Equilíbrio Químico Faça a tarefa no caderno ou fichário. Só serão aceitas resoluções completas. Resolva, no mínimo, 10 exercícios da lista. Questão 01) Sob condições adequadas de temperatura e pressão, ocorre a formação do gás amônia. Assim, em um recipiente de capacidade igual a 10 L, foram colocados 5 mol de gás hidrogênio junto com 2 mol de gás nitrogênio. Ao ser atingido oequilíbrio químico, verificou-se que a concentração do gás amônia produzido era de 0,3 mol/L. Dessa forma, o valor da constante de equilíbrio (K C) é igual a –4 –2 –1 1 4 a) 1,80 · 10 b) 3,00 · 10 c)6,00 · 10 d)3,60 · 10 e) 1,44 · 10 Questão 02) Considere o equilíbrio químico abaixo: H2(g) + I2(g) 2HI(g) Kc = 100 a 300ºC Foram inseridos em um recipiente vazio de 1L, 2 mol de I 2(g), 2 mol de H2(g) e 2 mol de HI(g) sob temperatura constante de 300ºC. Quando o equilíbrio for atingido, a concentração das espécies químicas será: a) [H2] = 1/2 mol/L, [I2] = 1/2 mol/L e [HI] = 5 mol/L. b) [H2] = 3/2 mol/L, [I2] = 3/2 mol/L e [HI] = 3 mol/L. c) [H2] = 3/2 mol/L, [I2] = 3/2 mol/L e [HI] = 7/2 mol/L. d) [H2] = 1/2 mol/L, [I2] = 1/2 mol/L e [HI] = 1 mol/L. Questão 03) Considere um recipiente fechado contendo 1,2 mol de uma espécie química AB (g), a certa temperatura. Depois de certo tempo, verificou-se que AB(g) foi decomposto em A2(g) e B2(g) até atingir o equilíbrio químico, em que se constatou a presença de 0,45 mol de B2(g). O grau de dissociação, em porcentagem, de AB(g) nas condições apresentadas é igual a: a) 25 b) 50 c) 75 d) 90 e) 85 Questão 04) A isomerização catalítica de parafinas de cadeia não ramificada, produzindo seus isômeros ramificados, é um processo importante na indústria petroquímica. A uma determinada temperatura e pressão, na presença de um catalisador, o equilíbrio CH3CH2CH2CH3(g) n-butano (CH3)2CHCH3(g) isobutano é atingido após certo tempo, sendo a constante de equilíbrio igual a 2,5. Nesse processo, partindo exclusivamente de 70,0 g de n-butano, ao se atingir a situação de equilíbrio, x gramas de n-butano terão sido convertidos em isobutano. O valor de x é a)10,0 b)20,0 c)25,0 d) 40,0 e)50,0 Questão 05) Uma amostra de 0,10 mol de H2S é colocada em um recipiente de reação de 10,0 litros e aquecida até 1.130ºC. No equilíbrio, 0,040 mol de H2 está presente. Calcule o valor de Kc para a reação: 2H2S(g) a) 8,9 10 . b)2,5 10 . –4 2 H2(g) + S2(g) c) 4,7 10 . d) 6,1 10 . –4 –3 e)3,3 10 . –3 –2 Questão 06) No laboratório, uma quantidade de amônia foi produzida a partir da reação do gás hidrogênio com o gás nitrogênio a uma temperatura específica e constante num reator com 1,0 L de volume. N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) A mistura de 1 mol de N2 e 3 mol de H2 gerou 30% de rendimento percentual na formação do produto. a) Calcule a massa de amônia produzida. b) Calcule o valor da constante de equilíbrio (Kc) da reação indicada abaixo. N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) Questão 07) No equilíbrio químico, o deslocamento provoca um aumento do rendimento da reação e tem grande importância, principalmente para a indústria, pois, quanto maior a produção em curto tempo com a diminuição dos custos, melhor será o processo. Os fatores externos que podem deslocar o equilíbrio químico são: concentração, pressão e temperatura. Seja uma mistura de N 2, H2 e NH3 em equilíbrio (síntese da amônia). Nesse momento, as concentrações do N 2 e H2 são: [N2] = 1,0 10 –12 mol.L –1 e [H2] = 2,0 10 mol.L –8 –1 4 Considere o valor da constante de equilíbrio a 298 K como 6,12510 . O valor da concentração da amônia, nessas condições, em mol/L, é a) 4 10 –12 b) 5 10 12 c) 6 10 –32 d) 7 10 –16 e) 8 10 –14 o Questão 08) Cloreto de nitrosila puro (NOCl) foi aquecido a 240 C em um recipiente fechado. No equilíbrio, a pressão total foi de 1,000 atm e a pressão parcial do NOCl foi de 0,640 atm. A equação abaixo representa o equilíbrio do sistema: 2 NOCl(g) 2 NO(g) + Cl2(g) a) Calcule as pressões parciais do NO e do Cl2 no equilíbrio. b) Calcule a