Universidade do Estado de Santa Catarina – UDESC
Centro de Ciências Tecnológicas – CCT
Departamento de Química - DQM
DISCIPLINA: Química Geral e Inorgânica
QGI0001
CURSO: Engenharia de Produção
e sistemas
LISTA DE EXERCÍCIOS 05 – Equilíbrio Químico
1. Verifique se as seguintes afirmações estão corretas:
a) Uma reação para quando atinge o equilíbrio.
Falso. Quando uma reação atinge o equilíbrio, a velocidade da
reação direta é igual à velocidade da reação inversa – Equilíbrio
Dinâmico.
b) Uma reação em equilíbrio não é afetada pelo aumento da
concentração de produtos.
Falso. Pelo princípio de Le Chatelier, o aumento na concentração
dos produtos desloca a reação no sentido da reação inversa.
c) Uma reação está em equilíbrio dinâmico quando a concentração dos
produtos é igual à concentração dos reagentes.
Falso. A relação entre as concentrações dos produtos / reagentes
não se altera. A velocidade de formação dos produtos é que é igual à
velocidade de formação dos reagentes.
d) Uma reação está em equilíbrio dinâmico quando não é observada
alteração na concentração dos produtos e reagentes.
Verdadeiro
2. Escreva a expressão da constante de equilíbrio K para cada uma das
seguintes reações:
a) CO(g) + Cl2(g)  COCl(g) + Cl(g)
b) H2(g) + Br2(g)  2 HBr(g)
c) 2 H2S(g) + 3 O2(g)  2 SO2(g) + 2 H2O(g)
d) 4 Bi(s) + 3 O2(g)  2 Bi2O3(s)
e) Li2CO3(s)  Li2O(s) + CO2(g)
f) NaCl(s) + H2O(l)  Na+(aq) + Cl-(aq)
3. Coloca-se uma amostra de 0,10 mol de ozônio puro, O 3, em um
recipiente fechado de 1,0 L e deixa-se que a reação 2 O3(g)  3 O2(g)
atinja o equilíbrio. Coloca-se uma amostra de 0,50 mol de ozônio puro
em um segundo recipiente de 1,0 L, na mesma temperatura, e deixa-se
que atinja o equilíbrio. Sem fazer qualquer cálculo, prediga quais das
quantidades abaixo serão diferentes nos dois recipientes e quais serão
iguais. Explique suas respostas.
Se os dois sistemas estão em equilíbrio, ambos possuem o mesmo valor
de K, ou seja
. Assim:
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a) Quantidade de O2 Diferente
d) A razão
Igual
b) Concentração de O2 Diferente
e) A razão
Igual
c) A razão
Diferente
4. Use os seguintes dados, que foram coletados a 460 °C, e que são as
concentrações molares de equilíbrio, para determinar a constante Kc da
reação: H2(g) + I2(g)  2 HI(g)
[H2] (mol/L)
-3
6,47.10
[I2] (mol/L)
-3
0,594.10
-3
1,52.10
-3
1,43.10
3,84.10
1,43.10
[HI] (mol/L)
0,0137
-3
0,0169
-3
0,0100
K
5. Calcule a energia livre padrão de cada uma das seguintes reações:
a) I2(g)  2 I(g), K = 6,8 em 1200 K
, K = 6,8 e T = 1200 K
ou ~19kJ
b) Ag2CrO4(s)  2 Ag+(aq) + CrO42-(aq), K = 1,1.10-12 em 298 K
ou ~68kJ
6. Calcule a energia livre da reação I2(g)  2 I(g), K = 6,8 em 1200 K,
quando as pressões parciais de I2 e de I forem, respectivamente, 0,13
bar e 0,98 bar. Qual é a direção espontânea da reação? Justifique sua
resposta.
,
G0 = -19125J (exercício anterior),
J
Como G > 0, a reação espontânea (G < 0) é a reação inversa.
7.
A constante de equilíbrio da reação 2 SO2(g) + O2(g)  2 SO3(g) é K = 2,5.10 em 500
K. Encontre o valor de K para cada uma das seguintes reações, na mesma
temperatura.
a) SO2(g) + ½ O2(g)  SO3(g)
10
b) SO3(g)  SO2(g) + ½ O2(g)
c) 3 SO2(g) +
O2(g)  3 SO3(g)
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8. Examine o equilíbrio: CO(g) + H2O(g)  CO2(g) + H2(g)
a) Se a pressão parcial de CO2 aumenta, o que acontece com a
pressão parcial de H2? Equilíbrio desloca no sentido de consumir o
excesso de CO2 (para esquerda), logo a concentração de H2 diminui.
b) Se a pressão parcial de CO diminui, o que acontece com a pressão
parcial de CO2? Equilíbrio desloca no sentido de compensar a perda
de CO (para direita), logo a concentração de CO2 aumenta.
c) Se a concentração de CO aumenta, o que acontece com a pressão
parcial de H2? Equilíbrio desloca no sentido de consumir o excesso
de CO (para direita), logo a concentração de H2 aumenta.
d) Se a concentração de H2O diminui, o que acontece com a constante
de equilíbrio da reação? A constante de equilíbrio permanece
constante. As concentrações das demais espécies se alteram para
manter o valor de K segundo a relação:
9. Determine se os reagentes ou os produtos são favorecidos, ou se não
há mudança, pelo aumento da pressão total (resultado da compressão)
em cada um dos seguintes equilíbrios. Justifique sua resposta:
O aumento da pressão sobre um sistema gasoso desloca o equilíbrio no
sentido da redução de moléculas gasosas. Em todos os casos, o
equilíbrio é deslocado para esquerda (favorece os reagentes)
10. Diga, para cada um dos equilíbrios, se haverá deslocamento na direção
dos reagentes ou produtos, quando a temperatura aumenta:
a) N2O4(g)  2 NO2(g), ∆H° = +57 kJ
N2O4(g) + q  2 NO2(g) (reação endotérmica, o aumento da
temperatura favorece o consumo de calor, desloca o equilíbrio para a
formação dos produtos)
b) Ni(s) + 4 CO(g)  Ni(CO)4(g), ∆H° = -161 kJ
Ni(s) + 4 CO(g)  Ni(CO)4(g) + q (reação exotérmica, o aumento da
temperatura favorece o consumo de calor, desloca o equilíbrio para a
formação dos reagentes)
c) CO2(g) + 2 NH3(g)  CO(NH2)2(s) + H2O(g), ∆H° = -90 kJ
CO2(g) + 2 NH3(g)  CO(NH2)2(s) + H2O(g)+ q (reação exotérmica, o
aumento da temperatura favorece o consumo de calor, desloca o
equilíbrio para a formação dos reagentes)