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MINISTÉRIO DO ENSINO SUPERIOR CIÊNCIA, TECNOLOGIA E INOVAÇÃO ESCOLA SUPERIOR PEDAGÓGICA DO BIÉ DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS DA NATUREZA QUÍMICA-FÍSICA 3º ANO DE QUÍMICA Ano letivo 2021/2022 Exercícios sobre equilíbrio químico Elaborado pelo Prof. Alexandre Praia Sangueve (Monitor) (Tel – 925591389) 2 1.Tendo enconta os conceitos estudados diga: a) O que é reação reversível? b) O que é equilíbrio químico? c) Quando um equilíbrio é homogêneo e quando é heterogêneo? d) O que é grau de equilíbrio? 2.Com relação ao equilíbrio químico, afirma-se: I.O equilíbrio químico só pode ser atingido em sistema fechado (onde não há troca de matéria com o meio ambiente). II. Num equilíbrio químico, as propriedades macroscópicas do sistema (concentração, densidade, massa e cor) permanecem constantes. III. Num, as propriedades microscópicas do sistema (colisões entre as moléculas, formação de complexos ativado se transformações de umas substâncias em outras) permanecem em evolução, pois o equilíbrio é dinâmico. É (São) correta(s) a(s) afirmação(ões): a) Somente I e II. d) Somente I. b) Somente I e III. e) I, II e III. c) Somente II e III. Exercícios envolvendo Kc , Kp, Qr, e α%. Massa, número de mol e concentracções, depois e antes do sistema atingir o equilíbrio. 3. É dada a seguinte expressão da constante de equilíbrio em termos de concentração de produtos e reagentes, em equilíbrio homogêneo de gases: 𝐾𝑐 = [NO]. [O2 ] [NO2]2 a) Escreve equação química representada por esta expressão? 4. Calcule a constante de equilíbrio, em termos de concentração, para a reação representada pela equação química abaixo, sabendo que nas condições de temperatura e pressão em que se encontra o sistema existem as seguintes concentrações dos compostos presentes no equilíbrio: [SO3] = 0,1mol/L ; [O2 ]= 1,5mol/L ; [SO2 ]=1,0mol/L. 2 SO2(g) + O 2(g) 2 SO3(g) 5. O pentacloreto de fósforo é um reagente muito importante em Química Orgânica. Ele é preparado em fase gasosa através da reação: PCl3(g) + Cl2(g) ↔ PCl5(g) 3 Um frasco de 3,00L contém as seguintes quantidades de equilíbrio, a 200°C: 0,120 mol de PCl5 ; 0,600mol de PCl3; e 0,0120 mol de Cl2. Calcule o valor da constante de equilíbrio, em (mol/L)-1 , a essa temperatura. a) Determina o valor de Kp para dita temperatura? 6. Considere uma reação hipotética: A + B C + D O gráfico da variação da concentração dos reagentes e produtos, em função do tempo, a uma dada temperatura, é mostrado abaixo [mol/L] 8 C e D 2 A e B t(s) a) Determine a o valor de Kc? b) Pinte a zona do gráfico em que Kc terá valor numérico? 7. Em um recipiente de 500mL, encontram- se, em condições de equilíbrio, 0,48g de NO2 e 2g de N2O4. Calcule a constante de equilíbrio, em termos de concentração, para a reação abaixo (massas atômicas: N= 14; O = 16). 2NO2(g) N2O4(g) 8. Em um recipiente de 2,0 L foram colocados, a 448°C, 1,0. 10-2 mol de H2; 3, 0.10-2 mol de I2 e 2, 0.10-2 mol de HI. Considerando que, naquela temperatura, a constante de equilíbrio da reação vale 50,5: H2(g) + I2(g) 2 HI(g) a) Perguntamos se as quantidades mencionadas estão em equilíbrio. Caso contrário, em que sentido (para a esquerda ou para a direita) a reação deve ocorrer, preferencialmente, até atingir o equilíbrio? 