A equação química balanceada para a reação entre nitrogênio e hidrogênio para formar amônia é:

$$N_2 + 3H_2 \rightarrow 2NH_3$$

Para determinar o reagente limitante, precisamos calcular o número de moles de cada reagente e compará-los com a razão estequiométrica na equação balanceada.

1. Calcule o número de moles de nitrogênio:

Moles de nitrogênio =massa / massa molar

Moles de nitrogênio =150,0 g / 28,01 g/mol =5,35 mol

2. Calcule o número de moles de hidrogênio:

Moles de hidrogênio =massa / massa molar

Moles de hidrogênio =32,1 g / 2,016 g/mol =15,9 mol

3. Compare o número de moles de cada reagente com a razão estequiométrica:

De acordo com a equação balanceada, 1 mol de nitrogênio reage com 3 mols de hidrogênio. Portanto, a proporção estequiométrica de nitrogênio para hidrogênio é de 1:3.

- Para nitrogênio:5,35 mol/1 =5,35
- Para hidrogênio:15,9 mol/3 =5,3

4. Determine o reagente limitante:

O reagente limitante é o reagente que está presente em uma proporção molar menor em comparação com a proporção estequiométrica. Neste caso, tanto o nitrogênio quanto o hidrogênio têm a mesma proporção molar de 5,35. Portanto, não há reagente limitante. Isso significa que tanto o nitrogênio quanto o hidrogênio serão completamente consumidos na reação e a reação será concluída.