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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DA AMAZÔNIA-UFRA CAMPUS DE CAPITÃO POÇO EQUILÍBRIO QUÍMICO Bibliografia ATKINS, Peter, JONES, Loretta. Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. 1 ed. Porto Alegre: Bookman, 2001. 1042p. 54 A874p RUSSELL, John B. Química Geral. 2 ed. São Paulo: Makron Books, 1994. 969p (2 volumes). 54 R964q BACAN, Nivaldo. Introdução à semimicroanálise qualitativa. Campinas: Editora Unicamp. VOGEL, Arthur I. Química analítica qualitativa. 5 ed. São Paulo: Editora Mestre Jou, 1981. 543 V878q 1) Escreva a equação da constante de equilíbrio em função da concentração (Kc) para os seguintes sistemas em equilíbrio. a) N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g) b) 2 SO2(g) + O2(g) 2 SO3(g) c) 3 Fe(s) + 4 H2O(g) Fe2O3(s) + 4 H2(g) d) CaO(s) + 3 C(s) CaC2(s) + CO(g) e) 2 NaCl(aq) + H2SO4(aq) Na2SO4(aq) + HCl(aq) f) H2(g) + S(l) H2S(g) 2) Num recipiente de 2,0 litros de capacidade encontra-se o seguinte sistema em equilíbrio: N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g) Calcule o valor da constante de equilíbrio (Kc), sabendo que no equilíbrio existem 2,0 mol L -1 de gás nitrogênio, 4,0 mol L-1 de gás hidrogênio e 1,0 mol L-1 de gás amônia. Resp: 7,81 x 10-3 3) Em determinadas condições de temperatura e pressão, existem 0,5 mol L-1 de N2O4 em equilíbrio com 2 mols L-1 de NO2, segundo a equação N2O4(g) 2 NO2(g). Qual o valor da constante de equilíbrio nestas condições? Resp: 8,0 4) Determine o valor da constante de equilíbrio para a reação 2 NO2(g). N2O4(g) nas condições da questão anterior. Resp: 0,125 5) Numa das etapas da fabricação do ácido sulfúrico, ocorre à transformação de dióxido de enxofre em trióxido de enxofre devido à reação do primeiro com gás oxigênio. Se, em determinadas condições de pressão e temperatura, existirem em equilíbrio 0,80 mol L-1 de SO2, 1,25 mol L -1 de O2 e 2,0 mol L -1 de SO3, qual o valor da constante de equilíbrio nessas condições? Resp: 5,0 6) O fosfogênio é um gás tóxico, utilizável em arma química, que pode ser obtido pelo processo a seguir, a 530oC: CO(g) + Cl2(g) COCl2(g). Quando o sistema atinge o equilíbrio, o valor da constante de equilíbrio é 1,50 e são encontrados 0,70 mols L-1 de monóxido de carbono e 1,75 mols L-1 de gás cloro. Determine a concentração do gás fosfogênio nestas condições. Resp: 1,84 mol L-1 7) Num recipiente de um litro foram misturados 2 mols de monóxido de carbono e 2 mols de gás oxigênio. A certa temperatura estabelece-se o seguinte equilíbrio: 2 CO(g) + O2(g) 2 CO2(g) Calcule o valor da constante de equilíbrio Kc sabendo que 90% do monóxido de carbono reagiu com gás oxigênio formando gás carbônico. Resp: 73,64 8) Em um recipiente de 1 litro são introduzidos 5,0 mols de N2O4 que se transformam em NO2. Uma vez atingido o equilíbrio, resta no sistema 1,3 mol de reagente. Calcule o valor da constante de equilíbrio na temperatura do experimento. Resp: 42,12 9) Num recipiente de dois litros são colocados 8,0 mols L-1 de monóxido de carbono 8,0 mols L-1 de gás cloro para tomarem parte da formação de fosfogênio (vide exercício 8). Após atingido o equilíbrio 75% do monóxido de carbono se transforma em produto. Calcule o valor da constante de equilíbrio após atingido o equilíbrio. Resp: 1,50 10) Aquecendo 3,0 mol L-1 de PCl5 em recipiente fechado, o equilíbrio é atingido quando 40% do PCl5 se decompõe em PCl3 e Cl2. Qual o valor da constante de equilíbrio (Kc)? Resp: 0,80 11) O iodeto de hidrogênio se decompõe formando os gases hidrogênio e iodo. Um recipiente contendo inicialmente 5,0 mol L-1 de iodeto de hidrogênio é aquecido e, quando atinge o equilíbrio a concentração do gás