Em uma unidade industrial brasileira de produção de fertilizantes, a amônia é obtida pela reação entre…
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
Em uma unidade industrial brasileira de produção de fertilizantes, a amônia é obtida pela reação entre nitrogênio e hidrogênio, representada pela equação química balanceada: N2(g) + 3 H2(g) ? 2 NH3(g). Em determinada operação, 4 mol de H2 são totalmente consumidos, sem excesso de reagentes nem perdas no processo. Com base na equação química e nos dados da operação, qual é a quantidade de N2 necessária para consumir totalmente os 4 mol de H2?
- A) 2 mol de N₂
- B) 1/3 mol de N₂
- C) 4 mol de N₂
- D) 4/3 mol de N₂
- E) 2/3 mol de N₂
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Leia a equação balanceada: N2(g) + 3 H2(g) → 2 NH3(g). Ela indica que 1 mol de N2 reage com 3 mol de H2.
- Monte a proporção entre N2 e H2: 1 mol de N2 está para 3 mol de H2, ou seja, a razão é 1/3.
- Para 4 mol de H2, faça a regra de três: n(N2) = 4 × (1/3) = 4/3 mol de N2.
- Conferindo, 4/3 mol de N2 reagem com 4 mol de H2 porque 4/3 × 3 = 4, mantendo a proporção da equação.
- Comparando com o gabarito oficial (D, 4/3 mol de N2), o resultado obtido coincide, portanto o gabarito está correto.
- Por que as outras estão erradas: A (2 mol) confunde a quantidade de N2 com o coeficiente do NH3 produzido; B (1/3 mol) usa apenas a razão 1/3 sem multiplicar pelos 4 mol de H2; C (4 mol) supõe proporção 1:1, ignorando o coeficiente 3 do H2; E (2/3 mol) inverte a relação, usando o coeficiente do NH3 e o do H2 e não a do N2.
💡 Dica: Utilize a estequiometria da reação para calcular a quantidade de N2.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente tomou o coeficiente 2 do NH3 como se fosse a quantidade de N2, sem relacionar N2 com H2 na equação.
O aluno usou a razão 1/3 corretamente, mas esqueceu de multiplicar pelos 4 mol de H2 dados no enunciado, tomando a proporção por unidade como resposta final.
O aluno supôs que N2 e H2 reagem na proporção 1:1 e transferiu a quantidade de H2 diretamente para o N2, ignorando o coeficiente 3 do hidrogênio.
Por que engana: Confundir a proporcao molar entre H2 e N2 na reacao, usando valores errados ou nao balanceando a equacao corretamente.
A equação indica que 1 mol de N₂ reage com 3 mol de H₂. Portanto, para 4 mol de H₂, a quantidade necessária de N₂ é calculada por n(N₂) = 4 × (1/3) = 4/3 mol.
O aluno calculou a razão usando o coeficiente 2 do produto ou inverteu o numerador e o denominador da proporção, chegando a 2/3 em vez de 1/3 por mol de H2.
Raio-X da questão
reação de síntese de amônia
avaliacao
reacao quimica balanceada · proporcoes molares
Revisar a estequiometria das reações químicas.
Confundir a proporcao molar entre H2 e N2 na reacao, usando valores errados ou nao balanceando a equacao corretamente.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
cientifico
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