A reação reversível e exotérmica de formação do amoníaco a p...

O tema central da questão é o equilíbrio químico, especificamente como ele é influenciado por mudanças nas condições do sistema, como pressão, temperatura e concentração, segundo o Princípio de Le Chatelier. Este princípio é fundamental para entender como sistemas em equilíbrio respondem a perturbações externas, buscando sempre reestabelecer o equilíbrio.

Resumo teórico: Em uma reação química reversível, alcança-se um estado de equilíbrio quando as velocidades das reações direta e reversa se igualam. O Princípio de Le Chatelier afirma que, se um sistema em equilíbrio for perturbado, ele responderá de modo a minimizar essa perturbação. As variáveis comuns que podem afetar o equilíbrio incluem concentração, pressão e temperatura.

Vamos analisar cada proposição da questão:

• I - A diminuição da pressão total favorece a formação de amoníaco (NH₃). Incorreta: A formação de NH₃ a partir de N₂ e H₂ resulta em uma diminuição do número total de mols de gás (4 mols para 2 mols). Portanto, diminuir a pressão favorece a reação no sentido de aumentar o número de mols, ou seja, a formação dos reagentes.
• II - A elevação da temperatura desloca o equilíbrio no sentido da decomposição do amoníaco. Correta: A reação de formação do amoníaco é exotérmica, então o aumento da temperatura favorece a reação endotérmica (a decomposição do NH₃).
• III - O aumento da concentração de hidrogênio desloca o equilíbrio no sentido da formação de mais amoníaco. Correta: Pelo Princípio de Le Chatelier, aumentar a concentração de um reagente desloca o equilíbrio para o lado dos produtos, favorecendo a formação de NH₃.
• IV - A adição de um catalisador aumenta a constante de equilíbrio da reação. Incorreta: Um catalisador aumenta a velocidade com que o equilíbrio é atingido, mas não altera a constante de equilíbrio (K).
• V - A redução da concentração de amoníaco faz com que o sistema se desloque no sentido de produzir mais amoníaco. Correta: A redução da concentração de um produto faz o equilíbrio se deslocar no sentido de produzir mais desse produto, para compensar a diminuição.

Com isso, a alternativa correta é a Alternativa C - II, III e V, apenas.

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I) Se a pressão aumentar, o sistema terá o equilíbrio deslocado no sentido do menor volume, à direita – a reação direta será favorecida, produzindo mais do produto que ocupa volume menor. Se, ao contrário, a pressão sobre o sistema for reduzida, a reação se deslocará para a esquerda.

IV) Não aumenta, uma vez que o catalisador não tem a capacidade de alterar o estado de equilíbrio. Um catalisador acelera uma reação, com isso diminui a energia de ativação.