equilibrio quimico questoes subbjetivas

Prof. Alexandre Oliveira

www.alexquimica.com.br

Equilbrio Qumico - Questes Subjetivas1. (Unesp) Os steres, em geral, tm cheiro de fruta. O acetato de n-pentila cheira banana e pode ser obtido a partir de cido actico (cido etanico) e npentanol, atravs de uma reao de equilbrio, catalisada por cido sulfrico. a) Escrever a equao da reao de obteno de acetato de n-pentila. b) Indicar dois fatores que aumentam o rendimento da reao e justificar. 2. (Fuvest) O on complexo [Cr(CHN)(OH)] pode existir na forma de dois ismeros geomtricos A e B que esto em equilbrio: ismero A ismero B Numa experincia, realizada a temperatura constante, em que se partiu do ismero A puro, foram obtidos os seguintes dados da concentrao desse ismero em funo do tempo, em segundos. Veja na tabela a seguir: hidrogenao da acetona em fase gasosa, segundo a reao expressa pela equao a seguir. Nas condies de reao, os calores de formao da acetona e do 2-propanol so, respectivamente, -216 e -272 kJ/mol. a) Calcule o calor de reao na hidrogenao da acetona a 2-propanol. b) Se a reao for executada em recipiente fechado, em que sentido ser deslocado o equilbrio quando a temperatura for aumentada? Justifique sua resposta.

4. (Unesp) As entalpias de formao de NO e NO gasosos so, respectivamente, 90,4 e 33,9 kJ/mol. a) Calcule o calor da reao, no estado gasoso, entre NO e O para formar NO. b) Num sistema que contm NO, O e NO, em equilbrio, como se deve alterar a temperatura e a presso para aumentar a produo de NO? 5. (Ufrj) Em um recipiente de um litro foi adicionado um mol de uma substncia gasosa A, que imediatamente passou a sofrer uma reao de decomposio. As concentraes molares de A foram medidas em diversos momentos e verificou-se que, a partir do dcimo minuto, a sua concentrao se tornava constante, conforme os dados registrados no grfico a seguir.

a) Obtenha os dados da concentrao do ismero B e construa uma tabela desses dados para todos os tempos indicados. b) Qual o valor da constante desse equilbrio? Justifique. 3. (Unesp) O 2-propanol pode ser preparado por

Equilbrio Qumico - Questes subjetivas

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SO(g), a partir do SO(g) e O(g), realizada a altas temperaturas (420C). Justifique essa aparente contradio. 8. (Fuvest) Em uma soluo obtida pela dissoluo de cloreto de cobalto (II) em cido clordrico tem-se: [Co(HO)] (aq) + 4C (aq) [CoC] (aq) + 6HO () Observao: O composto Co(HO), em soluo aquosa, assume colorao rosada e o composto [CoC], tambm em soluo aquosa assume colorao azulada. Essa soluo foi dividida em trs partes, cada uma colocada em um tubo de ensaio. Cada tubo de ensaio foi submetido a uma temperatura diferente, sob presso ambiente, como ilustrado a seguir.

A decomposio de A ocorre segundo a equao: 2A(g) B(g) + C(g) a) Determine a velocidade mdia de decomposio de A durante os primeiros quatro minutos. b) Calcule a constante de equilbrio Kc. 6. (Fuvest) A 250C, a constante de equilbrio de dimerizao do ciclopentadieno 2,7(mol/L). 2CH CH Nessa temperatura, foram feitas duas misturas do monmero com seu dmero. Dadas as concentraes iniciais das misturas em moles/litro Mistura 1 - monmero = 0,800 e dmero = 1,728 Mistura 2 - monmero = 1,000 e dmero = 3,456 O que acontecer com as concentraes do monmero e do dmero ao longo do tempo? a) na mistura 1? Justifique. b) na mistura 2? Justifique. 7. (Fuvest) A obteno de SO(g) pode ser representada pela seguinte equao: SO(g) +1/2 O(g) + catalisador SO(g) A formao do SO(g), por ser exotrmica, favorecida a baixas temperaturas (temperatura ambiente). Entretanto, na prtica, a obteno do

a) Em que sentido a reao representada absorve calor? Justifique. b) Em qual desses trs experimentos a constante do equilbrio apresentado tem o menor valor? Explique. 9. (Fuvest) Quando fosgnio aquecido estabelecese o seguinte equilbrio: COC(g) CO(g) + C (g) O grfico a seguir mostra as presses parciais de COC, CO e C em funo do tempo, temperatura de 720K.


