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9ª Lista de Exercícios

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9a. Lista de Exercícios de Química Geral IC-348 
 
TERMODINÂMICA I 
1. Qual da seguintes afirmativas é correta com relação à energia interna de um sistema e sua 
vizinhança durante uma troca de energia com ΔU > 0? 
a. A energia interna do sistema aumenta e a energia interna da vizinhança diminui. 
b. A energia interna do sistema e da vizinhança aumentam; 
c. A energia interna do sistema e da vizinhança diminuem. 
d. A energia interna do sistema diminui e a energia interna da vizinhança. 
2. Um pistão de gás é aquecido e absorve 655 J. A expansão realiza 344 J de trabalho sobre a 
vizinhança. Qual a variação na energia interna do sistema? 
3. Se 525 J de calor são adicionados a um gás, este realiza 218 J de trabalho. Qual é a 
variação de energia dos sistema? 
4. O aquecimento de uma lata de alumínio de 24 g aumenta a sua temperatura em 15 oC. 
Determine o valor de q para a lata sabendo que Cs para o alumínio = 0,9 J/g oC. 
5. Um copo contem 250 g de água quente a 78 oC. Um pedaço de ouro a 2,3 oC é colocado na 
água. A temperatura final atingida por esse sistema é 76,9 oC. Qual a massa do ouro? 
(Cságua = 4,184 J/g oC; Csouro = 0,129 J/g oC ). 
6. Quando 1,0 L de uma solução 1,0 mol/L de Ba(NO3)2 a 25 oC é misturado com 1,0 L de uma 
solução 1,0 mol/L de Na2SO4 a 25 oC em um calorímetro, forma-se o sólido branco BaSO4 
e a temperatura da mistura se eleva para 28,1 oC. Considerando que o calorímetro absorve 
apenas quantidades desprezíveis de calor e que o calor específico da solução é de 4,18 
J/g.oC e que a densidade da solução final é de 1,0 g/mL, calcule a variação de entalpia (ΔH) 
por mol de BaSO4 formado. 
7. Um balão é inflado até o máximo aquecendo o ar dentro dele. Nos estágios finais do 
processo o volume do balão varia de 4,0x106 L para 4,5x106 L pela adição de 1,3x108 J de 
energia. Considere que a expansão ocorra contra a pressão atmosférica para que se 
calcule a variação de energia interna para o processo. 
8. O volume de um gás aumenta de 2,0 L para 6,0 L, a temperatura constante. Calcule o 
trabalho (em joules) realizado pelo gás se ocorrer sua expansão (a) contra o vácuo (b) 
contra uma pressão constante de 1,2 atm. (c) Se durante a expansão deste gás, ocorrer a 
transferência de 128 J na forma de calor para a vizinhança, qual será a energia interna para 
o processo? 
9. Quando 1,010 g de sacarose (C12H22O11) sofre combustão em um calorímetro, a 
temperatura aumenta de 24,92 oC para 28,33 oC. Calcule o ΔHrxn para a combustão da 
sacarose em kJ/mol sabendo que a capacidade calorífica do calorímetro é de 4,9 kJ/oC. 
10. Um tanque de butano líquido (GLP) tem 13 kg de butano (C4H10). Calcule o calor associado 
com a combustão completa de todo o butano no tanque (ΔHrxn = -2044 kJ/mol). 
11. O magnésio metálico reage com HCl de acordo com a reação: 
Mg(s) + HCl(aq) → MgCl2(aq) + H2(g) 
Em uma reação para determinar o calor envolvido nesta reação, 0,158 g de Mg é 
combinado com HCl suficiente para formar 100 mL de solução em um calorímetro de copo. 
O HCl é concentrado o suficiente para reagir todo o Mg. A temperatura da reação sobe de 
25,6 oC para 32,8 oC. Calcule o ΔHrxn para a reação sabendo que a densidade da solução é 
de 1 g/mL e que Cs da solução é 4,18 J/oC.g. 
12. O etanol (CH3CH2OH) funde-se a -114 oC e entra em ebulição a 78 oC. O calor de fusão, 
ΔHf, do etanol é 5,02 kJ/mol e o seu calor de vaporização, ΔHv, é de 38,56 kJ/mol. Os 
calores específicos, Cs, do etanol sólido e liquido são 0,97 e 2,3 J/g.K, respectivamente. 
13. Uma cidade com 100 mil habitantes usa aproximadamente 1,0x1011 kJ/dia de energia. 
Suponha que toda essa energia venha da combustão de octano líquido (C8H18). Sabendo 
que ΔHof para C8H18 = -250,1 kJ/mol; para CO2 = -393,5 kJ/mol e para H2O = -241,8, calcule 
o ΔHorxn para a combustão do octano e determine quantos quilogramas de octano devem 
ser necessários para fornecer esta quantidade de energia. 
14. Reescreva as equações abaixo, na forma de equações termoquímicas (usando a notação 
de ΔH) e classifique-as como endo ou exotérmicas. 
(a) C(s) + O2(g) → CO2(g) + 359,0 kJ 
(b) NH3(g) → N2(g) 3/2H2(g) – 42,0 kJ 
 
