Química na Abordagem do Cotidiano Tito e Canto Vol 2-241-243

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60. (ITA-SP) Em cinco copos marcados a, b, c, d e e existem con-
centrações iniciais das substâncias X, Y e XY, conforme as
alternativas a seguir. Sabe-se que entre essas substâncias
pode-se estabelecer o equilíbrio
X(aq) " Y(aq) F XY(aq) Kc & 4,0
onde Kc é a respectiva constante de equilíbrio a 25°C.
Em qual dos copos, todos a 25°C, podemos esperar que a
concentração inicial de XY vá diminuir?
63. (Vunesp) O processo industrial Haber-Bosch de obtenção
da amônia se baseia no equilíbrio químico expresso pela
equação:
N2(g) " 3 H2(g) F 2 NH3 (g)
Nas temperaturas de 25°C e de 450°C, as constantes de equi-
líbrio Kp são 3,5 $ 108 e 0,16, respectivamente.
a) Com base em seus conhecimentos sobre equilíbrio e nos
dados fornecidos, quais seriam, teoricamente, as condi-
ções de pressão e temperatura que favoreceriam a for-
mação de NH3? Justifique sua resposta.
b) Na prática, a reação é efetuada nas seguintes condições:
pressão entre 300 e 400 atmosferas, temperatura de 450°C
e emprego de ferro metálico como catalisador. Justifique
por que estas condições são utilizadas industrialmente
para a síntese de NH3.
Cálculos mais elaborados envolvendo equilíbrio
químico
64. (Fuvest-SP) Um recipiente fechado de 1 litro contendo ini-
cialmente, à temperatura ambiente, 1 mol de I2 e 1 mol de H2
é aquecido a 300°C. Com isto estabelece-se o equilíbrio
H2(g) " I2(g) B 2 HI(g)
cuja constante é igual a 1,0 # 102. Qual a concentração, em
mol/L, de cada uma das espécies H2(g), I2(g) e HI(g), nessas con-
dições?
a) 0, 0, 2 d) 1/6, 1/6, 5/6
b) 1, 1, 10 e) 1/11, 1/11, 10/11
c) 1/6, 1/6, 5/3
65. (Unifesp) A constante de equilíbrio para a reação na fase
gasosa
CO(g) " H2O(g) B CO2(g) " H2(g)
vale 25, a 600 K.
Foi feita uma mistura contendo 1,0 mol de CO, 1,0 mol de
H2O, 2,0 mol de CO2 e 2,0 mol de H2 em um frasco de 1,0 L, a
600 K. Quais as concentrações de CO(g) e CO2(g), em mol/L,
quando for atingido o equilíbrio?
a) 3,5 e 1,5. d) 0,5 e 2,5.
b) 2,5 e 0,5. e) 0,5 e 3,0.
c) 1,5 e 3,5.
66. (Fuvest-SP) A produção industrial de metanol envolve o equi-
líbrio representado por:
CO(g) " 2 H2(g) F CH3OH(g)
Numa experiência de laboratório colocaram-se 2 mols de CO
e 2 mols de CH3OH num recipiente vazio de 1 L. Em condi-
ções semelhantes às do processo industrial foi alcançado o
equilíbrio. Quando a concentração de equilíbrio de H2 for x
mol/L, a de CH3OH será:
a) 2 # x. d) 2 " x.
b) 2 # x/2. e) 2 " x/2.
c) x/2.
Tempo/s
C
on
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ol
#L
#
1
3
2
1
0 t1 t2
H2
NH3
N2
T
% NH3
1
2
X Y XY
(mol/L) (mol/L) (mol/L)
a) 1,0 1,0 1,0
b) 4,0 4,0 10,0
c) 4,0 4,0 1,0
d) 2,0 1,0 4,0
e) 1,0 0,5 4,0
Processo de Haber#Bosch
61. (UFMG) O gráfico mostra as variações, com o tempo, das
concentrações das espécies presentes em um recipiente
fechado, no qual ocorre a síntese da amônia.
A equação da reação é:
N2(g) " 3 H2(g) A 2 NH3(g)
Com relação ao gráfico, identifique a afirmativa falsa.
a) No tempo t & 0, a velocidade da reação inversa é zero.
b) No tempo t & t1, as velocidades das reações direta e inver-
sa são iguais.
c) No tempo t & t2, o sistema está em equilíbrio.
d) No tempo t & t2, as velocidades das reações direta e inver-
sa são ambas diferentes de zero.
