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 da temperatura, a pressão constante, afeta a constante de equilíbrio?

Passo 1

O enunciado descreve a reação endotérmica de reforma do metano:
\mathrm{CH}_{4(\mathrm{g})} + \mathrm{H}_2\mathrm{O}_{(\mathrm{g})} \leftrightarrows \mathrm{CO}_{(\mathrm{g})} + 3\,\mathrm{H}_{2(\mathrm{g})},
com \Delta H>0. Pergunta-se qual o efeito de um aumento de temperatura, à pressão constante, sobre a constante de K de equilíbrio. Vamos usar o princípio de Le Châtelier e a equação de van ’t Hoff.

Passo 2

A equação de van ’t Hoff relaciona a variação da constante de equilíbrio com a temperatura:
\frac{d\ln K}{dT} \;=\;\frac{\Delta H^\circ}{R\,T^2},
onde R é a constante universal dos gases e T a temperatura absoluta.

Passo 3

Como para esta reação \Delta H^\circ>0 (endotérmica), o lado direito de
\frac{d\ln K}{dT} = \frac{\Delta H^\circ}{R\,T^2}
é positivo. Isso significa que, ao aumentarmos T, o valor de \ln K aumenta, logo K cresce.

Resposta

Sim. Num processo endotérmico \Delta H>0, elevar a temperatura faz aumentar a constante de equilíbrio K.

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