Lista de Exercícios – Equilíbrio Químico – Parte 1
ALGUNS EXERCÍCIOS SÃO DE AUTORIA PRÓPRIA. OS DEMAIS SÃO ADAPTADOS DE
LIVROS CITADOS ABAIXO.
1 – Escreva as expressões de equilíbrio, Kc e Kp, para cada uma das seguintes reações
abaixo:
a) CO(g) + Cl2(g) ⇆ COCl(g) + Cl(g)
b) H2(g) + Br2(g) ⇆ HBr(g)
c) H2S(g) + O2(g) ⇆ SO2(g) + H2O(g)
d) NO(g) + O2(g) ⇆ NO2(g)
e) SbCl5(g) ⇆ SbCl3(g) + Cl2(g)
f) N2(g) + H2(g) ⇆ N2H4(g)
g) Bi(s) + O2(g) ⇆ Bi2O3(s)
h) MgSO4 . 7H2O(s) ⇆ MgSO4(s) + H2O(g)
i) N2O3(g) ⇆ NO(g) + NO2(g)
2 – Escreva a expressões de equilíbrio, Kc, para cada uma das seguintes reações abaixo:
a) ClO-(aq) ⇆ Cl-(aq) + ClO3-(aq)
b) Li2CO3(s) ⇆ Li2O(s) + CO2(g)
c) CH3COOH(aq) + H2O(l) ⇆ H3O+(aq) + CH3CO2-(aq)
d) CH4(g) + S8(s) ⇆ CS2(l) + H2S(g)
e) CaC2(s) + H2O(l) ⇆ Ca(OH)2(s) + C2H2(g)
f) NH3(g) + O2(g) ⇆ NO(g) + H2O(l)
g) CO2(g) + NH3(g) ⇆ CO(NH2)2(s) + H2O(l)
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h) Ag2CrO4(s) ⇆ Ag+(aq) + CrO42-(aq)
3 – Utilizando os dados coletados a 460°C e apresentados abaixo, determine K c e Kp
para a reação (não balanceada): H2(g) + I2(g) ⇆ HI(g).
[H2] (mol/L)
[I2] (mol/L)
[HI] (mol/L)
3,84 x 10-3
1,52 x 10-3
0,0169
4 – Utilizando os dados coletados a 24 °C e apresentados abaixo, determine Kc e Kp
para a reação (não balanceada): NH4HS(s) + NH3(g) ⇆ H2S(g).
PNH3 (bar)
PH2S (bar)
0,539
0,174
5 – A partir dos valores de K para as reações em equilíbrio abaixo, determine os
respectivos Kc.
a) NOCl(g) ⇆ NO(g) + Cl(g) ; K = 1,8 x 10-2 em 500 K.
b) CaCO3(s) ⇆ CaO(s) + CO2(g) ; K = 167 em 1073 K.
c) SO2(g) + O2(g) ⇆ SO3(g) ; K = 3,4 em 1000 K.
d) NH4HS(s) ⇆ NH3(g) + H2S(g) ; K = 9,4 x 10-2 em 24 °C.
6 – A 400 K, K = 41 para a reação N2(g) + H2(g) ⇆ NH3(g). Determine K e Kc para
cada uma das seguintes reações na mesma temperatura.
a) 2 NH3(g) ⇆ N2(g) + 3 H2(g)
b) ½ NH3(g) + ½ H2(g) ⇆ NH3(g)
c) 2 N2(g) + 6 H2(g) ⇆ 4 NH3(g)
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7 – A constante de equilíbrio da reação SO2(g) + O2(g) ⇆ SO3(g) é K = 2,5 x 1010 em
500 K. Encontre o valor de K para cada uma das seguintes reações, na mesma
temperatura.
a) SO2(g) +
O2(g) ⇆ SO3(g)
b) SO3(g) ⇆ SO2(g) +
c) 3 SO2(g) +
O2(g)
O2(g) ⇆ 3 SO3(g)
8 – Em uma mistura contendo H2, I2 e HI em equilíbrio na fase gasosa a 500 K, [HI] =
2,21 x 10-3 M e [I2] = 1,46 x 10-3 M. Calcule a concentração de H2. Considere Kc = 160
para a reação: H2(g) + I2(g) ⇆ HI(g).
9 – Em uma mistura contendo H2, Cl2 e HCl em equilíbrio na fase gasosa a 1000 K, [HCl]
= 1,45 x 10-3 M e [Cl2] = 2,45 x 10-3 M. Calcule a concentração de H2. Considere Kc = 5,1
x 108 para a reação: H2(g) + Cl2(g) ⇆ HCl(g).
10 – Em uma mistura contendo PCl5, PCl3 e Cl2 em equilíbrio na fase gás a 500 K,
1,18 bar e
=
5,43 bar. Qual é a pressão parcial de PCl3, sabendo que K = 25 para a
reação: PCl5(g) ⇆ PCl3(g) + Cl2.
11 – Em uma mistura contendo SbCl5, SbCl3 e Cl2 em equilíbrio na fase gás a 500 K,
= 0,072 bar e
5,02 mbar. Calcule a pressão parcial de Cl2 no equilíbrio,
sabendo que K = 3,5 x 10-4 para a reação: SbCl5(g) ⇆ SbCl3(g) + Cl2.
12 – A 500 K, K = 160 para a reação H2(g)
+
I2(g)
temperatura, a análise da mistura a 500 K mostrou que
⇆
HI(g). Nesta mesma
= 0,20 bar,
= 0,10 bar e
= 0,10 bar. Diga se a reação se encontra em equilíbrio e, caso não esteja, diga a
tendência da reação.
13 – A análise de uma mistura de reação mostrou que sua composição é 0,417 M em
N2, 0,524 M em H2 e 0,122 M NH3, à 800 K. Nesta temperatura, Kc = 0,278 para a
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reação (não balanceada) N2(g) + H2(g) ⇆ NH3(g). Diga se a reação se encontra em
equilíbrio ou se ela tende a formar mais reagentes ou produtos.
14 – Um balão de reação de 500 mL, em 700 K, contém 1,20 x 10-3 M de SO2(g), 5,0 x
10-4 M de O2(g) e 1,0 x 10-4 M de SO3(g). Sabe-se que nesta temperatura Kc = 1,7 x 106
para a reação (não balanceada) SO2(g)
+
⇆
O2(g)
SO3(g). Diga se a reação se
encontra em equilíbrio ou se ela tende a formar mais reagentes ou produtos.
15 – Sabendo que Kc = 62 para a reação N2(g)
+
H2(g)
⇆
NH3(g) em 500 K,
verifique a tendência de formar mais amônia se uma mistura de composição 2,23 x 103
M de N2, 1,24 x 10-3 M de H2 e 1,12 x 10-4 M de NH3 estiver em um recipiente nesta
mesma temperatura.
16 – Quando 0,0172 mol de HI é aquecido à 500 K em um recipiente fechado de 2,00 L,
a mistura resultante em equilíbrio contém 1,90 g de HI. Calcule Kc para a reação de
decomposição HI(g) ⇆ H2(g) + I2(g).
17 – Quando 1,0 g do gá I2 é aquecido à 1000 K em um recipiente fechado de 1,00 L, a
mistura resultante em equilíbrio contém 0,830 g de I2. Calcule Kc para a reação de
dissociação I2(g) ⇆ 2 I(g).
18 – Uma amostra de 25,0 g de carbamato de amônio – NH4(NH2CO2), foi colocado em
um frasco de 0,250 L sob vácuo e à 25 °C. No equilíbrio, o frasco continha 17,4 mg de
CO2. Qual é o valor de Kc para a decomposição do carbamato de amônio em amônia e
dióxido de carbono, segundo a reação (não balanceada) NH4(NH2CO2)(s) ⇆ NH3(g) +
CO2(g)?
