Uma mistura de H2, N2 e NH3 com concentrações molares de 3,0 times 10^-3, 1,0 times 10^-3 e 2,0 times 10^-3 mol L^-1, respectivamente, foi preparada e aquecida a 500 K . Nessa temperatura K=62 para a reação da síntese da amônia mostrada em sala de aula. Sob essas condições, decida se amônia deverá ser formada ou consumida.
R: Q=1,48 times 10^5>K, Amônia deverá ser consumida.

Passo 1

O enunciado nos dá as concentrações iniciais a 500 K para a reação
N2 + 3,H2 <=ftharpoons 2,NH3
sendo [H2]=3,0times10^-3,mol,L^-1, [N2]=1,0times10^-3,mol,L^-1 e [NH3]=2,0times10^-3,mol,L^-1. A constante de equilíbrio é K=62. Para decidir se NH3 será formada ou consumida, vamos calcular o quociente de reação Q e compará-lo com K.

Passo 2

O quociente de reação Q é definido por
Q = [NH3]^2[N2],[H2]^3

Passo 3

Substituindo as concentrações iniciais:
Q = (2,0times10^-3)^2(1,0times10^-3),(3,0times10^-3)^3 = 4,0times10^-62,7times10^-11 approx 1,48times10^5

Passo 4

Como Qapprox1,48times10^5 é muito maior que K=62, o sistema está deslocado além do equilíbrio no sentido de produzir muita amônia. Pelo princípio de Le Châtelier, ele vai “voltar” consumindo NH3 para formar N2 e H2.

Resposta

Sob essas condições, a amônia deverá ser consumida.

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