(PUC-SP) Os gases nitrogênio (N2) e oxigênio (O2) podem reagir em diversas proporções, formando diferentes óxidos de nitrogênio (NxOy). Emuma determinada condição foram colocadosem um reator 32,0 g de O2e 20,0 g de N2.Terminada areação, supondo a formação deapenas um tipo de óxido, é coerente afirmarque foram obtidos:
a) 52,0 g de N O2 3.
b) 40,0 g de NO, restando 12,0 g de O2semreagir.
c) 48,0 g de NO, restando 4,0 g de N2semreagir.
d) 46,0 g de NO2, restando 6,0 g de N2semreagir.
e) 50,0 g de N O2 3, restando 2,0 g de O2semreagir.
preciso da forma como se faz e a solução, por favor.
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Antes de mais nada, ofereço o macete para todos os cálculos estequiométricos (envolvendo quantidades em reações químicas): observe a reação primordial! Por exemplo...
H2 + O2 --------> H2O
Lembre-se de balancear:
H2 + 1/2 O2 --------> H2O ou, multiplicando o mesmo por 2 para tirar a fração:
2 H2 + O2 --------> 2 H2O
Quais valores padrão temos aí? Vou pegar a última equação de formação da água:
- Massa molecular:
2 H2 = 4 g/mol
O2 = 32 g/mol
2 H2O = 36 g/mol
Logo:
4 g de H2 + 32 g de O2 = 36 g de água líquida
E se nós brincássemos com as quantidades? Digamos que estou fazendo isso:
2 g de H2 + 17 g de O2, quanto se formará de água? 19 g? ERRADO! Temos de observar se existe reagente em excesso e reagente limitante. Como? Regra de três!
Primeiro (lembre-se de associar sempre com a reação original): se 4 g de H2 necessitam de 32 g de O2, 2 g de H2 necessitará de quantas gramas de O2?
4g ---------- 32 g
2 g ---------- x
x = 16 g. Logo precisamos de 16 g de O2. Ué, mas não falei que coloquei 17 g? Então quanto sobra? 1 g de O2 em excesso, consequentemente O2 é o reagente em excesso e o H2 é o reagente limitante, que cessa a reação após atingir as quantidades estequiométricas ideais.
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Vamos ao exercício agora! Uma dica é fazer a reação formando os diferentes compostos de NxOy. Vou dar dicas:
a) O2 + N2 --------> 2 NO
ou
b) 2 O2 + N2 --------> 2 NO2
Tentarei com a primeira.
a) Massas moleculares:
O2 = 32 g
N2 = 28 g
2 NO = 60 g
Portanto, 32 g de O2 + 28 g de N2 = 60 g de NO
E então analisemos as quantidades que o exercício dá: 32 g de O2 + 20 g de N2 = ??? g de NO
Se 28 g de N2 necessitam de 32 g de O2, 20 g de N2 necessitará de quantas gramas de O2?
28 g ---------- 32 g
20 g ---------- x
x = aproximadamente 23 g de O2, mas se coloquei 32 g, sobram 9 g sem reagir. Nenhuma alternativa bate, então vamos tentar a outra reação. Dessa fez vou fazer direto, do jeito que gosto.
2 O2 + N2 --------> 2 NO2
64 g + 28 g -------> 92 g (reação padrão)
32 g + 20 g -------> ??? g (reação com os dados oferecidos pelo enunciado)
De olho observamos que a quantidade de O2 cai pela metade, então por lógica precisaríamos da meta da quantidade padrão de N2, isto é, 14 g, o que faz sobrar 20 g - 14 g = 6 g sem reagir. Se não entendeu, tranquilamente faço com regra de três também:
64 g ---------- 28 g
32 g ---------- y
y = 14 g de N2. Se coloquei 20 g, sobram 6 g sem reagir. Alternativa d)
Espero que tenha entendido. Dúvidas? Acesse meu site: http://davidsonlima.wordpress.com/
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