Questão de Química — Representação das transformações químicas — FUNDATEC 2026
Química›Representação das transformações químicas
Código
qg686275
Banca
FUNDATEC
Órgão
IFC-SC
Ano
2026
Nível
Superior
Cargo
Professor EBTT - Química
A amônia pode ser produzida industrialmente através da seguinte reação:N₂(g) + H₂(g) → NH₃(g)Em um experimento, 28 g de N₂ reagiram com 9 g de H₂, produzindo-se 30,6 g de NH₃. Com base no balanceamento da equação e nos cálculos estequiométricos, analise as assertivas abaixo:I. O hidrogênio é o reagente limitante.II. A reação obedece à Lei da Conservação das Massas e à Lei das Proporções Definidas.III. A massa teórica de amônia produzida é 34 g.IV. O rendimento da reação é de 85%.V. A massa de nitrogênio em excesso que não reage é 3,5 g.Quais estão corretas?
AApenas I e III.
BApenas II e III.
CApenas II, IV e V.
DApenas I, II, III e IV.
EApenas I, III, IV e V.
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GabaritoB — Apenas II e III.
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Estequiometria: reagente limitante, rendimento e leis ponderais
Gabarito: letra B — estão corretas apenas as assertivas II e III. O balanceamento da reação N₂ + 3 H₂ → 2 NH₃ mostra que 28 g de N₂ (1 mol) reagem com 6 g de H₂ (3 mol), formando 34 g de NH₃ (2 mol). Como foram usados 9 g de H₂, o hidrogênio está em excesso (3 g), sendo o nitrogênio o reagente limitante; a massa teórica de NH₃ é 34 g, e o rendimento real é de 90% (30,6/34). A assertiva II está correta porque a reação respeita a Lei de Lavoisier (conservação das massas) e a Lei de Proust (proporções definidas).
A estequiometria é o cálculo das quantidades de reagentes e produtos em uma reação química, baseado nos coeficientes da equação balanceada. Esses coeficientes indicam a proporção em mols entre as substâncias. No caso da síntese da amônia, a equação balanceada é:
N₂(g) + 3 H₂(g) → 2 NH₃(g)
Isso significa que 1 mol de N₂ reage com 3 mols de H₂ para produzir 2 mols de NH₃. Usando as massas molares (N = 14 g/mol, H = 1 g/mol), temos: 1 mol de N₂ = 28 g; 3 mols de H₂ = 6 g; 2 mols de NH₃ = 34 g. Portanto, a proporção mássica é 28 g de N₂ para 6 g de H₂, formando 34 g de NH₃.
No experimento, foram usados 28 g de N₂ e 9 g de H₂. Para reagir completamente com 28 g de N₂, seriam necessários apenas 6 g de H₂. Como há 9 g disponíveis, o H₂ está em excesso (3 g não reagem), e o N₂ é o reagente limitante — é ele que determina a quantidade máxima de produto. A massa teórica de NH₃ é calculada a partir do limitante: 28 g de N₂ produzem 34 g de NH₃. O rendimento real foi de 30,6 g, então o rendimento percentual é (30,6 / 34) × 100 = 90%.
As leis ponderais são fundamentais para entender a questão. A Lei de Lavoisier (conservação das massas) afirma que, em um sistema fechado, a massa total dos reagentes é igual à massa total dos produtos. A Lei de Proust (proporções definidas) estabelece que uma mesma substância sempre contém os mesmos elementos em proporções fixas em massa. Ambas são obedecidas pela reação de formação da amônia, pois a proporção N₂:H₂:NH₃ é sempre 28:6:34.
A pegadinha da banca está em inverter o reagente limitante e errar o cálculo do rendimento. O candidato apressado pode pensar que, por ter mais massa de H₂ (9 g) do que a proporção exige (6 g), o H₂ seria o limitante — mas é exatamente o contrário: o excesso de H₂ indica que ele não é o limitante. Além disso, o rendimento de 85% é um distrator: o valor correto é 90%, e a massa de N₂ em excesso não é 3,5 g, pois quem está em excesso é o H₂ (3 g), não o N₂.
Guarde a sequência de resolução: balancear → converter massas em mols → identificar o limitante → calcular a massa teórica do produto → calcular o rendimento. É exatamente nessa ordem que as assertivas serão julgadas.
Reagentes e produto na síntese da amônia — só N₂: 28 g; só H₂: 3 g; só NH₃: 30,6 g; N₂∩H₂: 0; N₂∩NH₃: 0; H₂∩NH₃: 0; N₂∩H₂∩NH₃: 0
Item I — ❌ Incorreto
Afirma que o hidrogênio é o reagente limitante. Está errado: o H₂ está em excesso. Para 28 g de N₂ (1 mol), são necessários 6 g de H₂ (3 mol). Como foram usados 9 g, sobram 3 g de H₂. O reagente limitante é o N₂, pois é ele que se esgota primeiro e determina a quantidade de produto formado.
Item II — ✅ Correto
A reação obedece à Lei da Conservação das Massas (Lavoisier) e à Lei das Proporções Definidas (Proust). Na reação balanceada, 28 g de N₂ + 6 g de H₂ = 34 g de NH₃, mantendo a massa total constante. A proporção mássica fixa (28:6:34) é a essência da Lei de Proust.
Item III — ✅ Correto
A massa teórica de amônia produzida é 34 g. Pela estequiometria, 1 mol de N₂ (28 g) produz 2 mols de NH₃ (2 × 17 g = 34 g). Como o N₂ é o limitante e está totalmente consumido, a massa teórica máxima é 34 g.
Item IV — ❌ Incorreto
O rendimento da reação não é 85%, mas sim 90%. O rendimento percentual é calculado pela razão entre a massa real e a massa teórica: (30,6 g / 34 g) × 100 = 90%. O valor 85% é um distrator, pois não corresponde a nenhum cálculo direto com os dados fornecidos.
Item V — ❌ Incorreto
A massa de nitrogênio em excesso não é 3,5 g. Na verdade, o N₂ não está em excesso — ele é o reagente limitante e reage completamente. Quem está em excesso é o H₂, com 3 g sobrando (9 g fornecidos − 6 g consumidos).
Conclusão: corretos apenas os itens II e III, portanto a alternativa correta é a letra B.