62. (UFMG) Considere o seguinte sistema em equilíbrio
N2(g) " 3 H2(g) F 2 NH3(g) ∆H ' 0
O gráfico que representa, corretamente, a porcentagem de
amônia presente versus temperatura do sistema em equilí-
brio é:
a) c)
T
% NH3
T
% NH3
T
% NH3
T
% NH3e)
b) d)
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67. (ITA-SP) Um cilindro provido de torneira contém uma mistu-
ra de N2O4(g) e NO2(g). Entre essas substâncias se estabelece,
rapidamente, o equilíbrio N2O4(g) F 2 NO2(g), ∆H ( 0. Man-
tendo o volume (V) constante, a temperatura é aumentada
de 27 para 57°C.
Diante desse aumento de temperatura, reestabelecido o equi-
líbrio, podemos concluir que a pressão total (Pt) vai:
a) Aumentar cerca de 10%.
b) Aproximadamente duplicar.
c) Permanecer aproximadamente constante.
d) Aumentar mais que 10%, sem chegar a duplicar.
e) Aumentar menos do que 10%, porém mais que 1%.
Comentário dos autores: Perceba que a temperatura, expres-
sa em kelvin (K), aumentou 10%. Foi de 300 K (27°C) para
330 K (57°C).
68. (ITA-SP) Num cilindro com pistão móvel provido de tornei-
ra, conforme figura abaixo, se estabeleceu o equilíbrio
N2O4(g) B 2 NO2(g); KC
Mantendo a temperatura constante, pode-se realizar as
seguintes modificações:
I. Reduzir o volume, por deslocamento do pistão.
II. Introduzir mais NO2(g) pela torneira, o pistão permanecen-
do fixo.
III. Introduzir mais N2O4(g) pela torneira, o pistão permane-
cendo fixo.
IV. Introduzir argônio pela torneira, o pistão permanecendo
fixo.
Qual ou quais das alternativas acima irá ou irão provocar
deslocamento do equilíbrio para a esquerda, isto é, irá ou
irão acarretar a produção de mais N2O4(g) dentro do cilindro?
a) Apenas (I). d) Apenas (II) e (IV).
b) Apenas (III). e) Apenas (I), (II) e (III).
c) Apenas (I) e (II).
Gerais
69. (Cesgranrio-RJ) Um grupo de pesquisadores químicos apre-
sentou relatório contendo resultados de estudos sobre pro-
cessos alternativos para a produção de substância de vital
importância para a população.
Considerando as constantes de equilíbrio, usadas como cri-
tério de escolha e apresentadas a seguir para cada proces-
so, espera-se que o responsável opte pelo processo:
70. (Unifor-CE) São dados cinco valores de constantes de equilí-
brio, Kc, para a reação
N2O4(g) F 2 NO2(g)
a diferentes temperaturas:
Processo Kc
a) I 0,01
b) II 0,10
c) III 1,00
d) IV 10,00
e) V 100,00
Qual dessas temperaturas mais favorece a decomposição do
N2O4(g)?
a) 1 c) 3 e) 5
b) 2 d) 4
71. (Fuvest-SP) A 250°C, a constante do equilíbrio de dimerização
do ciclopentadieno é 2,7 (mol/L)#1.
2 C5H6 F C10H12
Nessa temperatura, foram feitas duas misturas do monômero
com o seu dímero:
Temperatura (°C) Kc
1 50 02,0 # 10#2
2 100 03,6 # 10#1
3 150 03,2
4 200 19
5 250 78
O que acontecerá com as concentrações do monômero e do
dímero, ao longo do tempo,
a) na mistura 1? Justifique.
b) na mistura 2? Justifique.
Comentário dos autores: o “monômero” é C5H6 e o “dímero” é
C10H12. Essas palavras vêm do grego mono (“uma”), di (“duas”)
e mero (“parte”).
Concentrações iniciais das misturas (mol/L)
Mistura Monômero Dímero
1 0,800 1,728
2 1,000 3,456
Capitulo_08 6/22/05, 8:35233
Uma piscina bem tratada deve ter, entre outras coisas, um pH estável
na faixa de 7,2 a 7,8 (o ideal é 7,5). Um dos principais assuntos deste
capítulo é o estudo da escala de pH.
CID
Capitulo_09 6/22/05, 8:37234