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A amônia (NH₃) é obtida industrialmente a partir de N₂ e H₂ , pelo processo Harber-Bosch, que utiliza catalisador, temperatura moderada (300-400 ºC) e alta pressão (equação 1). O gás NH₃ é solúvel em água (700 L/L), devido à formação de ligações de hidrogênio (pontes de hidrogênio) e ao equilíbrio indicado na equação 2.

N_2(g) + 3 H_2(g) ⇄ 2 NH_3(g) (equação 1)

NH_3(g) + H₂O ⇄ NH₄⁺ + OH^-(equação 2)

Em relação ao texto apresentado, assinale a alternativa correta.

Na equação 1, o catalisador desloca o equilíbrio para a direita.

Na equação 2, o pH diminui com o aumento da pressão.

Na equação 1, o aumento da pressão diminui a formação do NH₃.

Na equação 2, a solubilidade do NH₃aumenta com o incremento da pressão.

Em ambas as equações, a pressão não influencia os equilíbrios apresentados.

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Resposta

Resolução

Passo 1 – Entender os equilíbrios

Equação 1: \(\text{N}_2(g)+3\,\text{H}_2(g)\;\rightleftharpoons\;2\,\text{NH}_3(g)\) envolve apenas espécies gasosas. Segundo o princípio de Le Châtelier, aumentar a pressão total favorece o sentido que diminui o número de mols gasosos (da esquerda, 4 mols → direita, 2 mols), logo favorece a formação de amônia.
Equação 2: \(\text{NH}_3(g)+\text{H}_2\text{O}(l)\;\rightleftharpoons\;\text{NH}_4^{+}(aq)+\text{OH}^-(aq)\). A solubilidade de um gás em líquido obedece à lei de Henry: quanto maior a pressão parcial do gás, maior sua solubilidade.

Passo 2 – Analisar cada alternativa

Somente a alternativa D descreve corretamente o efeito da pressão sobre a solubilidade do \(\text{NH}_3\) no equilíbrio (2). Todas as demais contêm afirmações que contrariam Le Châtelier ou a lei de Henry.

Resposta: D

Dicas

Erros Comuns

Revisão

Princípio de Le Châtelier: quando um sistema em equilíbrio é perturbado (variação de pressão, temperatura ou concentração), ele reage no sentido de minimizar essa perturbação.

Número de mols gasosos: em equilíbrios só com gases, aumentar a pressão desloca o equilíbrio para o lado com menor quantidade de mols gasosos.

Lei de Henry: a solubilidade de um gás em um líquido é diretamente proporcional à sua pressão parcial sobre a solução.

Catalisador: acelera igualmente os dois sentidos da reação, diminuindo o tempo para atingir o equilíbrio, mas não altera a posição do equilíbrio.

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