(Dissertativa) Considere a reação homogênea: N2(g) + 3 H2(g) ? 2 NH3(g), ?H° = -92,4 kJ (exotérmica). A 700 K…
Publicado por Alexandre Lombardi dos Santos, fundador do GeraProva
Analisar e representar, com ou sem o uso de dispositivos e de aplicativos digitais específicos, as transformações e conservações em sistemas que envolvam quantidade de matéria, de energia e de movimento para realizar previsões sobre seus comportamentos em situações cotidianas e em processos produtivos que priorizem o desenvolvimento sustentável, o uso consciente dos recursos naturais e a preservação da vida em todas as suas formas.
Fonte: Base Nacional Comum Curricular (MEC).Questão
(Dissertativa) Considere a reação homogênea: N2(g) + 3 H2(g) ? 2 NH3(g), ?H° = -92,4 kJ (exotérmica). A 700 K as pressões iniciais são PN2 = 2,00 atm, PH2 = 6,00 atm e PNH3 = 0,500 atm. Dado Kp(700 K) = 4,5×10?4: a) calcule Qp e diga se o sistema está em equilíbrio; b) explique o efeito de aumentar a temperatura sobre o rendimento de NH3; c) previsione o efeito de remover parte do NH3 sobre o deslocamento do equilíbrio.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
a) Qp = (PNH3)² / (PN2·PH2³) = (0,500)²/(2,00·6,00³) = 0,25/(2·216)=0,25/432=5,79×10?4. Como Qp (5,79×10?4) > Kp (4,5×10?4), o sistema não está em equilíbrio e desloca-se para a esquerda (formação de N2 e H2). b) A reação é exotérmica; aumentar T adiciona calor, deslocando o equilíbrio para o endotérmico (sentido inverso), reduzindo o rendimento de NH3. c) Remover NH3 diminui sua pressão parcial; pelo princípio de Le Chatelier o sistema desloca-se para a direita para repor NH3, aumentando a produção até novo equilíbrio.
Explicação
1) Calcular Qp pela expressão dada e comparar com Kp. 2) Usar sinal de ?H (exotérmico): aquecimento favorece reação endotérmica (reage na direção inversa). 3) Remover produto ? desloca para a direita (mais NH3).
Raio-X da questão
equilíbrio químico
avaliacao
cálculo de constantes de equilíbrio · princípios de Le Chatelier
Revisar os princípios do equilíbrio químico e a relação entre temperatura e rendimento.
O aluno pode confundir o cálculo de Qp com Kp, levando a uma interpretação errada sobre o estado de equilíbrio do sistema.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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