Físico - QuímicaConstantes de equilíbrio

659. No equilíbrio

A2 + 3B2 2AB3

as concentrações em mol/litro são [A2] = 0,30, [B2] = 0,20 e [AB3] = 0,60. Calcule o Kc desse equilíbrio.

660. Nove mols de ácido acético são adicionados a nove mols de álcool etílico. Estabelecendo o equilíbrio, restam três mols de ácido acético. Calcule a constante de equilíbrio:

CH3COOH + C2H5OH CH3COOC2H5 + H2O

661.Na reaçãoA + B C + D

a quantidade inicial de A e B é n mols, e a quantidade de A e B que reagem é x mols. Qual a constante deste equilíbrio (responda em função de n e x)?

662. (UnB) Considere o seguinte equilíbrio químico, cujo valor de Kc a 25ºC é aproximadamente 4.

etanol + ácido acético éster + água

Julgue os itens.a) As fórmulas do etanol e do ácido acético são, respectivamente: HOCH2CH2OH e HOCH2COOH.b) O nome do éster formado é acetato de etila.c) Partindo-se de concentrações iguais dos reagentes, no equilíbrio, as concentrações de éster e água serão maiores que as de etanol e ácido acético.d) A fórmula molecular do acetato de etila é C4H8O2.e) Se adicionarmos 1 L de água ao sistema em equilíbrio, o valor de Kc variará tendo em vista que a água é um dos produtos da reação.

663. (Fuvest) Escreva a expressão da constante deequilíbrio (em termos de concentração) para a reação:

N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)

e calcule a concentração molar do NH3(g), considerando que as concentrações de equilíbrio dee H2(g) a 1300ºC são, respectivamente, 2,0 e 3,0 mol/L. Constante de equilíbrio a 1300ºC: 1,7 x 103

664. (ITA) Num recipiente de volume constante igual a 1,00 litro, inicialmente evacuado, foi introduzido 1,00 mol de pentacloreto a 250ºC e no equilíbrio final foi verificada a existência de 0,47 mols de gás cloro. Qual das opções a seguir contém o valor aproximado da constante de equilíbrio para o sistema no cilindro e representado pela seguinte equação química:

PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g)

a) 0,179b) 0,22c) 0,42d) 2,38e) 4,52

665.(Fuvest) À temperatura e pressão ambientes, considere n1 mols de oxigênio em equilíbrio com n2 mols de ozônio, em um volume V. Escreva a constante desse equilíbrio em função da concentração de oxigênio e de ozônio.

666.(Fuvest) Em um determinado solvente, um com-posto X está em equilíbrio com o seu dímero.Qual a expressão da constante desse equilíbrio, em termos de concentração?

667.(UnB) Abaixo são apresentadas a equação química

da síntese da amônia na indústria, a relação da constante de equilíbrio (Kc) e os seus valores determinados experimentalmente. Analise esses dados.

N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) H = - 46 kJ/mol

Temperatura (ºC) Kc(L/mol)2

25 5,0 . 108

500 6,0 . 10-2

1000 2,4 . 10-3

Julgue os itens a seguir.a) Na reação em questão, os reagentes não são totalmente transformados em amônia.b) No estado de equilíbrio, em um sistema fechado, estão presentes a amônia (NH3) os gases hidrogênio (H2) e nitrogênio (N2).c) Analisando os valores de Kc da tabela, conclui-se que o rendimento da reação na indústria será maior na temperatura de 25ºC do que na temperatura de 1000ºC.d) A uma mesma temperatura, o aumento na concentração dos gases hidrogênio (H2) e nitrogênio (N2) alterará a concentração da amônia (NH3) no novo estado de equilíbrio, sem alterar o valor de Kc.

668. Para o sistema em equilíbrioN2O4 (g) 2 NO2(g)

incolor castanho

são dados os valores de Kc a diferentes temperaturas:

TºC 0ºC 50ºC 100ºCKc 3,8 x 10-4 2 x 10-2 0,36

Sobre esse equilíbrio é correto afirmar que:a) a cor castanha do NO2(g) intensifica-se pelo aumento da pressão;b) os valores de Kc informam que a concentração de N2O4(g) é maior a 0ºC;c) quando 0,2 mol de N2O4(g) se transforma, é produzido 0,4 mol de NO2(g);d) a formação do NO2(g) é um processo endotérmico, pois aumentando-se a temperatura o valor de Kc aumenta;e) a utilização de catalisadores desloca o equilíbrio de uma reação química reversível aumentando o Kc.

669. (PUC-RJ) O gráfico mostra a variação das con-centrações de H2, I2 e HI, durante a reação de1 mol de H2

com 1 mol de I2 num balão de 1 L a uma temperatura de 100ºC, em função do tempo.A equação da reação é:

H2(g) + I2(g) 2HI(g)

Qual é a constante de equilíbrio dessa reação?

670.(Unicamp-SP) A constante de equilíbrio (K), a

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100ºC, para o sistema gasoso representado abaixo, é menor que um (K < 1).

2HI(g) H2(g) + I2(g)

a) Escreva a expressão da constante de equilíbrio em função das pressões parciais dos gases envolvidos.b) Em um recipiente previamente evacuado, a 100ºC, são misturados 1,0 mol de cada um dos três gases acima. Após algum tempo, o sistema atinge o equilíbrio. Como se alterou (aumentou, diminuiu ou permaneceu constante) a concentração de cada um dos três gases em relação à concentração inicial?

