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MANUAL DO PROFESSOR 219 Se 0,8 mol de água foi formado, então 0,4 mol de cada reagente foi consumido, uma vez que a pro- porção é de 1 : 2; analogamente, 0,6 mol de N 2 é formado tendo em vista a proporção de 3 : 4 entre a água e o N 2 . A concentração dos reagentes no equilíbrio se dá pela diferença entre a concentração inicial e o número de mol que foi consumido, assim: [N 2 H 4 ] 5 1,2 2 0,4 5 0,8 mol/L [NO 2 ] 5 0,9 2 0,4 5 0,5 mol/L [N 2 ] 5 0,6 mol/L. 9. Alternativa d. Pela estequiometria da reação, se 0,5 mol de B foi consumido, então 0,25 mol de A foi consumi- do; 0,25 mol de C e 0,5 mol de D foram formados. A concentração dos reagentes no equilíbrio se dá pela diferença entre a concentração inicial e o número de mol que foi consumido, então: K 5 ? ? [C] [D] [A] [B] 2 2 5 ? ? 5 0,25 0,5 0,75 0,5 1 3 10. a) 5K [CHOH] [CO][H ] c 3 2 2 b) CO (g) 2 H (g) CH OH (g)2 3 � início 1,75 mol/L 0,80 mol/L 0,65 mol/L reação gasta x gasta 2x forma x equilíbrio 1,60 mol/L y z A quantidade de CO que reage é: ∴1,75 mol/L x 1,60 mol/L x 0,15 mol/L2 5 5 Quantidade de H 2 no equilíbrio: ∴ 0,80 mol/L 2 (0,15 mol/L) y y 0,50 mol/L 2 5 5 Quantidade de CH 3 OH no equilíbrio: 5 5 5 5 ? 5 0,65 mol/L 0,15 mol/L z z 0,80 mol/L K [CHOH] [CO][H ] 0,80 1,60 (0,50) 2c 3 2 2 2 ∴ 11. Conforme os dados do enunciado: �CO (g) 2 H (g) CH OH (g)2 3 início 4 mol 4 mol 0 mol reação gasta x gasta 2x forma x equilíbrio 4 2 x 4 2 2x x No equilíbrio tem-se 1 mol de CH 3 OH, portanto x 5 1 mol. 5 2 5 5 2 ? 5 5 5 5 ? 5 ? 5 [CO] (4 1)mol 2 L 1,5 mol/L [H ] (4 2 1)mol 2 L 1 mol/L [CHOH] 1 mol 2 L 0,5 mol/L K [CHOH] [CO] [H ] 0,5 1,5 1 0,33 2 3 c 3 2 2 2 12. 5 5 5 5 5 5 K [H ][I ] [HI] 0,02 Reação inversa: 2 (g) I (g) 2 HI (g) K [HI] [H ][I ] 1 K 1 0,02 50 c 2 2 2 2 c inversa 2 2 2 c � 13. Alternativa b. A partir de uma equação química genérica, tem- -se: �aA bB cC K [C] [A] [B] eq.1 c a b 5 ? (em função das concentrações) Multiplicando-se todos os coeficientes por 2, tem- -se �2 aA 2 bB 2 cC? ? ? K [C] [A] [B] eq.1 2 c 2 a 2 b 5 ? ? ? ? . Assim, relacionando K eq.1 com K eq.2 , verifica-se que: 5 ? 5K [C] [A] [B] K K Keq.2 c a b 2 eq.1 eq.2 eq.1 2( ) ⇒ 14. Alternativa d. 5 5 5 5 5 5 NO NO 1 2 O K [NO][O ] [NO ] 8 I. 2 NO 2 NO O K [NO] [O ] [NO ] (K ) (8) 64 2 2 c 2 1 2 2 2 2 c 2 2 2 2 c 2 2 � � 15. Alternativa a. Para que a reação 1 se transforme na equação 2 devemos invertê-la e multiplicá-la por 2; assim, para achar K 2 devemos inverter K 1 e elevá-lo ao quadrado. 