Gabarito disponível
Em 1912, o químico alemão Fritz Haber (1868-1934) desenvolveu um processo para sintetizar amônia (NH₃) diretamente a partir de nitrogênio (N₂) e hidrogênio (H₂). O processo é algumas vezes chamado de Haber-Bosch também para homenagear Karl Bosch, engenheiro que desenvolveu o equipamento para a produção industrial de amônia. Na Primeira Guerra Mundial, para a produção de explosivos, a Alemanha dependia de insumos à base de nitrogênio de outros países. Bloqueios navais cortaram esse suprimento. Entretanto, pela fixação de nitrogênio do ar, a Alemanha foi capaz de continuar a produzir explosivos. Especialistas estimaram que a Primeira Guerra Mundial teria terminado antes de 1918 se não fosse o processo de Haber.
(Adaptado de: BROWN, T.L.; LEMAY, H.E.; BURSTEN, B.E..Química, a ciência Central. São Paulo: Prentice Hall, 2005, 9 ed, p. 534.)
O processo de Haber, ou processo de Haber-Bosch, promove a formação de amônia a partir da reação elementar entre nitrogênio e hidrogênio gasosos. Esta reação pode se apresentar na forma de um equilíbrio químico, conforme a equação: 1 N₂ (g) + 3 H₂ (g) ⇌ 2 NH₃ (g). Sobre esse equilíbrio, analise as afirmativas abaixo.
I – O aumento da pressão parcial de N₂ desloca o equilíbrio no sentido de formar mais H₂.
II – Em determinada condição, se a concentração de N₂ for de 10 mol L⁻¹, de H₂ for de 1 mol L⁻¹ e de NH₃ for de 2 mol L⁻¹, o quociente da reação (Qc) será de 0,0125.
III – O aumento da pressão total aumenta a formação de NH₃.
IV – A adição de gás H₂, a volume constante, desloca o equilíbrio químico no sentido de formar mais NH₃.
Das afirmativas feitas, estão corretas apenas
(Adaptado de: BROWN, T.L.; LEMAY, H.E.; BURSTEN, B.E..Química, a ciência Central. São Paulo: Prentice Hall, 2005, 9 ed, p. 534.)
O processo de Haber, ou processo de Haber-Bosch, promove a formação de amônia a partir da reação elementar entre nitrogênio e hidrogênio gasosos. Esta reação pode se apresentar na forma de um equilíbrio químico, conforme a equação: 1 N₂ (g) + 3 H₂ (g) ⇌ 2 NH₃ (g). Sobre esse equilíbrio, analise as afirmativas abaixo.
I – O aumento da pressão parcial de N₂ desloca o equilíbrio no sentido de formar mais H₂.
II – Em determinada condição, se a concentração de N₂ for de 10 mol L⁻¹, de H₂ for de 1 mol L⁻¹ e de NH₃ for de 2 mol L⁻¹, o quociente da reação (Qc) será de 0,0125.
III – O aumento da pressão total aumenta a formação de NH₃.
IV – A adição de gás H₂, a volume constante, desloca o equilíbrio químico no sentido de formar mais NH₃.
Das afirmativas feitas, estão corretas apenas
Resolução comentada
Equilíbrio de Haber: deslocamento e quociente de reação.
I é falsa: aumentar N₂ desloca o equilíbrio para formar mais NH₃, consumindo H₂. II é falsa: Qc = [NH₃]²/([N₂][H₂]³) = 4/(10·1) = 0,4, e não 0,0125. III é verdadeira: o aumento da pressão total favorece o lado com menos mols gasosos (4 → 2), isto é, a formação de NH₃. IV é verdadeira: adicionar H₂ desloca para formar NH₃.
Análise das alternativas
A, B, C e E) todas incluem I ou II, que são falsas. D) III e IV está correta.
Referência: Princípio de Le Chatelier; quociente de reação Qc.
Resolução comentada do VaiConcursos.