Ano 2020#equilibrio-quimico#fase-1#gases#ita#ita-2020#multipla-escolha#quimica

Sobre o tema

O processo Haber-Bosch é o principal método industrial para a síntese de amônia, baseando-se na reação reversível e exotérmica entre nitrogênio e hidrogênio. O equilíbrio químico dessa reação é fortemente influenciado por pressão e temperatura, conforme o princípio de Le Chatelier. A adição de catalisadores acelera a reação sem alterar o equilíbrio. Compreender esses conceitos é essencial para otimizar a produção de fertilizantes, um insumo crítico para a agricultura global. Questões sobre esse tema frequentemente abordam fatores que afetam o rendimento e a velocidade da reação, testando o conhecimento do candidato sobre equilíbrio químico e cinética.

Tópicos relacionados

  • Princípio de Le Chatelier
  • Equilíbrio químico e rendimento
  • Efeito de catalisadores na reação
  • Cinética química e temperatura
  • Processo Haber-Bosch

Enunciado

A amônia, uma das principais matérias-primas da indústria de fertilizantes, é produzida
em escala industrial pelo processo conhecido como Haber-Bosch. Neste, uma reação entre H2(g) e N2(g) é
catalisada com ferro em um reator mantido a 200 atm e 450 ºC. Sobre essa reação exotérmica, sejam
feitas as seguintes proposições:

I. O aumento da pressão no reator, mediante adição de um gás inerte, aumenta o rendimento do
processo.

II. O uso de um catalisador mais efetivo aumenta o rendimento do processo.
III. Uma vez atingido o equilíbrio, não ocorrem mais colisões efetivas entre moléculas de H2(g) e

N2(g).
IV. Considerando que ainda exista superação da energia de ativação, a redução da temperatura no

reator diminui a velocidade da reação, mas favorece a formação de amônia.

Assinale a opção que apresenta a(s) afirmação(ões) CORRETA(S) sobre a reação de formação da
amônia.

Alternativas

  • A)

    apenas I

  • B)

    apenas I e II

  • C)

    apenas II e III

  • D)

    apenas III e IV

  • E)

    apenas IV

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Perguntas frequentes

Como a pressão afeta o equilíbrio da síntese de amônia?

Aumentar a pressão desloca o equilíbrio para o lado com menor número de mols gasosos, ou seja, para a formação de amônia, aumentando o rendimento.

Qual a função do catalisador no processo Haber-Bosch?

O catalisador acelera a velocidade da reação, permitindo que o equilíbrio seja atingido mais rapidamente, mas não altera a posição do equilíbrio nem o rendimento máximo.

Por que a temperatura elevada é usada na síntese de amônia se a reação é exotérmica?

A temperatura elevada aumenta a velocidade da reação, embora desfavoreça o equilíbrio (pois a reação é exotérmica). O uso de alta temperatura é um compromisso entre cinética e termodinâmica.

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