08)Nitrogênio e hidrogênio reagem para formar amônia segundo a equação:
\mathrm{N}_{2(\mathrm{~g})}+3 \mathrm{H}_{2(\mathrm{~g})} \longrightarrow 2 \mathrm{NH}_{3(\mathrm{~g})}+22 \mathrm{kcal}
Se a mistura dos três gases estiver em equilíbrio e provocarmos:
I. Compressão da mistura.
II. Aumento de temperatura.
III. Introdução de hidrogênio adicional.
O efeito sobre a quantidade de amônia, em cada situação, será:
Em I Em II Em III
A aumenta aumenta aumenta
B diminui aumenta diminui
C aumenta aumenta diminui
D diminui diminui aumenta
E aumenta diminui aumenta

Passo 1

O enunciado dá a reação de síntese da amônia, que é exotérmica:
\mathrm{N}_{2(\mathrm{g})} + 3\,\mathrm{H}_{2(\mathrm{g})} \longrightarrow 2\,\mathrm{NH}_{3(\mathrm{g})} + 22\,\mathrm{kcal}
Estamos em equilíbrio químico e queremos ver o efeito de três perturbações (compressão, aumento de temperatura e acréscimo de \mathrm{H}_2) na quantidade de \mathrm{NH}_3. Para isso, vamos usar o princípio de Le Chatelier, contando moles gasosos e reconhecendo que o calor liberado atua como produto.

Passo 2

Compressão da mistura (reduzir volume ou aumentar pressão) faz o sistema “fugir” para o lado com menos mols gasosos. Do lado dos reagentes temos 1 + 3 = 4 mols e do produto temos 2 mols. Como 2<4, o equilíbrio desloca-se para a direita, formando mais \mathrm{NH}_3.

Passo 3

Aumento de temperatura equivale a adicionar calor. Como a reação é exotérmica (libera 22\,\mathrm{kcal}), o calor está no lado dos produtos. Adicionar calor faz o equilíbrio deslocar-se para o lado dos reagentes, diminuindo a quantidade de \mathrm{NH}_3.

Passo 4

Introdução de \mathrm{H}_2 aumenta a concentração de um reagente. Pelo princípio de Le Chatelier, o equilíbrio desloca-se para o produto, consumindo o excesso de \mathrm{H}_2 e formando mais \mathrm{NH}_3.

Resposta

E (a quantidade de amônia aumenta em I, diminui em II e aumenta em III)

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