Questão 74 do ENEM PPL 2013
A hematita (\alpha-\ce{Fe2O3}), além de ser utilizada para obtenção do aço, também é utilizada como um catalisador de processos químicos, como na síntese da amônia, importante matéria-prima da indústria agroquímica.
MEDEIROS, M. A. F. Química Nova na Escola, São Paulo, v. 32, n. 3, ago. 2010 (adaptado).
O uso da hematita viabiliza economicamente a produção da amônia, porque
- Adiminui a rapidez da reação.
- Bdiminui a energia de ativação da reação.
- Caumenta a variação da entalpia da reação.
- Daumenta a quantidade de produtos formados.
- Eaumenta o tempo do processamento da reação.
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Resolução comentada
Um catalisador é uma substância que acelera a reação sem ser consumida. Ele faz isso oferecendo um caminho alternativo, com menor energia de ativação, que é a energia mínima que as moléculas precisam ter para reagir.
Com a barreira menor, mais colisões entre as moléculas são efetivas na mesma temperatura. A reação fica mais rápida e o produto sai em menos tempo, o que torna o processo viável economicamente.
O que o catalisador não altera:
- a variação de entalpia (\Delta H), que depende só dos estados inicial e final;
- a posição do equilíbrio, ou seja, a quantidade final de produtos;
- a natureza dos reagentes e dos produtos.
Na síntese da amônia, \ce{N2 + 3 H2 -> 2 NH3}, a hematita atua nessa função: reduz a energia de ativação, aumenta a rapidez e diminui o tempo necessário para produzir a amônia.
Assim, só a alternativa que fala em diminuição da energia de ativação está correta.
Alternativa B.
Por que as outras alternativas estão erradas
- Ao catalisador aumenta a rapidez da reação, não diminui.
- Co catalisador não altera a variação de entalpia, que depende só de reagentes e produtos.
- Do catalisador não muda a quantidade final de produtos, pois não desloca o equilíbrio.
- Eo catalisador diminui o tempo da reação, não o aumenta.
Assuntos: catálise, energia de ativação, cinética química.
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