constante do equilíbrio. Questão 09) A fenolftaleína é um indicador muito utilizado em laboratórios para diferenciar meios ácidos e básicos. A conversão entre as formas ionizada e não ionizada do indicador está representada a seguir. (www.deboni.he.com.br) De acordo com o Princípio de Le Chatelier, para que o indicador adquira coloração rosa, deve-se utilizar solução de a) NaCl. b)CH3COOH. c)HCl. d)NH4Cl. e) NH4OH. Questão 10) A reação descrita pela equação está em equilíbrio a 300° C: 1N2(g) + 3H2(g) 2 NH3(g) + 22,0 kcal O equilíbrio será deslocado para a direita se: a) adicionar HCl. b) reduzir a temperatura para 200°C. c) reduzir a pressão no recipiente em 1/4. d) o volume do recipiente, em que passa a reação for reduzido para a metade. –1 Questão 11) Uma solução aquosa 0,10 mol L de um ácido fraco (HA) apresenta uma concentração de + –2 –1 H3O igual a 1,0 10 mol L em 298 K. Qual é o valor da constante de acidez desse ácido? a)1,1 10 –3 b)1,0 10 –2 c)1,0 10 d)9,0 10 –4 –2 e)1,1 10 –6 Questão 12) A 25 ºC, uma solução aquosa 0,1 mol/L de ácido propanoico apresentou pH = 3. Assim, estima-se que, nessa temperatura, o valor da constante de ionização K a do ácido propanoico seja da ordem de a) 1 10 . –2 b) 1 10 . –3 c) 1 10 . –1 d) 1 10 . –4 1 10 . –5 e) Questão 13)Em uma solução aquosa de 0,100 mol/L de ácido acético, a 25 ºC, o ácido está 3,7% dissociado após o equilíbrio ter sido atingido. Assinale a opção que contém o valor correto da constante de dissociação desse ácido nessa temperatura. –3 a)1,4 b) 1,410 –4 c)1,410 –2 d)3,710 e) –4 3,710 Questão 14) A fadiga muscular, comum quando se executa um grande esforço físico, é causada pelo acúmulo do Ácido Láctico (HC3H5O3) nas fibras musculares de nosso organismo. Considerando que, em uma solução aquosa 0,100M, temos 3,7% do ácido láctico dissociado, determine o valor da constante de acidez (Ka). Dados de massa atômica: H=1; O=16; C=12. –1 a)1,0 x 10 b) –4 1,4 x 10 c)2,7 x 10 –2 d)3,7 x 10 –2 e)3,7 x 10 –3 Questão 15) Um analista preparou uma solução de NaOH e outra de HCl, ambas na concentração de 0,100 mol/L. Ao misturar 10 mL da solução de HCl com 90 mL da solução de NaOH, o pH da solução final foi, aproximadamente, igual a: Dados: log 2 = 0,3 a)13,0 b)10,0 c) 4,0 d)1,0 e) 5,0 Questão 16) Uma solução foi preparada pela mistura de ácido clorídrico (HCl), ácido nítrico (HNO 3) e ácido sulfúrico (H2SO4). Sabendo-se que na solução final as concentrações molares de HCl, HNO3 e H2SO4 são, respectivamente, iguais a 0,010 mol/L, 0,030 mol/L e 0,0050 mol/L, o pH da solução será igual a: Dado: log10 5 = 0,70 a)5,00 b)3,00 c)2,70 d)2,00 e)1,30 Questão 17) Pipeta-se 50 mL de solução aquosa 0,02 mol/L de ácido clorídrico e transfere-se para um balão volumétrico de 1000 mL, ajustando-se para esse volume a solução final, usando água pura. O pH da solução final é: a) 1 b) 2 c) 3 d) 7 e) 9 Questão 18) Considere os frascos das soluções A e B, cujas concentrações estão indicadas nas figuras. A razão entre os valores de pH da solução B e da solução A, a 25 ºC, é a) 4. b) 5. c) 2. d) 3. e)6. Questão 19) Um técnico químico dissolveu 37 mg de hidróxido de cálcio ( = 100%) em água, a 25ºC, para obter 250 mL de uma solução dessa base. Dessa forma, para essa solução, ele obteve um pH igual a Dados: log 4 = 0,6 Massas molares em (g/mol) H = 1, O = 16 e Ca = 40. Números atômicos (Z) H = 1, O = 8 e Ca = 20. a)2,4. b)3,4. c)11,3. d)11,6. e) 12,6. Questão 20) A um litro de água destilada se adiciona 0,100 g de NaOH. Determinar o pH da solução –14 resultante, supondo que não ocorra variação de volume e que Kw = 1,0 10 . 1) E 2) A 3) C 4) E 5) A 6) a) A reação não tem um reagente limitante e ela teve rendimento de 30%, ou seja, apenas 0,3 mol de N2 reagiu. Logo, pela estequiometria da reação, formou-se 0,6 mol de NH3, o que equivale a 10,2 g –1 (0,6 mol 17 g mol ) b) Kc = 0,55 7) D 9) E 16) E 8) a) p NO 0,24atm ; pCl 2 0,12atm 10) C 17) C 11) A 12) E 18) B 19) D b) 13) C Kp = 1,6875 . 10 14) B 20) pH = 11.40 15) A 2-