Química 2
Módulo 10: Cinética Química
b)
c)
d)
A T I V I D A D E III
1.
2.
(CESGRANRIO) Um forno a gás consome 112 litros de
butano, por hora, medidos nas CNTP. Nas mesmas condições, a velocidade de formação do dióxido de carbono resultante da combustão completa do butano é:
a) 22,4 litros/hora.
d) 8,8 ⋅ 1024 u/hora.
b) 20 mols/hora.
e) 88 g/hora.
23
c) 6,0 ⋅ 10 molécula/hora.
5.
(ESPCEX-SP) O air bag, dispositivo de segurança usado
em automóveis, é inflado pelo gás nitrogênio, produzido segundo a reação
6 NaN3(s) + 2 Fe2O3(s) → 2 Na2O2(s) + 4 Fe(s) + 9 N2(g)
a temperatura II é menor que a temperatura I.
o prazo de validade, na temperatura I, é maior.
o prazo de validade, na temperatura II, é de 22 anos.
(PUC-SP) Considere o experimento realizado para estudar a
reação de Ca e Li com água:
– pesou-se 0,05g de cada metal e fez-se separadamente a
reação com água em excesso;
– mediu-se o volume de hidrogênio liberado a cada 15 segundos.
Com os dados obtidos, construiu-se o gráfico abaixo.
No caso da expansão desse equipamento se completar com
42,0 g de gás nitrogênio e da velocidade de consumo de NaN3
ser de 20 mol/s, o tempo em segundos necessário para a referida expansão será:
Dado: massa molar (g/mol): N = 14, Na = 23, O = 16, Fe = 56
a) 0,05.
d) 0,075.
b) 0,025.
e) 0,09.
c) 0,06.
3.
(ITA/2009) Considere a reação química representada pela
seguinte equação:
4 NO2(g) + O2(g) → 2 N2O5(g)
Num determinado instante de tempo t da reação, verifica-se
que o oxigênio está sendo consumido a uma velocidade de
2,4 . 10−2 mol L−1 s−1. Nesse tempo t, a velocidade de consumo de NO2 será de:
a) 6,0 ⋅ 10−3 mol L−1s−1. d)
4,8 ⋅ 10−2 mol L−1 s−1.
b) 1,2 ⋅ 10−2 mol L−1s−1. e)
9,6 ⋅ 10−2 mol L−1 s−1.
Sabendo-se que o volume molar do H2, nas condições do
experimento é de 2 litros, assinale a afirmativa incorreta.
a) A curva A refere-se a Li e a curva B ao Ca.
b) As velocidades das duas reações não são constantes.
c) A velocidade média de produção de hidrogênio é maior
na reação de Ca com água.
d) A relação entre as quantidades de Li e Ca, em mols, deverá
ser de 2 : 1, para produzir a mesma massa de hidrogênio.
e) A relação entre as massas de Ca e de Li deverá ser de
20 : 7, para que, em iguais condições de T e P, os volumes de hidrogênio liberados sejam iguais.
c) 2,4 ⋅ 10 mol L s .
−2
4.
−1 −1
(UFMG/2010) Define-se o prazo de validade de um medicamento como o tempo transcorrido para decomposição de
10% do princípio ativo presente em sua formulação.
Neste gráfico, está representada a variação de concentração do princípio ativo de um medicamento, em função do
tempo, nas temperaturas I e II:
Considerando-se essas informações, é correto afirmar que:
a) a concentração do princípio ativo, na temperatura I, após
5 anos, é de 3 g/L.
6.
(FUVEST/2009) Pilocarpina (P) é usada no tratamento do
glaucoma. Em meio alcalino, sofre duas reações simultâneas: isomerização, formando iso-pilocarpina ( i − P) e hidrólise,
com formação de pilocarpato (PA−). Em cada uma dessas
reações, a proporção estequiométrica entre o reagente e o
produto é de 1 para 1.
Num experimento, a 25°C, com certa concentração inicial
de pilocarpina e excesso de hidróxido de sódio, foram obtidas as curvas
de concentração de i − P e
PA− em função
do tempo, registrada no gráfico ao lado.
