Lista de Exercícios 3 QGT

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t(s) 0 1000 2000 3000 4000 
P (mmHg) 820 572 399 278 194 
 
t(s) 0 1200 3000 3900 9000 
muréia (g) 0 7,0 12,1 13,8 17,7 
 
cA (10
-3 
mol/l) 5,0 8,2 17 30 
ro (10
-7 
mol/l.s) 3,6 9,6 41 130 
 
Lista de Exercícios 3 – Química Geral Teórica – Professor: Thiago Rosa Sampaio 
 
1- A variação na pressão parcial do azometano na reação CH3N2CH3(g) → CH3CH3(g) + 
N2(g), foi monitorada ao longo do tempo, a 600 K, fornecendo os resultados abaixo. Determine a 
ordem da reação e obtenha sua constante de velocidade. 
 
(R: 1ª ordem; 3,6x10-4s-1.) 
 
2- Os dados abaixo foram obtidos da reação de formação da uréia a partir do cianato de 
amônio (NH4CNO → NH2CONH2). Inicialmente, 22,9 g de cianato de amônio for dissolvidos em 
quantidade de água suficiente para preparar 1 litro de solução. Determinar a ordem da reação, a 
constante de velocidade e a massa de cianato de amônio após 300 min. 
 
(R: 2ª ordem; 0,983 mL/mol.s; 2,94g) 
 
3- A velocidade de uma reação depende da concentração de uma substância A conforme a 
tabela abaixo. Determinar a ordem da reação em relação a A e calcular a constante de velocidade. 
 
(R: 2ª; 1,4 x10-2 l/mol.s) 
 
 
4- Escreva as expressões de equilíbrio, Kc e Kp, para cada uma das seguintes reações 
abaixo: 
 
a) CO(g) + Cl2(g) ⇆ COCl(g) + Cl(g) 
b) H2(g) + Br2(g) ⇆ HBr(g) 
c) H2S(g) + O2(g) ⇆ SO2(g) + H2O(g) 
 
5- Utilizando os dados coletados a 460°C e apresentados abaixo, determine Kc e Kp para a 
reação (não balanceada): H2(g) + I2(g) ⇆ HI(g). 
(R: Kc = 2,9x103 = Kp) 
 
[H2] (mol/L) [I2] (mol/L) [HI] (mol/L) 
3,84 x 10-3 1,52 x 10-3 0,0169 
 
 
 
 
 
 
 
6- Utilizando os dados coletados a 24 °C e apresentados abaixo, determine Kc e Kp para a 
reação (não balanceada): NH4HS(s) ⇆ NH3(g) + H2S(g). Dado: R = 8,31 x 10
-2
 bar L K
-1 mol-1 
(R: Kc = 9,38x10-2 e Kp = 1,54x10
-4) 
 
PNH3 (bar) PH2S (bar) 
0,539 0,174 
 
7- Em uma mistura contendo H2, I2 e HI em equilíbrio na fase gasosa a 500 K, [HI] = 
2,21 x 10-3 M e [I2] = 1,46 x 10
-3 M. Calcule a concentração de H2. Considere Kc = 160 para a 
reação: H2(g) + I2(g) ⇆ HI(g). 
(R: [H2] = 2,09x10
-5
 mol L
-1) 
 
8- A 500 K, Kp = 160 para a reação H2(g) + I2(g) ⇆ HI(g). Nesta mesma 
temperatura, a análise da mistura a 500 K mostrou que pH2 = 0,20 bar, pI2 = 0,10 bar e 
pHI = 0,10 bar. Diga se a reação se encontra em equilíbrio e, caso não esteja, diga a 
tendência da reação. 
(R: Q = 0,5. A reação vai tender a formação de produtos pois Q<Kp) 
 
 
9- Um balão de reação de 500 mL, em 700 K, contém 1,20 x 10-3 M de SO2(g), 5,0 x 10
-4 
M de O2(g) e 1,0 x 10
-4 M de SO3(g). Sabe-se que nesta temperatura Kc = 1,7 x 10
6 para a 
reação (não balanceada) SO2(g) + O2(g) ⇆ SO3(g). Diga se a reação se encontra em 
equilíbrio ou se ela tende a formar mais reagentes ou produtos. 
(R: Q = 8,33. A reação vai tender a formação de produtos Q<Kc) 
 
