EQUILÍBRIO QUÍMICO 1. A uma dada temperatura, a reação 2 HI(g) ⇄ H2(g) + I2(g) apresenta as seguintes concentrações no equilíbrio: [HI] = 2,2 x 10-2 mol/L [H2] = 1,0 x 10-3 mol/L [I2] = 2,5 x 10-2 mol/L Calcular a constante de equilíbrio, Kc, dessa reação. Resposta 5,16 x 10-2 2. A 127°C, em um recipiente de 500 mL encontram-se, em equilíbrio, 0,46 g de NO2 e 1,84 g de N2O4. Calcular as constantes de equilíbrio Kc e Kp da reação 2 NO2(g) ⇄ N2O4(g) Dados: Massas molares: NO2 = 46 g/mol; N2O4 = 92 g/mol R = 8,2 x 10-2 atm.L.K-1.mol-1. Resposta Kc = 100; Kp = 3,05 3. Na reação PCℓ5(g) ⇄ PCℓ3(g) + Cℓ2(g), a constantes Kc vale 32,8 a 727°C. Em um recipiente estão em equilíbrio 1,5 x 10-3 mol/L de PCℓ5 e 2,0 x 10-1 mol/L de Cℓ2. Calcular: (R = 8,2 x 10-2 atm.L.K-1.mol-1) a) A concentração molar do PCℓ3 nesse equilíbrio. b) O valor da constante de equilíbrio Kp. Resposta a) 2,46 x 10-1 mol/l; b) 2689,6 4. No sistema em equilíbrio N2(g) + 3 H2(g) ⇄ 2 NH3(g), a 27°C, as pressões parciais de cada gás são: pN2 = 0,4 atm, pH2 = 1,0 atm e pNH3 = 0,2 atm. Calcular as constantes de equilíbrio Kp e Kc desse equilíbrio, na temperatura dada. (R = 8,2 x 10-2 atm.L.K-1.mol-1 ). Resposta Kp = 1,0 x 10-1 ; Kc = 60,5 5. A uma dada temperatura, 2 mol de H2 e 1,5 mol de I2 foram colocados em um balão de 10 litros. Estabelecido o equilíbrio H2(g) + I2(g) ⇄ 2 HI(g), encontra-se no balão 1 mol de HI. Calcular a constante de equilíbrio Kc do sistema. Resposta 6,6 x 10-1 6. Na precipitação de chuva ácida, um dos ácidos responsáveis pela acidez é o sulfúrico. Um equilíbrio envolvido na formação desse ácido na água da chuva está representado pela equação: 2 SO2(g) + O2(g) ⇄ 2 SO3(g) Calcular o valor da constante de equilíbrio Kc nas condições em que reagindose 6 mol/L de SO2 com 5 mol/L de O2, obtêm-se 4 mol/l de SO3 quando o sistema atinge o equilíbrio. Resposta 1,33 7. A 458°C, o equilíbrio 2 HI(g) ⇄ H2(g) + I2(g) apresenta Kc= = 2,0 x 10-2. Numa experiência realizada naquela temperatura, 1,0 mol de HI é colocado num recipiente de 5,0 litros. Quais são as concentrações molares de HI, I 2 e H2 depois de estabelecido o equilíbrio? Resposta [H2] = [I2] = 2,2 x 10-2; [HI] = 1,56 x 10-1 8. Para o equilíbrio 2 SO3(g) ⇄ 2 SO2(g) + O2(g) o valor da constante de equilíbrio Kc é 4,8 x 10-3 a 700°C. Se, no recipiente, as concentrações das três substâncias acima são: [SO 3] = 0,60 mol/L, [SO2] = = 0,15 mol/L e [O2] = 0,025 mol/L, de que maneira estas concentrações mudarão, à medida que o sistema se aproxima do equilíbrio, se a temperatura for mantida a 700°C? Resposta Aumentam [SO2] e [O2]. Diminui [SO3] Considere a reação 2 Cℓ2(g) + 2 H2O(g) ⇄ 4 HCℓ (g) + O2(g) H = + 113 kJ Admita que o sistema está em equilíbrio. O que ocorrerá ao número de mols de H2O no recipiente se: a) for adicionado O2(g). b) for adicionado Cℓ2(g). c) for retirado HCℓ (g). d) o volume do recipiente for diminuído. e) a temperatura for diminuída. Resposta a) aumenta; b) diminui; c) diminui; d) aumenta; e) aumenta 10. Dada a reação em equilíbrio: N2(g) + O2(g) ⇄ 2 NO(g) H = - 43,2 kcal Determine o que ocorre com esse equilíbrio se: a) for adicionado N2(g). b) for retirado NO(g). c) for aumentada a temperatura. d) for aumentada a pressão. Resposta a) deslocamento para a direita, b) deslocamento para a direita, c) deslocamento para a esquerda e d) não sofre 9. deslocamento. 11. A obtenção do ferro metálico nas usinas siderúrgicas, a partir da hematita, envolve o equilíbrio Fe2O3(s) + 3 CO(g) ⇄ 2 Fe(s) + 3 CO2(g). a) Escreva a expressão da constante de equilíbrio dessa reação em função das concentrações. b) Sabendo-se que o valor de Kc = 1,33 x 103, sob determinada temperatura T, indique as substâncias predominantes no equilíbrio nessa temperatura. c) Pode-se dizer que a adição de um catalisador aumenta o valor da constante de equilíbrio porque aumenta a velocidade da reação direta? Justifique. Resposta a) Kc = [CO2]3/[CO]3 b) Fe(s) e CO2(g) c) Não. O catalisador não altera o estado de equilíbrio. 12. Para a reação 2 CO(g) + O2(g) ⇄ 2 CO2(g), as pressões parciais de CO(g) e O2(g) são, respectivamente, 0,2 atm e 0,4 atm. A pressão total do sistema é de 1,4 atm. Calcule a constante de equilíbrio em função das pressões parciais para esta reação. Resposta 40,0 atm-1