23
3ª Série do Ensino Médio e Pré-Vestibular
Considere que, decorridos 200 s, a reação se completou, com
consumo total do reagente pilocarpina.
a) Para os tempos indicados na tabela da folha de respostas, complete a tabela com as concentrações de i – P e
PA–.
b) Complete a tabela com as concentrações do reagente P.
c) Analisando as curvas do gráfico, qual das duas reações,
a de isomerização ou a de hidrólise, ocorre com maior
velocidade? Explique.
8. (FUVEST/2010) Um estudante desejava estudar experimentalmente, o efeito da temperatura sobre a velocidade de uma
transformação química. Essa transformação pode ser representada por:
catalisador
A + B —————→ P
Após uma série de quatro experimentos, o estudante representou os dados obtidos em uma tabela:
Número do experimento
1
2
3
4
temperatura °C
15
20
30
10
massa de catalisador (mg)
1
2
3
4
0,1
0,1
0,1
0,1
concentração inicial de B (mol/L) 0,2
0,2
0,2
0,2
tempo decorrido até que a
tranformação se completasse (em
segundos)
15
4
18
concentração inicial de A (mol/L)
7. (UNICAMP/2011) Dentro do programa europeu NR2C (New
Road Constructions Concepts), um tipo de cimento que contém TiO2 foi desenvolvido e aplicado em pavimentos de cidades como Hengelo (Holanda) e Antuérpia (Bélgica). Esse
TiO2 presente na superfície do pavimento promove a transformação dos compostos NOx emitidos pelos automóveis.
Simplificadamente, os NOx, ao entrarem em contato com o
TiO2 da superfície e na presença de luz, são transformados
em nitrato, que é absorvido pelo pavimento. Resultados recentes mostraram que houve uma redução desses poluentes
no ar próximo ao pavimento em até 45%, em comparação
com o ar sobre o pavimento onde não houve a adição do TiO2.
a)
b)
Dê a fórmula das substâncias que compõem esses NOx e
explique como eles se formam no caso dos automóveis.
De acordo com as informações do texto e o conhecimento químico, cite dois aspectos que poderiam diminuir a
eficiência do dispositivo, quando ele estiver sendo utilizado na redução dos NOx emitidos. Explique cada caso.
24
3a Série do Ensino Médio e Pré-Vestibular
47
Que modificação deveria ser feita no procedimento para obter resultados experimentais mais adequados ao objetivo proposto?
a) Manter as amostras à mesma temperatura em todos os
experimentos.
b) Manter iguais os tempos necessários para completar as
transformações.
c) Usar a mesma massa de catalisador em todos os experimentos.
d) Aumentar a concentração dos reagentes A e B.
e) Diminuir a concentração do reagente B.
9.
(FUVEST/2007) O Brasil é campeão de reciclagem de
latinhas de alumínio. Essencialmente, basta fundi-las, sendo, entretanto, necessário compactá-las, previamente, em
pequenos fardos. Caso contrário, o alumínio queimaria no
forno, onde tem contato com oxigênio do ar.
a) Escreva a equação química que representa a queima do
alumínio.
b) Use argumentos de cinética química para explicar por
que as latinhas de alumínio queimam, quando jogadas
diretamente no forno, e por que isso não ocorre, quando
antes são compactadas?
Uma latinha de alumínio vazia pode ser quebrada em
duas partes, executando-se o seguinte experimento:
– Com uma ponta metálica, risca-se a latinha em toda a
volta, a cerca de 3 cm do fundo, para remover o revestimento e expor o metal.
– Prepara-se uma solução aquosa de CuCl2, dissolvendo-se 2,69 g desse sal em 100 mL de água. Essa solução tem cor verde-azulada.
– A latinha riscada é colocada dentro de um copo de
vidro, contendo toda a solução aquosa de CuCl2, de
tal forma a cobrir o risco. Mantém-se a latinha imersa,
colocando-se um peso sobre ela.