19 – Introduziu-se em um recipiente de 250 mL 200 Torr de monóxido de Carbono e
vapor de água. Ao atingir o equilíbrio, à 700 °C, a pressão parcial de CO2 era 88 Torr.
Calcule o valor de K para o equilíbrio CO(g) + H2O(g) ⇆ CO2(g) + H2(g).
20 – a) Uma amostra de 2,0 mmol de Cl2 foi selada em um balão de 2,0 L e aquecida
até 1000 K. Calcule a composição da mistura no equilíbrio e a percentagem de
decomposição do gás cloro. DADOS: Cl2(g) ⇆ 2 Cl(g) ; K = 1,0 x 10-5.
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b) Se, ao invés de Cl2 foi selado 2,0 mmol de F2 no mesmo recipiente, qual seria a
composição da mistura no equilíbrio (à 1000 °C) e a percentagem de decomposição do
gás fluor. DADOS: F2(g) ⇆ 2 F(g) ; K = 0,26.
c) À 1000 K, qual dos gases (Cl2 ou F2) é mais estável?
21 – a) Uma amostra de 5,0 mmol de Cl2 foi selada em um balão de 2,0 L e aquecida
até 1200 K. Calcule a composição da mistura no equilíbrio e a percentagem de
decomposição do gás cloro. DADOS: Cl2(g) ⇆ 2 Cl(g) ; K = 1,0 x 10-3.
b) Se, ao invés de Br2 foi selado 5,0 mol de F2 no mesmo recipiente, qual seria a
composição da mistura no equilíbrio (à 1200 °C) e a percentagem de decomposição do
gás flúor. DADOS: Br2(g) ⇆ 2 Br(g) ; K = 1,7 x 10-3.
c) À 1200 K, qual dos gases (Cl2 ou Br2) é mais estável?
22 – A pressão parcial de HBr em um balão é 1,2 mbar. Qual é a composição da
mistura no equilíbrio e a percentagem de decomposição de HBr, à 500 K? DADOS:
H2(g) + Br2(g) ⇆ 2 HBr(g) ; K = 1,3 x 10-10.
23 – Qual é a composição da mistura no equilíbrio e a percentagem de decomposição
de BrCl, à 500 K, sabendo que a pressão parcial de BrCl em um balão é 1,4 mbar.
DADOS: 2 BrCl(g) ⇆ Br2(g) + Cl2(g) ; K = 32.
24 – A 500 K, a constante de equilíbrio, Kc, é igual a 0,61 para a reação PCl5(g)
⇆
PCl3(g) + Cl2(g). Sabendo que foram colocados 2,0 g de PCl5 em um balão de 300 mL,
determine a percentagem dessa substância que se decompõe à 500 K.
25 – Quando se coloca NH4HS(s) e 0,200 mol de NH3(g) dentro de um recipiente de 2,0
L a 24 °C, o equilíbrio NH4HS(s) ⇆ NH3(g) + H2S(g) é atingido e o valor de para o
qual Kc = 1,6 x 10-4. Quais são as concentrações de NH3 e H2S no equilíbrio?
26 – A 760 °C, Kc = 33,3 para a reação PCl5(g) ⇆ PCl3(g) + Cl2(g). Se a mistura que
consiste de 0,200 mol de PCl5 e 0,600 mol PCl3 é colocada em um recipiente de reação
de 8,00 L e aquecido até 760 °C, qual a composição do sistema no equilíbrio?
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27 – A constante de equilíbrio Kc para a reação N2(g) + O2(g) ⇆ 2 NO(g) a 1200 °C é
1,00 x 10-5. Calcule a concentração molar de NO, N2 e O2 no equilíbrio, nessa mesma
temperatura, em um recipiente de reação de 10,0 L que inicialmente tinha 0,0114 mol
de N2 e 0,0114 mol de O2.
28 – Uma mistura de reação que consiste de 0,20 mol de H2 e 0,20 mol de I2 foi
preparada em um frasco de 25,0 L e aquecida. No equilíbrio, 5,0% do. Qual é a
constante de equilíbrio, Kc, para a reação H2(g) + I2(g) ⇆ 2 HI(g), sabendo que 5%
do gás nitrogênio reagiu?
29 – A constante de equilíbrio Kc para a reação 2 CO(g) + O2(g) ⇆ 2 CO2(g) é 0,66 a
2000 °C. Se 0,28 g de CO e 0,032 g de O2(g) são colocados em recipiente de reação de
2,0 L e aquecidos até 2000 °C, qual será a composição do sistema em equilíbrio?
30 – No processo de Haber para a síntese da amônia, K = 0,036 para N2(g) + 3 H2(g)
⇆ 2 NH3(g) a 500 K. Se um reator de 2,0 L é preenchido com N 2 a 0,010 bar e H2 a
0,010 bar, quais serão as pressões parciais da mistura no equilíbrio?
31 – Um éster é formado na reação de ácido orgânico com um álcool. Por exemplo, na
reação do ácido acético com etanol, forma o éster conhecido como acetato de etila,
CH3COOC2H, e água. A reação é CH3COOH + C2H5OH ⇆ CH3COOC2H + H2O, Kc =
4,0 a 100 °C. Se as concentrações inicias de CH3COOH e C2H5OH são, respectivamente,
0,32 e 6,30 mol/L, e nenhum dos produtos está presente inicialmente, qual deverá ser
a concentração desde éster no equilíbrio?
32 – Considere o equilíbrio CO(g) + H2O(g) ⇆ CO2(g) + H2(g).
a) Se a pressão parcial do CO2 é aumentada, o que acontece a pressão parcial do H2?
b) Se a pressão parcial do CO diminui o que acontece com a pressão parcial do CO 2?
c) Se a concentração de CO aumenta o que acontece com a pressão parcial do H2?
d) Se a concentração de H2O diminui o que acontece à constante de equilíbrio da
reação?
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33 – Considere o equilíbrio CH4(g) + 2 O2(g) ⇆ CO2 + 2 H2O(g).
a) Se a pressão parcial do CO2 aumentar, o que acontece à pressão parcial do CH4?
b) Se a pressão parcial do CH4 diminui o que acontece com a pressão parcial do CO2?
c) Se a concentração do CH4 aumenta, o que acontece à constante de equilíbrio da
reação?
d) Se a concentração de H2O diminui o que acontece com a concentração de CO2?
34 – Os quatros gases NH3, O2, NO e H2 são misturados em um recipiente de reação e
deixados para atingir o equilíbrio na reação 4 NH3(g) + 5 O2(g) ⇆ 4 NO(g) + 6
H2O(g). Certas mudanças são então feitas nessa mistura, conforme tabela abaixo.
Considerando cada mudança separadamente, explique o efeito (aumento, diminuição
ou nenhum) que a mudança tem sobre os valores originais no equilíbrio, na
quantidade da segunda coluna (ou Kc, se isto é especificado). Considere que a
temperatura e o volume são constantes.
Mudança
Quantidade
Mudança
a) Adição de NO
Quantidade de H2O b) Adição de NH3
c) Adição de NO
Quantidade de O2
e) Remoção de H2O Quantidade de NO
g) Remoção de O2
Quantidade
Kc
d) Remoção de NO Quantidade de NH3
f) Adição de NH3
Quantidade de O2
Quantidade de NH3
35 – As quatros substancias HCl, I2, HI e Cl2 são misturadas em um recipiente de reação
e deixadas para atingir o equilíbrio na reação 2 HCl(g) + l2(g) ⇆ 2 Hl(g) + Cl2(g).
Certas mudanças (as quais são especificadas na primeira coluna da tabela seguinte)
são então feitas nessa mistura. Considerando cada mudança separadamente explique
o efeito (aumento, diminuição ou nenhum) que a mudança tem sobre os valores
originas no equilíbrio na quantidade da segunda coluna (ou K c, se isto é especificado).
