EQUILÍBRIO QUÍMICO
Prof. Sérgio
01. (Ufscar) Soluções aquosas de dicromato de potássio são
alaranjadas, enquanto que soluções aquosas de cromato de potássio são
amareladas. O equilíbrio químico dessas duas soluções pode ser
representado pela mesma equação:
Cr‚O‡£-(aq) + H‚O(l) Ï 2CrO„£-(aq) + 2H®(aq)
QUI 06
05. (Ufrj 99) Observe a reação química abaixo. O gráfico da
concentração versus tempo a seguir apresenta alterações na
concentração das substâncias NO‚ e N‚O„ a pressão constante. O
diagrama auxiliar de temperatura versus tempo permite analisar a
dinâmica da reação apresentada. Observe que a reação se dá a uma
temperatura de 80°C no intervalo de tempo de t³ a t„ e de 120°C entre
t… e t† .
a) Ao adicionarmos gotas de solução aquosa de hidróxido de
sódio na solução de dicromato de potássio, o que acontecerá
com a coloração dessa solução? Justifique.
b) Considere o cromato de bário um sal insolúvel em água e o
dicromato de bário solúvel. Se adicionarmos gotas de solução aquosa
contendo íons Ba£® numa solução de dicromato de potássio, haverá a
formação de um precipitado. O que acontece com o precipitado se for
adicionada solução aquosa de ácido clorídrico? Justifique.
02. (Unicamp) O CoCØ‚ é um sal de cor azul que se hidrata
facilmente, passando a CoCØ‚.2H‚O , de cor rosa. Enfeites como
galinhos de chuva e outros bibelôs são recobertos com esse sal e
mudam de cor em função da umidade do ar.
a) Escreva a equação química que representa o equilíbrio entre o sal
anidro e o hidratado.
b) Indique qual a cor dos bibelôs em função do tempo úmido ou seco.
Justifique.
03. (Uerj) O cheiro característico do peixe é causado por uma
substância orgânica denominada metilamina, de fórmula HƒC-NH‚ . O
caráter básico dessa substância está indicado no seguinte sistema em
equilíbrio dado abaixo. A sabedoria popular recomenda que, logo após
o manuseio do peixe, se use o limão para remover o cheiro que ficou
nas mãos.
HƒC-NH‚ + H‚O Ï HƒC-NHƒ® + OHa) Antes do uso do limão, a concentração de OH- no equilíbrio era de
10-¦mol.L-¢ . Calcule o pH do meio.
b) Apresente uma justificativa para a eliminação do cheiro de peixe
pelo uso de limão.
04. (Fuvest) Uma solução obtida pela dissolução de cloreto de cobalto
( II ) em ácido clorídrico tem-se:
[Co(H‚O)†]£®(aq) + 4CØ-(aq) Ï [CoCØ„]£-(aq) + 6H‚O(Ø)
O composto Co(H‚O)†£®, em solução aquosa, assume coloração
rosada e o composto [CoCØ„]£-, também em solução aquosa assume
coloração azulada. 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 a
seguir.
a) Em que sentido a reação representada absorve calor ? Justifique.
b) Em qual desses experimentos o Kc tem o menor valor ? Explique.
2NO‚(g) Ï N‚O„(g)
[ reagente ] [ produto ]
a) Calcule a constante de equilíbrio ( KÝ ) da reação a 80°C, antes da
ocorrência da perturbação.
b) Analisando o comportamento do sistema entre t„ e t… , explique
por que a reação é exotérmica.
06. (Fuvest) Galinhas não transpiram e, no verão, a freqüência de sua
respiração aumenta para resfriar seu corpo. A maior eliminação de gás
carbônico, através da respiração, faz com que as cascas de seus ovos,
constituídas principalmente de carbonato de cálcio, se tornem mais
finas. Para entender tal fenômeno, considere os seguintes equilíbrios
químicos dados abaixo.
Ca£®(aq) + COƒ£-(aq) Ï CaCOƒ(s)
COƒ£-(aq) + H‚O(Ø) Ï HCOƒ-(aq) + OH-(aq)
HCOƒ-(aq) + H‚O(Ø) Ï H‚COƒ(aq) + OH-(aq)
H‚COƒ(aq) Ï CO‚(g) + H‚O(Ø)
Para que as cascas dos ovos das galinhas não diminuam de espessura
no verão, as galinhas devem ser alimentadas:
a) com água que contenha sal de cozinha.
b) com ração de baixo teor de cálcio.
c) com água enriquecida de gás carbônico.
d) com água que contenha vinagre.
e) em atmosfera que contenha apenas gás carbônico.