Após algum tempo, observa-se total descoramento da
solução e formação de um sólido floculoso
avermelhado tanto sobre o risco, quanto no fundo da
latinha. Um pequeno esforço de torção sobre a latinha
a quebra em duas partes.
c) Escreva a equação química que representa a transformação responsável pelo enfraquecimento da latinha de alumínio.
d) Calcule a massa total do sólido avermelhado que se formou no final do experimento, ou seja, quando houve total descoramento da solução.
10. (UFMG) Em dois experimentos, soluções de ácido clorídrico
foram adicionados a amostras idênticas de magnésio
metálico. Em ambos os experimentos, o magnésio estava
em excesso e a solução recobria inteiramente esse metal. O
gráfico abaixo representa, para cada experimento, o volume
total de hidrogênio desprendido em função do tempo.
Com relação a esses experimentos, assinale a afirmativa falsa.
a) A concentração do ácido no experimento I é igual a zero
no tempo t = 80s.
b) A concentração do ácido usado no experimento I é menor do que a do ácido usado no experimento II.
c) O volume de ácido usado no experimento II é maior do
que o volume usado no experimento I.
d) O volume total produzido de hidrogênio, no final dos
experi mentos, é maior no experimento II do que no I.
Dados: Massas Molares (g/mol):
Cu = 63,5; Cl = 35,5
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3a Série do Ensino Médio e Pré-Vestibular
11. (FUVEST/2012) Ao misturar acetona com bromo, na presença de ácido, ocorre a transformação representada pela equação química.
Dentre as substâncias presentes nessa mistura, apenas o bromo
possui cor e, quando este reagente for totalmente consumido,
a solução ficará incolor. Assim sendo, a velocidade da reação
pode ser determinada medindo-se o tempo decorrido até o desaparecimento da cor, após misturar volumes definidos de soluções aquosas de acetona, ácido e bromo, de concentrações
iniciais conhecidas. Os resultados de alguns desses experimentos estão na tabela apresentada na página de resposta.
a) Considerando que a velocidade da reação é dada por
concentração inicial do Br2
tempo para desaparecimento da cor
complete a tabela apresentada na página de resposta.
12. (FUVEST) Em solução aquosa ocorre a transformação:
H2O2 + 2 I – + 2 H+ → 2 H2O + I2
Em quatro experimentos, mediu-se o tempo decorrido para
a formação de mesma concentração de I2, tendo na mistura
de reação as seguintes concentrações iniciais de reagentes:
Concentrações Iniciais
(mol/L)
Experimento
H2O2
I–
H+
Tempo (s)
I
0,25
0,25
0,25
56
II
0,17
0,25
0,25
87
III
0,25
0,25
0,17
56
IV
0,25
0,17
0,25
85
Esses dados indicam que a velocidade da reação considerada depende apenas da concentração de:
a) H2O2 e I –.
d) H +.
b) H2O2 e H +.
e) I –.
c) H2O2.
13. (UFRJ/RJ) A expressão da velocidade de uma reação deve
ser determinada experimentalmente, não podendo, em geral,
ser predita diretamtente a partir dos coeficientes
estequiométricos da reação.
b)
A velocidade da reação é independente da concentração
de uma das substâncias presentes na mistura. Qual é essa
substância? Justifique sua resposta.
O gráfico anterior apresenta dados experimentais que possibilitam a obtenção da expressão da velocidade da seguinte
reação:
2 ICl(g) + H2(g) → I2(g) + 2 HCl(g)
a)
b)
26
3a Série do Ensino Médio e Pré-Vestibular
Escreva a expressão da velocidade desta reação.
Calcule o número de mols de cada produto ao final da
reação apresentada se, no início, há 3 mol de cada
reagente.
14. O gráfico a seguir foi obtido alterando-se a concentração de
cada reagente em mol/L, enquanto as concentrações dos demais permaneciam constantes e medindo-se a velocidade da
reação em mol/L.s. Um gráfico que representa esses experimentos é dado a seguir:
15. (UERJ/RJ)A reação expressa pela equação,
xX+yY → zZ+wW
foi realizada em diversas experiências nas quais se manteve
constante a temperatura.As velocidades de reação foram medidas, variando-se a concentração molar de um dos reagentes
e mantendo-se a do outro constante. Os resultados obtidos
estão representados no gráfico abaixo:
Curva I : [y] constante e [x] variável
Curva II : [x] constante e [y] variável
a)
b)
c)
Determine a ordem da reação para os componentes A, B
e C.
