Considere a reação 2 \mathrm{NH}_{3(\mathrm{~g})}+3 \mathrm{O}_{2(\mathrm{~g})} \leftrightarrows 2 \mathrm{~N}_{2(\mathrm{~g})}+6 \mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{(\mathrm{l})}. Discuta como a concentração de amônia, no equilíbrio, será afetada pela:
remoção de água do sistema

Passo 1

O enunciado apresenta a reação
2\,\mathrm{NH}_{3(\mathrm{g})} \;+\;3\,\mathrm{O}_{2(\mathrm{g})} \;\longleftrightarrow\; 2\,\mathrm{N}_{2(\mathrm{g})} \;+\;6\,\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}_{(\ell)}
e pergunta como a concentração de amônia, em equilíbrio, é afetada pela remoção de água do sistema. O conteúdo envolve o Princípio de Le Chatelier e a forma do constante de equilíbrio, observando que água está no estado líquido.

Passo 2

Escrevemos a expressão do constante de equilíbrio em termos de atividades
K = \frac{a_{\mathrm{N_2}}^{2}\;\,a_{\mathrm{H_2O}}^{6}}{a_{\mathrm{NH_3}}^{2}\;a_{\mathrm{O_2}}^{3}}.
Como a água está no estado líquido puro, sua atividade é a_{\mathrm{H_2O}}=1 e não aparece efetivamente no valor de K. Logo a expressão simplificada é
K = \frac{a_{\mathrm{N_2}}^{2}}{a_{\mathrm{NH_3}}^{2}\;a_{\mathrm{O_2}}^{3}}.

Passo 3

Pelo Princípio de Le Chatelier, para deslocar o equilíbrio é preciso alterar a concentração (ou pressão) de espécies gasosas que realmente entram em K. A remoção de água líquida não muda nenhuma atividade de gás nem o valor de K, pois a_{\mathrm{H_2O}} já vale 1 independentemente da quantidade de líquido.

Resposta

A remoção de água líquida não altera a posição de equilíbrio nem a concentração de amônia; a concentração de \mathrm{NH}_3 permanece a mesma.

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