Enunciado

Coloca-se N2, H2 e NH3 num recipiente e espera-se que se estabeleça o equilíbrio. A seguir adiciona-se 1 mol de NH3 e 1 mol de N2 simultaneamente. O que acontece com [H2]? Explique.

Passo 1

Escrevendo o equilíbrio químico descrito no enunciado, temos:

N 2 + 3 H 2   ↔ 2   N H 3

Assim, ao adicionarmos reagentes depois de atingido o equilíbrio, pelo princípio de Le Chatelier, o sistema irá consumir esses reagentes adicionados a fim de retornar a uma nova situação de equilíbrio.

Dessa forma, pela adição de 1 mol de NH3 o sistema seria deslocado para priorizar a reação no sentido inverso, a fim de consumir o NH3 adicionado. Enquanto que, pela adição de N2, o mesmo efeito seria evidenciado, mas agora para o sentido da reação direta.

Porém, como a estequiometria da reação é de 1 de N2 para 2 de NH3, ao adicionarmos 1 mol de N2 e NH3, o N2 estaria em excesso visto que para 1 mol de NH3 consumido só seria consumido 0,5 mols de N2.

Dessa forma, como adicionamos N2 em excesso, pelo princípio de Le Chatelier a reação será deslocada no sentido direto, consumindo N2 e H2, e formando NH3 no processo. Ou seja, a concentração de H2 diminuiria por ele estar sendo consumido.

Resposta

A [H2] diminui, decorrente de um deslocamento do equilíbrio no sentido da reação direta.

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