Question

Para obtener por síntesis química 51 gramos de amoniaco (NH3), fue necesario emplear 20% en exceso de hidrógeno (H2) y 10% en exceso de nitrógeno (N2). ¿Qué cantidad de nitrógeno se ha utilizado? La ecuación respectiva es: N2 3H2 ---- 2NH3 Datos: PA (N) = 14, PA (H) = 1.

Answer 1

En la síntesis de amoníaco se han utilizado 23,1 gramos de nitrógeno.

Cantidad de moles de nitrógeno que reaccionan

Las relaciones estequiométricas establecen razones entre las cantidades de moles de las sustancias que intervienen. Así, si tenemos como resultado 51 gramos de amoníaco, la cantidad de moles es:

$n_{NH3}=\frac{m_{NH3}}{M_{NH3}}=\frac{m_{NH3}}{M_N+3M_H}=\frac{51g}{14\frac{g}{mol}+3.1\frac{g}{mol}}=3mol$

Como cada mol de nitrógeno genera 2 moles de amoníaco, la cantidad de moles de nitrógeno en juego es $\frac{3mol}{2}=1,5mol$.

Masa de nitrógeno utilizada

Si se ha utilizado nitrógeno con exceso del 10%, la cantidad de moles introducida es:

$n_N=1,5mol.1,1=1,65mol$

Y la masa equivalente de nitrógeno es:

$m_N=1,65mol.14\frac{g}{mol}=23,1g$