Resposta:
P= 70,58%
m(excesso)= 333,3 Kg
Explicação:
Dados
P%(NH₃)= ?
m(H₂)= 100 Kg
m(N₂)= 800 Kg
m(NH₃)= 400 Kg
m(excesso)= ?
MM(H₂)= 2 g/mol
MM(N₂)= 28 g/mol
MM(NH₃)= 17 g/mol
Reação balanceada
3 H₂ + N₂ → 2 NH₃
- cálculo da massa de N₂ que deve reagir com 100 Kg de H₂
- pela estequiometria da equação química vemos que 3 mol de H₂ reage com 1 mol de N₂, produzindo 2 mol de NH₃ assim:
Regra de três
3 mol 1 mol
3 * 2g(H₂) ---- 28 g(N₂)
100 Kg(H₂) ---- m
m= 28 g * 100 Kg ÷ (2*3) g
m= 466,67 Kg
- como temos 800 Kg de N₂ e apenas 466,67 Kg participam da reação, o N₂ é o reagente em excesso;
- cálculo da massa teórica de NH₃ formada a partir de 100 Kg de H₂ (o cálculo deve ser efetuado a partir da substância limitante)
Regra de três
3 mol 2 mol
3 * 2g(H₂) ---- 2*17 g(NH₃)
100 Kg(H₂) ---- m
m= 2 * 17 g * 100 Kg ÷ (3*2) g
m(NH₃)= 566,7 Kg
- cálculo do rendimento %
Regra de três
566,7 Kg ---- 100%
400 Kg ------- P
P= 100% * 400 Kg ÷ 566,7 Kg
P= 70,58%
- cálculo da massa do reagente em excesso
- como temos 800 Kg de N₂ e apenas 466,67 Kg participam da reação, o excesso de N₂ é de:
m(excesso)= 800 Kg - 466,7 Kg
m(excesso)= 333,3 Kg