671. Em um recipiente de 1L são introduzidos 5,0 mol de N2O4 que se transformam em NO2;

N2O4(g) 2NO2(g)

Uma vez atingido o equilíbrio, resta no sistema 1,3 mol de reagente. Calcule Kc na temperatura desse experimento.

672. 64,0 g de HI gasoso sofrem decomposição a temperatura constante em recipiente fechado:

2HI(g) H2(g) + I2(g)

Estabelecido o equilíbrio, verifica-se a presença de 12,8 g de HI no sistema. Pede-sea) o grau de equilíbrio;b) o valor da constante equilíbrio.

673.(Fuvest-SP) Em uma solução obtida pela dissolução de cloreto de cobalto (II) em ácido clorídrico tem-se:

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 equacionada acima absorve calor? Justifique.b) Em qual desses três experimentos a constante do equilíbrio apresentado tem o menor valor? Explique.

674. (Vunesp) Em uma das etapas da fabricação do ácido sulfúrico ocorre a reação

SO2(g) + 1/2O2(g) SO3(g)

Sabendo-se que as constantes de equilíbrio da reação diminuem com o aumento da temperatura, e que o processo de fabricação do ácido sulfúrico ocorre em recipiente fechado, conclui-se que a reação acima:

a) é favorecida pelo aumento do volume do recipiente.b) é desfavorecida pelo aumento da pressão total exercida sobre o sistema.c) é exotérmica.

d) não é afetada pelo aumento da pressão parcial de SO3.e) tem seu rendimento aumentado quando o equilíbrio é estabelecido em presença de um catalisador.

675. (UFBA) Um mesmo equilíbrio químico X Y foi estudado em cinco temperaturas diferentes e representado pelos gráficos abaixo, que indicam a variação das concentrações do reagente [X] e do produto [Y] em função do tempo.

Assinale a alternativa em que foi encontrado o maior valor para a constante de equilíbrio (Kc):

676. (ITA/2001-com adaptações) Sulfato de cobre sólido penta-hidratado (CuSO4.5H2O(c)) é colocado em um recipiente fechado, de volume constante, previamente evacuado, provido de um medidor de pressão e de um dispositivo de entrada o saída para reagentes. A 25ºC é estabelecido, dentro do recipiente, o equilíbrio repre-sentado pela equação química:

CuSO4.5H2O(c) CuSO4.3H2O(c) + 2H2O(g)

Quando o equilíbrio é atingido, a pressão dentro do recipiente é igual a 7,6 mmHg. A seguir, a pressão de vapor da água e aumentada para 12 mmHg e um novo equilíbrio é restabelecido na mesma temperatura. A respeito do aumento da pressão de vapor da água sobre o equilíbrio de dissociação do CuSO4.5H2O(c), qual das op-ções seguintes contém a afirmação errada?

a) O valor da constante de equilíbrio Kp é igual a 1,0.10-4

atm2 a 25ºC.b) A quantidade de água na fase gasosa permanece praticamente inalterada.c) A concentração (em mol/L) de água na fase CuSO4.3H2O(c) permanece inalterada.d) A concentração (em mol/L) de água na fase sólido total permanece inalterada.e) A massa total do conteúdo do recipiente aumenta.

677. Em um recipiente fechado, encontram-se, a de-terminada temperatura, 1,8 mol de HCl(g) em equilíbrio com H2(g) e Cl2(g). Determine o grau de dissociação do HCl(g)

nessa temperatura, sabendo que inicialmente foram colocados 2 mols de HCl(g) no recipiente.

678. (Unicamp/2000) 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

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industrial depende da amônia como reagente inicial. A produção de amônia, por sua vez, envolve a reação entre o gás 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 temperatua de 450ºC e pressão de 120 atm tenha produzido 50 toneladas de amônia até o equilíbrio. Se ela tivesse sido feita à tempe-ratura de 300ºC e à pressão de 100 atm, 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 400ºC na presença de um catalisador? Justifique.

Gabarito :

659. 150 (mol/L)-2.660. Kc = 4.

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661. K =

662.ECCCE

663. Kc = [NH3] = 0,303 mol/L

664. C

665. 3O2 2O3 e Kc=

666. 2X X2 e Kc=

667. CCCC668. ECECE669. 9

670. a) Kp =

b) Com K < 1, quando o sistema atingir o equilíbrio, a concentração de HI será maior que as concentrações de H2 e I2. Assim, [HI] aumenta e, simultaneamente, [H2] e [I2] diminuem até que se atinja o equilíbrio.671. 42,12 mol/L672. a) 80%; b) 4.673. a) Os dados fornecidos evidenciam que um aquecimento desloca o equilíbrio para a direita (produto azul). De acordo com o princípio de Le Chatelier, o aquecimento desloca o sentido endotérmico. Portanto, o sentido que absorve calor é o direto.b) O quociente [produtos]/[reagentes] é menor no experimento C, pois a reação está mais deslocada para a esquerda.674. C675. A676. E677. 10%678. a) Não, pois segundo o gráfico, quando se aumenta a temperatura, o rendimento diminui.b)

diferença = 125 - 50 = 75 t a maise) Não. O catalisador não altera a posição do equilíbrio da reação, apenas a velocidade. A curva para a reação a 400ºC deveria estar posicionada entre 350ºC e 400ºC.

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