A temperatura e o volume devem ser considerados constantes.
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Mudança
Quantidade
a) Adição de HCl
Quantidade de HI
Mudança
b) Adição de Cl2
c) Remoção de Hl Quantidade de Cl2 d) Remoção de Cl2
e) Adição de HCI
Kc
g) Adição de I2
Kc
Quantidade
Kc
Quantidade de HCl
f) Remoção de HCl Quantidade de l2
36 – Determine se reagentes ou produtos são favorecidos pela compressão em cada
um dos seguintes equilibro. Se nenhuma mudança ocorre, então explique por quê.
a) 2 O3(g) ⇆ 3 O2(g)
b) H2O(g) + C(s) ⇆ H2(g) + CO(g)
c) 4 NH3(g) + 5 O2(g) ⇆ 4 NO(g) + 6 H2O(g)
d) 2 HD(g) ⇆ H2(g) + D2(g)
e) CI2(g) ⇆ 2 CI(g)
37 – Determine o que acontece à concentração da substancia indicadas quando cada
um dos seguintes sistemas são comprimidos.
a) NO2(g) em 2 Pb(NO3)2(s) ⇆ 2 PbO(s) + 4 NO2(g) + O2(g)
b) NO(g) em 3 NO2(g) + H2O(I) ⇆ 2HNO3(aq) + NO(g)
c) HI(g) em 2 HCI(g) + I2(s) ⇆ 2 HI(g) + CI2(g)
d) SO2(g) em 2 SO2(g) + O2(g) ⇆ 2 SO3(g)
e) NO2(g) em 2 NO(g) + O2(g) ⇆ 2 NO2(g)
38 – Considere o equilíbrio 4 NH3(g) + 5 O2(g) ⇆ 4 NO(g) + 6 H2O(g).
a) O que acontece com a pressão parcial do NH3 quando a pressão parcial do NO
aumenta?
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b) Quando a pressão parcial do NH3 diminui, faz a pressão do O2 diminuir?
39 – Considere o equilíbrio 2 SO2(g) + O2(g) ⇆ 2 SO3(g).
a) O que acontece à pressão parcial do SO3 quando a pressão parcial do SO2 diminui?
b) Se a pressão parcial do SO2 aumenta. O que acontece a pressão parcial do O2?
40 – Preveja em cada um dos seguintes equilíbrio se haverá deslocamento na direção
dos reagentes ou produtos com o aumento de temperatura.
a) N2O4(g) ⇆ 2 NO2(g), ∆H° = +57 kj
b) X2(g) ⇆ 2 X(g), onde X é um halogênio
c) Ni(s) + 4 CO(g) ⇆ Ni(CO)4(g), H° = -161kj
d) CO2(g) + 2 NH3(g) ⇆ CO(NH2)2(s) + H2O(g), ∆H° =-90kj
e) CH4(g) + H2O(g) ⇆ CO(g) + 3 H2(g), ∆H° = +206 kj
f) CO(g) + H2O(g) ⇆ CO2(g) + H2(g), ∆H°= -41 kj
g) 2 SO2(g) + O2(g) ⇆ 2 SO3(g), ∆H° = -198 kj
41 – Uma mistura consistindo de 2,23 x 10-3 mol de N2 e 6,69 x 10-3 mol de H2 em um
recipiente de 500 mL, foi aquecida até 600 K e deixada para atingir o equilíbrio abaixo.
Mais amônia será formada se essa mistura em equilíbrio for aquecida até 700 K?
N2(g) + 3 H2(g) ⇆ 2 NH3(g) ; K = 1,7 x 10-3 a 600 K e 7,8 x 10-5 a 700 k.
42 – Uma mistura consistindo de 1,1 mmol de SO2 e 2,2 mmol de O2, em um recipiente
de 250 mL foi aquecida até 500 K e deixada para atingir o equilíbrio, segundo a reação
abaixo. Será formado mais trioxido de enxofre se essa mistura em equilíbrio for
resfriada até 25°C?
2 SO2(g) + O2(g) ⇆ 2 SO3(g), K = 2,5 x 1010 a 500 K e 4,0 x 1024 a 25°C.
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43 – O valor da constante de equilíbrio K para a reação 2 SO2(g) + O2(g) ⇆ 2 SO3(g) é
3,0 x 104 a 700 K. Determine o valor de Kc para as reações abaixo.
a) 2 SO2(g) + O2(g) ⇆ 2 SO3(g)
b) SO3(g) ⇆ SO2(g) + ½O2(g).
44 – A 500°C, Kc = 0,061 para N2(g) + 3 H2(g) ⇆ 2 NH3(g). Calcule o valor de Kc a 500°C
para as seguintes reações.
a)
N2(g) + H2(g) ⇆ NH3(g)
b) HN3(g) ⇆ ½N2(g) + H2(g)
c) 4 N2(g) + 12 H2(g) ⇆ 8 NH3(g)
45 – A 500 °C, Kc = 0,061 para N2(g) + 3 H2(g) ⇆ 2 NH3. Se análises mostram que a
composição é 3,00 mol/L de N2, 2,00 mol/L de H2 e 0,500 mol/L de NH3, a reação esta
em equilíbrio? Se não, em qual direção desloca-se a relação para atingir o equilíbrio?
46 – A 2,500 K, Kc = 20 para a reação Cl2 (g) + F2 (g) ⇆ 2 ClF(g). Uma análise de um
recipiente de reação a 2.500 K revela a presença de 0,18 mol/L de Cl2 , 0,31 mol/L de F2
0,92 mol/L de ClF. O ClF tenderá a se formar ou a se decompor com a relação se
processando até o equilíbrio?
47 – A 500 K, Kc = 0,031 para a reação Cl2(g) + Br2(g) ⇆2 BrCl(g). Se a composição do
equilíbrio é 0,22 mol/L de Cl2 e 0,097 mol/L de BrCl, qual é a concentração de bromo
nesse equilíbrio?
48 – A constante equilíbrio k = 3,5 x 104 para a reação PCl3(g) + Cl2(g) ⇆ PCl5(g) a 760°C.
No equilíbrio, a pressão parcial de PCl5 era 2,2 x 104 bar e do PCl3 era 1,33 bar. Qual foi
a pressão parcial do Cl2 no equilíbrio?
49 – Uma mistura de reação consistindo de 2,00 mol de CO e 3,00 mol de H2 é colocada
dentro de um recipiente de reação de 10,0 L e aquecida até 1.200 K. No equilíbrio,
0,478 mol de CH4 estava presente no sistema. Determine o valor de Kc para a reação
CO(g) + 3H2(g) ⇆ CH4(g) + H2O(g).
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50 – Uma mistura consistindo de 1,00 mol de H2O(g) e 1,00 mol de CO(g) é colocada
em um recipiente de reação de 10,0 L a 800 K. No equilíbrio, 0,665 mol de CO2(g) está
presente como uma consequência de reação CO(g) + H2O(g) ⇆ CO2(g) + H2(g). Quais
são as concentrações de todas as substancias no equilíbrio e o valor de Kc?
51 – Uma reação foi preparada pela mistura de 0,100 mol de SO2 0,200 mol de NO2,
0,100 mol de NO e 0,150 mol de SO3 em um recipiente de reação de 5,00 L. Deixa-se
que a reação SO2(g) + NO2(g) ⇆ NO(g) + SO3(g) atinja o equilíbrio a 460°C, quando Kc =
85,0. Qual é a concentração de cada substancia no equilíbrio?
52 – Uma amostra de 0,100 mol de H2S é colocada em um recipiente de reação de 10,0
L e aquecida até 1.132 °C. No equilíbrio, 0,0285 mol de H2 está presente. Calcule o
valor de Kc para a reação 2 H2S(g) ⇆ 2 H2(g) + S2(g).
