Lista Conjunta de Equilíbrio Químico
1)
Escreva expressões gerais, para Kc, de cada um dos seguintes sistemas:
2 NOCl(g)
2 NO(g) + Cl2(g)
Zn(s) + CO2 g)
ZnO(s) + CO(g)
MgSO4 s)
Zn(s) + 2 H
MgO(s) + SO3(g)
+
Zn2+(aq) + H2 g)
(aq)
NH4Cl2(s)
NH3(g) + HCl(g)
P4(s) + 3 O2(g)
P4O6(g)
SiH4(s) + 2 O2 (g)
SiO2(s) + 2 H2O(g)
CH4(g) + 2 O2 (g)
CO2 (g) + 2 H2O(l)
CH4(g) + 2 O2 (g)
CO2(g) + 2 H2O(g)
NH4+(aq) + OH–(aq)
NH3(g) + H2O(l)
SnO2(s) + 2 CO(g)
2)
Sn(s) + 2 CO2(g)
Escreva as equações químicas correspondentes às expressões das
constantes de equilíbrios dadas:
(a) Kc = [NO2]2 / [N2O4]
(b) Kc = [NO]2 [O2] / [NO2]2
(c) Kc = [PCl3] [Cl2] / [PCl5]
3)
Sabendo-se somente o valor de K, qual dos dois sistemas você
escolheria para fixação de nitrogênio gasoso, por que?
(a) N2(g) + O2(g)
2 NO(g)
(b) N2(g) + 3 H2(g)
2 NH3(g)
Kc = 1x10–30 a 25 ºC
Kc = 5x108 a 25 ºC
4) Calcule Kp para a reação PCl3(g) + Cl2(g)
PCl5(g), sabendo que, no
equilíbrio, as pressões parciais são: PCl3 = 0,2 atm; Cl2 = 0,1 atm; PCl5 = 1,2
atm.
5) Em uma experiência particular, foram determinadas as seguintes
pressões parciais para a reação:
2 NO(g) + Cl2(g)
2 NOCl(g)
PNO = 66 kPa; PCl2 = 18 kPa; PNOCl = 15 kPa.
Qual o Kp para esta reação, na temperatura em que a experiência foi
realizada?
6) Dada a reação: X2
+
3 Y2
2 XY3,
verificou-se no equilíbrio,
a 1000 °C, que as c oncentrações em mol por litro são: [X2] = 0,20; [Y2] =
0,20; [XY3] = 0,60. Qual o valor da constante de equilíbrio da reação
química?
7) A 25 oC, 0,0560 mol de O2 e 0,020 mol de N2O foram colocados em um
recipiente de 1,00 dm3 e levados a reagir de acordo com a equação:
2N2O(g) + 3O2(g)
4NO2(g)
Quando o sistema atingiu o equilíbrio, a concentração de NO2 encontrada foi
de 0,020 mol.dm–3.
(a) Quais as concentrações de N2O e O2, no equilíbrio?
(b) Qual o valor de Kc para esta reação, a 25 oC?
8) Em um recipiente de aço inox com capacidade de 1 L foram colocados
0,5 mol de H2 e 0,5 mol de I2. A mistura alcança o equilíbrio à temperatura de
430 oC. Calcule as concentrações de H2, I2 e HI em equilíbrio, sabendo que
Kc para a reação abaixo é igual a 49 na temperatura em questão.
H2(g)
+
I2(g)
2HI(g)
9) Em um reator com 5 L são colocados 0,20 mol de ácido acético
(H3CCOOH) com 0,30 mol de álcool etílico (H3CCH2OH), a 25 oC, e esperase atingir o equilíbrio. Sendo o valor de Kc, nessa temperatura, igual a
4,0×10–1, quais as concentrações de ácido acético e acetato de etila
(H3CCOOCH2CH3) no equilíbrio?
H3CCOOH + H3CCH2OH
10) Para a reação
H2(g)
+ CO2(g)
H3CCOOCH2CH3 + H2O
CO(g) +
H2O(g), Kc = 0,771,
o
a 500 C. Se 1,00 mol de H2 e 1,00 mol de CO2 são colocados para reagir,
em um recipiente de 5,00 litros, quais serão as concentrações, no equilíbrio,
de todas as espécies gasosas?
