2ª Lista P3

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Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro (10 de setembro de 2013) 
IC310 (1
o
/13) - Professor: Mauricio Sant’Anna 
2
a
 Lista de Exercícios da 3
a
 Prova 
1. Balanceie as reações e escreva expressões para a constante de equilíbrio: 
a) N2O5(g)  NO2(g) + O2(g) 
b) Fe(s) + H3O
+
(aq)  Fe
3+
(aq) + H2O(l) + H2(g) 
c) H2S(g) + O2(g)  SO2(g) + H2O(g) 
d) (NH4)2CO3(s)  NH3(g) + CO2(g) + H2O(g) 
e) Ni(CO)4(g)  Ni(s) + CO(g) 
f) NH4(NH2CO2)(s)  NH3(g) + CO2 (g) 
g) I2(s) + F2(g)  IF5(g) 
h) SnO2(s) + H2(g)  Sn(s) + H2O(l) 
2. Em temperaturas próximas a 800
0C, vapor d’água forma uma mistura de CO e H2 ao 
passar sobre carvão aquecido: C(s) + H2O(g)  CO(g) + H2(g). Essa mistura é um 
combustível industrial chamado gás d’água. No equilíbrio, [H2O] = 2,00 x 10
-2
 M e [CO] = 
[H2] = 8,00 x 10
-2
 M. Calcule Kc e Kp. 
3. O gás NOCl se decompõe formando os gases NO e Cl2. Quando uma mistura contendo 
os gases NOCl, NO e Cl2 alcança o equilíbrio a 25
0
C, a constante de equilíbrio é igual a 
0,099. Você analisou uma mistura destes 3 gases e descobriu que as concentrações eram 
3,20 mol/L, 0,500 mol/L e 0,130 mol/L, respectivamente. A mistura já alcançou o 
equilíbrio? Explique. 
4. Quando uma solução aquosa 0,125 M de ácido benzóico (C6H5CO2H), um ácido fraco 
usado na conservação de alimentos, alcança o equilíbrio, [H3O
+
] = 0,0028 M. Qual é o 
valor de Kc para a reação? A reação é: 
C6H5CO2H (aq) + H2O(l)  C2H5CO2 
¯
(aq) + H3O
+
(aq) 
5. Calcule as concentrações no equilíbrio do ânion benzoato (C6H5CO2
–
) e do ácido 
benzóico em uma solução 0,050 M do ácido benzóico. 
6. O valor de Kw na temperatura do corpo humano é de 2,5 x 10
-14
. Qual é a molaridade de 
H3O
+
 e o pH da água neutra na temperatura do corpo humano? 
7. Qual é o pOH de uma solução 0,011 mol/L da base forte Ca(OH)2? Qual é a 
concentração de uma solução da base forte KOH cujo pH é 11,89? 
8. O cádmio é um metal tóxico, que pode contaminar a água liberada após processos de 
mineração. Sabendo que o Cd(OH)2 tem KPS igual a 7,2 x 10
–15
 e que o CdS tem KPS igual 
a 7,9 x 10
–27
, determine as massas de cada uma dessas substâncias que estão dissolvidas em 
1000 L de uma solução aquosa. 
9. Uma célula voltaica é baseada nas seguintes semi-reações: 
In
+
(aq)  In
3+
(aq) + 2e¯ 
Br2(l) + 2e¯  2Br¯(aq) 
Se o E
0
cel = 1,46 V, qual é o E
0
red(In
3+
(aq), In
+
(aq))? 
10. Discuta: 
a) A diferença entre células secundárias e células primárias. 
b) A diferença entre células voltaicas e células eletrolíticas. 
11. Calcule o E
0
cel para as seguintes células (não balanceadas) a 25
0
C. Procure potenciais de 
eletrodo em um livro-texto ou na internet. Elas são espontâneas? 
a) MnO4¯(aq) + H2O(l)  Mn
2+
(aq) + H
+
(aq) + O2(g) 
b) Al(s) + I2(s)  Al
3+
(aq) + I¯(aq) 
 
12. Calcule: 
a) O Ecel para a reação do exercício 13a, quando [MnO4¯(aq)] = 0,100 mol/L, [H
+
(aq)] = 1,00 
mol/L, [Mn
2+
(aq)] = 0,010 mol/L, [O2] = 1,00 mol/L e T=298 K. 
b) O Epilha para a reação do exercício 13b, quando [Al
3+
(aq)] = 0,0040 mol/L, [I¯(aq)] = 0,010 
mol/L e T=298 K. 
13. Calcule: 
a) A massa de Al produzida por uma hora de eletrólise de AlCl3(l) com uma corrente de 
10,0 A. 
b) O tempo necessário para produzir 50,0 g de Mg a partir de MgCl2(l) com uma corrente 
elétrica de 100,0 A 
14. Na eletrólise da água usando eletrodos de Pt, foi usada uma corrente de 0,775 A durante 
45,0 min. Quais são os volumes de H2(g) e O2(g) gerados? Assuma p = 1,0 atm e T = 25
0
C. 
 
Respostas de exercícios selecionados: 
1. d) Kc = [NH3(g)]
2
[CO2(g)][H2O(g)]; Kp = p(NH3(g))
2
p(CO2(g))p(H2O(g)) 
2. Kc = 0,320; Kp = 28,2 
3. Não. Quando as concentrações são substituídas nas expressão de Kc, encontra-se o valor 
3,17 x 10
-3
, inferior ao valor real. O sistema ainda vai chegar ao equilíbrio. 
4. 6,4 x 10
-5
 
5. [C6H5CO2
-
] = 0,00176 M; [C6H5CO2H] = 0,048 M 
6. 1,6 x 10
-7
 mol/L e pH = 6,80. 
7. 12,34; 7,8 x 10
-3
 mol/L 
8. 1,80 g de Cd(OH)2 e 1,28 x 10
-8
 g de CdS. 
9. -0,40 V 
11. +0,278 V, +2,20 V. Sim. 
12. a) +0,268 V; b) +2,36 V 
13. a) 3,36 g; b) 3,97 x 10
3
 s 
14. 265 mL e 133 mL.