53 – Uma mistura de 0,0560 mol de O2 e 0,0200 mol de N2O é colocada em um
recipiente de reação de 1,0 L a 25 °C. Quando a reação 2 N2O(g) + 3 O2(g) ⇆ 4 NO2(g)
está no equilíbrio, 0,0200 mol/L de NO2 está presente. Calcule o valor de Kc.
54 – A 500 K, 1,00 mol de NOCl está 9,0% dissociado em um recipiente de 1,00 L.
Calcule o valor de Kc para reação 2 NOCl(g) ⇆ 2 NO(g) + Cl2(g).
55 – A constante de equilíbrio (Kc) é 0,56 para a reação PCl3(g) + Cl2(g) ⇆ PCl5(g) a 250
°C. Após análise, foi encontrado que 1,50 mol de PCl5, 3,00 mol de PCl3 e 0,500 mol de
Cl2 estavam presentes em um recipiente de reação de 500 mL L a 250 °C. Determine a
composição do sistema e diga se o mesmo se encontra em equilíbrio ou apresenta
alguma tendência de formação de produtos ou reagentes.
56 – Um amostra de 1,50 mol de PCl5 é colocada dentro de um recipiente de reação de
500 mL. Qual é a concentração de cada substancia presente no sistema quando a
reação PCl5(g) ⇆ PCl3(g) + Cl2(g) tiver atingido o equilíbrio a 250 °C, sabendo que Kc =
1,80?
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Lista de Exercícios – Equilíbrio Químico – Parte 1
57 – A 25°C, K = 3,2 x 10-34 para a reação 2 HCl(g) ⇆ H2(g) + Cl2(g). Se um recipiente de
reação de 1,0 L é preenchido com HCl a uma pressão de 0,22 bar, quais são as pressões
parciais de HCl, H2 e Cl2 no equilíbrio?
58 – Se 4,00 L de HCl(g) a 1,00 bar e 273 K e 26,0 g de I2(s) são transferidos para um
recipiente de reação de 12,00 L e aquecido até 25 °C, qual deverá ser a concentração
de HCl, HI e Cl2 no equilíbrio a 25 °C? 2 HCl(g) ⇆ 2 HI(g) + Cl2(g); Kc = 1,6 x 10-34.
59 – Uma amostra de 30,1 g de NOCl é colocada dentro de um recipiente de reação de
200 mL e aquecida até 500 K. O valor de K para a decomposição de NOCl a 500 K na
reação 2 NOCl(g) ⇆ 2 NO(g) + Cl2(g) é 1,13 x 10-3. Calcule a porcentagem de
decomposição de NOCl nesta temperatura?
60 – A 25°C, Kc = 4,66 x 10-3 para a reação N2O4(g) ⇆ 2 NO2(g). Se 2,50 g de N2O4 e
0,330 g de NO2 são colocados em um recipiente de reação de 2,00 L, quais são as
concentrações de N2O4 e NO2 no equilíbrio?
61 – A reação da fotossíntese é: 6 CO2(g) + 6 H2O(I) ⇆ C6H12O6(aq) + 6 O2(g), e ∆H° =
+2.802 kj. Suponha que a reação está em equilíbrio. Explique a consequência que cada
uma das mudanças terá sobre a composição no equilíbrio:
a) Aumento da pressão parcial do O2;
b) Compressão do sistema;
c) Aumento da quantidade de CO2;
d) Aumento da temperatura;
e) Remoção de parte do C6H12O6;
f) Adição de água;
g) Diminuição da pressão parcial do CO2.
h)
62 – Use o principio de Le Chatelier para prever a consequência que a mudança dada
na primeira coluna da tabela a seguir tem sobre a quantidade na segunda coluna para
o seguinte sistema em equilíbrio: 5 CO(g) + I2O5(s) ⇆ I2(g) + 5 CO2(g), ∆H° = -1.175 kj.
Considere que cada mudança seja aplicada separadamente ao sistema.
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Lista de Exercícios – Equilíbrio Químico – Parte 1
Mudança
Quantidade
a) Diminuição do volume
Kc
b) Aumento do volume
Quantidade de CO
c) Aumento da temperatura
Kc
d) Adição de I2
Quantidade de CO2
e) Adição de I2O5
Quantidade de I2
f) Remoção de CO2
Quantidade de I2
g) Compressão
Quantidade de CO
h) Redução da temperatura
Quantidade de CO2
i) Adição de CO2
Quantidade de I2O5
j) Adição de CO2
Quantidade de CO2
63 – Um recipiente de reação de 3,00 L é ocupado com 0,150 mol de CO, 0,0900 mol
de H2 e 0,180 mol de CH3OH. O equilíbrio é atingido na presença de um catalisador
óxido de zinco-cromo (III); e a 300 °C, Kc = 1,1 x 10-2 para a reação, CO(g) + 2 H2(g) ⇆
CH3OH(g).
a) À medida que a reação vai chegando ao equilíbrio, a concentração molar do CH 3OH
aumenta, diminui ou permanece inalterada?
b) Qual é a composição da mistura no equilíbrio?
64 – Kc = 0,395 a 350 °C para a reação 2 NH3(g) ⇆ N2(g) + 3 H2(g). Uma amostra de 15,0
g e NH3 é colocada em um recipiente de reação de 5,00 L e aquecida até 350 °C Quais
são as concentrações do NH3, N2 e H2 no equilíbrio?
65 – A 1.565 K, a constante de equilíbrio para as reações 2 H2O(g) ⇆ 2 H2(g) + O2(g) é
1,6 x 10-11 enquanto para a reação 2 CO2 ⇆ 2 CO(g) + O2(g) é 1,3 x 10-10. Qual é a
constante de equilíbrio para a reação (3) CO2(g) + H2(g) ⇆ H2O(g) + CO(g) nesta mesma
temperatura?
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66 – Suponha que, em uma reação de esterificação, na qual um ácido orgânico RCOOH
reage com um álcool R’OH em um solvente orgânico para produzir um éster RCOOR’,
RCOOH + R’OH ⇆ RCOOR’ + H2O as quantidades A mol do ácido e B do álcool sejam
misturadas e aquecidas até 100 °C. Encontre uma expressão para o numero de mols do
éster (C) que está presente no equilíbrio, em termos de A, B e Kc. Avalie a expressão
para A = 1,0, B = 0,50 e Kc = 3,5.
67 – Sabe-se que K = 5,6 x 10-2, à 500K para dissociação de moléculas de iodo em
átomos de iodo, segundo a reação: I2(g) ⇆ 2I(g).
Uma mistura tem [I2] = 0,020 mol/L e [I] = 2,0 x 10-8 mol/L. A reação está em equilíbrio,
nesta temperatura? Se não estiver, de que modo a reação deve prosseguir para atingir
o equilíbrio?
68 – A reação 2NO2 ⇆ N2O4 tem uma constante de equilíbrio (K) de 170 a 25 °C. Se 2,0
x 10-3 mol de N2O4 , o sistema está em equilíbrio? Se não estiver, a concentração de
NO2 aumenta ou diminui, à medida que o sistema vai rumo ao equilíbrio?
69 – Uma mistura de SO2, O2, SO3, a 1.000 k, contém os gases nas seguintes
concentrações: [SO2] = 5,0 x 10-3 mol/L, [O2] = 1,9 x 10-3 mol/L e [SO3] = 6,9 x 10-3
mol/L. A reação está em equilíbrio? Se não estiver, de que modo a reação deve
prosseguir para atingir o equilíbrio? DADOS: 2 SO2(g) + O2(g) ⇆ 2 SO3(g) ; K = 279.