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a) Sem calcular a constante de equilbrio, complete o grfico adiante, traando (e identificando) as curvas anlogas s apresentadas, no caso em que se parte de uma mistura eqimolar de CO e C que atinge o equilbrio a 720K, sabendo que a presso total inicial igual a 2,0atm. b) Escreva a equao da constante do equilbrio COC(g) CO(g) + C(g) em termos de presses parciais. Calcule o valor dessa constante.

se o equilbrio: NHOCONH(s) 2NH(g) + CO(g) A 20C, a constante desse equilbrio, em termos de concentrao mol /L, igual a 4 10. a) Um recipiente de 2L, evacuado, contendo inicialmente apenas carbamato de amnio na quantidade de 4 10 mol foi mantido a 20C at no se observar mais variao de presso. Nessas condies, resta algum slido dentro do recipiente? Justifique com clculos. b) Para a decomposio do carbamato de amnio em sistema fechado, faa um grfico da concentrao de NH em funo do tempo, mostrando a situao de equilbrio. 12. (Fuvest) O equilbrio H (g) [incolor] + I (g) 2HI (g) [violeta] [incolor]

tem, a 370C, constante K igual a 64. Para estudar esse equilbrio, foram experincias independentes A e B:

feitas

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10. (Fuvest) A 800C, a constante de equilbrio, Kp (expressa em termos de presso parcial em atm), para o equilbrio representado a seguir vale O,22. CaCO(s) CaO(s) + CO(g). Explique o que aconteceria se carbonato de clcio fosse aquecido, a 800C, em recipiente aberto a) na Terra onde a presso parcial do CO atmosfrico 3x10atm. b) em Vnus onde a presso parcial do CO atmosfrico 87atm. 11. (Fuvest) O carbamato de amnio slido, NHOCONH, se decompe facilmente formando os gases NH e CO. Em recipiente fechado estabelece-

A) 0,10 mol de cada gs, H e I, foram colocados em um recipiente adequado de 1 L, mantido a 370C at atingir o equilbrio (a intensidade da cor no muda mais). B) 0,20 mol do gs HI foi colocado em um recipiente de 1L, idntico ao utilizado em A, mantido a 370C at atingir o equilbrio (a intensidade da cor no muda mais). a) Atingido o equilbrio em A e em B, possvel distinguir os recipientes pela intensidade da colorao violeta? Justifique. b) Para a experincia A, calcule a concentrao de cada gs no equilbrio. Mostre, em um grfico de concentrao (no quadriculado adiante), como variam, em funo do tempo, as concentraes desses gases at que o equilbrio seja atingido. Identifique as curvas no grfico.


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endotrmica, com H=+56,9 kJ. a) Explique de que modo, no equilbrio estabelecido, a quantidade de NO pode ser afetada pelas seguintes variaes: I) adio de NO II) abaixamento da presso por aumento do volume do recipiente III) aumento da temperatura IV) adio de um catalisador ao sistema b) Indique, dentre as variaes apresentadas no item anterior, a que altera o valor de K. Justifique a resposta. 15. (Ufpe) O valor da constante de equilbrio para a reao n-butano isobutano 2,5. 140 moles de n-butano so injetados num botijo de 20 litros. Quando o equilbrio for atingido, quantos moles de n-butano restaro? 16. (Ufpr) A dimerizao do NO a NO depende da temperatura. O equilbrio das duas espcies pode ser representado por: 2NO (g) NO (g) Sabendo-se que a espcie NO de cor castanha e o dmero NO incolor, e que um aumento de temperatura em uma ampola de vidro fechado contendo os dois gases em equilbrio faz com que a cor castanha se torne mais intensa, diga se a reao de dimerizao endotrmica ou exotrmica. Justifique. 17. (Ufrj) Uma das reaes para produo industrial do metanol dada por: CO(g) + 2 H(g) CHOH(g) a) No grfico a seguir, a reta representa a variao

13. (Ita) A constante de equilbrio da reao HO(g) + CO(g) 2HOC(g). a 25C, Kc = Kp = 0,0900. Recipientes fechados numerados de I at IV, e mantidos na temperatura de 25C, contm somente as trs espcies qumicas gasosas envolvidas na reao anterior. Imediatamente aps cada recipiente ter sido fechado. as presses e/ou as quantidades de cada uma destas substncias, em cada um dos recipientes, so: I) 5mmHg de HO(g); 400mmHg de CO(g) e 10mmHg de HOC(g). II) 10mmHg de HO(g); 200mmHg de CO(g) e 10mmHg de NOC(g) III) 1,0mol de HO(g); 0,080mols (sic) de CO(g) e 0,0080mols de HOC(g). IV) 0,50mols de HO; 0,0010mols de CO(g) e 0,20mols de HOC(g). Pode-se afirmar que: As misturas gasosas dos recipientes I e II no esto em equilbrio qumico e as reaes avanam no sentido da direita para a esquerda. CERTO ou ERRADO? Justifique. 14. (Uff) A reao NO(g) 2NO(g)


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do nmero de mols de metanol, para diversas condies da reao.