9a. Lista de Exercícios de Química Geral IC-348 
 
(c) C(s) + H2O(l) → H2(g) + CO(g) – 118,6 kJ 
(d) N2(g) + O2(g) → 2NO(g) + 164,7 kJ 
15. Sabendo que 
N2(g) + O2(g) + 164,7 kJ → 2NO(g) 
determine o ΔHof para o NO. 
16. Calcule o ΔHrxn para a reação: 
C2H5OH(l) + 3O2(g) → 2CO2(g) + 3H2O(l) 
sabendo que esta ocorre em 3 etapas 
I – C(s) + O2(g) → CO2(g) ΔH = - 94,05 Kcal 
II – H2(g) + ½ O2(g) → H2O(l) ΔH = -68,32 Kcal 
III – 2C(s) + 3 H2(g) + ½ O2(g) → C2H5OH(l) ΔH = + 66,35 Kcal 
17. Sabendo que a reação C(s) + 2S(s) → CS2(l) 
ocorre em quatro etapas listadas abaixo 
I – S(s) + O2(g) → SO2(g) + 286 Kcal 
II – C(s) + O2(g) → CO2(g) + 97 Kcal 
III – CS2(g) + 3O2(g) → CO2(g) + 2SO2(g) + 265 Kcal 
IV – CS2(g) → CS2(l) + 6,0 Kcal 
Determine o ΔHrxn para a reação. 
EQUILÍBRIO QUÍMICO 
1. A maior parte do hidrogênio produzido nos EUA é obtido a partir do metano utilizando-se a 
reação: 
CH4(g) + H2O(g)  CO(g) + 3H2(g) 
Qual a lei de Ação das massas para esta reação? 
2. A lei de Ação das massas para uma reação é: 
KC =
[NO2 ]
4
[N2O3 ]
2[O2 ]
 
