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Q.5:
Dado:
● Quantidade de N2O4N_2O_4N2 O4 : 0,50 mol
● Volume do tubo: 1,0 L
● A dissociação do N2O4N_2O_4N2 O4 ocorre conforme a reação:
N2O4(g)⇌2NO2(g)N_2O_4 (g) \rightleftharpoons 2NO_2 (g)N2 O4 (g)⇌2NO2 (g)
● Ao equilíbrio, existem 0,80 mol de NO2NO_2NO2 .
Passos:
1. Inicialmente, há 0,50 mol de N2O4N_2O_4N2 O4 . Quando a dissociação ocorre,
uma parte xxx de N2O4N_2O_4N2 O4 se dissocia em 2x2x2x mols de
NO2NO_2NO2 .
2. Ao equilíbrio, temos 0,80 mol de NO2NO_2NO2 , ou seja, 2x=0,802x = 0,802x=0,80,
então x=0,40x = 0,40x=0,40.
3. A quantidade restante de N2O4N_2O_4N2 O4 ao equilíbrio é
0,50−x=0,50−0,40=0,100,50 - x = 0,50 - 0,40 = 0,100,50−x=0,50−0,40=0,10 mol.
4. O grau de dissociação (α\alphaα) é dado por: α=mol dissociadomol
inicial=0,400,50=0,80 ou 80%\alpha = \frac{\text{mol dissociado}}{\text{mol inicial}} =
\frac{0,40}{0,50} = 0,80 \, \text{ou} \, 80\%α=mol inicialmol
dissociado =0,500,40 =0,80ou80%
Resposta: O grau de dissociação do N2O4N_2O_4N2 O4 é 80%.
Q.6:
Aqui, temos que calcular a constante de dissociação KcK_cKc para o N2O4N_2O_4N2 O4 ,
sabendo que o volume do tubo é de 5,0 L.
1. A quantidade dissociada de N2O4N_2O_4N2 O4 será a mesma (0,40 mol), porque a
dissociação depende da quantidade de substância.
2. Ao equilíbrio, teremos 0,10 mol de N2O4N_2O_4N2 O4 e 0,80 mol de
NO2NO_2NO2 .
3. As concentrações ao equilíbrio são:
[N2O4]=0,105,0=0,02 mol/L,[NO2]=0,805,0=0,16 mol/L[N_2O_4] = \frac{0,10}{5,0} =
0,02 \, \text{mol/L}, \quad [NO_2] = \frac{0,80}{5,0} = 0,16 \,
\text{mol/L}[N2 O4 ]=5,00,10 =0,02mol/L,[NO2 ]=5,00,80 =0,16mol/L
4. A constante KcK_cKc para a reação N2O4⇌2NO2N_2O_4 \rightleftharpoons
2NO_2N2 O4 ⇌2NO2 é dada por:
Kc=[NO2]2[N2O4]=(0,16)20,02=0,02560,02=1,28 mol/LK_c =
\frac{[NO_2]^2}{[N_2O_4]} = \frac{(0,16)^2}{0,02} = \frac{0,0256}{0,02} = 1,28 \,
\text{mol/L}Kc =[N2 O4 ][NO2 ]2 =0,02(0,16)2 =0,020,0256 =1,28mol/L
Resposta: A constante de dissociação KcK_cKc é 1,28 mol/L.
Q.7:
Agora, para o NH3NH_3NH3 , temos:
● Quantidade inicial de NH3NH_3NH3 : 0,80 mol
● Volume do tubo: 1,0 L
● Ao equilíbrio, o grau de dissociação é de 20%.
Passos:
1. Inicialmente, há 0,80 mol de NH3NH_3NH3 . A dissociação do NH3NH_3NH3 ocorre
conforme a reação: NH3⇌N2+H2NH_3 \rightleftharpoons N_2 + H_2NH3 ⇌N2 +H2
2. Se o grau de dissociação é 20%, então α=0,20\alpha = 0,20α=0,20. A quantidade
dissociada é 0,20×0,80=0,160,20 \times 0,80 = 0,160,20×0,80=0,16 mol.
3. A quantidade restante de NH3NH_3NH3 é 0,80−0,16=0,640,80 - 0,16 =
0,640,80−0,16=0,64 mol.
4. As concentrações ao equilíbrio são: [NH3]=0,641,0=0,64 mol/L[NH_3] =
\frac{0,64}{1,0} = 0,64 \, \text{mol/L}[NH3 ]=1,00,64 =0,64mol/L
5. A constante de dissociação pode ser calculada de maneira similar ao caso anterior.
Resposta: O cálculo segue a mesma lógica.
Q.8:
Neste caso, devemos calcular a constante de dissociação do HIHIHI, com um grau de
dissociação de 20%.