Determine a ordem da reação.
Escreva a equação (lei) da velocidade.
Em função dos dados apresentados,
a)
determine a ordem da reação em relação aos reagentes X
e Y, respectivamente.
b)
calcule o número de vezes em que a velocidade da reação aumenta quando se duplica a concentração molar de
Y e se triplica a concentração molar de X.
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3a Série do Ensino Médio e Pré-Vestibular
ANOTAÇÕES:
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3a Série do Ensino Médio e Pré-Vestibular
QUÍMICA 2 - MÓDULO 10 - ORIENTAÇÕES DE ESTUDOS E GABARITOS
O R I E N TA Ç Õ E S DE ESTUDO
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3a Série do Ensino Médio e Pré-Vestibular
QUÍMICA 2 - MÓDULO 10 - ORIENTAÇÕES DE ESTUDOS E GABARITOS
GABARITOS
QUÍMICA 2 - MÓDULO 10
v4 =
Com esses valores, completamos a tabela:
ATIVIDADE III
1. Alternativa B
2. Alternativa A
3. Alternativa E
4. Alternativa C
3,3 ⋅ 10–3 mol ⋅ L–1
= 5,0 ⋅ 10 – 5 mol ⋅ L–1 ⋅ s–1
66 s
5. Alternativa C
6. a) e b)
tempo/s
[i
P]
[PA ]
[P]
0
10 3 mol L
10 3 mol L
10 3 mol L
100
200
0
1,8
2
0
6,8
7,7
9,7
1,1
0
1
1
1
c) A hidrólise ocorre com maior velocidade, uma vez que, considerando
−
b) Conclui-se que a velocidade da reação independe da concentração do Br2 (ordem zero em relação a Br2).
intervalos de tempo iguais, há maior produção de PA do que i − P
7. a) Fórmula das substâncias que compõem o NOx:
NO e NO2
Dentro dos cilindros dos motores de combustão, as altas temperaturas e a centelha elétrica produzida pela vela permitem a reação
entre o N2 e o O2 presentes no ar, formando NO e NO2:
1 N2 + 1 O2 → 2 NO
∆
1 N2 + 2 O2 → 2 NO2
∆
b) Fatores que poderiam diminuir a eficiência do catalisador TiO2:
– Ausência de luz (de acordo com o texto, a reação ocorre na
presença da luz).
– Utilização de barreira física, por exemplo, uma película de material, que impedisse o contato entre o dispositivo e os gases NOx.
8. Alternativa C
9. a) 4 Al(s) + 3 O2(g) → 2 Al2O3(s)
b) As latinhas, sem serem compactadas, apresentam maior superfície de contato com o oxigênio do ar, portanto queimarão.
Quando compactadas, as latinhas apresentam uma menor superfície, necessitando de uma maior temperatura para ocorrer sua combustão.
c) A equação iônica que representa a transformação pode ser representada por:
2 Al(s) + 3 Cu 2+
→ 2 Al 3+
+ 3 Cu(s)
(aq)
(aq)
d) m(CuCl2 ) = 2,69 g
Massa molar CuCl2 = 134,5g ⋅ mol –1
→ Cu(s)
CuCl2(aq) ————
1 mol
1 mol
134,5 g
63,5 g
2,69 g
x
x=
2,69 g ⋅ 63,5g
134,5g
= 1,27 g Cu(s) sólido avermelhado
10. Alternativa B
11. a) Vamos calcular a velocidade em cada experimento usando as informações fornecidas: a velocidade pode ser calculada dividindose a concentração inicial do bromo pelo tempo decorrido para ocorrer
o descoramento do bromo.
