A decomposição de
em
e
é catalisada por platina sobre zeólita. A reação tem a seguinte estequiometria:
Em relação a reação acima e aos fundamentos de catálise heterogênea é correto afirmar:
- Na reação acima, não há variação do volume.
- O catalisador utilizado é um catalisador não suportado.
- A desativação do catalisador por envelhecimento consiste na adsorção irreversível de moléculas nos sitios ativos.
- A presença de gás enxofre,
(g) é indesejável pois pode desativar o catalisador por envenenamento.
O somatório das afirmativas corretas é:
O somatório das afirmativas corretas é:
Passo 1
Beleza, vamos dar uma olhada nesse exercício juntos! A questão fala sobre a decomposição da amônia (
) em nitrogênio (
) e hidrogênio (
), usando platina sobre zeólita como catalisador. O foco aqui é entender fundamentos de catálise heterogênea e analisar quais das afirmações dadas estão corretas. Para resolver isso, vamos precisar entender conceitos de estequiometria das reações químicas e como os catalisadores funcionam, especialmente na catálise heterogênea.
Passo 2
A afirmação 1 diz: "Na reação acima, não há variação do volume."
Primeiro, vamos analisar a reação:
Aqui, temos 2 mols de amônia gasosa se transformando em 1 mol de nitrogênio gasoso e 3 mols de hidrogênio gasoso. No total, os reagentes somam 2 mols de gás e os produtos somam 4 mols de gás. Como há um aumento no número de mols gasosos, se a pressão e a temperatura forem constantes, isso resultaria em uma variação do volume. Portanto, a afirmação 1 está incorreta.
Passo 3
A afirmação 2 diz: "O catalisador utilizado é um catalisador não suportado."
O enunciado menciona que o catalisador é platina sobre zeólita. Nesse caso, a platina está suportada pela zeólita, ou seja, a zeólita atua como suporte para distribuir o catalisador de maneira mais eficiente. Um catalisador não suportado seria aquele em que o material catalisador não está disperso sobre um suporte. Portanto, a afirmação 2 está incorreta.
Passo 4
A afirmação 4 diz: "A desativação do catalisador por envelhecimento consiste na adsorção irreversível de moléculas nos sítios ativos."
Na catálise heterogênea, os catalisadores têm sítios ativos onde as reações acontecem. Com o tempo, essas moléculas podem sofrer adsorção irreversível, bloqueando os sítios ativos e reduzindo a eficácia do catalisador. Isso é conhecido como desativação por envelhecimento. Portanto, a afirmação 4 está correta.
Passo 5
A afirmação 8 diz: "A presença de gás enxofre,
(g) é indesejável pois pode desativar o catalisador por envenenamento."
O enxofre em forma gasosa (
) é conhecido por ser um agente envenenador de catalisadores. Ele pode se ligar fortemente aos sítios ativos do catalisador, bloqueando-os e reduzindo sua atividade catalítica. Isso torna a presença de
indesejável no processo. Portanto, a afirmação 8 está correta.
Resposta
As afirmações corretas são as de números 4 e 8. Somando esses números:
.
Resposta final: 12