70 – A constante de equilíbrio K, para a reação 2 NOCl(g) ⇆ 2 NO(g) + Cl2(g) é 3,9 x 103
, a 300 °C. Uma mistura contém os gases nas seguintes concentrações. [NOCl] = 5,0 x
10-3 mol/L, [NO] = 2,5 x 10-3 mol/L e [Cl2] = 2,0 x 10-3 mol/L. A reação está em equilíbrio
a 300 °C? Se não estiver, em que direção a reação deve prosseguir para atingir o
equilíbrio?
71 – A reação PCl5(g) ⇆ PCl3(g) + Cl2(g) foi estudada a 250 °C. No equilíbrio, [PCl5] = 4,2
x 10-5 mol/L, [PCl3] = 1,3 x 10-2 mol/L e [Cl2] = 3,9 x 10-3 mol/L. Calcule K para a reação.
72 – Uma mistura contendo as espécies SO2, O2 e SO3, encontra-se em equilíbrio a
1.000k. Neste estado, os gases possuem as seguintes concentrações: [SO2] = 3,77 x 10-3
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mol/L, [O2] = 4,30 x 10-3, [SO3] = 4,13 x 10-3 mol/L. Calcule a constante de equilíbrio (K)
para a reação 2 SO2(g) + O2(g) ⇆ 2 SO3(g).
73 – A reação C(s) + CO2(g) ⇆ 2 CO(g) ocorre a altas temperaturas. A 700 °C, um frasco
de 2,0 L contém 0,10 mols de CO2 e 0,40 mols de C, em equilíbrio.
a) Calcule K para a reação a 700 °C.
b) Calcule K para a reação, também de 700 °C, se as quantidades em equilíbrio no
frasco de 2,0 L fossem 0,10 mols de CO, 0,20 mols de CO2 e 0,80 mols de C.
c) Compare os resultados das partes (a) e (b). A quantia de carbono afeta o valor de
K? Explique.
74 – Hidrogênio e dióxido de carbono reagem a uma temperatura elevada formando
água e monóxido de carbono, segundo a reação H2(g) + CO2(g) ⇆ H2O + CO(g).
a) As medidas em laboratório, a 986 °C, mostram que existem 0,11 mol de CO e vapor
de H2O, e 0,087 mols de H2 e CO2, em equilíbrio, em um frasco de 1,0 L. Calcule a
constante de equilíbrio para a reação a 986 °C.
b) Suponha que 0,050 mol de H2 e CO2, são colocados em um frasco de 2,0 L. Quando
o equilíbrio é atingido a 986 °C, que quantidades (em mols) de CO(g) e H2O(g),
estarão presentes?
75 – Uma mistura de CO e Cl2 é colocada em um frasco de reação: [CO] = 0,102 mol/L e
[Cl2] = 0,0069 mol/L. Quando a reação CO(g) + Cl2(g) ⇆ COCl2(g) atinge o equilíbrio a
600k, [Cl2] = 0,00301 mol/L. Calcule Kc.
76 – Ao colocar 3,00 mol de SO3 puro em um frasco de 8,00 L a 1150 K, observa-se que,
no equilíbrio, foi formado 0,58 mol de O2. Calcule K para a reação nessa temperatura,
considerando a seguinte reação (não balanceada): SO3 (g) ⇆ SO2(g) + O2(g).
77 – O valor de K para a interconversão de butano e isobutano é 2,5 a 25 °C.
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Lista de Exercícios – Equilíbrio Químico – Parte 1
⇆
Ao colocar 0,017 mol de butano em um frasco de 500 mL a 25 °C, permitindo que o
equilíbrio se estabeleça, quais serão as concentrações de equilíbrio das duas formas de
butano?
78 – O ciclohexano, C6H12, é um hidrocarboneto que pode isomerizar ou se
transformar em metilciclopentano, um composto com a mesma fórmula (C5H9CH3),
mas com uma estrutura molecular diferente.
⇆
A constante de equilíbrio foi estimada como sendo 0,12, a 25 °C. Se você,
originalmente, colocou 0,045 mol de ciclohexano em um frasco de 2,8 L, quais serão as
concentrações de ciclohexano e metilciclopentano quando o equilíbrio for
estabelecido?
79 – A constante de equilíbrio para a dissociação de moléculas de iodo em átamos de
iodo I2(g) ⇆ 2 I(g) é 3,76 x 10-3 a 1000 k. Suponha que 0,105 mol de I2 sejam
colocados em um frasco de 12,3 L a 1000 K. Quais serão as concentrações de I2 e I
quando o sistema atingir o equilíbrio?
80 – A constante de equilíbrio, K, para a reação N2O4(g) ⇆2 NO2(g) a 25 °C, é 5,88 x 103
. Suponha que 15,6 de N2O4 sejam colocados em um frasco de 5,0 L, a 25 °C. Calcule a
porcentagem de N2O4 original, que está dissociado.
81 – O brometo de carbonila decompõe-se em monóxido de carbono e bromo, de
acordo a reação COBr2(g) ⇆ CO(g) + Br2(g), onde K = 0,190 a 73 °C. Se você colocar
0,500 mol de CoBr2 em um frasco de 2,00 L e aquecer a 73 °C, qual será a porcentagem
do COBr2 original se decompôs nessa temperatura?
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82 – O iodo dissolve em água, mas sua solubilidade em um solvente apolar, como o
CCl4 é maior. Extrai-se o iodo (I2) da água com o solvente apolar CCl4. O I2 é mais
solúvel em CCl4 e, depois de agitar uma mistura de água e CCl4, o I2 se acumulou em
uma camada mais densa. A constante de equilíbrio é 85,0 para a reação I 2(aq) ⇆
I2(CCl4). Você coloca 0,0340 g de I2 em 100 mL de água. Depois de agitá-lo com 10,0mL
de CCl4, quanto I2 resta na camada de água?
83 – Qual das seguintes alternativas relaciona corretamente as duas constantes de
equilíbrio para as duas reações apresentadas?
A+B⇆2C
a) K2 = 2 K1
2 A + 2 B ⇆ 4 C K2
K1
b) K2 =
c) K2 =
d) K2 =
84 – Qual das seguintes alternativas relaciona corretamente as duas constantes de
equilíbrio para as duas reações apresentadas?
A+B ⇆2C
b) K2 =
a) K2 =
C ⇆ ½ A + ½ B K2
K1
c) K2 = –
d) K2 =
85 – Considere os equilíbrios que envolvem SO2(g) e suas constantes de equilíbrio
correspondentes:
SO2(g) + ½ O2 ⇆ SO3(g) K1
2 SO3(g) ⇆ 2 SO2(g) + O2(g)
K2
Qual das seguintes expressões relaciona K1 a K2?
a) K2 =
b)
= K1
c) K2 = K1
d) K2 =
e) K2 =
86 – A constante de equilíbrio (K) para a reação CO2(g) ⇆ CO(g) + ½ O2 é 6,66 x 10-12, a
1000 K. Calcule K para a reação 2 CO(g) + O2(g) ⇆ 2 CO2(g).
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87 – Calcule K para a reação SnO2(g) + 2 CO(g) ⇆ Sn(g) + 2 CO2(g) tendo as seguintes
informações:
SnO2(s) + 2 H2 ⇆ Sn(s) + 2 H2O(g) ; K = 8,12
H2(g) + CO2(g) ⇆ H2O(g) + CO(g) ; K = 0,771
88 – Calcule K para a reação Fe(s) + H2O(g) ⇆ FeO(s) + H2(g) tendo as seguintes
informações:
H2O(g) + CO(g) ⇆ H2(g) + CO2(g) ; K = 1,6
FeO(s) + CO(g) ⇆ Fe(s) + CO2(g) ; K 0,67
89 – O trioxido de dinitrogênio decompõe-se em NO e NO2 em um processo
endotérmico (ΔH = 40,5 kj/mol): N2O3(g) ⇆ NO(g) + NO2(g). Preveja o efeito das
seguintes alterações na posição no equilíbrio; defina de que modo o equilíbrio se
deslocará (esquerda, direita ou sem deslocamento) quando cada uma das mudanças a
seguir ocorrer:
a) Adição de N2O3(g)
b) Adição de NO2(g)
c) Aumento do volume do frasco de reação
d) Diminuição da temperatura
90 – Kp para a seguinte reação 2 NOBr(g) ⇆ 2NO(g) + Br2(g), a 25 °C, é 0,16. A variação
da entalpia para a reação, em condições padrão, é + 16,3kJ. Preveja o efeito das
seguintes alterações na posição do equilíbrio; ou seja, defina de que modo o equilíbrio
se deslocará (esquerda, direita, ou sem deslocamento) quando cada uma das seguintes
alterações for realizada.