O ponto P representa uma situao de equilbrio a uma dada temperatura. Calcule a constante de equilbrio (Kc), neste ponto, quando no incio da reao esto presentes 2 mols de H e 2 mols de CO num volume de 1 litro. b) Considere os seguintes valores para as entalpias de formao CHOH(g) e do CO(g) nas condies padro: HfCO(g) = -110 kJ/mol HfCHOH(g) = -201 kJ/mol Indique o sentido do deslocamento do equilbrio quando se aumenta a temperatura do sistema. Justifique sua resposta. 18. (Ufrj) O monxido de carbono e o dixido de carbono coexistem em equilbrio quando so colocados em um recipiente fechado, a temperatura constante. O grfico a seguir representa a variao do nmero de mols com o tempo quando a reao apresentada realizada em um recipiente de 1 litro.

Sabendo-se que, at atingir o equilbrio, 1,5 mols de monxido de carbono foram consumidos, calcule a razo entre as velocidades das reaes I e II (v/v) no instante t indicado no grfico. 19. (Ufrj) Na fabricao de cerveja, adiciona-se gs carbnico durante o processo de engarrafamento (parte do CO j produzido durante a fermentao). Isto faz com que o produto final apresente uma acidez maior. Por outro lado, o CO em soluo fica em equilbrio com o CO no solubilizado, como representado a seguir: CO(g) CO(aq) H = -14,8kJ/mol de CO

a) Suponha que a gerao de espuma esteja relacionada quantidade de gs liberado durante a abertura da garrafa de cerveja. Se duas cervejas so abertas no mesmo bar, uma a 6C e outra a 25C, qual apresentar a maior quantidade de espuma? Justifique sua resposta. b) Explique por que o CO, em soluo aquosa, pode ser considerado um cido. 20. (Ufrj) Observe a reao qumica: 2NO(g) NO(g) [reagente] [produto] O grfico concentrao versus tempo a seguir apresenta alteraes na concentrao das substncias NO e NO a presso constante. O diagrama auxiliar de temperatura versus tempo


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permite analisar a dinmica da reao apresentada; observe que a reao se d a uma temperatura de 80C no intervalo de tempo de t, a t e de 120C entre t e t.

gasosa, de acordo com a equao: N(g) + CH(g) 2 HCN(g) O diagrama a seguir indica os valores das concentraes (em mol/L) dos compostos N, CH e HCN em equilbrio, a vrias temperaturas diferentes e mostra que a temperaturas distintas correspondem diferentes condies de equilbrio.

a) Calcule a constante de equilbrio (K) da reao a 80C. b) Analisando o comportamento do sistema entre t e t, explique por que a reao qumica representada exotrmica. 21. (Ufrj) A reao entre um cido carboxlico e um lcool chamada de esterificao e pode ser genericamente representada pela equao a seguir: RCOOH() + R'OH() RCOOR'() + HO() a) Explique porque a adio de um agente desidratante aumenta a formao de ster. a) Determine a constante de reao K da equao de formao de HCN, temperatura de 300C. b) Explique por que a reao de produo de HCN endotrmica. 23. (Ufv) Amnia pode ser preparada pela reao entre nitrognio e hidrognio gasosos, sob alta presso, segundo a equao a seguir: N (g) + 3H (g) 2NH (g) A tabela a seguir mostra a variao da concentrao dos reagentes e produtos no decorrer de um experimento realizado em sistema fechado, a temperatura e presso constantes.

b) Em um recipiente de 1 litro, foram adicionados 1mol de cido e 1mol de lcool. Sabendo que nestas condies K=4, calcule a concentrao de ster no equilbrio.

c) Se R o radical propil e R' o radical isopropil, d o nome do ster formado. 22. (Ufrj) Um mtodo de produo de cianeto de hidrognio a nitrogenao do acetileno em fase


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a) Os valores de X e Y no quadro anterior so: X = _____________ mol/L Y = _____________ mol/L b) Escreva a expresso da constante de equilbrio para esta reao, em termos das concentraes de cada componente. K = c) O valor da constante de equilbrio para esta reao, nas condies do experimento, ___________________. 24. (Unesp) Para a reao em equilbrio: PC(g) + C(g) PC(g) dizer qual o efeito de cada um dos seguintes fatores sobre o equilbrio inicial: a) adio de PC; b) remoo de C; c) adio de catalisador; d) diminuio do volume do recipiente. Justificar respostas. 25. (Unesp) H dois sistemas gasosos em equilbrio, cujas constantes de equilbrio so dadas pelas expresses (I) e (II) a seguir:

