A ureia pode ser preparada a partir da amônia: NHX3(g)+COX2(g)→OC(NHX2)X2(s)+HX2O(l) \ce{ NH3(g) + CO2(g) -> OC(NH2)2(s) + H2O(l) } Uma batelada foi preparada com 14 kg\pu{14 kg} de amônia e 22 kg\pu{22 kg} de COX2\ce{CO2}.

  1. Identifique o reagente limitante.

  2. Determine a massa de ureia formada na reação.

  3. Determine a massa de reagente em excesso que permanece ao final da reação.

Gabarito

A reação balanceada é a seguinte: 2NH3(g)+CO2(g)→OC(NH2)2(s)+H2O(l)2NH_{3(g)}+CO_{2(g)}\rightarrow OC(NH_{2})_{2(s)}+H_{2}O_{(l)} Cálculo do número de mols reacional: NNH3=nNH32=14 kg17 g mol−12=0,4 kmolN_{NH_{3}}= \frac{n_{NH_{3}}}{2}=\frac{\frac{14\,kg}{17\,g\,mol^{-1}}}{2}=0,4\,kmol NCO2=nCO21=22 g44 g mol−11=0,5 kmolN_{CO_{2}}=\frac{n_{CO_{2}}}{1}=\frac{\frac{22\,g}{44\,g\,mol^{-1}}}{1}=0,5\,kmol Como NCO2>NNH3N_{CO_{2}} > N_{NH_{3}}, NH3NH_{3} será o limitante Cálculo da massa de ureia: m=(0,4 kmol)×1×(60 gmol)=24 kg m = (0,4\,kmol)\times 1 \times(\pu{60 g//mol}) = \pu{24 kg} Cálculo do número de mols reacional em excesso: ΔN=0,5−0,4=0,1 k\Delta N= 0,5-0,4= 0,1\,k Cálculo do número de mols de em excesso: nCO2=0,1⋅1=0,1 kmoln_{CO_{2}}=0,1\cdot1=0,1\,kmol Cálculo da massa de reagente em excesso: m=n⋅Mm=n\cdot M m=0,1⋅44=4,4 kgm=0,1\cdot44=4,4\,kg