1. Inicialmente, temos 100 mols de HIHIHI. Ao equilíbrio, o grau de dissociação é 20%,
ou seja, 20 mols de HIHIHI se dissociam.
2. A equação de dissociação é: 2HI⇌H2+I22HI \rightleftharpoons H_2 + I_22HI⇌H2 +I2
3. Com base no grau de dissociação, podemos calcular a constante KcK_cKc .
Q.9:
Aqui, devemos escrever as expressões para KcK_cKc e KpK_pKp para as reações
fornecidas. Cada expressão é dada pela razão entre as concentrações ou pressões parciais
dos produtos e reagentes elevados a seus coeficientes estequiométricos.
Respostas das expressões de KcK_cKc e KpK_pKp :
● (a) Kc=[H2][I2][HI]2K_c = \frac{[H_2][I_2]}{[HI]^2}Kc =[HI]2[H2 ][I2 ] , KpK_pKp segue a
mesma forma, substituindo concentrações por pressões parciais.
● (b) Kc=[Fe2O3][Al]2[Al2O3][Fe]2K_c =
\frac{[Fe_2O_3][Al]^2}{[Al_2O_3][Fe]^2}Kc =[Al2 O3 ][Fe]2[Fe2 O3 ][Al]2
● (c) Kc=[NO][H2O]2[NH3][O2]K_c =
\frac{[NO][H_2O]^2}{[NH_3][O_2]}Kc =[NH3 ][O2 ][NO][H2 O]2
● (d) Kc=[ZnO][H2][Zn][H2O]K_c =
\frac{[ZnO][H_2]}{[Zn][H_2O]}Kc =[Zn][H2 O][ZnO][H2 ]
● (e) Kc=[Fe(CN)6][Fe][CN]3K_c =
\frac{[Fe(CN)_6]}{[Fe][CN]^3}Kc =[Fe][CN]3[Fe(CN)6 ]
Q.10:
Dado:
● Equilíbrio: N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)N_2(g) + 3H_2(g) \rightleftharpoons
2NH_3(g)N2 (g)+3H2 (g)⇌2NH3 (g)
● Pressões parciais ao equilíbrio: PN2=0,40 atm,PH2=1,0 atm,PNH3=0,20 atmP_{N_2}
= 0,40 \, \text{atm}, \quad P_{H_2} = 1,0 \, \text{atm}, \quad P_{NH_3} = 0,20 \,
\text{atm}PN2 =0,40atm,PH2 =1,0atm,PNH3 =0,20atm
A constante KpK_pKp é dada por:
Kp=(PNH3)2(PN2)(PH2)3K_p =
\frac{(P_{NH_3})^2}{(P_{N_2})(P_{H_2})^3}Kp =(PN2 )(PH2 )3(PNH3 )2
Substituindo os valores:
Kp=(0,20)2(0,40)(1,0)3=0,040,40=0,10K_p = \frac{(0,20)^2}{(0,40)(1,0)^3} = \frac{0,04}{0,40}
= 0,10Kp =(0,40)(1,0)3(0,20)2 =0,400,04 =0,10
Resposta: Kp=0,10 atm−2K_p = 0,10 \, \text{atm}^{-2}Kp =0,10atm−2
Q.11:
Dado:
● Equilíbrio: 2SO3(g)⇌2SO2(g)+O2(g)2SO_3(g) \rightleftharpoons 2SO_2(g) +
O_2(g)2SO3 (g)⇌2SO2 (g)+O2 (g)
● Quantidades ao equilíbrio:
○ SO3SO_3SO3 : 0,800 mol
○ SO2SO_2SO2 : 0,400 mol
○ O2O_2O2 : 0,400 mol
● Pressão total do sistema: 2,80 atm
Passos:
1. Calcule a fração molar de cada componente:
XSO3=0,8000,800+0,400+0,400=0,8001,600=0,50X_{SO_3} = \frac{0,800}{0,800 +
0,400 + 0,400} = \frac{0,800}{1,600} =
0,50XSO3 =0,800+0,400+0,4000,800 =1,6000,800 =0,50
XSO2=0,4001,600=0,25,XO2=0,4001,600=0,25X_{SO_2} = \frac{0,400}{1,600} =
0,25, \quad X_{O_2} = \frac{0,400}{1,600} =
0,25XSO2 =1,6000,400 =0,25,XO2 =1,6000,400 =0,25
2. Multiplique as frações molares pela pressão total para obter as pressões parciais:
PSO3=0,50×2,80=1,40 atmP_{SO_3} = 0,50 \times 2,80 = 1,40 \,
\text{atm}PSO3 =0,50×2,80=1,40atm