07. (Unesp) No corpo humano, o transporte de oxigênio é feito
por uma proteína chamada hemoglobina. Cada molécula de
hemoglobina contém 4 átomos de ferro. O transporte de
oxigênio, dos pulmões para os tecidos, envolve o equilíbrio
reversível dado abaixo. Mesmo um atleta bem treinado tem seu
rendimento físico muito diminuído quando vai competir em
localidades de altitude muito mais elevada do que a que está
habituado. Após cerca de duas semanas de treinamento na
nova altitude, o rendimento do atleta retorna ao normal.
a) Explique, em termos químicos, por que o rendimento físico inicial
do atleta diminui na altitude mais elevada.
b) Explique por que após a adaptação, o rendimento do atleta volta ao
normal. O que ocorre nas reservas originais de ferro do organismo em
conseqüência da adaptação?
08. (Ufpe) Admitindo-se que o desempenho físico dos jogadores de
futebol esteja unicamente relacionado com a concentração de oxihemoglobina no sangue, representada por Hb-O‚ (sangue), a qual é
determinada, simplificadamente, pelo equilíbrio dado abaixo.
Considerando-se que as frações molares dos dois principais
constituintes da atmosfera, N‚ e O‚, são constantes, qual das
alternativas abaixo explica a diferença no desempenho físico dos
jogadores quando jogam em Recife, PE, e em La Paz na Bolívia ?
Altitude do Recife ¸ 0m ////////// Altitude de La Paz ¸ 3600m
Hb (sangue) + O‚ (g) Ï HbO‚ (sangue)
a) A pressão parcial de oxigênio em La Paz é maior que em Recife;
portanto o desempenho dos jogadores em La Paz deve ser pior do que
em Recife.
b) A pressão parcial de oxigênio em La Paz é menor que em Recife;
portanto o desempenho dos jogadores em La Paz deve ser pior do que
em Recife.
c) A pressão parcial de oxigênio em La Paz é igual a de Recife;
portanto o desempenho dos jogadores em La Paz deve ser pior do que
em Recife.
d) A pressão parcial de oxigênio em La Paz é menor que em Recife;
portanto o desempenho dos jogadores em La Paz deve ser melhor do
que em Recife.
e) A pressão parcial de oxigênio em La Paz é igual à de Recife;
portanto o desempenho dos jogadores em La Paz e em Recife deve ser
o mesmo.
10. (Unesp) No estado gasoso, ocorre a reação representada pela
equação abaixo. As porcentagens de conversão dos reagentes em NHƒ
, em diferentes condições de temperatura e pressão, estão resumidas
na tabela seguinte:
1N‚ + 3H‚ Ï 2NHƒ
a) A reação de síntese da amônia é exotérmica ou endotérmica?
Justifique a resposta.
b) Justifique a relação entre o aumento da pressão e a porcentagem de
conversão dos reagentes em NHƒ.
11. (Unicamp) A revolução verde, que compreende a grande utilização
de fertilizantes inorgânicos na agricultura fez surgir a esperança de
vida para uma população mundial cada vez mais crescente e, portanto,
mais necessitada de alimentos. O nitrogênio é um dos principais
constituintes de fertilizantes sintéticos de origem não orgânica. Pode
aparecer na forma de uréia, sulfato de amônio, fosfato de amônio etc.,
produtos cuja produção industrial depende da amônia como reagente
inicial. A produção de amônia, por sua vez, envolve a reação entre o
gás
9. (Pucmg) O gráfico a seguir nos mostra a influência conjunta da
pressão e da temperatura na produção da amônia ( NHƒ ) , de acordo
com a reação:
1N‚(g) + 3H‚(g) Ï 2NHƒ(g)
A partir do exposto e da análise do gráfico, é correto concluir que:
a) à temperatura suficientemente baixa, pode-se obter 100% de NHƒ.
b) a reação, na direção da produção de NHƒ , é endotérmica.
c) o aumento da pressão faz o equilíbrio deslocar-se na direção
da produção NHƒ.
d) na equação química balanceada, o número total de mols dos
reagentes é menor do que o dos produtos.
e) a adição de um catalisador aumentaria a velocidade da reação.
nitrogênio e o gás hidrogênio. A figura a seguir mostra,
aproximadamente, as porcentagens de amônia em equilíbrio
com os gases nitrogênio e hidrogênio, na mistura da reação de
síntese.
a) A reação de síntese da amônia é um processo endotérmico ?
Justifique.
b) Imagine que uma síntese feita à temperatura de 450°C e
pressão de 120atm tenha produzido 50 toneladas de amônia
até o equilíbrio. Se ela tivesse sido feita à temperatura de 300°C e à
pressão 100atm, quantas toneladas a mais de amônia seriam obtidas ?