v=
concentração inicial do Br2
tempo
6,6 ⋅ 10–3 mol ⋅ L–1
v1 =
= 5,0 ⋅ 10 –5 mol ⋅ L–1 ⋅ s–1
132 s
v2 =
6,6 ⋅ 10–3 mol ⋅ L–1
= 1,0 ⋅ 10 –4 mol ⋅ L–1 ⋅ s–1
66 s
v3 =
6,6 ⋅ 10–3 mol ⋅ L–1
= 1,0 ⋅ 10 –4 mol ⋅ L–1 ⋅ s–1
66 s
30
3a Série do Ensino Médio e Pré-Vestibular
O




||

v = k CH3 — C — CH3


1
⋅ [H + ] 1 ⋅ [Br 2 ] 0
12. Alternativa A
13. a) v = K . [H2] . [ICl]
b) n(HCl) = 3mol; n(I2) = 1,5 mol
14. a) Ordem zero em relação a A, 1ª ordem em relação a B e 2ª ordem em
relação a C.
15.
b)
3ª ordem ou ordem 3.
c)
v = K. [B] . [C]2
a)
v = K . [x]2 . [y]
2ª ordem em relação a x.
1ª ordem em relação a y.
18 vezes.
b)
Química 2
Módulo 11: Equilíbrios Químicos I
A T I V I D A D E III
1.
(FUVEST/2008) Certas quantidade de água comum (H2O) e
de água deuterada (D2O) – água que contém átomos de
deutério em lugar de átomos de hidrogênio – foram misturadas. Ocorreu a troca de átomos de hidrogênio e de deutério,
formando-se moléculas de HDO e estabelecendo-se o equilíbrio (estado I)
2 HDO
H2O + D2O
3.
(UFU-MG) Misturam-se 92 g de álcool etílico com 75 g de
ácido acético, a 25°C. Atingindo o equilíbrio, verifica-se que
80% do ácido reagiu. A constante de equilíbrio na esterificação, a 25°C, é: Dado: H = 1 u; C = 12 u; O = 16 u
4.
Considere o gráfico a seguir referente à reação
A + B → C + D, em que são colocados 0,7 mol de A e
0,6 mol de B, num recipiente de 1 litro:
As quantidades, em mols, de cada composto no estado I estão indicadas pelos patamares, à esquerda, no diagrama. Depois de certo tempo, mantendo-se a temperatura constante,
acrescentou-se mais água deuterada, de modo que a quantidade de D2O, no novo estado de equilíbrio (estado II), fosse
o triplo daquela antes da adição. As quantidades, em mols,
de cada composto envolvido no estado II estão indicadas
pelos patamares, à direita, no diagrama.
Responda:
a) Complete a tabela a seguir:
A
B
C
D
Início
Reage e Forma
Equilíbrio
2.
(FUVEST) O íon complexo [Cr(C2H8N2)2(OH)2]+, pode
existir na forma de dois isômeros geométricos, A e B que
estão em equilíbrio.
Isômero A
Isômero B
Numa experiência realizada à temperatura constante, em que
se partiu do isômero A puro, foram obtidos os seguintes dados da concentração desse isômero em função do tempo, em
segundos:
Tempo
0
100
200
500
1000 2000 2500 3000
[A]/10–3 mol/L–1
11,6
11,3
11,0
10,5
10,2
10,0
10,0
b) Escreva a equação química balanceada:
c) Determine o valor da constante de equilíbrio, em termos
de concentração em mol/L (Kc).
5. (UNICAMP/SP) A figura abaixo representa, sob o ponto de
vista cinético, a evolução de uma reação química hipotética
na qual o reagene A se transforma no produto B. Das curvas
I, II, III e IV, duas dizem respeito à reação catalisada e
duas, à reação não-catalisada.
0,10
concentração em mol/L
A constante de equilíbrio, nos estados I e II, tem, respectivamente, os valores:
a) 0,080 e 0,25.
d) 4,0 e 12.
b) 4,0 e 4,0.
e) 6,6 e 6,6.
c) 6,6 e 4,0.
10,0
[B]/10–3 mol/L–1
a) Obtenha os dados da concentração do isômero B e construa uma tabela desses dados para todos os tempos indicados.
b) Qual o valor da constante desse equilíbrio? Justifique.