2CONECTE_Quim_MERC18Sa_MP_PE_U7_p214a228.indd 219 8/27/18 1:06 PM 220 MANUAL DO PROFESSOR 16. Alternativa b. Para chegar à reação CH 4 (g) 2 H 2 O (g) → CO 2 (g) 4 H 2 (g) devemos somar as duas reações fornecidas no enunciado; sendo assim, devemos multiplicar as constantes de equilíbrio delas para chegar ao K da reação pedida. Então: K 5 0,23 ? 0,2 5 0,046 17. Alternativa b. Dada a reação I: 5 2 2 ,CaCO (s) CO (g) HO ( ) Ca (aq) 2 HCO (aq) Tem-se: K [Ca ] [HCO ] [CO ] 3 2 2 2 3 1 2 3 2 2 � ⇀� ↽ �� � ⇀� ↽ �� Assim, para obter o valor de K 1 , através das rea- ções II, III e IV, é necessário inverter a reação II e somá-la às demais. Logo, K 1 pode ser calculado por: 5 ? ?K 1 K K K1 2 3 4 5 ? ? ? ? ? 5 ? ? ? ? ? 5 ? 2 2 2 2 2 2 K 1 3,0 10 6,0 10 2,5 10 K 33 10 6,0 10 2,5 10 K 5,0 10 1 11 9 7 1 9 9 7 1 5 18. Alternativa b. Para cada amostra calculamos o quociente de equilíbrio. O sistema está em equilíbrio se Q c 5 K c . 5 ? ? 5 ? ? 5 ? ? 5 ? ? 5 Q [etanoato de etila][água] [etanoico][etanol] w) 0,08 0,02 0,04 0,01 4 x) 0,06 0,01 0,01 0,05 1,2 y) 0,04 0,04 0,04 0,01 4 z) 0,04 0,02 0,01 0,02 4 c 1. a) [1] A direção preferencial é no sentido dos pro- dutos, uma vez que K . 1. [2] A direção preferencial é no sentido dos rea- gentes, uma vez que K , 1. b) Esse fenômeno pode ser relacionado com a chuva ácida: o SO 2 é um gás poluente liberado pelas indústrias que reage com o O 2 do ar for- mando SO 3 , que, por sua vez, irá reagir com a água da chuva formando ácido sulfúrico e oca- sionando a chuva ácida. 2. Alternativa d. No equilíbrio temos: 5 5 5 5 5 5 5 [Glicose] 12 mol 3,0 L 12 3 mol/L [Frutose] 10 mol 3,0 L 10 3 mol/L K [Glicose] [Frutose] 12 3 10 3 1,2c 3. Alternativa d. K 5 pNO pN O 2 2 2 4 5 1,8 1,4 2 5 2,31 Desafiando seus conhecimentos (p. 516) 4. Alternativa b. A expressão da constante de equilíbrio é: 5 ? K [CH OH] [CO] [H ] 3 2 2 Logo: 5 ? [H ] [CH OH] [CO] [K]2 3 Substituindo os valores dados, teremos: 5 ? 5[H ] 0,145 1 14,5 0,1 mol/L2 5. Alternativa e. Teremos: ? ? 5 ? ? 5 ? 5 5 ? ? ? 5 ? 2 2 2 2 2 2 2 N (g) O 2 NO (g) 0,1 mol L 0,1 mol L [NO] K [NO] [N ] [O ] 4,0 10 [NO] 0,1 0,1 [NO] 4,0 10 10 10 [NO] 2,0 10 mol/L 2 2 1 1 eq 2 2 1 2 1 20 2 20 1 1 11 ⇒ � ⇀� ↽ �� 2CONECTE_Quim_MERC18Sa_MP_PE_U7_p214a228.indd 220 8/27/18 1:06 PM MANUAL DO PROFESSOR 221 6. Alternativa b. a) Incorreta. No equilíbrio ainda existe 0,1 mol de produto. b) Correta. 5 5 5K [P] [R] 0,4 0,1 4eq c) Incorreta. O equilíbrio reacional é alcançado a partir de 10 min. d) Incorreta. A velocidade da reação depende da concentração do produto em 5 min e em 10 min. Assim, teremos aproximadamente: 5 ? 5 ? 5 ? 5 ? 