No início do século XX, a expectativa da…

20 de fevereiro de 20239 de março de 2023 admin

(UFPE) No início do século XX, a expectativa da Primeira Guerra Mundial gerou uma grande necessidade de compostos nitrogenados. Haber foi o pioneiro na produção de amônia, a partir do nitrogênio do ar. Se a amônia for colocada num recipiente fechado, sua decomposição ocorrerá de acordo com a seguinte equação química não balanceada:

NH₃ (g) ⇋ N₂ (g) + H₂ (g)

As variações das concentrações com o tempo estão ilustradas na figura abaixo.

A partir da análise da figura, podemos afirmar que as curvas A, B e C representam a variação temporal das concentrações dos seguintes componentes da reação, respectivamente:

a) H₂, N₂ e NH₃.

b) NH₃, H₂ e N₂.

c) NH₃, N₂ e H₂.

d) N₂, H₂ e NH₃.

e) H₂, NH₃ e N₂.

Resolução

A equação química dada no enunciado representa a decomposição da amônia em gás nitrogênio e gás hidrogênio. Assim, no decorrer do tempo a concentração da amônia diminui e as concentração do hidrogênio e da amônia aumenta.

Dessa forma, analisando o gráfico apresentado no enunciado, podemos concluir que a curva C representa a amônia, pois a concentração está decrescendo com o tempo. A curva A e B estão crescendo com o tempo, logo representam as concentrações do H₂ e do N₂. Agora, a pergunta que fica é: qual é qual?

Repare que a curva A está em um patamar acima da curva B, indicando que a concentração de um dos produtos é maior. Como isso é possível se a equação química nos mostra que a decomposição de 1 mol de NH₃ produz 1 mol de H₂ e 1 mol de N₂?

A reposta é bem simples, a equação química apresentada não está balanceada. Veja a seguir a equação balanceada:

2 NH₃(g) ⇋ N₂(g) + 3 H₂(g)

Dessa forma, a decomposição de 2 mols de NH₃ forma 1 mol de N₂ e 3 mols de H₂. Assim, fica claro que a curva B representa a concentração do H₂ e a curva A representa a concentração do N₂.

Portanto, temos: