio com ácido clorídrico para estimar a produção de hidrogênio. A…
- — Dá para encher um balão com o gás que sai desse frasco? — perguntou um funcionário de uma lavanderia ao observar a…
- Em uma estação brasileira de tratamento de água, o sulfato de alumínio é usado para aglomerar partículas suspensas. Em…
- — “Depois que a caixa-d’água foi ligada à caldeira do prédio, a resistência começou a formar uma crosta branca”…
- "O gesso so pega direito quando a agua entra na estrutura", comentou um mestre de obras ao preparar a massa para…
🔎 Procurar outra questão
Procure no banco do GeraProva pelo tema ou por um trecho do enunciado. Cada questão já vem com resolução comentada e a análise de cada alternativa.
Professor: monte a prova com questões como esta, com gabarito e folha de respostas, em 30 segundos. Ver planos · Blog