a) Adição de mais Br2(g).
b) Remoção de um pouco de NOBr(g)
c) Diminuição da temperatura
d) Aumento do volume do frasco
91 – Considere a isomerização do butano com uma constante de equilíbrio k = 2,5. O
sistema está originariamente em equilíbrio com [butano] = 1,0 M e [isobutano] = 2,5
M.
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Lista de Exercícios – Equilíbrio Químico – Parte 1
a) Se 0,50 mol/L de isobutano for repentinamente adicionado e o sistema deslocar-se
para um novo equilíbrio, qual será a concentração de equilíbrio de cada um dos
gases?
b) Se 0,50 mol/L de butano for repentinamente adicionado e o sistema deslocar-se
para novo equilíbrio, qual será a concentração de equilíbrio de cada um dos gases?
92 – A decomposição de NH4HS, de acordo com a reação NH4HS(s) ⇆ NH3(g) + H2S(g) é
um processo endotérmico. Utilizando o princípio de Le Chatelier, explique como o
aumento da temperatura afetaria o equilíbrio. Se mais NH4HS for adicionado a um
frasco no qual existe equilíbrio, como o equilíbrio é afetado? E se for colocado mais
NH3 no frasco? O que acontecerá a pressão do NH3 se um pouco de H2S for removido
do frasco?
93 – Suponha que 0,086 mol de Br2 seja colocado em uma frasco de 1,26 L e aquecido
a uma temperatura elevada em que o halogênio dissocia-se em átomos:
Br2(g) ⇆ 2 Br(g). Calcule K, considerando que 3,7% de Br2 encontram-se dissociados
nesta temperatura.
94 – A constante de equilíbrio para a reação N2(g) + O2 ⇆ 2 NO(g) é 1,7 x 10-3 a 2300 K.
a) Qual é K para a reação: ½ N2(g) + ½ O2(g) ⇆ NO (g)?
b) Qual é K para a seguinte reação: 2 NO(g) ⇆ N2(g) + O2(g)?
95 – Kp para a formação de fosgênio (COCl2), de acordo com a reação CO(g) + Cl2(g) ⇆
COCl2(g) é 6,5 x 10-11, a 25 °C. Qual é o valor de Kp para a dissociação do fosgênio?
96 - A constante de equilíbrio, Kc, para a seguinte reação 2 CH2Cl2(g) ⇆ CH4(g) + CCl4(g)
é 1,05 a 350 K. Se uma mistura de três gases, em equilíbrio, a 350 K, contém 0,0206 M
de CH2Cl2(g) e 0,0163 M de CH4, qual é a concentração em equilíbrio de CCl4?
97 – O tetracloreto de carbono pode ser produzido por meio da reação CS2(g) + 3 Cl2(g)
⇆ S2Cl2(g) + CCl4(g). Suponha que 1,2 mol de CS2 e 3,6mol de Cl2 sejam colocados em
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Lista de Exercícios – Equilíbrio Químico – Parte 1
um frasco de 1,0 L. Depois de estabelecido o equilíbrio, a mistura contém 0,90 mol de
CCl4. Calcule K.
98 – Números iguais de mols de gás H2 e de vapor de I2 são misturados em um frasco e
aquecidos a 700 °C. A concentração inicial de cada gás é 0,0088 mol/L, e 78,6% do I2
são consumidos quando o equilíbrio é atingido, de acordo com a reação H2(g) + I2 ⇆ 2
HI(g). Calcule K para a reação.
99 – A constante de equilíbrio para a reação de isomerização butano ⇆ isobutano é
2,5 a 25 °C. Se 1,75 mol de butano e 1,25 mol de isobutano forem misturados, o
sistema está em equilíbrio? Se não estiver, quando ele prossegue para o equilíbrio, que
reagente aumenta sua concentração? Calcule as concentrações dos dois compostos
quando o sistema atinge o equilíbrio.
100 – A 2300 K, a constante de equilíbrio para a formação de NO(g), de acordo com a
reação N2(g) + O2(g) ⇆ 2 NO(g), é 1,7 x 10-3.
a) Uma análise mostra que as concentrações de N2 e O2(g) são ambas de 0,25 M e a
de NO é 0,0042 M sob certas condições. O sistema está em equilíbrio?
b) Caso o sistema não esteja em equilíbrio, em que direção a reação prosseguirá?
c) Quando o sistema está em equilíbrio, quais são as concentrações em equilíbrio?
101 – Qual das seguintes alternativas relaciona corretamente as duas constantes de
equilíbrio para as duas reações mostradas?
NOCl(g) ⇆ NO(g) + ½ Cl2(g) ; K1
2NO(g) + Cl2(g) ⇆ 2NOCl(g) ; K2
a) K2 = 2 K1
c) K2 =
b) K2 = –
d) K2 =
102 – O dióxido de enxofre é facilmente oxidado a trióxido de enxofre: 2 SO2(g) + O2(g)
⇆ 2 SO3(g) ; K = 279. Se misturarmos 3,00 g de SO2 e 5,00 mol de O2 em um frasco de
1,0 L, que quantidade de SO3 estará no frasco quando o equilíbrio for atingido?
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Lista de Exercícios – Equilíbrio Químico – Parte 1
OBSERVAÇÃO: Não resolver este problema utilizando a equação cúbica, mas
fornecendo uma resposta aproximada.
103 – Ao aquecer um carbonato de metal, ocorre sua decomposição.
Considerando a reação BaCO3(s) ⇆ BaO(s) + CO2(g), preveja o efeito, em equilíbrio, de
cada alteração apresentada a seguir.
a) Adicionando BaCO3
b) Adicionando CO2
c) Adicionando BaO
d) Aumentando a temperatura
e) Aumentar o volume do frasco contendo a reação
104 – O brometo de carbonila decompõe-se em monóxido de carbono e bromo, de
acordo com a reação COBr2(g) ⇆ CO(g) + Br2 ; K = 0,190 a 73 °C. Suponha que se
coloque 0,500 mol de COBr2 em um frasco de 2,0 L e se aqueça o frasco a 73 °C. Depois
de atingido o equilíbrio, adicionam-se mais 2,00 mol de CO.
a) Como a mistura em equilíbrio é afetada pela adição de mais CO?
b) Quando o equilíbrio é restabelecido, quais são as novas concentrações de
equilíbrio de COBr2, CO e Br2?
c) Como a adição de CO afetou a porcentagem de COBr2 que se decompôs?
105 – O pentacloreto de fósforo decompõe-se em temperaturas elevadas: PCl5(g) ⇆
PCl3(g) + Cl2(g). Uma mistura em equilíbrio a determinada temperatura consiste em
3,120 g de PCl5, 3,845 g de PCl3 e 1,787 g de Cl2 em um frasco de 1,0 L. Se adicionar
1,418 g de Cl2, como o equilíbrio será afetado? Quais serão as concentrações de PCl5,
PCl3 e Cl2 quando o equilíbrio for restabelecido?
