Ficha de Física e Química A — Princípio de Le Châtelier e Aplicações (11.º Ano)
Ficha de Física e Química A para o 11.º ano sobre o Princípio de Le Châtelier: efeitos de concentração, pressão, temperatura e catalisadores em equilíbrios químicos, com os compromissos industriais da síntese do amoníaco — 12 exercícios com soluções.
O que inclui esta ficha
- O princípio: o sistema desloca-se para contrariar a perturbação
- Tabela de perturbações: concentração, pressão (menos mols), temperatura (exotérmica/endotérmica), catalisador (não desloca)
- Temperatura é a única que muda K
- Haber–Bosch: N₂ + 3H₂ ⇌ 2NH₃, ΔH = −92 kJ/mol — compromissos de T (≈ 450 °C), pressão (150–300 atm) e catalisador de ferro
- Reciclagem do gás residual e Q vs K
- Leitura dupla: Le Châtelier e Q×K com variação de T
- Ligação às atividades laboratoriais de equilíbrio (AL 22)
- 12 exercícios de tipo diversificado, com soluções completas
Competências que desenvolve: Prever sentidos de deslocação com justificação, contar mols de gás, ponderar compromissos rendimento/velocidade/custo e relacionar conceitos — raciocínio, análise de decisões industriais e sustentabilidade.
Conteúdo programático: Organizador «Equilíbrio químico» (AE do 11.º ano) — domínio «Estado de equilíbrio e extensão»: Princípio de Le Châtelier (pressão, temperatura, concentração), comparação quociente/constante e aplicação à síntese do amoníaco com compromissos de T, pressão e catalisadores.
Porque isto importa
É a ficha de «engenharia química» do ano: aqui o equilíbrio deixa de ser teoria e vira decisão — cada alavanca (concentração, pressão, T) tem ganho e custo, e o catalisador é a exceção que tudo mundo tropeça (não muda o rendimento, muda o tempo). Os compromissos do amoníaco (porquê 450 °C se frio dava mais NH₃? porquê 200 atm e não 3 000?) são as questões de desenvolvimento mais pedidoas do organizador — e a reciclagem liga diretamente à química verde da ficha 8. Com as fichas 8, 9 e 10, o organizador «Equilíbrio químico» fica fechado.
Erros comuns
- Dar ao catalisador efeito no rendimento de equilíbrio (não dá).
- Esquecer de contar os mols de gás antes de decidir o efeito da pressão.
- Inverter o efeito da T em reações exotérmicas (aquecer favorece os reagentes).
- Esquecer: T é a única perturbação que altera K.
Como usar esta ficha
Imprime a ficha e resolve os exercícios sem consultar as soluções. Em cada perturbação, aplica sempre a pergunta-chave: «o que o sistema pode fazer para contrariar isto?». Só depois de terminar compara com as soluções da página 4 — é nessa comparação que se identifica o que ainda precisa de revisão.