Questão 17 de 2012, sobre a direção da reação
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17. Na produção de amônia a partir de gás natural como matéria-prima, essas substâncias são consideradas gases ideais. A reação de conversão do metano em vapor é: CH4(g) + H2O(g) → CO(g) + 3H2(g). Trata-se de uma reação reversível. Se a quantidade de vapor d’água for aumentada, qual será a direção da reação? A – Muda na direção dos reagentes. B – Sem impacto. C – Muda na direção dos produtos. D – Não é possível determinar. É uma pergunta antiga, que só serve para confundir ainda mais as coisas. Se o aumento da pressão no sistema for devido à adição de vapor d’água, então a pressão deve diminuir, ou seja, na direção dos reagentes. Mas o vapor d’água é também um reagente, não é? Então, ele não vai na direção dos produtos? Será que a resposta é D: impossível determinar?
Acabei de listar as fórmulas; parece que o B não tem nenhum impacto
Para determinar a direção da reação, basta observar as mudanças nas concentrações dos diferentes componentes. Neste caso, se o volume permanecer constante, a adição de vapor d’água alterará a concentração da água; os demais componentes não sofrerão mudanças. Portanto, a reação ocorrerá para a direita. Como as condições não são completas, não é possível determinar a direção da reação. A resposta correta é D
Parece que as condições para este problema não estão completas. Do ponto de vista da pressão ou da concentração, não é especificado se o volume permanece constante
Parece que as condições para este problema não estão completas. Do ponto de vista da pressão ou da concentração, não é especificado se o volume permanece constante
Ideia 1: O processo de produção ocorre dentro do reator, sendo considerado como um processo a volume constante； Com a adição de vapor d’água, o equilíbrio se desloca na direção da redução da pressão, ou seja, na direção dos reagentes ； A adição de vapor d’água aumenta a concentração dos reagentes. Do ponto de vista dinâmico, isso faz com que a velocidade da reação positiva aumente ； Consequentemente, a velocidade da reação inversa também aumenta ； Mas, no final, a taxa de reação é maior do que a taxa da reação direta. Ideia 2: O processo de produção ocorre dentro do reator, sendo considerado como um processo a volume constante ； No processo de produção, geralmente se controla a pressão, levando-se em consideração uma pressão constante ； Com volume e pressão constantes, e com a adição de vapor d’água, é inevitável que haja uma redução no metano ou uma diminuição da temperatura ； Como o enunciado não menciona a redução do metano, é inevitável que o sistema fechado apresente uma tendência de queda de temperatura ； Quando a temperatura diminui, a reação inevitavelmente segue em direção à liberação de calor ； A reação direta é endotérmica, enquanto a reação inversa é exotérmica ； Portanto, o equilíbrio também se desloca para a esquerda! !
Esta questão deve ser entendida da seguinte maneira: o metano e a água em estado de vapor são ambos reagentes. Ao se aumentar a quantidade dos reagentes, mantendo os demais parâmetros constantes, a reação certamente ocorrerá na direção da reação direta. No caso do metano, a reação é ainda mais completa. Nesse sentido, a reação certamente seguirá na direção da formação dos produtos. Ou seja, a resposta C está correta. O autor está pensando de maneira muito complicada.
Para sólidos puros e líquidos puros, o aumento da quantidade de reagentes não altera a sua concentração; ou seja, a concentração da água não muda. Portanto, sob esse ponto de vista, o equilíbrio não se desloca； Mas o aumento na quantidade de vapor d’água faz com que a pressão do sistema aumente, fazendo com que o equilíbrio se desloque em direção à redução do volume
Escolha C: ao aumentar a quantidade dos reagentes, o equilíbrio se desloca para a direita