PSO2=0,25×2,80=0,70 atm,PO2=0,25×2,80=0,70 atmP_{SO_2} = 0,25 \times 2,80 =
0,70 \, \text{atm}, \quad P_{O_2} = 0,25 \times 2,80 = 0,70 \,
\text{atm}PSO2 =0,25×2,80=0,70atm,PO2 =0,25×2,80=0,70atm
3. A constante KpK_pKp é dada por:
Kp=(PSO2)2(PO2)(PSO3)2=(0,70)2×0,70(1,40)2K_p = \frac{(P_{SO_2})^2
(P_{O_2})}{(P_{SO_3})^2} = \frac{(0,70)^2 \times
0,70}{(1,40)^2}Kp =(PSO3 )2(PSO2 )2(PO2 ) =(1,40)2(0,70)2×0,70
Kp=0,49×0,701,96=0,3431,96≈0,175K_p = \frac{0,49 \times 0,70}{1,96} =
\frac{0,343}{1,96} \approx 0,175Kp =1,960,49×0,70 =1,960,343 ≈0,175
Resposta: Kp=0,175 atmK_p = 0,175 \, \text{atm}Kp =0,175atm
Q.12:
Dado:
● Reação: C2H5OH+CH3COOH⇌CH3COOC2H5+H2OC_2H_5OH + CH_3COOH
\rightleftharpoons CH_3COOC_2H_5 +
H_2OC2 H5 OH+CH3 COOH⇌CH3 COOC2 H5 +H2 O
● Quantidades iniciais:
○ 2 mol de etanol (C2H5OHC_2H_5OHC2 H5 OH)
○ 3 mol de ácido acético (CH3COOHCH_3COOHCH3 COOH)
Constante de equilíbrio Kc=4K_c = 4Kc =4 a 25°C.
Passos:
1. Suponha que xxx mol de CH3COOC2H5CH_3COOC_2H_5CH3 COOC2 H5 e
H2OH_2OH2 O sejam formados ao equilíbrio.
2. As quantidades ao equilíbrio são:
○ [C2H5OH]=2−x[C_2H_5OH] = 2 - x[C2 H5 OH]=2−x
○ [CH3COOH]=3−x[CH_3COOH] = 3 - x[CH3 COOH]=3−x
○ [CH3COOC2H5]=x[CH_3COOC_2H_5] = x[CH3 COOC2 H5 ]=x
○ [H2O]=x[H_2O] = x[H2 O]=x
3. A expressão da constante KcK_cKc é:
Kc=[CH3COOC2H5][H2O][C2H5OH][CH3COOH]=4K_c =
\frac{[CH_3COOC_2H_5][H_2O]}{[C_2H_5OH][CH_3COOH]} =
4Kc =[C2 H5 OH][CH3 COOH][CH3 COOC2 H5 ][H2 O] =4 4=x2(2−x)(3−x)4 = \frac{x^2}{(2
- x)(3 - x)}4=(2−x)(3−x)x2
4. Resolva a equação quadrática para encontrar xxx (quantidade de acetato de etila
formada).
Q.13:
Dado:
● Reação em equilíbrio: C2H5OH+CH3COOH⇌CH3COOC2H5+H2OC_2H_5OH +
CH_3COOH \rightleftharpoons CH_3COOC_2H_5 +
H_2OC2 H5 OH+CH3 COOH⇌CH3 COOC2 H5 +H2 O
● Constante de equilíbrio Kc=4K_c = 4Kc =4.
São fornecidas as quantidades (em mol) de cada substância em três copos A, B e C:
Substância Copo
A
Copo
B
Copo
C
CH3COOHCH_3COOHCH3 C
OOH
4 2,5 1
C2H5OHC_2H_5OHC2 H5 OH 1 1 2,5
CH3COOC2H5CH_3COOC_2
H_5CH3 COOC2 H5
4 2 2
H2OH_2OH2 O 5 5 5
A pergunta é sobre como varia a quantidade de CH3COOHCH_3COOHCH3 COOH e
CH3COOC2H5CH_3COOC_2H_5CH3 COOC2 H5 em cada copo ao longo do tempo (se
aumenta, diminui ou permanece a mesma), de acordo com o equilíbrio.
Passos para resolver:A equação da constante de equilíbrio KcK_cKc é:
Kc=[CH3COOC2H5][H2O][CH3COOH][C2H5OH]=4K_c =
\frac{[CH_3COOC_2H_5][H_2O]}{[CH_3COOH][C_2H_5OH]} =
4Kc =[CH3 COOH][C2 H5 OH][CH3 COOC2 H5 ][H2 O] =4
Para cada copo, podemos calcular o quociente de reação QcQ_cQc , que nos dirá se o
sistema está em equilíbrio (Qc=KcQ_c = K_cQc =Kc ), se precisa formar mais produtos
(QcKcQ_c > K_cQc >Kc ).
