Lista de Exercícios de Quím Geral II - BQ - EQUILIBRIO (1)

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Lista de Exercícios de Quím. Geral II
Equilíbrio Químico e Eletroquímica
1) Suponha que 3,00 moles HI, 2,00 moles de H2 e 1,00 mol de I2 são colocados num recipiente de 1,00 litro a 458ºC. Depois de estabelecido o equilíbrio, quais são as concentrações de todas as espécies ? A constante de equilíbrio é 2,06.10-2.
2) Um mol de gás NOCl é colocado em um recipiente de 4,0 litros a 25ºC. O NOCl sofre pequena decomposição formando os gases NO e Cl2. Se a constante de equilíbrio para 
 2NOCl(g) 2NO(g) + 1Cl2(g) é 4,0.10-5, calcule as concentrações no equilíbrio.
 INÍCIO 1,0 0 0
 REAGE E FORMA 2X 2X X
 EQUILÍBRIO 1-2X 2X X
K = [NO]2. [Cl2] / [NOCl]2 
4.10-5 = (2X)2. X / (1-2X)2 MÉTODO DA APROXIMAÇÃO: COMO O VALOR DA CONSTANTE DE EQUILÍBRIO É PEQUENO (< 10-3), 1-2X = 1
4.10-5 = (2X)2. X / (1)2 
4.10-5 = (2X)2. X 4X3 = 4.10-5 X3 = 10-5 X = 0,0464
[Cl2] = 0,0464 mol/L
[NO] = 0,0928 mol/L
[NOCl] = 1-0,0928 = 0,907
3) Considere a reação 
 2Cl2(g) + 2H2O(g) 	4HCl(g) + O2(g) 
 Hº = 113kJ
 Admita que o sistema está em equilíbrio. O que ocorrerá ao número de mols de H2O no recipiente se : (a) for adicionado O2 – desloca o equilíbrio para a esquerda, no sentido dos reagentes, aumentando a [H2O] (b) for adicionado Cl2 – desloca o equilíbrio para a direita, diminuindo a [H2O] (c) for retirado HCl - desloca o equilíbrio para a direita, diminuindo a [H2O] (d) o volume do recipiente for diminuído – mantendo-se a temperatura constante, a pressão vai aumentar, deslocando o equilíbrio para a esquerda (menor volume de gases), aumentando a [H2O] (e) a temperatura for diminuída - desloca o equilíbrio para a esquerda, no sentido dos reagentes (sentido exotérmico), aumentando a [H2O] (f) for adicionado hélio – se o volume for fixo, a pressão vai aumentar, deslocando o equilíbrio para a esquerda (menor volume de gases), aumentando a [H2O].
4) Estabelece-se o seguinte equilíbrio :
 2C(s) + O2(g) 2CO(g) 
 Hº = - 22 l kJ
 
Explique qual será o efeito sobre a concentração de O2 no equilíbrio se for : (a) adicionado CO – a concentração de O2 aumenta, poiso equilíbrio é deslocado no sentido inverso (que consome o que foi adicionado de CO) (b) adicionado O2 – Diminui a concentração de O2, pois o equilíbrio é desclocado para a direita, consumindo o que foi adicionado (c) adicionado C – nada ocorre (d) aumentado o volume do recipiente - mantendo a temperatura constante, a pressão diminui, deslocando o equilíbrio para a direita, maior volume de gases, diminui a concentração de O2 (e) elevada a temperatura – aumenta a concentração de O2, pois o equilíbrio será deslocado para a esquerda, sentido endotérmico. 
 
5) A constante de equilíbrio KC para 
 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) 
É 249 a dada temperatura. Uma análise do conteúdo do recipiente que contem estes três componentes, nesta temperatura, deu o seguinte resultado: [SO3] = 2,62 M, [SO2] = 0,149 M e [O2] = 0,449 M. O sistema está em equilíbrio? 
Q = [SO3]2 / [SO2]2. [O2]
Q = (2,62)2 / (0,149)2 . 0,449
Q = 6,8644 / 9,968.10-3
Q = 688,64
Q > K . Então, o sistema tende a formar reagentes
6) KC para o equilíbrio 
 
 SO2(g) + 1/2O2(g) SO3 (g)
A 727ºC é 16,7. Calcule KP a esta temperatura.
7) Kp para o equilíbrio I2 (g) + Cl2 (g) 2ICl (g) é 2,0 X 105 a 298 K. Se para esta reação Hº é -26,9 kJ, qual é o valor de KP A 673 K ?
8) Em certa solução a concentração de equilíbrio de HC2H3O2 é 0,30 M e [C2H3O2 -] é 0,50 M. Qual é o pH da solução? Dado: Ka = 1,8.10-5
CH3COOH + H2O ↔ CH3COO- + H3O+
Ka = [CH3COO-]. [ H3O+] / [CH3COOH]
1,8.10-5 = 0,5. [ H3O+] / 0,3 
[ H3O+]= 1,8.10-5. 0,3 / 0,5 = 1,08.10-5
pH = -log (1,08.10-5) = 4,96
9) Suponha que 0,23 moles de um ácido monoprótico desconhecido sejam dissolvidos em água suficiente para preparar 2,55 litros de solução. Se o pH da solução é 3,62, calcule a constante de acidez e o percentual de ionização do ácido.
HA + H2O ↔ H3O+ + A- [HA] = 0,23 /2,55 = 0,0902 mol/L
[H3O+] = 10- pH = 10-3,62 = 2,39.10-4 
[A-] = 2,39.10-4
Ka = [H3O+]. [A-] / [HA] = (2,39.10-4)2 / 0,0902
Ka = 6,38.10-7
α = 2,39.10-4 / 0,0902 = 2,65.10-3. 100 = 0,265%
10) Prepara-se uma solução dissolvendo-se NH3 em água. O pH da solução é 11,27. Quantos moles de NH3 foram dissolvidos por litro? Dado: Kb =1,8.10-5
NH3 + H2O ↔ NH4+ + OH- 
pOH = 14 - 11,27 = 2,73 
[OH-] = 10-pOH = 10-2,73 = 1,86.10-3
[NH4+] = 1,86.10-3
Kb = [NH4+]. [OH-] / [NH3] 
1,8.10-5 = (1,86.10-3)2 / [NH3]
[NH3] = (1,86.10-3)2 / 1,8.10-5 = 0,1922 mol/L
[NH3] = 0,1922 + 1,86.10-3 = 0,19406 (concentração sem aproximação)
11) O pH de uma solução 1,0 M de nitrito de sódio, NaNO2, é 8,65. Calcule Ka para o ácido nitroso, HNO2.
12) Calcule a concentração de todas as espécies moleculares e iônicas em uma solução 0,71 M de NH4Cl.
13) Quantos moles de acetato de sódio devem ser adicionados a 375 ml de ácido acético 0,30 M para preparar um tampão com pH = 4,50? Suponha que não há variação de volume.
14) A constante de equilíbrio para a dissociação de AlOH2+ e OH é 7,1 X 10 -10. Calcule o pH de uma solução 0,22 M de AlCl3.