FUP - Faculdade UnB Planaltina Disciplina: Energia e Dinâmica das Transformações Químicas Professor: Alex Fabiano C. Campos Guia de Estudo - Equilíbrio Químico 1. Analise as proposições abaixo e destaque se estão corretas ou incorretas, justificando brevemente. a) Sempre que uma reação atinge o equilíbrio, toda a reação pára; b) Se mais reagente é utilizado, a constante de equilíbrio terá um valor diferenciado; c) Num sistema em equilíbrio, a concentração de todas as espécies é idêntica. 2. Numa das etapas da obtenção industrial do ácido sulfúrico ocorre a transformação do dióxido em trióxido de enxofre, de acordo com: 2 SO3(g) kJ 2 SO2(g) + 1 O2(g) Concentração (mol L-1) Medindo-se as concentrações dos componentes da reação à temperatura constante em função do tempo, obtém-se o seguinte gráfico: 0,5 A 0,4 B 0,3 0,2 C 0,1 t1 Tempo a) As curvas A, B e C pertencem a qual componente da reação? Justifique. b) O que acontece no tempo t1? Justifique c) Calcule o valor aproximado de Kc para a reação. d) A conversão do dióxido de enxofre em trióxido de enxofre é endotérmica ou exotérmica? Como a temperatura afeta o valor de KC para essa reação? Justifique. 3. Num recipiente de volume constante igual a 1,00 L, inicialmente evacuado, foi introduzido o 1,00 mol de pentacloreto de fósforo gasoso e puro. O recipiente foi mantido a 250 C e no equilíbrio final foi verificada a existência de 0,47 mol de gás cloro. Calcule o valor das constantes Kc e KP do equilíbrio estabelecido dentro do cilindro e representado pela seguinte equação química: PCl5(g) 4. PCl3(g) + Cl2(g). Em recipiente fechado, à temperatura constante, ocorre o seguinte equilíbrio em fase gasosa: 4 NH3(g) + 3 O2(g) 2 N2(g) + 6 H2O(l) Explique os efeitos que provocam nesse equilíbrio: a) a adição de N2 gasoso ao recipiente; b) o aumento da pressão sobre o sistema. 5. A reação representada por: 2 PbO(s) + C(grafite) 2 Pb(s)+ CO2 (g) o a 25 C e 1,0 atmosfera, tem variação de entalpia (H) igual a +10 kcal/mol de CO2. Explique por que a formação de chumbo metálico a) não é favorecida pelo aumento de pressão; b) é favorecida pelo aumento de temperatura. 6. A dependência com a temperatura para a constante KC do equilíbrio N2(g) + O2(g) ser expressa como: 2 NO(g) pode 21700 , ln KC 2,5 T em que T é a temperatura absoluta. a) A reação direta do equilíbrio anterior é exotérmica ou endotérmica? Justifique. b) Calcule o valor de KC quando o equilíbrio é estabelecido a 927 °C. -5 7. A constante de equilíbrio para o processo abaixo vale KC = 1,00 x 10 a 1200 °C. Utilizando a equação de van’t Hoff, calcule o valor dessa constante a 25 °C. (Utilize R = 8,3145 J/K mol) N2(g) + O2(g) H = + 180 kJ 2 NO(g) 8. Considerando a equação N2(g) + 3 H2(g) 2NH3(g), da síntese da amônia, cuja constante de o -3 -2 equilíbrio, a 450 C, é de 6,5.10 atm , indique o sentido da reação das misturas 1 e 2 abaixo representadas, justificando sua resposta com cálculos. Mistura 1 Mistura 2 PNH3 = 60 atm PNH3 = 60 atm PH2 = 150 atm PH2 = 2 atm PN2 = 80 atm PN2 = 5 atm 9. Em uma solução obtida pela dissolução de cloreto de cobalto II em ácido clorídrico tem-se: 2+ [Co(H2O)6](aq) + 4 Cl1(aq) rosado 2[CoCl4](aq) + 6 H2O(l) azul Essa solução foi dividida em três partes, cada uma colocada em um tubo de ensaio. Cada tubo de ensaio foi submetido a uma temperatura diferente, sob pressão ambiente, como ilustrado abaixo. a) Em que sentido a reação acima representada absorve calor? Justifique. b) Em qual desses três experimentos a constante do equilíbrio apresentado tem o menor valor? Explique.