Na produção de amônia (NH3), utilizada na fabricação de fertilizantes, o nitrogênio reage com o hidrogênio…
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
Na produção de amônia (NH3), utilizada na fabricação de fertilizantes, o nitrogênio reage com o hidrogênio segundo a equação química balanceada: N2(g) + 3 H2(g) ? 2 NH3(g). Em uma etapa do processo, há 9 mol de H2 disponíveis, enquanto o N2 está em excesso. Considere que a reação ocorre completamente. Com base na proporção entre os coeficientes da equação química, quantos mols de NH3 podem ser produzidos a partir de 9 mol de H2?
- A) 3 mol de NH₃
- B) 18 mol de NH₃
- C) 27 mol de NH₃
- D) 6 mol de NH₃
- E) 9 mol de NH₃
✅ Resposta correta: alternativa D
Resolução passo a passo
- Leia a equação balanceada: N2(g) + 3 H2(g) → 2 NH3(g). Ela mostra que 3 mol de H2 produzem 2 mol de NH3, na proporção 3:2.
- Monte a regra de três com o H2 disponível. Se 3 mol de H2 geram 2 mol de NH3, então 9 mol de H2 geram x mol de NH3, com x = 9 × 2 / 3.
- Calcule: 9 × 2 = 18 e 18 / 3 = 6. Logo, são produzidos 6 mol de NH3.
- Como o N2 está em excesso, o H2 é o reagente limitante e determina a quantidade de produto. Assim, a resposta correta é a alternativa D, 6 mol de NH3.
- Conferência com o gabarito oficial, que indica D. Não há divergência.
- Por que as outras estão erradas. A (3 mol) usa o coeficiente do H2 como se fosse a quantidade de NH3 ou divide 9 por 3 sem usar o coeficiente 2 do NH3. B (18 mol) multiplica 9 por 2 e não divide por 3, invertendo a proporção. C (27 mol) multiplica 9 por 3, usando o coeficiente do H2 no lugar da proporção. E (9 mol) supõe uma relação 1:1 entre H2 e NH3, ignorando os coeficientes da equação.
💡 Dica: Use a proporção estequiométrica da reação para calcular a quantidade de NH3.
Alternativa por alternativa
O aluno provavelmente dividiu 9 por 3 e parou aí, esquecendo que o NH3 tem coeficiente 2 na equação. Também pode ter tomado o coeficiente 3 do H2 como resultado.
Por que engana: Confundir a relação estequiométrica e calcular a quantidade de produto com base em uma quantidade errada de reagente.
O aluno multiplicou 9 pelo coeficiente 2 do NH3 e não dividiu pelo coeficiente 3 do H2, invertendo a proporção entre os reagentes e o produto.
O aluno multiplicou 9 pelo coeficiente 3 do H2, tratando a proporção como se o NH3 fosse produzido na mesma razão multiplicativa do reagente, sem interpretar a relação entre os coeficientes.
A equação indica que 3 mol de H₂ produzem 2 mol de NH₃. Assim, 9 mol de H₂ correspondem a: 9 × (2/3) = 6 mol de NH₃. Como o N₂ está em excesso, o H₂ é o reagente limitante.
O aluno supôs que 1 mol de H2 gera 1 mol de NH3, ignorando os coeficientes estequiométricos da equação balanceada.
Raio-X da questão
estequiometria, reação química
avaliacao
estequiometria de reações · cálculo de mols
Revisar cálculo estequiométrico e proporções molares em reações químicas.
Confundir a relação estequiométrica e calcular a quantidade de produto com base em uma quantidade errada de reagente.
ciencia_tecnologia
tomada_decisao
abstrato
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