Escreva a equação química para este equilíbrio. 
3. Escreva a expressão da constante de equilíbrio para cada uma das seguintes equações: 
(a) 2PCl3(g) + O2(g)  2POCl3(g) 
(b) 2SO3(g)  2SO2(g) + O2(g) 
(c) N2H4(g) + 6H2O(g)  2NO(g) + 2H2O(g) 
(d) SOCl2(g) + H2O(g)  SO2(g) + 2HCl(g) 
(e) Ag+(aq) + 2NH3(g)  Ag(NH3)2
+
(aq) 
(f) Cd2+(aq) + 4SCN-(aq)  Cd(SCN)4
2-
(aq) 
(g) 2C(s) + O2(g)  2CO(g) 
(h) 2NaHSO4(s)  Na2SO3(s) H2O(g) + SO2(g) 
(i) 2C(s) + 2H2O(g)  CH4(g) + CO2(g) 
(j) CaCO3(s) + 2HF(g)  CaF2(s) + H2O(g) + CO2(g) 
(k) CuSO4.5H2O(s)  CuSO4(s) + 5H2O(g) 
(l) CACO3(s) + SO2(g)  CaSO3(s) + CO2(g) 
(m) AgCl(s) + Br-(aq)  AgBr(s) + Cl
-
(aq) 
(n) Cu(OH)2(s)  Cu
2+
(aq) + 2OH-(aq) 
(o) Mg(OH)2(s)  MgO(s) + H2O(g) 
(p) 3CuO(s) + 2NH3(g)  3Cu(s) + N2(g) + 3H2O(g) 
4. Em que condições o quociente reacional, Q, é igual a KC? 
5. Suponha que para a reação A → B o valor de Q seja menor do que K. De que maneira a 
reação deve avançar para alcançar o equilíbrio, na direção direta ou inversa? 
6. Encontram-se abaixo algumas reações e suas constantes de equilíbrio: 
(a) 2CH4(g)  C2H6(g) + H2(g) KC = 9,5 x 10
-13 
(b) CH3OH(g) + H2(g)  CH4(g) + H2O(g) KC = 3,6 x 10
20 
 
9a. Lista de Exercícios de Química Geral IC-348 
 
(c) H2(g) + Br2(g)  2HBr(g) KC = 2,0 x 10
9 
Ordene estas reações na ordem crescente de suas tendências a avançar no sentido de se 
completarem. 
7. Escreva a a lei de Ação das massas para as reações 
(a) H2(g) + Cl2(g)  2HCl(g) 
(b) ½H2(g) + ½Cl2(g)  HCl(g) 
Como KC da reação (a) se compara a K da reação (b)? 
 
8. Para quais das seguintes reações KC = KP? 
(a) CO2(g) + H2(g)  C2H6(g) 
(b) N2(g) + O2(g)  2NO(g) 
(c) 2NO(g) + O2(g)  2NO2(g) 
9. Considere a seguinte reação no equilíbrio: 
2NaHCO3(s)  Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(g) 
Se você estiver convertendo entre Kp e K, que valor deve ser usar para o termo Δng? 
10. Explique por que a adição de um reagente ao equilíbrio visto a seguir desloca a posição do 
equilíbrio para a direita. 
PCl3(g) + Cl2(g)  PCl5(g) 
11. Reduzir a metade o volume de um gás dobra sua pressão. Utilizando o quociente reacional 
correspondente ao KP, explique por que reduzir à metade o volume desloca para a 
esquerda o equilíbrio abaixo: 
N2O4(g)  2NO2(g) 
12. Como o aumenta da temperatura afetará o valor de KP para os seguintes equilíbrios 
(a) CO(g) + 2H2(g)  CH3OH(g) ΔH
o = -18 kJ 
(b) N2O(g) + NO2(g)  3NO(g) ΔH
o =+155 kJ 
(c) 2NO(g) + Cl2(g)  2NOCl(g) ΔH
o = -77,07 kJ 
13. Umamaneira possível de remover NO da exaustão de um motor a gasolina é fazer sua 
reação com CO na presença de um catalisador adequado. 
2NO(g) + CO(g)  N2(g) + 2CO2(g) 
a 300o C, a reação tem KC = 2,2 x 1059. Qual o valor de KP a 300o C? 
14. Por que um catalisador não influencia a posição de equilíbrio de uma reação química? 
15. Como a posição de equilíbrio da seguinte reação 
calor + CH4(g) + 2H2S(g)  CS2(g) + 4H2(g) 
será afetada por: (a) Adição de CH4(g)? (b) Adição de H2(g)? (c) Remoção de CS2(g)? (d) 
Diminuição do volume do recipiente? (e) Aumento de T? 
16. A uma certa temperatura, foi preparada uma mistura de H2 e I2 ao colocar-se 0,2 mol/L de 
H2 e 0,2 mol/L de I2 dentro de um frasco de 2,0 litros. Apos um tempo estabeleceu-se o 
equilíbrio 
H2(g) + I2(g)  2HI(g) 
A coloração púrpura do vapor de I2 foi utilizada para monitorar a reação e, através da 
diminuição da coloração determinou-se que, no equilíbrio, a concentração de I2 tinha caído 
para 0,02 mol/L. Qual é o valor de KC para esta reação a essa temperatura? 
17. A reação reversível 
CH4(g) + H2O(g)  CO(g) + 3H2(g) 
tem sido utilizada como fonte comercial de hidrogênio. A 1500 oC foram encontradas para 
um mistura gasosa em equilíbrio as seguintes concentrações: [CO] = 0,3 mol/L, [H2] = 0,8 
mol/L e [CH4] = 0,4 mol/L. A 1500 oC, KC para esta reação é igual a 5,67. Qual era [H2O] na 
mistura no equilíbrio? 
18. A reação 
CO(g) + H2O(g)  CO2(g) + H2(g) 
tem KC = 4,06 a 500 oC. Se 0,1 mol de CO(g) e 0,1 mol de H2O(g) forem colocados em um 
vaso de reação de 1,0 litro, quais serão as concentrações dos reagentes e dos produtos 
quando o sistema alcança o equilíbrio? 
 
