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:
  1. Aumentar a concentração dos reagentes ( ou ): Isso faria com que a reação se deslocasse para a direita, produzindo mais .
  2. Reduzir a concentração dos produtos ( ): Se tirarmos um pouco de , 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 ( ) 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 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:
  1. Aumentar a pressão do sistema, já que há menos moléculas gasosas nos produtos.
  2. Aumentar a concentração dos reagentes ( ou ).
  3. Diminuir a temperatura, favorecendo a reação exotérmica.
  4. 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.

Exercícios relacionados

Escreva as constantes de Equilíbrio Químico (Kc) e (Kp) das reações abaixo
d)
Escreva as constantes de Equilíbrio Químico (Kc) e (Kp) das reações abaixo
b)
Explique de forma cronológica as teorias de ácido e base, indicando a evolução de cada teoria.
O que é o princípio de Lê Chantelier? Quais fatores afetam o Equilíbrio Químico conforme este princípio?