Considere a reação do processo Haber-Bosch: N2(g) + 3 H2(g) ? 2 NH3(g). Em uma planta entram 1000 kg de N2 e…

Questão

Considere a reação do processo Haber-Bosch: N2(g) + 3 H2(g) ? 2 NH3(g). Em uma planta entram 1000 kg de N2 e 400 kg de H2. Determine: a) reagente limitante; b) massa teórica de NH3 produzida; c) massa obtida se o rendimento for 78%. Use massas molares N2=28.02 g·mol-1, H2=2.016 g·mol-1, NH3=17.031 g·mol-1.

✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.

Resposta esperada

a) Reagente limitante: N2. Cálculos: n(N2)=1 000 000 g/28.02 = 35 689 mol; n(H2)=400 000 g/2.016 = 198 413 mol ? H2 em excesso (necessário 3·35 689=107 067 mol). NH3 teórico = 2·35 689 = 71 378 mol ? massa = 71 378·17.031 = 1 215 640 g = 1 215.64 kg. Com rendimento 78%: massa obtida = 0.78·1 215.64 = 948.20 kg.

Explicação

Passos: (1) converter massas em mols; (2) usar razão estequiométrica para comparar necessidade de H2 (3 mol H2 por 1 mol N2); (3) calcular mols de NH3 a partir do limitante; (4) converter mols de NH3 em massa; (5) aplicar rendimento percentual.

Raio-X da questão

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