9a. Lista de Exercícios de Química Geral IC-348 
 
19. Suponha agora que para a reação anterior mistura-se 0,06 mol de cada reagente seja 
misturado com 0,1 mol de cada produto em um recipiente de 1 litro. Quais serão as 
concentrações de todas as substâncias quando a mistura alcançar o equilíbrio a essa 
temperatura? 
20. A certa temperatura, KC = 4,5 para reação 
N2O4(g)  2NO2(g) 
se 0,3 mol de N2O4 for colocado dentro de um recipiente de 2,0 litros à temperatura ambiente, 
quais serão as concentrações de equilíbrio de ambos os gases? 
 
EQUILÍBRIO ÁCIDO-BASE 
 
1. O D2O, óxido de deutério, se ioniza assim como a água. A 20 oC, seu Kw é análogo ao da 
água e tem o valor de 8,9 x 10-16. Calcule [D+], [OD-] no óxido de deutério a 20 oC. Calcule 
também o pD e pOD. 
2. Calcule [H+], pH e POH para cada uma das seguintes soluções, nas quais as concentrações 
do íon OH- é (a) 0,0068 mol/L (b) 6,4 x 10-5 mol/L (c) 1,6 x 10-11 mol/L (d) 8,2 x 10-2 mol/L 
3. Calcule [OH-], o pH e o pOH para cada uma das seguintes soluções, nas quais a 
concentração do íon H+ é (a) 3,5 x 10-7 mol/L (b) 0,0017 mol/L (c) 2,5 x 10-11 mol/L (d) 7,9 x 
10-2 mol/L 
4. Uma solução de Ca(OH)2 apresenta um pH medido de 11,6. Qual é a concentração molar 
de Ca(OH)2 na solução? Qual é a concentração molar de Ca(OH)2 se a solução for diluída 
de modo que o pH seja 10,6? 
5. Uma solução de HCl tem pH de 2,5. Quantos gramas de HCl existem em 250 mL dessa 
solução? Quantos gramas de HCl estão presentes em 250 mL de uma solução que tem o 
dobro do pH? 
6. Um ácido tem pKa de 4,88, o ácido acético tem um Ka de 4,74. Este ácido é mais forte ou 
mais fraco do que o ácido acético? Qual o valor de Ka para este ácido? 
7. Uma solução 0,2 mol/L de NH4F será ácida, básica ou neutra? Dados: pKb(NH3) = 4,74 e 
pKa(HF) = 3,17. 
8. Para estudar os efeitos de um meio fracamente ácido na velocidade de corrosão de uma 
liga metálica, um estudante preparou uma solução tampão contendo NaC2H3O2 0, 11 mol/L 
e HC2H3O2 0,09 mol/L. Qual o pH da solução? 
1. Uma solução tamponada em pH 5,00 é necessária em um experimento. Podemos usar o 
ácido acético e acetato de sódio para prepará-la? Caso a resposta seja afirmativa, quantos 
mols de NaC2H3O2 devem ser adicionados a 1,0 L de solução que contenha 1,0 mol de 
HC2H3O2 para preparar o tampão? 
2. Deseja-se preparar um tampão com NH4Cl e NH3 cujo o pH é 9,0. Quantos gramas de 
NH4Cl deve ser adicionado a 2,0 L de solução 0,1 mol/L de NH3 para preparar este tampão? 
KB = 1,8x10-5. 
9. Quando uma solução de ácido fórmico é titulada com hidróxido de sódio, a solução no ponto 
de equivalência será neutra, ácida ou básica? 
10. Calcule o pH quando as seguintes quantidades de solução 0,100 mol/L de NaOH for 
adicionada a 50,0 mL de solução 0,100 mol/L de HCl: (a) 0,0 L (b) 49 mL (c) 51 mL. 
 