I
0,08
II
0,06
III
0,04
IV
0,02
0,00
0
a)
b)
1
2
3
4
5
6
tempo em unidades arbitrárias
Quais das curvas representam as concentrações de A e
de B, em função do tempo, para a reação não-catalisada?
Indique a curva que se refere à concentração de A e a
curva que se refere à concentração de B.
Calcule o valor da constante de equilíbrio para a reação
de transformação de A em B.
31
3ª Série do Ensino Médio e Pré-Vestibular
6.
A produção industrial de metanol envolve o equilíbrio representado por:
CO(g) + 2 H2(g)
CH3OH(g)
Numa experiência de laboratório colocavam-se 2 mols de
CO e 2 mols de CH3OH num recipiente vazio de 1L. Em
condições semelhantes às do processo industrial foi alcançado o equilíbrio. Quando a concentração de equilíbrio de
H2 for x mol/L, a de CH3OH será:
a) 2 –x.
d)
2 + x.
b) 2 –x/2.
e)
2 + x/2.
c) x/2.
7.
(IME) A reação dada pela equação abaixo
CH3COOH + C2H5OH
CH3COOC2H5 + H2O
tem constante de equilíbrio (Kc) igual a 4,00 à temperatura
de 100°C. Calcule a concentração de equilíbrio, em mols
por litro, de cada componente, partindo da condição inicial
de 120,0 g de ácido acético e de 92,0 de etanol. Considere o
volume da solução igual a 1,0 litro.
Dados: Massas atômicas: H = 1u; C = 12 u; O = 16 u
8.
(FUVEST) O carbamato de amônio sólido, NH4OCONH2,
no equilíbrio é x, tem-se a equação de segundo grau
x2 − 8x + 4 = 0.
2CO2 + 2NO, nas mesmas
08) O Kc para 2CO + 2NO2
condições de temperatura e pressão, é igual a 8.
16) Se [NO2]=[CO]=0,4 mol/l e [NO]= [CO2]=0,6 mol/l,
tem-se que o quociente da reação Qr é menor que Kc e a
reação ainda não atingiu o equilíbrio.
10. (UNICAMP-SP) Nas lâmpadas comuns, quando estão acesas, o tungstênio do filamento sublima, depositando-se na
superfície interna do bulbo. Nas chamadas “lâmpadas
halógenas” existe, em seu interior, iodo para diminuir a deposição de tungstênio. Estas, quando acesas, apresentam uma
reação de equilíbrio que pode ser representada por:
W(s) + 3I2(g)
WI6(g)
Na superfície do filamento ( região de temperatura elevada),
o equilíbrio está deslocado para a esquerda. Próximo a superfície do bulbo (região mais fria), o equilíbrio está deslocado para a direita.
a) Escreva a expressão para a constante de equilíbrio.
b) A formação do WI 6(g), a partir dos elementos, conforme
a equação acima, é exotérmica ou endotérmica? Justifique a resposta.
se decompõe facilmente formando os gases NH3 e CO2. Em
recipiente fechado estabelece-se o equilíbrio:
NH4OCONH2(s)
2 NH3(g) + CO2(g)
a 20°C, a constante de equilíbrio, em termos de concentração mol/L, é igual a 4 × 10–9.
11. (FATEC-SP) Para o sistema em equilíbrio:
N2O4(g)
2 NO2(g)
(incolor)
(castanho)
são dados os valores de Kc a diferentes temperaturas.
a) Um recipiente de 2 L, evacuado, contendo inicialmente
apenas carbamato de amônio na quantidade de 4 × 10–3
mol foi mantido a 20°C até não se observar mais varia-
0°C
Kc
3,8 × 10
50°C
–4
2 × 10
–2
100°C
0,36
ção de pressão. Nessas condições, resta algum sólido
Sobre esse equilíbrio é correto afirmar que:
dentro do recipiente? Justifique com cálculos.
a) a formação de NO2 é processo exotérmico.
b) a cor castanha do NO2 se intensifica pelo aumento de
pressão.
c) a cor do NO2 se enfraquece pela elevação da temperatura.
d) os valores de Kc informam que a concentração de N2O4
é maior a 0°C.
e) quando 0,2 mol de N2O4 se transforma é produzido
0,2 mol de NO2.
b) Para a decomposição do carbamato de amônio em sistema fechado, faça um gráfico da concentração de NH3,
em função do tempo, mostrando a situação de equilíbrio.
