EXERCÍCIO Equilíbrio químico- 16 04 2014.1

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO
CENTRO DE CIÊNCIAS BIOLÓGICAS E DA SAÚDE
INSTITUTO DE BIOCIÊNCIAS- DCN
DISCIPLINA: QUÍMICA ANALÍTICA - EXERCÍCIO PARA P1
PROFESSOR: SENA, Maria Eugênia
DATA: 16 04 14
ALUNO:
Questão : “Treze toneladas de ácido sulfúrico fumegante foram despejada ontem, no rio Paraíba, em decorrência de um acidente envolvendo dois caminhões no Km 17,5 da via Dutra, na divisão de São Paulo com o Rio de Janeiro, no município de Queluz. Com o choque, o tanque do caminhão sofreu danos, provocando vazamento do ácido, atingindo o rio Claro, afluente do rio Paraíba. A regional da Cetesp, em Taubaté, foi comunicada, mas quando seus técnicos chegaram ao local depararam com soldados do corpo de Bombeiros que jogaram água sobre o ácido tentando limpa a pista, que contribuiu para aumentar o volume de ácido no rio. A solução correta foi derramar uma solução básica, de hidróxido de cálcio, sobre a área com o propósito de neutralizar o efeito corrosivo do ácido, que já havia queimado toda a vegetação das margens da rodovia.”
Diante do mencionado no texto, e com auxilio dos dados tabelados: 
Dados: a 25ºC, Ka= 1,5. 10-2 ; Kw= 1,01.10-14;
a) Escreva a reação de neutralização balanceada;
b) Escreva a expressão da constante de equilíbrio; 
c) Calcule a constante do reagente adicionado na área do acidente;
d) Neste caso, há possibilidade de ocorrer uma hidrólise salina? Justifique sua resposta .
Questão: O amoníaco, matéria-prima de compostos para a produção de fertilizantes (80%) e explosivos (5%), pode ser fabricado pelo processo de Haber, a partir de nitrogênio do ar, segundo a reação: N2 (g) + 3H2 (g) ( 2NH3 (g) ; ΔH= -46,1 KJ/mol.
Segundo Haber, o rendimento da produção de amônia (NH3 ) varia com a pressão e a temperatura do sistema, e obedece o princípio de Le Chatelier.
a)Explique como deve ser alterada a pressão total sobre o sistema, para que aumente o rendimento de NH3;
b)Explique por que uma elevação na temperatura, depois que o sistema atingiu o equilibrio, diminui o rendimento da reação de NH3.
 
3- Questão: Determine Kp, a partir dos seguintes dados de pressão (bar) no equilíbrio, para a seguinte reação: 
NH4HS (s) ( NH3 (g) + H2S (g)
Dados: P (NH3) P (H2S)
	 0,307 0,307
		0,364 0,258
		0,539	 0,174
4-Questão: Sabe-se que a energia livre de uma dada reação indica se esta é espontânea ou não-espontânea. Baseado no comportamento da reação de produção da amônia: N2 (g) + 3H2 (g) ( 2NH3 (g)
a) Calcule a energia livre da reação, quando as pressões parciais de N2, H2, e NH3 forem iguais a 4,2 bar, 1,8 bar e 21 bar, respectivamente, na temperatura de 400K. Dados: Para essa reação, K= 41 em 400K.
	b) Diga se essa reação favorece a formação de reagentes, produtos ou está em equilíbrio. Isto é, qual é a direção (espontânea ou não) da reação? Justifique com a representação gráfica .
5- Questão: As reações de hidrólise das reações abaixo RESULTAM em soluções com faixa de pH :
	a) NaBr + H2O ( 	NaOH + 	HBr; 
 b) NaHCO3 + H2O ( 	NaOH	 + HCO3	+ H+
 c) Ag2SO4 + H2O ( 	2 Ag	+ HSO4-	+ OH-
 d) KCN + H2O (	KOH	+ HCN
EQUAÇÕES : 
V1N1= V2N2
pH = - log [H+] ; 
pH = pKa + log Cs/Ca (Tampão ácido) ; 
pH = ½ pKa – ½ log Ca (ác. Fraco); 
pH = 7 - ½ pKb – ½ log Cs (sal ácido); 
pH = 7 + ½ pKa + ½ log Cs (sal básico); 
pH = 14 - ½ pKb + ½ log Cb (Base fraca); 
pH = 14 - pKb - log Cs/Cb (Tampão Básico);
 ΔGr = ΔGrº + RT ln Q 
 ΔGrº = - RT ln K 
R= 8,314 J.K-1.mol -1 
