O hidrogênio molecular pode ser obtido, industrialmente, pelo tratamento do metano com vapor de água. O processo envolve a seguinte reação endotérmica:
\mathrm{CH}_{4(\mathrm{~g})}+\mathrm{H}_{2} \mathrm{O}_{(\mathrm{g})} \leftrightarrows \mathrm{CO}_{(\mathrm{g})}+3 \mathrm{H}_{2(\mathrm{~g})} \quad \Delta \mathrm{H}>0
Considerando o sistema em equilíbrio responda:
Um aumento de pressão pode afetar o equilíbrio?

Passo 1

O enunciado dá a reação de reforma a vapor do metano em equilíbrio
\mathrm{CH}_{4(\mathrm{g})} + \mathrm{H}_{2}\mathrm{O}_{(\mathrm{g})} \;\;\leftrightarrows\;\; \mathrm{CO}_{(\mathrm{g})} + 3\,\mathrm{H}_{2(\mathrm{g})} \quad\Delta H>0
e pergunta se um aumento de pressão pode afetar o equilíbrio. Vamos usar o princípio de Le Chatelier e a contagem de mols gasosos para responder.

Passo 2

O princípio de Le Chatelier diz que, se perturbarmos um sistema em equilíbrio, ele se ajusta para minimizar essa perturbação. No caso da pressão, um aumento de pressão favorece o lado da reação que tiver menos mols de gás.

Passo 3

Contamos os mols gasosos em cada lado da reação:
– Reagentes: \mathrm{CH}_{4} (1 mol) + \mathrm{H}_{2}\mathrm{O} (1 mol) =2 mols gasosos.
– Produtos: \mathrm{CO} (1 mol) + 3\,\mathrm{H}_{2} (3 mols) =4 mols gasosos.

Passo 4

Como o lado dos reagentes tem 2 mols gasosos e o dos produtos tem 4 mols, um aumento de pressão desloca o equilíbrio para o lado dos reagentes (o que reduz o número total de mols de gás). Isso significa que a produção de \mathrm{H}_{2} diminui.

Resposta

Sim. Aumentar a pressão desloca o equilíbrio para a esquerda (lado com menos mols gasosos), reduzindo a formação de \mathrm{H}_{2}.

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