Na síntese de amônia via N2 + 3 H2 ? 2 NH3, a entalpia padrão da reação de formação é ?H° = -92 kJ·mol-1…
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
Na síntese de amônia via N2 + 3 H2 ? 2 NH3, a entalpia padrão da reação de formação é ?H° = -92 kJ·mol-1 (exotérmica). Preveja o efeito de um aumento de temperatura sobre o rendimento de NH3 e explique com base no princípio de Le Châtelier.
- A) Aumento da temperatura reduz o rendimento de NH3; o sistema desloca-se para os reagentes para absorver calor.
- B) A temperatura elevada não afeta o equilíbrio da reação de formação de NH3.
- C) O calor é um reagente na formação de NH3, aumentando seu rendimento com calor a mais.
- D) Com o aumento da temperatura, a reação irá gerar mais NH3 independentemente das condições.
- E) A síntese de amônia via N2 e H2 é sempre uma reação endotérmica.
✅ Resposta correta: alternativa A
Resolução passo a passo
- Identifique o tipo de reação. A variação de entalpia padrão é -92 kJ/mol, ou seja, negativa. Como o sinal é negativo, a formação de NH3 libera calor e a reação é exotérmica. Para simplificar, pode-se escrever o calor como produto: N2 + 3 H2 <=> 2 NH3 + calor.
- Aplique o princípio de Le Châtelier. Esse princípio afirma que, quando se aumenta a temperatura de um sistema em equilíbrio, ele se desloca no sentido que consome calor, ou seja, no sentido endotérmico.
- Determine o deslocamento. No sentido endotérmico, que é o sentido dos reagentes, o calor é absorvido. Portanto, ao aumentar a temperatura, o equilíbrio se desloca para a esquerda, para os reagentes, e o rendimento de NH3 diminui.
- Confira a alternativa A. Ela afirma exatamente isso: o aumento da temperatura reduz o rendimento e o sistema se desloca para os reagentes para absorver calor. Está correta e coincide com o gabarito oficial.
- Analise as demais alternativas. A alternativa B está errada porque a temperatura afeta sim o equilíbrio, já que toda mudança de temperatura desloca o equilíbrio de uma reação. A alternativa C está errada porque o calor é produto em uma reação exotérmica, não reagente. A alternativa D está errada porque o efeito da temperatura depende do sinal de ΔH e não ocorre independentemente das condições. A alternativa E está errada porque o sinal negativo de -92 kJ/mol indica reação exotérmica, e não endotérmica.
💡 Dica: Considere o princípio de Le Châtelier ao analisar a temperatura.
Alternativa por alternativa
Reação exotérmica: calor atua como produto. Segundo Le Châtelier, adicionar calor desloca o equilíbrio para o lado endotérmico (reagentes), diminuindo a produção de NH3.
Acredita que a temperatura não altera o equilíbrio químico, talvez confundindo equilíbrio com a constância das concentrações. Esquece que a temperatura altera as constantes de equilíbrio.
Trata o calor como reagente em uma reação exotérmica, o que é o oposto do correto. Assim, conclui que mais calor favoreceria a formação de NH3.
Por que engana: Confundir o efeito do aumento de temperatura em reações exotérmicas, acreditando que isso aumentaria o rendimento do produto.
Supõe que aumentar a temperatura sempre gera mais produto, pela intuição de que calor acelera e aumenta tudo. Não considera que o sentido do deslocamento depende do sinal de ΔH.
Interpreta mal o sinal da entalpia, ignorando que o valor negativo de -92 kJ/mol indica liberação de calor. Confunde a reação com uma endotérmica.
Raio-X da questão
sintese de amonia
avaliacao
princípio de Le Châtelier · entalpia de reações químicas
Revisar o princípio de Le Châtelier e suas aplicações em reações químicas.
Confundir o efeito do aumento de temperatura em reações exotérmicas, acreditando que isso aumentaria o rendimento do produto.
ciencia_tecnologia
pensamento_critico
cientifico
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