EQUILÍBRIO IÔNICO E SOLUBILIDADE 
3. O que é efeito do íon comum? Como o princípio de Le Châtelier explica esse efeito? Use o 
equilíbrio de solubilidade para o AgCl a fim de ilustrar o efeito do íon comum. 
4. Quando se adiciona acetato de sódio a uma solução de ácido acético, o pH da solução 
aumenta. Explique por que isso acontece. 
5. Que condições devem ser satisfeitas para que um precipitado se forme a partir de uma 
solução? 
6. Escreva a expressão de Kps para cada um dos seguintes compostos: 
(a) CaF2 (b) Ag2CO3 (c) PbSO4 (d) Fe(OH)3 (e) PbI2 (f) Cu(OH)2 (g) AgI (h) Ag3PO4 (i) PbCrO4 
(j) Al(OH)3 (k) ZnCO3 (l) Zn(OH)2 
7. A solubilidade do cloreto de chumbo(II) em água é 0,016 mol/L. Calcule o Kps para o PbCl2. 
 
9a. Lista de Exercícios de Química Geral IC-348 
 
8. O sulfato de bário é tão insolúvel que pode ser ingerido sem risco significativo embora o 
Ba2+ seja tóxico. A 25 oC, dissolve-se apenas 0,00245 g de BaSO4 em 1,0 L de água. 
Sabendo destes detalhes, calcule o Kps para o BaSO4. 
9. A 25o C o valor de Kps para o LiF e para o BaF2 é de 1,7 x 10-3 e 1,7 x 10-6 , 
respectivamente. Qual dos sais apresenta a maior solubilidade molar em água? Calcule a 
solubilidade de cada um deles em mol/L. 
10. O cloreto de cobre(I) tem Kps = 1,9 x 10-7. Calcule a solubilidade molar do cloreto de CuCl 
em (a) água, solução de HCl 0,02 mol/L (c) solução de HCl 0,2 mol/L (d) solução CaCl2 0,15 
mol/L 
11. Calcule a solubilidade molar do Mg(OH)2 em uma solução básica cujo o pH é 12,5. 
12. Sabendo que o Kps para o AgC2H3O2 é 2,3 x 10-3, preveja se um precipitado se formará 
quando 0,015 mol de AgNO3 e Ca(C2H3O2) são dissolvidos em um volume de 1,0 l de 
solução. 
13. A solubilidade do Ag2CrO4 em água é 6,63 x 10-5 mol/L. Determine o Kps para o Ag2CrO4.

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