Na síntese de amônia usada na produção de fertilizantes, estabelece-se o equilíbrio N2(g) + 3 H2(g) <-> 2…
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 usada na produção de fertilizantes, estabelece-se o equilíbrio N2(g) + 3 H2(g) <-> 2 NH3(g). A reação direta libera calor. Em um reator, a mistura já atingiu o equilíbrio e, para uma etapa de operação, a equipe eleva a temperatura, mantendo a pressão e a quantidade de catalisador constantes. O catalisador acelera igualmente as reações direta e inversa, sem alterar a composição de equilíbrio. Preveja como a elevação da temperatura afeta a composição da mistura no novo equilíbrio e a velocidade das reações direta e inversa, justificando as duas previsões com base nas informações do texto.
✍️ Questão dissertativa: veja abaixo a resposta esperada e a explicação.
Resposta esperada
Como a reação direta libera calor, elevar a temperatura favorece o sentido inverso, que consome calor. No novo equilíbrio, a proporção de NH3 diminui e as proporções de N2 e H2 aumentam em relação às do equilíbrio inicial. A elevação da temperatura aumenta as velocidades das reações direta e inversa; o sistema atinge o novo equilíbrio mais rapidamente, mas com menor rendimento de amônia. O catalisador acelera a chegada ao equilíbrio, sem alterar essa composição.
Explicação
O aumento de temperatura favorece o sentido endotérmico, isto é, a reação inversa, reduzindo a quantidade de amônia no equilíbrio. Ao mesmo tempo, mais partículas têm energia suficiente para reagir, elevando as velocidades direta e inversa. O catalisador não modifica a constante nem a composição de equilíbrio.
Raio-X da questão
Princípio de Le Chatelier e efeito da temperatura sobre a cinética química.
avaliacao
Identificar reação endotérmica e exotérmica. · Distinguir posição de equilíbrio de velocidade de reação.
Equilíbrio químico e energia de ativação.
Afirmar que o catalisador ou o aumento das velocidades altera a composição de equilíbrio, ou prever favorecimento dos produtos apesar da reação direta ser exotérmica.
Produção de fertilizantes e agricultura.
cientifico
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