hidrogênio é 1,5 mol L-1. Qual o valor da constante de equilíbrio (Kc) nestas condições? Resp: 0,563 12) Na produção do ácido sulfúrico, uma das etapas é a oxidação do dióxido de enxofre produzindo trióxido de enxofre. Reagindo 6,0 mol L-1 de dióxido de enxofre com 5,0 mol L-1 de gás oxigênio, o equilíbrio é atingido quando a concentração de trióxido de enxofre é igual a 4,0 mol L-1. Qual o valor da constante de equilíbrio (Kc) para esta reação? Resp: 1,33 13) Um mol L-1 de gás hidrogênio e 1 mol L-1 de gás iodo são misturados a alta temperatura. As substâncias reagem formando iodeto de hidrogênio e, após certo tempo, chega-se a um equilíbrio, onde se constata a presença de 0,22 mol L-1 de gás hidrogênio. Qual o valor da constante de equilíbrio (Kc), nestas condições? Resp: 50,28 14) O acetado de etila é um éster muito usado como solvente de vernizes. Em um recipiente de um litros, foram misturados 6,0 mols de acetado de etila e 6,0 mols de água. Os compostos reagem produzindo etanol e ácido acético. Depois de algum tempo, o sistema atingiu o equilíbrio e foram encontrados apenas 2 mols de éster. Qual o valor aproximado da constante de equilíbrio (Kc) para esta reação? Resp: 4,0 15) N2O4 e NO2, são gases poluentes do ar que encontram-se, normalmente, em equilíbrio químico de acordo com a reação N2O4(g) 2 NO2(g). Em uma experiência introduziu 0,75 mol de N2O4 em um reator de 1,00 litro. Estabelecido o equilíbrio, a concentração de NO2 foi de 0,060 mol L -1. Qual o valor da constante de equilíbrio (Kc) desse equilíbrio? Resp: 5,0 x 10-3 16) É dada a reação química a seguir: N2(g) + O2(g) NO2(g). Inicialmente reagiu-se 5,0 mol L -1 de N2 e 10,0 mol L-1 de O2. No equilíbrio a concentração de NO2 formado foi de 6,0 mol L -1.. Calcule a constante de equilíbrio em função da concentração das espécies (Kc). Resp: 1,125 17) Quais os fatores capazes de deslocar um equilíbrio químico? Explique cada um deles. 18) No equilíbrio 2NOCl(g) 2 NO(g) + Cl2(g), o valor da constante Kc é 4,7x10 -4. Como a variação da pressão pode ser utilizada para aumentar o valor da constante de equilíbrio? Justifique sua resposta. 19) Na alta atmosfera ou em laboratórios, sob ação de radiações eletromagnéticas (ultravioleta, ondas de rádio, etc), o ozônio é formado através de reação endotérmica: 3 O2(g) 2 O3(g) a) o aumento da temperatura favorece ou dificulta a formação de ozônio? Justifique sua resposta. b) o aumento da pressão favorece ou dificulta a formação de ozônio? Justifique sua resposta. c) a remoção de ozônio à medida que ele vai sendo formado favorece ou dificulta a formação de ozônio? Justifique sua resposta. d) a introdução do gás oxigênio ao sistema favorece ou dificulta a formação de ozônio? Justifique sua resposta. 20) O CoCl2 é um sal de cor azul que se hidrata facilmente, passando a CoCl2.2H2O de cor rosa. Enfeites com o “gatinhos”, “galinhos” e outros bibelôs são recobertos com esse sal e mudam de cor em função da umidade do ar. a) Escreva a equação química que representa o equilíbrio entre o sal anidro (sem água) e o hidratado (com água). b) Indique qual a cor dos bibelôs em função do tempo úmido ou seco. Justifique sua resposta utilizando os conceitos de deslocamento de equilíbrio químico. 21) Considere o seguinte sistema em equilíbrio: 2 H2S(g) + 3 O2(g) 2 H2O(g) + 2 SO2(g) H = -247,85 kcal/mol Diga o que ocorrerá com a concentração do dióxido de enxofre quando o equilíbrio for alterado apenas por: a) remoção de sulfeto de hidrogênio; b) aumento de temperatura; c) aumento de pressão; d) adição de gás oxigênio; e) adição de catalisador. 22) Qual a influência dos catalisadores nos equilíbrios químicos? Justifique.
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