Físico-Química ⇒ (UFPR 2014) Catalisador e Equilíbrio Químico Tópico resolvido

[Liliana]

Recentemente, a produção fotocatalítica de hidrogênio vem atraindo atenção devido ao processo que gera um combustível limpo, o qual é utilizado em células a combustível. O processo se baseia na separação da água nos seus componentes, conforme equilíbrio inserido no esquema, utilizando luz solar e um fotocatalisador (p. ex. NaTaO3: La). O processo é extremamente endotérmico, necessitando 1,23 e V para ocorrer. Num experimento, o processo foi realizado num sistema fechado, como esquematizado abaixo. Considerando essas informações, identifique as afirmativas a seguir como verdadeiras (V) ou falsas (F):

cat.JPG (11.14 KiB) Exibido 2260 vezes

( ) A quantidade de fotocatalisador limita a conversão.

( ) O aumento da temperatura irá favorecer a conversão.

( ) A diminuição do volume do sistema irá favorecer a conversão.

( ) É condição necessária para a produção de hidrogênio que o fotocatalisador absorva energia solar superior a 1,23 e V.

Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo.

a) F – V – V – F.
b) V – V – F – V.
c) V – F – F – V.
d) V – V – V – F.
e) F – F – V – V.

Resposta

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alternativa b)

Minhas dúvidas são:
1) O catalisador limita a conversão??? Até onde eu estudei sobre catalisadores, eles influenciam na VELOCIDADE da reação, não alterando seu equilíbrio ou quantidade de produtos formados...

4) O catalisador tem que absorver energia maior que a mínima (1,23 eV)??? Também pelo que eu estudei, os catalisadores DIMINUEM a energia de ativação, então não seria correto ele absorver menor energia??

Grata

[Brunoranery]

Olá Liliana,

1) Não está dizendo que o catalisador limita reação, mas a QUANTIDADE de calisador. A reação é muito lenta. Se a energia fornecida ao sistema for menor que a energia necessária sem o catalisador e maior da com o catalisador, na ausência de uma concentração necessária de catalisador, a reação pode não ocorrer, o que indica que ela é limitada pela quantidade de catalisador. Não está dizendo que o catalisador define a quantidade de produtos formados, mas precisamos ter a quantidade certa dele.

4- O processo, para ocorrer, precisa de 1,23 eV. Acredito que isso é depois de utilizado um caminho com menor energia de ativação. Para isso, precisa haver a absorção de uma quantidade de energia maior que a de ativação, pois haverá dissipação de energia caso absorva igualmente. Acredito que, no contexto da questão, o fotocatalisador para criar esse caminho necessite absorver energia para compensar a diminuição da energia de ativação, pois há vários mecanismos e vários catalisadores diferentes.

[amy123369]

Boa noite! Eu não entendi o motivo da afirmação "a diminuição do volume do sistema irá favorecer a conversão" estar errada. Alguém poderia explicar? Se diminuir o volume dos produtos não iria deslocar para o próprio sentido deles?? Grata!