106 – O hidrogeno sulfeto de amônio decompõe-se sob aquecimento: NH4HS(s) ⇆
NH3(g) + H2S(g). Se Kp para essa reação é 0,11 a 25 °C (quando as pressões parciais são
medidas em atmosferas), qual é a pressão total no frasco no equilíbrio?
107 – O iodeto de amônio se dissocia, de modo reversível, em amônio e iodeto de
hidrogênio, NH4I(s) ⇆ NH3(g) + HI(g), se o sal for aquecido a uma temperatura
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Lista de Exercícios – Equilíbrio Químico – Parte 1
suficientemente alta. Parte do iodeto de amônio é colocado em um frasco, que é,
então, aquecido a 400 °C. Se a pressão total no frasco quando se atinge o equilíbrio é
705 mm de Hg, qual é o valor de Kp (quando as pressões parciais estão em
atmosferas)?
108 – Quando o carbamato de amônio sólido sublima, ele dissocia-se completamente
em amônia e dióxido de carbono de acordo com a reação (NH4)(H2NCO2)(s) ⇆ 2 NH3(g)
+ CO2(g). A 25 °C, experimentos mostram que a pressão total dos gases em equilíbrio
com o sólido é 0,116 atm. Qual é a constante de equilíbrio, Kp?
109 – A constante de equilíbrio K p para N2O4(g) ⇆ 2 NO2(g) é 0,15 a 25 °C. Se a
pressão do N2O4 em equilíbrio é 0,85 atm, qual é a pressão total da mistura do gás
(N2O4 + NO2) em equilíbrio?
110 – Em fase gasosa, o ácido acético existe na forma de um equilíbrio entre moléculas
de monômero e dímero (o dímero consiste em duas moléculas unidas por meio de
ligações de hidrogênio). A constante de equilíbrio K, a 25 °C, para o equilíbrio
monômero-dímero: 2 CH3CO2H(g) ⇆ (CH3CO2H)2 foi determinada como 3,2 x 10-4.
Considere que o ácido acético esteja presente inicialmente em uma concentração de
5,4 x 10-4 mol/L a 25 °C e que não haja dímero presente inicialmente.
a) Que porcentagem de ácido acético é convertida em dímero?
b) À medida que a temperatura aumenta, em que direção o equilíbrio é deslocado?
(Lembre-se de que a formação de ligações de hidrogênio é um processo
exotérmico).
111 – A 450 °C, 3,60 mol de amônia são colocados em uma vasilha de 2,0 L e permitiu a
decomposição de acordo com a reação 2 NH3(g) ⇆ N2(g) + 3 H2(g). Se o valor
experimental de K for 6,3 para esta reação a esta temperatura, calcule a concentração
de equilíbrio de cada reagente e qual é a pressão total no frasco?
112 – A pressão total de uma mistura de N2O4 e NO2 é 1,5 atm. Se Kp = 6,75 (a 25 °C),
calcule e pressão parcial de cada um dos gases na mistura. Considere 2NO2(g) ⇆
N2O4(g).
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Lista de Exercícios – Equilíbrio Químico – Parte 1
113 – Kc para a decomposição do hidrogeno sulfeto de amônio, NH4HS(g) ⇆ NH3(g) +
H2S(g), é 1,8 x 10-4 , a 25 °C.
a) Quando o sal puro se decompõe em um frasco, quais são as concentrações de
equilíbrio do NH3 e do H2S?
b) Se o NH4HS for colocado em um frasco já contendo 0,200 mol/L de NH3 e então for
permitindo que o sistema atinja equilíbrio, quais são as concentrações do equilíbrio
do NH3 e do H2S?
114 – Uma importante formação do smog é: O3(g) + NO(g) ⇆ O2(g) + NO(g) ; K = 6,0 x
1034.
a) Se as concentrações iniciais são [O3] = 1,0 x 10-6 M, [NO] = 1,0 x 10-5, [NO2] = 2,5 x
10-4 M e [O2] = 8,2 x 10-3, o sistema está em equilíbrio? Caso não esteja, em que
direção a reação prosseguirá?
b) Se a temperatura aumentar, como, por exemplo, em um dia muito quente, as
concentrações do produto diminuirão?
115 – Considerando a reação de equilíbrio N2O4(g) ⇆ 2 NO2(g), faça o que se pede:
a) Se pressão total em um frasco contendo os gases NO2 e N2O4 a 25 °C for 1,50 atm e
o valor de Kp nessa temperatura for 0,148, que fração do N2O6 foi dissociada para o
NO2?
b) O que acontece à fração dissociada se o volume do frasco for aumentado, de modo
que a pressão total em equilíbrio caia para 1,00 atm?
116 – O oxalato de lantânio decompõe-se sob aquecimento, formando óxido de
lantânio, CO e CO2: La2(C2O4)3(s) ⇆ La2O3(s) + 3 CO(g) + 3 CO2(g).
a) Se, no equilíbrio, a pressão total em um frasco de 10,0 L é 0,200 atm, qual é o valor
de Kp?
b) Suponha que 0,100 mol de La2(C2O4)3 tenha sido colocado originariamente no
frasco de 10,0 L. Que quantidade de La2(C2O4)3 permanecerá sem reagir ao se
atingir o equilíbrio?
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Lista de Exercícios – Equilíbrio Químico – Parte 1
117 – O complexo de amônia de trimetilborano, (NH3)B(CH3)3, se dissocia, a 100 °C, em
seus componentes, com Kp = 4,62 (quando as pressões estão em atmosfera).
(NH3)B(CH3)3(g) ⇆ B(CH3)3(g) + NH3(g)
Se o NH3 for trocado por outra molécula, a constante de equilíbrio é diferente.
Para [(CH3)3P]B(CH3)3 ; Kp = 0,128
Para [(CH3)3N]B(CH3)3 ; Kp = 0,472
Para (NH3)B(CH3)3 ; Kp = 4,62
a) Se você começar uma experiência colocando 0,010 mol de cada complexo em um
frasco, qual deles teria a maior pressão parcial de B(CH3)3 a 100 C?
b) Se 0,73 g (0,010mol) de (NH3)B(CH3)3, for colocado em um frasco de 100 mL e for
aquecido a 100 °C, qual é a pressão parcial de cada gás na mistura em equilíbrio e
qual é a pressão total? Qual é a dissociação percentual de (NH3)B(CH3)3?
118 – O Cloreto de Sulfurila (SO2Cl2) é um composto com vapores muito irritantes; ele
é usado como reagente na síntese de composto orgânicos. Quando aquecido a
temperatura suficientemente elevada, decompõe-se em SO2 e Cl2, de acordo com a
reação SO2Cl2(g) ⇆ SO2(g) + Cl2(g) ; K = 0,045 a 375 °C.
a) 6,70g de SO2Cl2 são colocados em um frasco de 1,0 L e aquecidos a 375 °C. Qual a
concentração de cada um dos compostos no sistema quando o equilíbrio é
atingido? Que fração de SO2Cl2 dissociou-se?
b) Quais são as concentrações de SO2Cl2, SO2 e Cl2 no equilíbrio no frasco de 1,0 L se
partir de uma mistura de SO2Cl2 (6,70 g) e Cl2 (1,00 atm)? Que fração de SO2Cl2
dissociou-se?
c) Compare as frações de SO2Cl2 nos itens “a” e “b”. Elas estão de acordo com o que
você esperaria com base no princípio Le Chatelier?
119 – a hemoglobina (Hb) pode formar um complexo tanto com O 2 quanto com CO.