Nessas condies: a) Escreva a equao qumica para cada um dos sistemas em equilbrio. b) Qual ser o efeito do aumento de presso sobre cada um dos sistemas? Justifique. 26. (Unesp) Considerar o equilbrio FeO(s) + 4H(g) 3Fe(s) + 4HO(g) a 150C em recipiente fechado. Escrever a expresso da constante de equilbrio da reao. Prever, justificando, qual ser o efeito da adio ao sistema em equilbrio de: a) mais H(g); b) mais Fe(s); c) um catalisador. 27. (Unesp) A formao de uma soluo saturada, a partir da dissoluo de um composto slido em um lquido, envolve um equilbrio do tipo: composto slido composto dissolvido O processo de dissoluo pode envolver desprendimento ou absoro de calor. A dissoluo de KSO em gua ocorre com absoro de calor, enquanto que a dissoluo de CaSO ocorre com desprendimento de calor. O que acontecer com as solubilidades de KSO e CaSO se for fornecido calor s suas respectivas


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solues saturadas? Justifique a resposta. 28. (Unesp) Bicarbonato de sdio slido usado como fermento qumico porque se decompe termicamente, formando gs carbnico, de acordo com a reao representada pela equao qumica: 2NaHCO(s) NaCO(s) + CO(g) + HO(g) a) Escreva a expresso matemtica para a constante de equilbrio expressa em termos de concentrao (Kc). b) A constante de equilbrio, expressa em termos de presses parciais (Kp), igual a 0,25 temperatura de 125C, quando as presses so medidas em atmosferas. Calcule as presses parciais de CO e HO, quando o equilbrio for estabelecido nessa temperatura. 29. (Unesp) O perxido de hidrognio, HO, comumente chamado de gua oxigenada, pode reagir com ons I em soluo aquosa, segundo uma reao que se processa em duas etapas: (1 etapa, lenta) HO + I HO + IO (2 etapa, rpida) HO + IO HO + O + I a) Com base nestas etapas, pode-se afirmar que a reao catalisada? Justifique sua resposta. b) Escreva a equao qumica balanceada da reao global que ocorre entre perxido de hidrognio e ons I em soluo. 30. (Unesp) A reao de combusto de monxido de carbono a dixido de carbono um processo de equilbrio qumico homogneo gasoso. a) Escreva a equao qumica balanceada do equilbrio qumico. b) Para aumentar a produo de dixido de carbono, a presso do sistema deve ser aumentada. Justifique por qu. 31. (Unesp) Considere o equilbrio que ocorre em fase gasosa a uma certa temperatura:

SO + NO

SO + NO

Explique: a) o efeito no equilbrio provocado pela remoo de NO. b) por que um aumento de presso sobre o sistema no influi no equilbrio. 32. (Unesp) Em recipiente fechado, temperatura constante, ocorre o seguinte equilbrio em fase gasosa: 4NH + 3O 2N + 6HO Explique os efeitos que provocam nesse equilbrio: a) a adio de N gasoso ao recipiente. b) o aumento da presso sobre o sistema. 33. (Unesp) O equilbrio gasoso NO 2 NO apresenta, a uma dada temperatura, constante de equilbrio Kc=2. Nesta temperatura foram feitas duas misturas diferentes, A e B, cada uma acondicionada em recipiente fechado, isolado e distinto. As condies iniciais esto mostradas na tabela seguir:

a) Efetue os clculos necessrios e conclua se a mistura A se encontra ou no em situao de equilbrio b) Efetue os clculos necessrios e conclua se a mistura B se encontra ou no em situao de equilbrio. 34. (Unesp) A obteno de ferro metlico a partir de


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um minrio envolve a representada pela equao

etapa

de

equilbrio

FeO(s) + 3CO(g) 2Fe(s) + 3CO(g) a) Escreva a expresso da constante de equilbrio da reao. b) Discuta o efeito da retirada de ferro metlico sobre a posio do equilbrio, quando a reao realizada em condies de temperatura e volume constantes. 35. (Unesp) No estado gasoso, ocorre a reao representada pela equao N + 3 H 2 NH As porcentagens de converso dos reagentes em NH, em diferentes condies de temperatura e presso, esto resumidas na tabela seguinte:

reao entre hidrognio e oxignio. b) Determine a quantidade (em mol) de cada uma das substncia restantes no recipiente, aps a reao. 37. (Unicamp) Num determinado ambiente encontrava-se um frasco fechado contendo os gases NO(castanho) e NO(incolor), que apresentam o equilbrio assim equacionado: 2NO(g) NO(g); H < 0

(H= entalpia e H

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