Moléculas y Proporciones

Enunciado del problema:

En el amoníaco (NH₃), el nitrógeno y el hidrógeno se encuentran en la siguiente relación másica:

H:1 | N:4,632

Hallar la cantidad de amoníaco que podrá obtenerse a partir de 3 gramos de hidrógeno.

Lo primero que debemos hacer es analizar las palabras, para saber qué nos piden exactamente.

El problema habla de relación másica -proporción de masa-. Nos dice que por cada 1 lo-que-sea de hidrógeno, se necesitan 4,6 lo-que-seas de nitrógeno, para formar 5,6 lo-que-seas de amoníaco.

Sí, pero... ¿qué pasa con el 3 del H?. Hay tres átomos de hidrógeno por cada átomo de nitrógeno. ¿No tengo que multiplicar nada?

No, porque esa relación que estás mirando 1:3 (1N para 3H), es la relación atómica, la que hace referencia al número de átomos para formar una molécula.

El ejercicio habla de relación másica - la relación en cuanto a masa. Y desde ese momento, el 3 no pinta nada. Está en otro sitio. Cuando te dice que la relación másica es esa, pues es esa. Y no hay que multiplicar nada.

Con 1 kg de átomos de H en total, se juntan 4,6 kg de átomos de N en total, para formar 5,6 kg de NH₃ (amoníaco) en total.

Para formar el amoniaco, se unirán los 3 gramos de hidrógeno que tenemos, con la cantidad proporcional necesaria de nitrógeno.

Sabemos que por cada 1 tanto de H, necesitamos 4,632 tantos de N.

Entonces, por cada cuantos-queramos tantos de H, necesitamos 4,632 veces cuantos-queramos tantos de N.

Como tenemos 3 gramos de H, necesitamos 4,632 veces 3 gramos de N.

$3 g \times 4,632 = 13.896 g $

La pregunta del problema no era la cantidad de N necesaria, sino la cantidad de amoníaco que podría obtenerse.

El amoníaco es la suma de todo el hidrógeno con todo el nitrógeno que hay.

Teníamos 3 g de H.

Y añadimos los 13,896 g de N necesarios.

$3g + 13,896 g = 16,896 g $