11) Suponha que uma mistura de SO2, NO2, NO e SO3 foi preparada a 460
o
C, possuindo as seguintes concentrações: [SO2] = 0,0100 mol.L–1, [NO2] =
0,0200 mol.L–1, [NO] = 0,0100 mol.L–1, [SO3] = 0,0150 mol.L–1. A essa
temperatura, a reação SO2
g)
+ NO2
g)
NO(g) + SO3(g) possui Kc = 85,0.
Quais serão as concentrações no equilíbrio para os quatro gases?
12) Um mol por litro de metanal (ou formaldeído – HCHO) foi colocado num
recipiente de reação e aquecido à temperatura de 500
o
C, tendo se
estabelecido o seguinte equilíbrio:
HCHO(g)
H2(g) + CO(g)
Verificou-se que o recipiente continha 0,20 mol de H2 por litro, a essa
temperatura. Calcule a constante de equilíbrio.
13) O óxido nítrico (NO), um importante contaminador do ar, é formado a
partir de seus elementos a altas temperaturas, tais como aquelas obtidas
quando a gasolina queima em um motor de automóvel. A 2000 oC, Kc para a
reação
N2(g) + O2(g)
2 NO(g) é 0,10. Predizer a direção na qual o
sistema se deslocará para alcançar o equilíbrio a 2000 oC se começar com:
(a) 1,62 mol de N2 e 1,62 mol de O2 em um recipiente de 2 litros.
(b) 4,0 mol de N2, 1,0 mol de O2 e 0,80 mol de NO em um recipiente de 20
litros.
14) Considerando o problema anterior calcule as concentrações de cada
substância quando os equilíbrios (a) e (b) forem atigidos
15) A 700 K a constante de equilíbrio Kp para a reação:
2 NO(g) + Cl2(g)
2 NOCl(g)
apresenta o valor 0,26. Preveja o comportamento das seguintes misturas, na
mesma temperatura.
Mistura
PNO (atm)
PCl2 (atm)
PNOCl (atm)
(a)
0,15
0,31
0,11
(b)
0,12
0,10
0,050
(c)
0,15
0,20
0,0050
16) Em 1 litro de uma mistura de H2, I2 e HI, gasosos, em equilíbrio, a 425 oC,
há 0,100 mol de H2, 0,100 mol de I2 e 0,740 mol de HI. Se 0,50 mol de HI for
adicionado a este sistema, qual será a concentração de cada substância no
equilíbrio final?
17) Verificou-se que uma mistura em equilíbrio:
SO2(g) + NO2(g)
SO3(g) + NO(g)
Contém 0,6 mol de SO2, 0,2 mol de NO2, 0,8 mol de SO3 e 0,3 mol de NO por
litro. Quantos mols de NO2 por litro devem ser adicionados ao recipiente a fim
de aumentar a concentração do NO no equilíbrio para 0,5 mol/L?
18) Em um recipiente de 0,500 L foram adicionados 1,50 mol de POCl3. A
400 oC é estabelecido o equilíbrio segundo a equação:
POCl3(g)
POCl(g) + Cl2(g)
Com Kc = 0,248. Calcule o número de mols de POCl que deve ser adicionado
ao sistema de maneira a produzir uma concentração de equilíbrio de Cl2 igual
a 0,500 mol/L.
19) A uma certa temperatura, 2 mol de COCl2 estão 50% dissociados,
formando CO e Cl2 de acordo com a reação:
COCl2(g)
CO(g) + Cl2(g)
Que quantidade de COCl2 deve ser colocada num recipiente de 1 litro, de
modo que 25 % do COCl2 total se dissocie a essa temperatura?
20) O valor de Kc, da seguinte reação, a 900 oC, é 0,28. Qual é o valor de Kp
nesta temperatura?
CS2(g) + 4 H2(g)
21) A reação CO(g) + H2O(g)
CH4(g) + 2 H2S(g)
CO2(g) + H2(g) é usada industrialmente
como fonte de hidrogênio. O valor de Kc para a reação, a 500 oC, é 4,05.
Qual o valor de Kp nesta temperatura?
22) A 400 oC, a constante de equilíbrio Kp da reação é 3,1x104:
2 SO2(g) + O2(g)
2 SO3(g)
Qual é o valor de Kc nessa temperatura?
