Questão 8836
PUC 2016
(PUCMG - 2016)
Um químico chamado Fritz Haber, em 1918, recebeu o prêmio Nobel de Química pela síntese da amônia por meio de seus respectivos elementos, ou seja, partindo-se dos gases Nitrogênio e Hidrogênio.
Com a finalidade de produzir NH3 gasoso, um pesquisador, empregando a proposta feita por Haber, fez o uso de 200 L de N2, medidos em CNTP (273,15 K e 1 atm) e de 200 L medidos a 373 K e 1 atm de H2. A quantidade, em gramas, de amônia produzida foi de aproximadamente:
Dados: 0,08 atm•L•mol-1•K-1.
346 g
146,38 g
350,64 g
74 g
Gabarito:
74 g
Resolução:
A questão refere-se ao processo de Haber-Bosch, que produz amônia a partir dos gases nitrogênio e hidrogênio. Vamos então resolver por passos essa questão:
I) Construir a equação química:
Pelas informações do texto, a amônia deve ser produzida a partir de e
. Desse modo, temos:
Porém, essa reação não está balanceada. Assim, temos:
II) Calcular os números de mol de e
* Para o :
* Para o :
III) Voltando para a reação, temos:
6,70 mol 9,15 mol
Vemos que o nitrogênio está em excesso. Portanto o que realmente acontece é:
6,70 mol 2,23 mol ( Que é 6,70/3)
Assim, a quantidade de amônia formada, de acordo com a estequiometria, é:
Como um mol de amônia pesa 17g, temos:
A opção mais próxima é 74g