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Dificuldade: fácil

A reação de síntese do amoníaco pode ser traduzida por

$$\mathrm{N}_{2}(\mathrm{g})+3 \mathrm{H}_{2}(\mathrm{g}) \rightleftharpoons 2 \mathrm{NH}_{3}(\mathrm{g})$$

Na tabela seguinte, estão registadas, além das concentrações iniciais de $\mathrm{N}_{2}(\mathrm{g})$ e de $\mathrm{H}_{2}(\mathrm{g})$, as concentrações de equilíbrio das substâncias envolvidas na reação considerada relativas a um mesmo estado de equilíbrio do sistema, à temperatura $T$.

Admita que a reação ocorreu num reator com a capacidade de 1,00 L e que as substâncias envolvidas não participaram em nenhum outro processo.

Questão:

Verifique se inicialmente existia, ou não, $\mathrm{NH}_{3}$ no reator.

Apresente todas as etapas de resolução.

Fonte: Exame - 2015, 2ª fase
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Tabela Periódica
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Formulário

Fonte: IAVE

Fonte: IAVE

Resolução do Exercício:

Atendendo à estequiometria da reação, $\mathrm{N_2}$ é convertido em $\mathrm{NH_3}$ com uma razão de 1:2. Como a diferença entre as concentrações iniciais e de equilíbrio de $\mathrm{N_2}$ é equivalente à quantidade deste reagente convertido, visto que o volume do reator é de $1 \, \mathrm{dm}^3$, as concentrações das substâncias nestes são iguais às suas quantidades:

$$V = 1,00 \, \mathrm{L} = 1,00 \, \mathrm{dm}^3 \quad \quad\quad C = \frac{n}{V} \Leftrightarrow C = \frac{n}{1,00} \Leftrightarrow C = n$$$$n_i - n_{\text{convertido}} = n_e \Leftrightarrow n_{\mathrm{N_2}(\text{convertido})} = 0,200 - 0,144 \Leftrightarrow n_{\mathrm{N_2}(\text{convertido})} = 0,056 \, \mathrm{mol}$$$$n_{\mathrm{NH_3}} = 2 \times n_{\mathrm{N_2}(\text{convertido})} = 2 \times 0,056 = 0,112 \, \mathrm{mol}$$

Uma vez que a quantidade de amoníaco presente no sistema em equilíbrio químico é igual à quantidade desta substância produzida pela reação dos reagentes, conclui-se que este produto de reação não estava inicialmente presente no sistema.

Fonte: Mestre Panda

Assinala os critérios que a tua resposta incluiu corretamente:



Comentários

Adriana Rafaela Sousa
Criado em 14/05/2025 21:35

não entendi a ultima parte... eu fiz tudo com o reagente limitante (H2) e não com o N2

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Mestre Panda Adriana Rafaela Sousa
Criado em 15/05/2025 08:15

Ajustámos a resolução para ficar mais clara! Também podias ir por esse caminho e determinar a quantidade de H2 que reagiu (n = 0, 168 mol). Como sabes que a proporção entre a quantidade de H2 que reage e a quantidade de NH3 ​ que se forma é de 3:2, consegues calcular a quantidade de NH3 formada (0, 168 mol x 2/3) = 0,112 mol. O resto segue o mesmo raciocínio

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