23) De acordo com o Princípio de Le Chatelier, quando um sistema em
equilíbrio sofre alguma modificação em parâmetros, como pressão,
temperatura ou concentração, as proporções de reagentes e produtos se
ajustam, de maneira a minimizar o efeito da alteração. Considerando essa
reação em equilíbrio, pede-se:
H2(g) + Br2(g)
2 HBr(g) + calor
(a) Calcule a constante de equilíbrio para a reação sabendo que ao
adicionarmos 0,15 mol de H2 e 0,7 mol de Br2 a um recipiente de 1,0 L e
deixarmos a mistura atingir o equilíbrio a 25 °C, 50 % do H2 foi consumido.
(b) Qual é a composição final dessa mistura em mol L–1 (H2, Br2 e HBr)?
24) Para a reação 4 NH3(g) + 3 O2(g)
2 N2(g) + 6 H2O(l), como a
quantidade de NH3, no equilíbrio, será afetada pela:
(a) adição de O2 ao sistema?
(b) adição de N2 ao sistema?
(c) remoção de água do sistema?
(d) diminuição do volume do recipiente?
25) Na alta atmosfera ou em laboratório, sob ação de radiações
eletromagnéticas, o ozônio é formado por meio da reação endotérmica:
3 O2(g)
2 O3(g)
(a) O aumento da temperatura favorece ou dificulta a formação do ozônio?
Justifique.
(b) E o aumento da pressão? Justifique.
26) Num recipiente fechado é realizada a seguinte reação a temperatura
constante:
SO2(g) + 1/2 O2(g)
SO3(g)
(a) Sendo v1 a velocidade da reação direta e v2 a velocidade da reação
inversa, qual a relação v1/v2 no equilíbrio? Justifique.
(b) Se o sistema for comprimido mecanicamente, ocasionando um aumento
da pressão, o que acontecerá com o número total de moléculas? Justifique.
27) A mistura de quatro gases, NH3, O2, NO, e H2O colocada em um reator
atinge o equilíbrio na reação:
4 NH3(g) + 5 O2(g)
4 NO(g) + 6 H2O(g)
Certas mudanças (veja a tabela seguinte) são, então, feitas na mistura.
Examine cada mudança separadamente e explique o efeito (aumento,
diminuição ou nenhum) que elas provocam nos valores originais de equilíbrio
da quantidade da segunda coluna (ou K, se for o caso). A temperatura e o
volume são mantidos constantes.
Mudança
Quantidade
a) adicione NO
quantidade de H2O
b) adicione NO
quantidade de O2
c) remova H2O
quantidade de NO
d) remova O2
quantidade de NH3
e) adicione NH3
K
f) remova NO
quantidade de NH3
g) adicione NH3
quantidade de O2
28) A mistura de quatro substâncias HCl, I2, HI e Cl2 colocada em um reator
atinge o equilíbrio na reação:
2 HCl(g) + I2(s)
2 HI(g) + Cl2(g)
Certas mudanças (veja a tabela seguinte) são, então, feitas na mistura.
Examine cada mudança separadamente e explique o efeito (aumento,
diminuição ou nenhum) que elas provocam nos valores originais de equilíbrio
da quantidade da segunda coluna (ou K, se for o caso). A temperatura e o
volume são mantidos constantes.
Mudança
Quantidade
a) adicione HCl
quantidade de HI
b) adicione I2
quantidade de Cl2
c) remova HI
quantidade de Cl2
d) remova Cl2
quantidade de HCl
e) adicione HCl
K
f) remova HCl
quantidade de I2
g) adicione I2
K
29) A reação total da fotossíntese é:
6 CO2(g) + 6 H2O(l)
C6H12O6(aq) + 6 O2(g)
∆Ho = 2802 kJ
Suponha que a reação está em equilíbrio. Diga qual é a consequência que
cada uma das seguintes mudanças teria sobre o equilíbrio (tendência de
mudança na direção dos reagentes, tendência de mudança na direção dos
produtos, ou não ter consequência alguma) e sobre o valor de K:
(a) o aumento da pressão parcial de O2
(b) compressão do sistema
(c) aumento da quantidade de CO2
(d) aumento da temperatura
(e) remoção parcial de C6H12O6
(f) adição de água
(g) redução da pressão parcial de CO2