Formação da amônia

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Formação da amônia

Mensagem por nudwu92 em Sex 26 Out 2018, 10:45

A amônia, NH3, é utilizada na produção de fertilizantes nitrogenados e industrialmente obtida a partir de nitrogênio, N2, e de hidrogênio, H2, gasosos. Em uma das etapas dos processos, a mistura dos três gases é resfriada até que toda matéria-prima se converta no produto condensado. Sobre esse processo, é correto afirmar: 

01) A pressão parcial da amônia aumenta com o resfriamento da mistura. 
02) O resfriamento da mistura gasosa é feito até a temperatura ambiente. 
03) Para cada mol de gás nitrogênio que reage, forma-se o triplo de gás amônia. 
04) O resfriamento da mistura favorece a reação no sentido de decréscimo da quantidade de moléculas. 
05) A ordem crescente de intensidade das forças intermoleculares (hidrogênio, amônia e nitrogênio) é coerente com o aumento da massa molar dos gases.

04 correta. Por que a 01 está incorreta? Com o resfriamento da mistura (N2 + 3H2 --> 2NH3 , reação direta exotérmica), o número de mols da amônia aumenta, aumentando a pressão parcial da amônia, pois Pnh3 = Pt . Nnh3/Ntotal ou PV =  nRT

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Re: Formação da amônia

Mensagem por Liss Collins em Qua 07 Nov 2018, 16:14

Oi, nudwu92!
Com ajuda de um professora, olha só a resolução desse exercício:

01-Observe que o exercício fala da pressão parcial. Um aumento na pressão parcial do NH3 resultaria em um aumento da sua fração molar e, portanto deslocaria o equilíbrio no sentido dos reagentes. Enquanto o resfriamento desloca a reação para o sentido dos produtos. Por isso, o resfriamento não provoca aumento da pressão parcial do NH3;
02-A amônia é gasosa a temperatura ambiente. No processo ela sofre condensação, portanto o processo ocorre em temperatura menor que a ambiente. Outro ponto é que o exercício não dá indicação da temperatura em que ocorre o processo, por isso não dá para afirmar que a alternativa é correta.
03- Da reação sabe-se que 1 mol de N2 forma 2 de NH3, ou seja, forma o dobro de NH3 e não o triplo.
04)A reação é exotérmica, portanto o resfriamento da mistura favorece a reação de formação do NH3 que é o sentido em que tem-se a menor quantidade de moléculas
05)a força intermolecular da amônia, ligações de hidrogênio, é mais intensa. Logo, a ordem de intensidade do exercício não está correta.
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Re: Formação da amônia

Mensagem por Mateus Meireles em Sex 09 Nov 2018, 01:04

@nudwu92 escreveu:01) A pressão parcial da amônia aumenta com o resfriamento da mistura. 

Como a reação é exotérmica, o abaixamento da temperatura desloca a reação na direção dos produtos. A pressão de NH3 aumenta.

@Liss Collins escreveu:01-Observe que o exercício fala da pressão parcial. Um aumento na pressão parcial do NH3 resultaria em um aumento da sua fração molar e, portanto deslocaria o equilíbrio no sentido dos reagentes. Enquanto o resfriamento desloca a reação para o sentido dos produtos. Por isso, o resfriamento não provoca aumento da pressão parcial do NH3;

Isso aqui não faz sentido algum. O exercício não fala de aumento de pressão parcial, mas sim diminuição de temperatura.
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Re: Formação da amônia

Mensagem por Thálisson C em Sex 09 Nov 2018, 01:46

@Liss Collins escreveu:
01-Observe que o exercício fala da pressão parcial. Um aumento na pressão parcial do NH3 resultaria em um aumento da sua fração molar e, portanto deslocaria o equilíbrio no sentido dos reagentes. Enquanto o resfriamento desloca a reação para o sentido dos produtos. Por isso, o resfriamento não provoca aumento da pressão parcial do NH3;

Vou admitir que me buguei com essa resposta... Num primeiro momento afirma que aumentou a pressão parcial do NH3 sem o item ter afirmado e ainda usa isso como justificativa pra no final dizer que a pressão parcial não aumentouconfused confused

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Re: Formação da amônia

Mensagem por Liss Collins em Sex 09 Nov 2018, 09:46

Analisando o que ocorre com o equilíbrio tem-se duas situações distintas:
Interferência da temperatura: A reação N2(g) + 3H2 (g) -> NH3(g) é exotérmica. Logo, se resfriarmos a mistura o equilíbrio se desloca no sentido do produto.

Interferência da pressão: Um aumento da pressão parcial do NH3 (PNH3) significaria aumentar sua fração molar e, consequentemente seu número de mols. Portanto, deslocaria o equilíbrio para o lado dos reagentes. Lembrando que
PN2/Pt = XN2
XN2 = nN2/nT

O efeito da temperatura na pressão parcial é difícil de analisar a partir do deslocamento do equilíbrio. Uma maneira mais fácil de observar o efeito da temperatura na pressão parcial é a partir da equação de Clapeyron:
PNH3 x V = nNH3 x RT
O resfriamento da mistura provoca a diminuição da temperatura e, consequentemente da pressão parcial da amônia.

Outra observação importante é que a questão fala que o produto formado é condensado. Isso significa que a amônia, com o resfriamento, vai se transformando em líquido. Com isso, o número de mols de gás diminui juntamente com a sua pressão parcial.
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Re: Formação da amônia

Mensagem por Mateus Meireles em Sex 09 Nov 2018, 10:26

@Liss Collins escreveu:.
Interferência da pressão: Um aumento da pressão parcial do NH3 (PNH3) significaria aumentar sua fração molar e, consequentemente seu número de mols. Portanto, deslocaria o equilíbrio para o lado dos reagentes. Lembrando que
PN2/Pt = XN2
XN2 = nN2/nT


Isso aqui não existe. 

A expressão termodinâmica que analisa o deslocamento do equilíbrio em função da temperatura é dada pela equação de van't Hoff:



K_1 = constante de equilíbrio quando a temperatura é T_1

K_2 = constante de equilíbrio quando a temperatura é T_2

Se a reação é exotérmica, então \Delta H_r^{0} é negativo. Se   <  \frac{1}{T_2} > \frac{1}{T_1} e o termo entre parêntesis é negativo. Dessa forma, ln\frac{k_2}{k_1} é positivo, ou seja, k_2 > k_1 , a diminuição da temperatura tende a favorecer a formação de produtos.

Essa é a justificativa para aumento/diminuição de temperatura procurar o deslocamento de uma reação em um dado sentido. Daí a importância de saber se a temperatura é constante quando se analisa concentração, pressão etc etc de reações em equilíbrio. 

Liss Colins escreveu:o produto formado é condensado. Isso significa que a amônia, com o resfriamento, vai se transformando em líquido. 

Outro erro conceitual. Antes de ocorrer a condensação devemos ter a formação da amônia gasosa, ou seja, ocorre o aumento da pressão antes da amônia gasosa passar para a fase líquida. Esse item seria falso se a amônia formada já fosse líquida, o que não é o caso.
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Re: Formação da amônia

Mensagem por nudwu92 em Sab 10 Nov 2018, 20:22

Intrigante, o gabarito oficial é a 04. (UNEB 2018)

Muito estranho a 01.

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