Mostre os cálculos.
c) Na figura, a curva não sinalizada com o valor de temperatura
pode corresponder aos dados de equilíbrio para uma reação
realizada a 400°C na presença de um catalisador ? Justifique.
12. (Unesp) O processo industrial Haber-Bosch de obtenção da amônia
se baseia no equilíbrio químico expresso pela equação dada abaixo.
Nas temperaturas de 25°C e de 450°C, as constantes de equilíbrio Kp
são 3,5×10© e 0,16, respectivamente.
1N‚(g) + 3H‚(g) Ï 2NHƒ(g)
a) Com base em seus conhecimentos sobre equilíbrio e nos dados
fornecidos, quais seriam, teoricamente, as condições de pressão e
temperatura que favoreceriam a formação de NHƒ ? Justifique sua
resposta.
b) Na prática, a reação é efetuada nas seguintes condições: pressão
entre 300 e 400 atmosferas, temperatura de 450°C e emprego de ferro
metálico como catalisador. Justifique por que estas condições são
utilizadas industrialmente para a síntese de NHƒ.
13. (Fuvest) Na síntese da amônia, pelo processo Haber, podem ser
empregadas pressão de 200atm e temperatura de 750K. O gráfico a
seguir mostra a porcentagem, em volume, Q, de conversão dos
reagentes (N‚ e H‚) em produto, no equilíbrio, em função da pressão P
(em atm) a 750 K. Utilizando 2,0x10¦L de N‚ e 6,0x10¦L de H‚ , qual a
massa aproximada de amônia, em kg, que pode ser obtida no
equilíbrio, nas condições especificadas acima ?
Obs.1: Volumes são medidos a 200atm e 750K. Considere o volume
molar de um gás é igual a 0,3L .
Obs.2: A massa molar da amônia é igual a 17g/mol.
a) 1,6 x 10¤
d) 9,0 x 10¤
b) 3,2 x 10¤
e) 1,8 x 10¤
c) 6,0 x 10¤
14. (Ufrj) Uma das reações para produção industrial do metanol é dada
abaixo. No gráfico a seguir, a reta representa a variação do número de
mols de metanol, para diversas condições da reação. O ponto P
representa uma situação de equilíbrio a uma dada temperatura.
CO(g) + 2H‚(g)
Ï CHƒOH(g)
a) Calcule a constante de equilíbrio ( Kc ) , neste ponto, quando no
início da reação estão presentes 2 mols de H‚ e 2 mols de CO num
volume de 1 litro.
b) Considere os seguintes valores para as entalpias de formação
CHƒOH(g) e do CO(g) nas condições padrão ( HfCO(g) = -110 kJ/mol
e HfCHƒOH(g) = -201 kJ/mol ) . Indique o sentido do deslocamento do
equilíbrio quando se aumenta a temperatura do sistema. Justifique sua
resposta.
16. (Unicamp) Na alta atmosfera ou em laboratório, sob a ação de
radiações eletromagnéticas (ultravioleta e ondas de rádio), o ozônio é
formado através da reação endotérmica:
3O‚ Ï 2Oƒ
a) O aumento da temperatura favorece ou dificulta a formação do
ozônio?
b) E o aumento da pressão?
17. (Cesgranrio) O gráfico a seguir refere-se ao sistema químico
abaixo, ao qual se aplica o princípio de Le Chatelier. Analise o gráfico
e assinale a opção correta:
H‚(g) + I‚(g) Ï 2HI(g)
a) A adição de I‚ em t aumentou a concentração de HI .
b) A adição de H‚ em t‚ aumentou a concentração de I‚ .
c) A adição de H‚ em t‚ levou o sistema ao equilíbrio.
d) A adição de H‚ em t aumentou a concentração de HI .
e) A adição de HI em t‚ alterou o equilíbrio do sistema.
18. (pucsp) Considere o equilíbrio representado abaixo. Qual dos
procedimentos a seguir deslocará o equilíbrio no sentido 1 (direita ) ?
a) evaporação da água a uma temperatura fixa.
b) aumento de pressão.
c) adição de benzoato de potássio sólido.
d) adição de ácido sulfúrico.
e) aumento da temperatura da solução.
15. (Unesp) A reação de combustão de monóxido de carbono a dióxido
de carbono é um processo de equilíbrio químico homogêneo gasoso.
a) Escreva a equação química balanceada do equilíbrio químico.
b) Para aumentar a produção de dióxido de carbono, a pressão do
sistema deve ser aumentada. Justifique.
19. (Uel) Para o equilíbrio químico N‚(g) + O‚(g) Ï 2NO(g) foram
encontrados os seguintes valores para a constante Kc , às
temperaturas indicadas. Há maior concentração molar do NO(g)
em:
a) I
b) II
c) III
d) IV
e) V