9. (UEM/2010) Um mol de monóxido de carbono e um mol de
dióxido de nitrogênio são misturados em um recipiente de
um litro a uma dada pressão e temperatura. Essas substâncias
reagem de acordo com a equação abaixo e, após um dado
tempo, atinge-se o equilíbrio, sendo a constante de equilíbrio
(Kc) igual a 4.
CO + NO2
CO2 + NO
Deste modo, assinale o que for correto.
01) A concentração de NO no equilíbrio é igual a 2/3 da
concentração inicial de CO.
02) A concentração de NO2 no equilíbrio é igual a 1/3 de
sua concentração inicial.
04) Reescrevendo a expressão da constante de equilíbrio
para a reação, considerando que a concentração dos produtos
32
3a Série do Ensino Médio e Pré-Vestibular
12. (FUVEST) A transformação de um composto A em um composto B, até se atingir o equilíbrio (A
B), foi estudado
em três experimentos. De um experimento para o outro, variou-se a concentração inicial do reagente A ou a temperatura ou ambas. Registram-se as concentrações de reagente e
produto em função do tempo:
ANOTAÇÕES:
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Com esses dados, afirma-se:
I. Os experimentos 1 e 2 foram realizados à mesma temperatura, pois as constantes de equilíbrio correspondentes
são iguais.
II. O experimento 3 foi realizado numa temperatura mais
elevada que o experimento 1, pois no experimento 3
o equilíbrio foi atingido em um tempo menor.
III. A reação é endotérmica no sentido da formação do produto B.
Dessas afirmações:
a) todas são corretas.
b) apenas I e III são corretas.
c) apenas II e III são corretas.
d) apenas I é correta.
e) apenas II é correta.
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13. (UEM/2009) Considerando a reação abaixo, feita em um
recipiente fechado, assinale o que for correto.
2 NO2(g) + 7 H2(g)
2 NH3(g) + 4 H2O(l)
(01) A expressão para a constante de equilíbrio é
Kc =
.
(02) Uma análise mostrou que, após o equilíbrio ser atingido, existem 3 mols de NO2(g), 12 mols de H2(g), 6 mols de
NH3(g) e 8 mols de H2O(l) em um recipiente de capacidade de
12 litros. Considerando essas informações, pode-se dizer que
o Kc é 4,0.
(04) O valor de Kc independe da temperatura do sistema,
pois tem relação apenas com a pressão.
(08) Se, após atingido o equilíbrio, adicionarmos mais H2(g)
ao sistema, o valor de Kc diminui (considere temperatura
constante).
(16) Se, após atingido o equilíbrio, retirarmos NO2(g), será
formado mais H2(g) (considere temperatura constante).
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3a Série do Ensino Médio e Pré-Vestibular
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3a Série do Ensino Médio e Pré-Vestibular
QUÍMICA 2 - MÓDULO 11 - ORIENTAÇÕES DE ESTUDOS E GABARITOS
O R I E N TA Ç Õ E S DE ESTUDO
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3a Série do Ensino Médio e Pré-Vestibular
QUÍMICA 2 - MÓDULO 11 - ORIENTAÇÕES DE ESTUDOS E GABARITOS
GABARITOS
QUÍMICA 2 - MÓDULO 11
10. a) kp =
ATIVIDADE III
pWI6
(pI2)3
b) Exotérmica, pois com a diminuição da temperatura, o equilíbrio
desloca-e para a direita.
1. Alternativa B
11. Alternativa D
2. a)
Tempo
0
100
200
500
1000 2000 2500 3000
[A]/10–3 mol/L–1
11,6
11,3
11,0
10,5
10,2
10,0
10,0
10,0
[B]/10–3 mol/L–1
0
0,3
0,6
1,1
1,4
1,6
1,6
1,6
12. Pelo gráfico, vamos clacular o Kc, os 3 experimentos.
A
B
b) Kc = 0,16.