9. Em um recipiente de volume V são misturados a 500°C um mol de hidrogênio e 1 mol de iodo. As substâncias reagem e, após certo tempo, chega-se a um equilíbrio, em que se constata a presença de 0,22 mol de hidrogênio residual. Qual é a constante de equilíbrio (Kc), nessas condições? (obs. A equação é a mesma da linha anterior). 10. Um equilíbrio envolvido na formação da chuva ácida está representado pela equação: 2 SO2(g) + O 2(g) 2 SO3(g) Em um recipiente de 1 litro, foram misturados 6 mols de dióxido de enxofre e 5 mols de oxigênio. Depois de algum tempo, o sistema atingiu o equilíbrio; o número de mols de trióxido de enxofre medido foi 4. Qual é o valor aproximado da constante de equilíbrio? 4 a) Represente graficamente a reação. Concentração vs tempo? 11. Escreva a expressão de Kp para os equilíbrios abaixo, mostrando também a relação entre Kp e Kc: a) N2O4(g) ↔ 2 NO2 (g) b) 2 CO(g) + O2(g) ↔ 2 CO2 (g) c) H2(g) + Br2 (g) ↔ 2 HBr(g) 12. O gás SO3 pode ser decomposto em dióxido de enxofre e oxigênio a altas temperaturas, de acordo com a equação: 2 SO3 (g) 2 SO2(g) + O2(g) As pressões parciais dos componentes gasosos observados no equilíbrio são: P(O2) = 12 atm; P(SO2 ) = 4 atm e P(SO3) = 8 atm. Determine Kp (constante de equilíbrio em função das pressões parciais). 13. Um mol de HI gasoso, a determinada temperatura, está 20% dissociado em hidrogênio e iodo. Qual é o valor da constante de equilíbrio dessa reação? 14. Aqueceram-se 2 mols de PCl5 em um recipiente fechado, com capacidade de 2L. Atingindo o equilíbrio, o PCl5 estava 40% dissociado em PCl3 e Cl2. Calcule a constante de equilíbrio. PCl5 PCl3 + Cl2 15. Em um recipiente fechado mantido a temperatura constante foram introduzidos monóxido de carbono e vapor de água em quantidades tais que suas pressões parciais eram iguais e valiam 0,856 atm cada uma. Após certo tempo, estabeleceu-se o equilíbrio: CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g). Medindo-se então a pressão parcial de CO, obteve-se 0,580 atm. Qual o valor da constante de equilíbrio Kp? Deslocamento do equilíbrio químico (princípio de Le Chatelier) 16. sobre o equilíbrio químico diga: a) O que é deslocamento do equilíbrio químico? b) O que enuncia a lei de Le Chatelier? c) O que ocorre com o equilíbrio químico quando se adiciona nova porção de um participante? E quando se retira uma porção de um dos participantes? d) O que ocorre com o equilíbrio químico quando se aumenta a pressão total em uma reação entre gases? E quando se diminui a pressão total? e) O que ocorre com o equilíbrio químico quando se aumenta a temperatura? f) Um catalisador altera o equilíbrio químico? 5 d) Cite três condições através das quais, uma reacção reversível atingira o equilíbrio? 17. O nitrogênio (N2 reage com oxigênio (O2) produzindo o monóxido de nitrogênio (NO), um poluente atmosférico, de acordo com a equação: N2(g) + O2(g) 2 NO (g) ∆ H > 0 Para diminuirmos a quantidade desse poluente, o que devemos fazer? a) Aumentar a temperatura. b) Diminuir a temperatura. c) Aumentar a pressão. d) Adicionar oxigênio. e) Adicionar um catalisador. 18. Com relação ao equilíbrio H2(g) + CI2(g) 2HCI(g) .Para que ocorra deslocamento para a direita, deve-se: a) adicionar H2(g) b) retirar CI2(g) c) adicionar HCI(g) d) retirar H2(g) “A questão principal não é o que sabemos, mas como sabemos”. (Prof. Doutor Shalabayev)
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