Copo A:
● [CH3COOH]=4[CH_3COOH] = 4[CH3 COOH]=4, [C2H5OH]=1[C_2H_5OH] =
1[C2 H5 OH]=1, [CH3COOC2H5]=4[CH_3COOC_2H_5] = 4[CH3 COOC2 H5 ]=4,
[H2O]=5[H_2O] = 5[H2 O]=5
● Cálculo de QcQ_cQc :
Qc=(4)(5)(4)(1)=204=5Q_c = \frac{(4)(5)}{(4)(1)} = \frac{20}{4} =
5Qc =(4)(1)(4)(5) =420 =5
● Como Qc>KcQ_c > K_cQc >Kc , o sistema vai reagir no sentido dos reagentes.
Conclusão: A quantidade de CH3COOHCH_3COOHCH3 COOH vai aumentar, e a
de CH3COOC2H5CH_3COOC_2H_5CH3 COOC2 H5 vai diminuir.
Copo B:
● [CH3COOH]=2,5[CH_3COOH] = 2,5[CH3 COOH]=2,5, [C2H5OH]=1[C_2H_5OH] =
1[C2 H5 OH]=1, [CH3COOC2H5]=2[CH_3COOC_2H_5] = 2[CH3 COOC2 H5 ]=2,
[H2O]=5[H_2O] = 5[H2 O]=5
● Cálculo de QcQ_cQc :
Qc=(2)(5)(2,5)(1)=102,5=4Q_c = \frac{(2)(5)}{(2,5)(1)} = \frac{10}{2,5} =
4Qc =(2,5)(1)(2)(5) =2,510 =4
● Como Qc=KcQ_c = K_cQc =Kc , o sistema já está em equilíbrio.
Conclusão: As quantidades de CH3COOHCH_3COOHCH3 COOH e
CH3COOC2H5CH_3COOC_2H_5CH3 COOC2 H5 não mudam.
Copo C:
● [CH3COOH]=1[CH_3COOH] = 1[CH3 COOH]=1, [C2H5OH]=2,5[C_2H_5OH] =
2,5[C2 H5 OH]=2,5, [CH3COOC2H5]=2[CH_3COOC_2H_5] = 2[CH3 COOC2 H5 ]=2,
[H2O]=5[H_2O] = 5[H2 O]=5
● Cálculo de QcQ_cQc :
Qc=(2)(5)(1)(2,5)=102,5=4Q_c = \frac{(2)(5)}{(1)(2,5)} = \frac{10}{2,5} =
4Qc =(1)(2,5)(2)(5) =2,510 =4
● Como Qc=KcQ_c = K_cQc =Kc , o sistema já está em equilíbrio.
Conclusão: As quantidades de CH3COOHCH_3COOHCH3 COOH e
CH3COOC2H5CH_3COOC_2H_5CH3 COOC2 H5 não mudam.
Resumo:
● Copo A: CH3COOHCH_3COOHCH3 COOH aumenta,
CH3COOC2H5CH_3COOC_2H_5CH3 COOC2 H5 diminui.
● Copo B: Nada muda (o sistema está em equilíbrio).
● Copo C: Nada muda (o sistema está em equilíbrio).
Q.9 (f):
Reação:
Zn(OH)2(s)+2OH−(aq)⇌[Zn(OH)4]2−(aq)Zn(OH)_2(s) + 2OH^-(aq) \rightleftharpoons
[Zn(OH)_4]^{2-}(aq)Zn(OH)2 (s)+2OH−(aq)⇌[Zn(OH)4 ]2−(aq)
A expressão da constante de equilíbrio KcK_cKc para essa reação é dada por:
Kc=[[Zn(OH)4]2−][OH−]2K_c = \frac{[[Zn(OH)_4]^{2-}]}{[OH^-]^2}Kc =[OH−]2[[Zn(OH)4 ]2−]
● Como Zn(OH)2Zn(OH)_2Zn(OH)2 é um sólido, sua concentração não entra na
expressão do equilíbrio.
Q.9 (g):
Reação:
Fe(CN)64−(aq)+3CN−(aq)⇌Fe(CN)63−(aq)Fe(CN)_6^{4-}(aq) + 3CN^-(aq) \rightleftharpoons
Fe(CN)_6^{3-}(aq)Fe(CN)64− (aq)+3CN−(aq)⇌Fe(CN)63− (aq)
A expressão da constante de equilíbrio KcK_cKc para essa reação é dada por:
Kc=[Fe(CN)63−][Fe(CN)64−][CN−]3K_c =
\frac{[Fe(CN)_6^{3-}]}{[Fe(CN)_6^{4-}][CN^-]^3}Kc =[Fe(CN)64− ][CN−]3[Fe(CN)63− ]
Q.5:
Q.6:
Q.7:
Q.8:
Q.9:
Q.10:
Q.11:
Q.12:
Q.13:
Passos para resolver:
Copo A:
Copo B:
Copo C:
Resumo:
Q.9 (f):
Q.9 (g):