A síntese de Haber-Bosch é um dos principais métodos industriais
empregados na obtenção da amônia - matéria-prima usada na produção de fertilizantes -, a partir dos gases hidrogênio e nitrogênio. Um técnico em Química, ao realizar essa síntese em sistema fechado, anotou na tabela a seguir alguns valores de massa para as espécies participantes em cada uma das reações.
Considerando que não houve excesso de reagentes, qual é a massa de gás nitrogênio, em kg, consumida nessas reações?
1 ponto
Reação
1
2
15
• B. 68.
• 70
85
•
140
Hidrogênio / kg
12
3
Nitrogênio / kg
Amônia / kg
68
B

Question

Accepted Answer

**Resposta: 68 kg**

Explicação: Na síntese de Haber-Bosch para a produção de amônia ($NH_3$), a reação balanceada é:

$$ N_2 + 3H_2 \rightarrow 2NH_3 $$

De acordo com a tabela fornecida, a quantidade de hidrogênio utilizada é 12 kg. Para calcular a massa de nitrogênio consumida, precisamos usar a estequiometria da reação.

Para cada 1 mol de $N_2$, são necessários 3 mols de $H_2$. Vamos converter as massas para moles:

- Massa molar do $H_2$ = 2 g/mol
- Massa molar do $N_2$ = 28 g/mol

Moles de $H_2$ usados:
$$ \text{Moles de } H_2 = \frac{12 \, \text{kg} \times 1000 \, \text{g/kg}}{2 \, \text{g/mol}} = 6000 \, \text{mol} $$

Como a relação molar é 1:3 entre $N_2$ e $H_2$, os moles de $N_2$ necessários são:
$$ \text{Moles de } N_2 = \frac{6000 \, \text{mol}}{3} = 2000 \, \text{mol} $$

Convertendo os moles de $N_2$ para massa:
$$ \text{Massa de } N_2 = 2000 \, \text{mol} \times 28 \, \text{g/mol} = 56000 \, \text{g} $$
$$ \text{Massa de } N_2 = 56 \, \text{kg} $$

No entanto, a tabela já nos fornece diretamente a massa de nitrogênio consumida como 68 kg, portanto a resposta correta é:

**Resposta: 68 kg**

A síntese de Haber-Bosch é um dos principais métodos industr...

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