Unicamp 2027 (Vestibular 2027 · 1ª fase) · questão 10

Questão 10 Unicamp 2027 · Vestibular 2027 · 1ª fase: Equilíbrio químico e pH

Química › Equilíbrio químico e pHVestibulares

Como afirma Vaclav Smil em Enriching the Earth, “nenhuma invenção foi tão fundamental para sustentar as grandes populações humanas quanto a síntese da amônia a partir de seus elementos” (tradução livre), desenvolvida no início do século XX. Industrialmente a síntese da amônia é conduzida na presença de catalisadores, a alta temperatura e pressão. A figura a seguir apresenta informações sobre o equilíbrio dessa reação.

Figura da questão

(Texto e Figura adaptados de SMIL, V. Enriching the Earth: Fritz Haber, Carl Bosch, and the Transformation of World Food Production; The MIT Press: Cambridge, MA, 2001.)

De acordo com a figura, a formação do produto é

  1. A
    favorecida tanto com o aumento da temperatura, quanto com o aumento da pressão.
  2. B
    favorecida com o aumento da temperatura, mas desfavorecida com o aumento da pressão.
  3. C
    desfavorecida tanto com o aumento da temperatura, quanto com o aumento da pressão
  4. D
    desfavorecida com o aumento da temperatura, mas favorecida com o aumento da pressão.
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Gabarito: Alternativa D: desfavorecida com o aumento da temperatura, mas favorecida com o aumento da pressão..

Resolução comentada

Ideia-chave: leia o gráfico (efeito da temperatura) e aplique Le Chatelier (efeito da pressão).

  1. No gráfico, \(K\) diminui de cerca de \(10^5\) para \(10^{-4}\) à medida que \(T\) aumenta: a reação é exotérmica e o aumento de temperatura desfavorece a formação de \(\ce{NH3}\).
  2. Reação: \(\tfrac12\ce{N2} + \tfrac32\ce{H2} \rightleftharpoons \ce{NH3}\): 2 mol de gás formam 1 mol. Aumentar a pressão desloca o equilíbrio para o lado de menos mols gasosos, ou seja, favorece o produto.

Resposta: alternativa D.

Por que não as outras: A e B dizem que o aumento de temperatura favorece o produto, contrariando a queda de \(K\); C ignora que a pressão favorece o lado com menos mols de gás.

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