Considerando a seguinte reação química, o que pode ser feito para aumentar o rendimento desta reação?
Passo 1
Então, você me pediu pra ajudar com uma questão de química sobre como aumentar o rendimento da reação que forma amônia (
). A equação da reação é:
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
produzida. Para isso, vamos analisar como podemos aplicar o Princípio de Le Chatelier:
- Aumentar a concentração dos reagentes (
ou ): Isso faria com que a reação se deslocasse para a direita, produzindo mais . - Reduzir a concentração dos produtos (
): Se tirarmos um pouco de , a reação também se desloca para a direita para produzir mais. - Aumentar a pressão: Olhando para a equação balanceada, temos 4 moléculas gasosas reagentes (
) e 2 moléculas gasosas de produto. Aumentar a pressão favorece o lado com menos moléculas gasosas, que é o lado dos produtos. - Diminuir a temperatura: A formação de
é uma reação exotérmica (libera calor). Diminuir a temperatura favorece reações exotérmicas, então mais seria formado.
Passo 4
Além disso, usar um catalisador pode ajudar a alcançar o equilíbrio mais rapidamente, embora não mude a quantidade de
produzida no equilíbrio.
Resposta
Para aumentar o rendimento da reação que forma amônia (
), podemos:
- Aumentar a pressão do sistema, já que há menos moléculas gasosas nos produtos.
- Aumentar a concentração dos reagentes (
ou ). - Diminuir a temperatura, favorecendo a reação exotérmica.
- Remover parte do produto
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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