question

Qual e o Volume com a informacao fornecida?

um fabricante de fertilizantes usa a reação entre hidrogênio e nitrogênio para criar amônia, NH3. Se 9,5 X 10 ^ 3 moles de hidrogênio e 1,7 X 10 ^ 3 moles de nitrogênio reagem a 277 K e 1,25 atm, que volume de amônia é produzida?


resposta Resposta

Eu ensinei química há mais de 40 anos e realizei uma série de oficinas para professores, e eu sempre defendi que representam reações que realmente ocorrem. Amônia não é produzida a uma temperatura de 277K e 1,25 atm. Isso varia de planta para planta, mas a temperatura é mais parecido com 400 a 500 a pressões de 200 atm ou mais. A reação é muito ineficiente e requer um catalisador. Apenas cerca de 15 a 20% do H2 e N2 reagem um passa através do reator tornar NH3. O reagido N2 e H2 é reciclado e voltar para o fluxo de gás. E para cobri-lo, a amônia produzida no estado líquido, não um gás.

Tanto o escritor desta questão não conhece nada melhor, ou é preguiçoso demais para descobrir o que vai demorar para tornar o problema mais realista.

Qualquer hora que eu escrevo uma pergunta que não é razoável, começo o problema com a palavra "Fingir...". Então neste caso, nós deve fingir que uma reação ocorre em 277K e 1,25 atm, e nós vou fingir que a reação vai para conclusão, nenhum dos quais são particularmente precisas. Com essas condições, não temos a pretensão de que o produto é um gás.



3H2(g) .......+....... N2(g) ......>.... 2NH3(g)
9,5 x 10 ^ 3 mol... 1.7 x 10 ^ 3 mol...??? mol

Podemos jogar, "what if". Se o N2 é o reagente limitante, então teremos três vezes 1.7 x 10 ^ 3 Mols de H2, que é de 5,1 x 10 ^ 3 Mols de H2, mas temos 9,5 x 10 ^ 3 moles, que é em excesso. Portanto, N2 é o reagente limitante e faremos 3.4 x 10 ^ 3 Mols de amônia.

Em seguida, para encontrar o volume, usaremos a equação de gás ideal, PV = nRT. Resolver para V
V = nRT / P
V = 3,4 x 10 ^ 3 mol x 0.0821 Latm/molK 277 x K / 1,25 atm
V = 62.000 L... para dois dígitos significativos

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