Considere o sistema em equilíbrio: N2(g) + 3 H2(g) ⇄ 2 NH3(g) ΔH = -22 kcal. A melhor maneira de aumentar o rendimento de NH3 é: * 1 ponto
a) aumentar a temperatura.
b) aumentar a pressão.
c) juntar um catalisador.
d) adicionar um gás inerte.
e) aumentar o volume do reator.
a) aumentar a temperatura.
b) aumentar a pressão.
c) juntar um catalisador.
d) adicionar um gás inerte.
e) aumentar o volume do reator.
Passo 1
Então, a gente tem essa reação de equilíbrio:
Ela libera energia, ou seja, é uma reação exotérmica ($ \Delta H = -22 $ kcal). A questão quer saber como aumentar o rendimento de amônia (
Passo 2
Primeiro, vamos ver as opções e pensar como cada uma afeta a reação:
a) Aumentar a temperatura: Como a reação é exotérmica, aumentar a temperatura vai desfavorar os produtos, ou seja, reduzir o rendimento de .
a) Aumentar a temperatura: Como a reação é exotérmica, aumentar a temperatura vai desfavorar os produtos, ou seja, reduzir o rendimento de
Passo 3
b) Aumentar a pressão: A reação envolve mudança no número de moléculas de gás. Do lado dos reagentes, temos 1 N₂ + 3 H₂ = 4 moléculas. Do lado dos produtos, temos 2 NH₃. Aumentar a pressão faz a reação ir para o lado com menos moléculas de gás, que é o lado dos produtos. Isso aumenta o rendimento de
.
Passo 4
c) Juntar um catalisador: O catalisador acelera a reação, mas não altera o equilíbrio ou o rendimento final da
.
Passo 5
d) Adicionar um gás inerte: Isso não afeta o equilíbrio da reação porque o gás inerte não reage nem muda as pressões parciais dos reagentes e produtos.
Passo 6
e) Aumentar o volume do reator: Aumentar o volume diminui a pressão. Como a reação favorece menos moléculas de gás, diminuir a pressão faria a reação ir para o lado dos reagentes, diminuindo o rendimento de
.
Resposta
A melhor maneira de aumentar o rendimento de
é b) aumentar a pressão.