3. Kc = 4
4. a)
A
B
C
D
Início
0,7 mol/L
0,6 mol/L
——
——
Reage e Forma
0,6 mol/L
0,4 mol/L
0,2 mol/L
0,4 mol/L
Equilíbrio
0,1 mol/L
0,2 mol/L
0,2 mol/L
0,4 mol/L
b) 3A + 2B
[B1]
Experimento 2 Kc =
C + 2D
c) 8,0 ⋅ 102 (mol/L) –2
6
Experimento 1 Kc =
=
=2
[A1]
3
[B2]
[A2]
=
[B3]
4
=2
2
3
Experimento 3 Kc =
=
=3
[A3] 1
5. a) III(A) e II(B)
b) 0,456
•
O gráfico mostra que [A]inicial = 0,10, [A]eq = 0,04 e [B]eq = 0,09
Nos experimentos 1 e 2, temos o mesmo Kc = 2; log, foram realizados
na mesma temperatura.
Afirmativa I: correta
Conclusão: 0,06mol/L de A produzem 0,09mol/L de B, e a equação
da reação é 2A
•
3B e Kc = [B]3/[A]2 = (0,09)3/(0,04)2 = 0,456.
Nota-se que reagiu 0,06mol/L de A, mas no equilíbrio resta 0,04mol/L.
O experimento 3 foi realizado numa temperatura mais elevada que o
experimento 1, pois no experimento 3 o equilíbrio foi atingido em um
tempo menor.
9
Afirmativa
II: correta.
6. Alternativa B
•
concentração
7. [CH3COOH] = [C2H5OH] = 0,67 mol/L
[CH3COOC2H5] = [H2O] = 1,33 mol/L
A
8. a) sim, resta 2 ⋅ 10 –3 mol
NH4OCONH2(s)
B2
B
A 3 III: correta.
Afirmativa
3
2 NO3(g) + CO2(g)
Resposta: A
Início
4 ⋅ 10 –3 mol
——
——
Reage e Forma
X mol
(2x) mol
X (mol)
Equilíbrio
(4 ⋅ 10 –3 –x) mol
(2x) mol
X (mol)
B3
13. [19]
0
tempo
14. a) A equação química da reforma
do principal componente do gás
natural (CH4 – metano), com vapor de água, pode ser representada por:
CH4(g) + H2O(g)
3 H2(g) + CO(g)
b) Pela análise do gráfico, tem-se que, a 450°C, K1 = 1,2 ⋅ 10 –3 atm2.
Com os dados fornecidos, pode-se fazer o seguinte cálculo:
Kc = [NH3]2 ⋅ [CO2]
2
 2x  x
 ⋅
4 ⋅ 10 –9 = 
 2  2
1 K no experimento 3 é maior do que nos experimentos 1 e 2,
O valorAde
c
B1
o que nos leva a concluir que a concentração de
B é maior no equilíbrio
A2
6
e que a reação direta é endotérmica.
(V = 2L); [ ] =
n
v
4 ⋅ 10 –9 = x2 ⋅ x
2
x3 = 8 ⋅ 10 –9 ⇒ x = 2 ⋅ 10 –3 mol
∴ n(NH4OCONH2) restante = 2 ⋅ 10 –3mol(4 ⋅ 10 –3mol – 2 ⋅ 10 –3mol)
b)
p3H ⋅ pCO
2
Q1 = p
⋅ pH
CH
4
Q1 =
O
2
0,3 3⋅ 0,4
1⋅ 9
Q1 = 1,2 ⋅ 10–3 atm2
Como Q1 = K1, pode-se afirmar que o sistema está em equilíbrio
químico.
c) Pelo Princípio de Le Chatelier, a reação exotérmica é favorecida
pela diminuição da temperatura. Isso é observado na síntese de
amônia, pois o K2 aumenta com a redução da temperatura.
9. Resp.: 19
36
3a Série do Ensino Médio e Pré-Vestibular