Para a reação
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HbO2(aq) + CO(g) ⇆ HbCO(aq) + O2(g) na temperatura corporal, K é aproximadamente
200. Se a razão [HbCo]/[ HbO2] aproxima-se de 1, a morte é provável. Que pressão
parcial de CO no ar será provavelmente fatal? Considere que a pressão parcial de O 2 é
de 0,20 atm.
120 – A pedra calcária se decompõe a temperatura elevadas, de acordo com a reação
CaCO3(s) ⇆ CH2O(s) + CO2(g) A 1000 °C, Kp = 3,87. Se CaCO3 for colocado em um frasco
de 5,0 L e for aquecido a 1000 °C, que quantidade de CaCO3 deve se decompor para
atingir a pressão de equilíbrio do CO2?
121 – A 1800 K, o oxigênio se dissocia muito lentamente de acordo com a reação O2(g)
⇆ 2 O(g) ; Kp = 1,2 x 10-10. Se você colocar 1,0 mol de O2 em um frasco de 10 L e
aquecê-lo a 1800 K, quantos átomos de O estão presentes no frasco?
122 – O brometo de nitrosila (NOBr) é preparado por meio da reação direta entre NO e
Br2: 2 NO(g) + Br2(g) ⇆ 2NOBr(g). No entanto, o composto se dissocia prontamente à
temperatura ambiente: NOBr(g) ⇆ NO(g) + ½ Br2(g). Um pouco de NOBr é colocado
em um frasco, a 25 °C, possibilidade que ele se dissocie. A pressão total, em equilíbrio,
é de 190 mm de Hg e verifica-se que o composto foi dissociado em 34%. Quais são os
valores de Kp?
123 – O ácido bórico e a glicerina formam um complexo: B(OH)3(aq) + glicerina(aq) ⇆
B(OH)3 . glicerina(aq) ; Kc = 0,90. Se a concentração do ácido bórico for 0,10 m, quanta
glicerina deverá ser adicionada, por litro, para que 60% do ácido bórico esteja na
forma do complexo?
124 – A dissociação do carbonato de cálcio tem uma constante de equilíbrio de Kp =
1,16 a 800 °C: CaCO3(s) ⇆ CaO(s) + CO2(g).
a) Qual é Kc para a reação?
b) Se você colocar 22,5 g de CaCO3 em um frasco de 9,56 L, a 800 °C, qual a pressão
do CO2 no frasco?
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c) Que porcentagem da amostra original de 22,5 g de CaCO3 permanece sem se
decompor, em equilíbrio?
125 – Uma amostra de gás N2O4, com uma pressão de 1,00 atm, é colocada em um
frasco. Quando o equilíbrio é atingido, 20% do N2O4 foi convertido ao gás NO2 .
a) Calcule Kp
b) Se a pressão original do N2O4 for 0,10 atm, qual é o porcentual de dissociação
do gás? O resultado está de acordo com o princípio de Le Chatelier?
126 – A constante de equilíbrio (Kp) é 0,15 a 25 °C para a seguinte reação: N2O4(g) ⇆ 2
NO2(g). Se a pressão total da mistura do gás é 2,5 atm, em equilíbrio, qual é a pressão
parcial de cada gás?
127 – Decida se cada uma das afirmações a seguir é verdadeira ou falsa. Se for falsa,
corrija-a para que se torne verdadeira.
a) A magnitude da constante de equilíbrio sempre é independente da temperatura.
b) Quando duas equações químicas são acrescentadas a uma determinada equação
global, a constante de equilíbrio para a equação global é o produto das constantes
de equilíbrio das equações somadas.
c) A constante de equilíbrio para uma reação tem o mesmo valor que K para a reação
reversa.
d) Somente a concentração de CO2 aparece na expressão da constante de equilíbrio
para a reação CaCO3(s) ⇆ CaCO2(g).
e) Para a reação CaCO3(s) ⇆ CaO(s) + CO2(g), o valor de K é numericamente o mesmo,
não importando se a quantidade de CO2 é expressa em mols/litros ou em pressão
do gás.
127 – Tanto PbCl2 como o PbF2 são pouco solúveis em água. Se PbCl2 sólido e PbF2
sólido são colocados em igual quantidade de água em recipientes separados, em qual
recipiente a concentração de íons Pb2+ é maior? As constantes de equilíbrio para a
dissolução desse sólidos em água são:
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PbCl2(s) ⇆ Pb2+(aq) + 2 Cl-(aq) ; K = 1,7 x 10-5
PbF2(s) ⇆ Pb2+(aq) + 2 F-(aq) ; K = 3,7 x 10-8
128 – Caracterize cada uma das reações a seguir como sendo produto-favorecida ou
reagente-favorecida:
a) CO(g) + ½ O2(g) ⇆ CO2(g) ; Kp = 1,2 x 10-5
b) H2O(g) ⇆ H2(g) + ½ O2(g) ; Kp = 9,1 x 10-41
c) CO(g) + Cl2(g) ⇆ COCl2(g) ; Kp = 6,5 x 1011
129 – Uma amostra de água líquida é selada em um recipiente. Depois de algum
tempo, parte do líquido evapora, mas o equilíbrio é atingido finalmente. Nesse ponto,
pode-se medir a pressão de vapor da água no equilíbrio. O processo H2O(g) ⇆ H2O(l) é
um equilíbrio dinâmico? Explique as mudanças que ocorrem para se atingir o equilíbrio
em termos das velocidades dos processos competitivos de evaporação e condensação.
130 – A reação entre hidrogênio e iodo para formar iodeto de hidrogênio tem uma
constante de equilíbrio (Kc) de 56, a 435 °C.
a) Qual é o valor de Kp?
b) Suponha que você misture 0,45 mol de H2 e 0,45 mol de I2 em um frasco de 10,0 L,
a 425 °C. Qual é a pressão total da mistura, antes e depois de o equilíbrio ter sido
atingido?
c) Qual é a pressão parcial de cada gás, no equilíbrio?
131 – Um cubo de gelo é colocado em um béquer de água a 20 °C. O cubo de gelo se
derrete parcialmente e a temperatura da água é reduzida para 0 °C, e aparentemente
não ocorre mais nenhuma mudança. O sistema está em equilíbrio? Esse é um
equilíbrio dinâmico? Ou seja, no nível molecular ainda estão ocorrendo eventos?
Sugira uma experiência para testar se isso é verdadeiro.
132 – A foto a seguir (2005 by Pearson Education) mostra o resultado do aquecimento
e do resfriamento de uma solução aquosa de íons Co2+, contendo ácido clorídrico.
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A equação para o equilíbrio existente nessa solução é: Co(H2O)62+(aq) + 4 Cl-(aq) ⇆
CoCl42-(aq) + 6H2O(l). O íon Co(H2O)62+ é rosa, enquanto o íon CoCl42- é azul. A
transformação do Co(H2O)62- em CoCl42- é exotérmica ou endotérmica?
133 – Considere uma reação em fase gasosa em que um composto incolor C produz
um composto azul B: 2 C ⇆ B. Após atingir o equilíbrio, o tamanho do frasco é
reduzido pela metade.
a) Que mudança de coloração (se houver) será observada imediatamente após a
redução do frasco à metade?
b) Que mudança de coloração (se houver) será observada quando o equilíbrio for
restabelecido no frasco?
Referências
1. KOTZ, John C; TREICHEL Jr., Paul M; WEAVER, Gabriela C. Química geral e reações
químicas. 6ª ed. São Paulo: Cengage Learning, 2010. v.1. 611 p.
2. ATKINS, Peter; JONES, Loretta. Princípios de química: questionando a vida
moderna, o meio ambiente. 3ª ed. Porto Alegre: Bookman, 2007. 965 p.
3. BROWN, Theodore L.; et al. Química: a ciência central. 9ª ed. São Paulo: Pearson
Prentice Hall, 2007. 972 p. 1ª reimpressão.
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