2 2 v 0,35 mol L 5 min 0,07 mol/L min v 0,40 mol L 10 min 0,04 mol/L min 5 min 1 10 min 1 e) Incorreta. Pela análise do gráfico, nota-se que a formação de produto consome uma quanti- dade igual ao consumo de reagente; sendo as- sim, a proporção estequiométrica será de 1:1. 7. Alternativa b. K [HDO] [HO] [D O] (0,6) 0,9 0,1 4 2 2 2 2 5 ? 5 ? 5 Como não houve variação de temperatura, a cons- tante de equilíbrio é a mesma no estado I e II. 8. Alternativa b. Pela estequiometria da reação temos que: foram formados 0,05 mol de H e 0,05 mol de [Fe(H 2 O) 5 OH]2 e foi consumido 0,05 mol de [Fe(HO) ] ,2 6 3 restando 0,95 mol do mesmo no equi- líbrio; assim, o K da reação se dá por: K 5 0,05 0,05 0,95 ? 5 2,5 ? 1023 9. a) A constante de equilíbrio do sistema 2 é maior que a do sistema 1, pois este apresenta maior concentração de produtos em relação à con- centração de reagentes. b) Se a proporção estequiométrica entre A e B é de 1:1, então teremos: [B] 5 20% de 0,3 mol 5 L 5 0,012 mol/L A concentração de A no equilíbrio se dá pela diferença entre o número de mol inicial e o número de mol consumido; então: [A] 5 20,3 0,012 5 L 5 0,0576 mol/L Assim, o K se dá por: K 5 0,012 0,0576 5 0,21 10. Alternativa b. Sabendo que a massa molar de N 2 O 4 é 92 g/mol, teremos: N 2 O 4 → 2 NO 2 [N 2 O 4 ] [NO 2 ] Início 1 0 Reação 2x 2x Equilíbrio 1 2 x 2x em que X é o número de mol de N 2 O 4 que disso- ciou. Pelo enunciado sabemos que: 1 2 x 2 ? x 5 1,1 � x 5 0,1 mol 11. Alternativa b. H 2 I 2 → 2 HI pH 2 pI 2 pHI Início 0,5 bar 0,5 bar 0 Reação 20,114 bar 20,114 bar 0,228 bar Equilíbrio 0,386 bar 0,386 bar 0,228 bar Substituindo na expressão da constante de equi- líbrio, teremos: K 5 0,228 0,386 0,386 2 ? 5 0,35 12. Alternativa d. Para chegar à equação 3 devemos inverter e di- vidir por 2 as reações 1 e 2; assim, para chegar a K 3 devemos multiplicar os inversos de K 1 e K 2 e elevá-los a 1 2 . 13. Alternativa c. Para chegar à equação 3 precisamos multiplicar a equação II por 2 e somá-la à equação I; assim, para chegar a K III devemos multiplicar K I pelo quadrado de K II . 14. a) A concentração da solução aquosa de ácido oxálico corresponde a 2% (m/V). Assim: 5 5 5 5 2 g de ácido 100 mL de solução m 1000 mL de solução (1 L) m 20 g doácido C 20 g/L HC O 90 g/mol Convertendo-se a massa do ácido para n de mol, tem-se: 1 mol de ácido 90 g n 20 g n 2 9 0,22 mol 2 2 4 ⇒ > Assim, como esses 0,22 mol estão para 1 L de solução, a concentração da solução correspon- de a > 0,22 mol/L. 2CONECTE_Quim_MERC18Sa_MP_PE_U7_p214a228.indd 221 8/27/18 1:06 PM
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