Considerando a seguinte reação química, o que pode ser feito para aumentar o rendimento desta reação?
1 N2(g)+3 H2(g) <=ftharpoons 2 NH3(g)

Passo 1

Então, você me pediu pra ajudar com uma questão de química sobre como aumentar o rendimento da reação que forma amônia ( NH3). A equação da reação é:
1 N2(g) + 3 H2(g) <=ftharpoons 2 NH3(g)
Vamos usar o conceito de Princípio de Le Chatelier, que ajuda a entender como mudanças nas condições de uma reação em equilíbrio afetam o rendimento do produto.

Passo 2

Primeiro, vamos relembrar o que é o Princípio de Le Chatelier. Ele diz que se você fizer uma mudança nas condições de uma reação em equilíbrio (como concentração, pressão ou temperatura), o sistema vai ajustar para minimizar essa mudança e restabelecer o equilíbrio.

Passo 3

No nosso caso, queremos aumentar a quantidade de NH3 produzida. Para isso, vamos analisar como podemos aplicar o Princípio de Le Chatelier:
  1. Aumentar a concentração dos reagentes ( N2 ou H2): Isso faria com que a reação se deslocasse para a direita, produzindo mais NH3.
  2. Reduzir a concentração dos produtos ( NH3): Se tirarmos um pouco de NH3, a reação também se desloca para a direita para produzir mais.
  3. Aumentar a pressão: Olhando para a equação balanceada, temos 4 moléculas gasosas reagentes ( 1 N2 + 3 H2) e 2 moléculas gasosas de produto. Aumentar a pressão favorece o lado com menos moléculas gasosas, que é o lado dos produtos.
  4. Diminuir a temperatura: A formação de NH3 é uma reação exotérmica (libera calor). Diminuir a temperatura favorece reações exotérmicas, então mais NH3 seria formado.

Passo 4

Além disso, usar um catalisador pode ajudar a alcançar o equilíbrio mais rapidamente, embora não mude a quantidade de NH3 produzida no equilíbrio.

Resposta

Para aumentar o rendimento da reação que forma amônia ( NH3), podemos:
  1. Aumentar a pressão do sistema, já que há menos moléculas gasosas nos produtos.
  2. Aumentar a concentração dos reagentes ( N2 ou H2).
  3. Diminuir a temperatura, favorecendo a reação exotérmica.
  4. Remover parte do produto NH3 à medida que é formado.
Essas ações, baseadas no Princípio de Le Chatelier, ajudarão a aumentar a quantidade de amônia produzida nessa reação.

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