1. Ecuación química equilibrada:
La reacción del proceso de Haber es:
N₂ (g) + 3h₂ (g) ⇌ 2nh₃ (g)
Esto nos dice que 3 moles de gas de hidrógeno (H₂) reaccionan para producir 2 moles de amoníaco (NH₃).
2. Relación mole:
La relación molar entre hidrógeno y amoníaco es 3:2. Esto significa que cada 2 moles de amoníaco producidos, se consumen 3 moles de hidrógeno.
3. Suponiendo el comportamiento ideal del gas:
Podemos usar la ley de gas ideal para relacionar los lunares y el volumen. Dado que estamos lidiando con gases a temperatura y presión constante, podemos suponer que el volumen es directamente proporcional al número de moles.
4. Cálculo:
* Dado que tenemos 16 l de amoníaco, necesitamos averiguar cuántos litros de hidrógeno se necesitan para producir esa cantidad.
* Usando la relación molar, sabemos que se necesitan 3 moles de hidrógeno por cada 2 moles de amoníaco. Esto se traduce en una relación de volumen de 3:2.
* Para encontrar el volumen de hidrógeno, podemos configurar una proporción:
(3 l h₂) / (2 l nh₃) =(x l h₂) / (16 l nh₃)
* Resolución de x (el volumen de hidrógeno):
x =(3 l h₂ * 16 l nh₃) / (2 l nh₃) =24 l h₂
Respuesta: Se usaron 24 litros de gas de hidrógeno para producir 16 litros de amoníaco.