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Questão FC784682

A amônia é precursora dos fertilizantes nitrogenados, que são essenciais para a produção de alimentos no mundo. Estima-se que mais da metade da população mundial sobreviva graças a

Química

Instituto AOCP · 2021

A amônia é precursora dos fertilizantes nitrogenados, que são essenciais para a produção de alimentos no mundo. Estima-se que mais da metade da população mundial sobreviva graças ao desenvolvimento do processo Haber-Bosch e da produção da amônia. Nesse processo, a amônia é obtida a partir do nitrogênio e do hidrogênio na reação:

 

3H2(g) + N2(g) → 2NH3(g)

 

Em um reator catalítico de volume 700 litros, foram adicionados 10 litros de hidrogênio e 10 litros de nitrogênio, ambos líquidos, e essa mistura foi aquecida até 500ºC. Considerando que a massa específica do nitrogênio e a do hidrogênio, no estado líquido, sejam, respectivamente, iguais a 0,80 g/mL e a 0,07 g/mL, a massa de reagentes adicionada ao reator, em kg, foi igual a

  1. 0,87.
  2. 87.
  3. 8,7.
  4. 870.
  5. 8.700.
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Gabarito

Certo

Comentário do professor

A resposta correta é a alternativa C, correspondente a 8,7 kg.

Comece convertendo unidades: \(1\ \text{g/mL}=1\ \text{kg/L}\), portanto as densidades são \(0{,}80\ \text{kg/L}\) para N2 e \(0{,}07\ \text{kg/L}\) para H2.

Usando \(m=d\cdot V\):

\(m_{N_2}=0{,}80\ \text{kg/L}\times 10\ \text{L}=8{,}0\ \text{kg}\)
\(m_{H_2}=0{,}07\ \text{kg/L}\times 10\ \text{L}=0{,}7\ \text{kg}\)

Somando os reagentes: \(m_{total}=m_{N_2}+m_{H_2}=8{,}0+0{,}7=8{,}7\ \text{kg}\).

Observação: o aquecimento e a vaporização não alteram a massa adicionada ao reator, apenas o estado físico.

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