 
10- Uma amostra de 25,0 g de carbamato de amônio – NH4(NH2CO2), foi colocado em um 
frasco de 0,250 L sob vácuo e à 25 °C. No equilíbrio, o frasco continha 17,4 mg de CO2. Qual é 
o valor de Kc para a decomposição do carbamato de amônio em amônia e dióxido de 
carbono, segundo a reação (não balanceada) NH4(NH2CO2)(s) ⇆ NH3(g) + CO2(g)? 
(R: Kc = 1,58316x10
-8) 
 
11- A 500 K, a constante de equilíbrio, Kc, é igual a 0,61 para a reação PCl5(g) ⇆ PCl3(g) 
+ Cl2(g). Sabendo que foram colocados 2,0 g de PCl5 em um balão de 300 mL, determine a 
percentagem dessa substância que se decompõe à 500 K. 
(R: 95,31% do PCl5 se decompôs em PCl3 e Cl2) 
 
 
12- Conceitue o princípio de Lê Chatelier e explique o que os fatores externos são capazes 
de perturbar o equilíbrio de um sistema com relação: concentração, temperatura, e pressão. 
 
13- Indique para as reações em equilíbrio químico abaixo, todas as providências possíveis 
de acordo com a Lei de Lê Chatelier que poderiam ser tomadas para aumentar o rendimento 
dos produtos. 
 
a) 3 H2(g) + 1 N2(g) ↔ 2 NH3(g) H=-22,0 kcal 
b) 1 H2(g) + 1 I2(g) ↔ 2 HI(g) H=+12,4kcal 
c) 3 O2(g) ↔ 2 O3(g) H= - 68kcal 
14- Calcule o produto de solubilidade das seguintes substâncias: 
 
a) A3B2 , S = 1,0 x 10
-5 mol/L. (R: Kps = 1,08x10
-23) 
b) SrF2 , S = 8,5 x 10
-4 mol/L. (R: Kps = 2,46x10
-9) 
c) Ce(IO3)3 , S = 1,85 x 10
-3 mol/L. (R: Kps = 3,16x10
-10) 
d) Cloreto de prata , S = 1,94 x 10-4 g/100 mL e MM = 143,32 g/mol. (R: Kps = 1,83x10
-10) 
 
 
15- Quantos gramas de iodato de chumbo(II) se dissolvem em 200 mL de solução 
aquosa? KpsPb(IO3)2 = 2,6 x 10
-13 ; MMPb(IO3)2 = 556,99 g/mol. 
R: 4,479x10-3 g ou 4,479 mg de Pb(IO3)2 
 
16- Haverá formação de precipitado de sulfato de chumbo quando 100 mL de solução 
0,0030 mol/L de Pb(NO3)2 são misturados com 400 mL de solução 0,01 mol/L de 
Na2SO4? KpsPbSO4 = 1,9 x 10
-8. (R: Qps = 4,8x10
-6, haverá precipitação pois Qps > Kps) 
 
17- A 25 °C, 250 mL de uma solução saturada de carbonato de cálcio contém 1,7325 x 
10-2 g do sal. Calcule o produto de solubilidade do carbonato de cálcio (MM = 100,09 
g/mol). (R: Kps = 4,79x10
-7) 
 
18- Determine a massa de íons chumbo (MM = 207,2 g/mol) e de íons iodeto (MM = 
126,9 g/mol) presentes em 5,0 mL de um solução saturada de iodeto de chumbo (II) – 
Kps = 8,7 x 10-9. (R: Pb2+ = 1,34229 mg e I
- = 1,644175 mg) 
 
 
19- Calcule o pH para: 
a)Solução de HClO4 6 x 10
-5 mol L-1 (R:4,22) 
b) Solução de NaOH 0,077 mol L-1 (R:12,89) 
20- Calcule a concentração de H3O
+ e OH- para: 
a) Fluido estomacal, cujo pH é cerca de 1,7 (R: 2 x 10-2 e 5 x 10-13) 
b) Fluido pancreático, cujo pH é cerca 8,2 (R: 6,3 x 10-9 e 1,60 x 10-6) 
21- Escreva as reações de Bronsted das espécies descritas em cada item com água (paras 
as duas espécies), indicando qual espécie de cada par é o ácido (base) mais forte: 
a) ácidos: HF(Ka=7x10-4) ou HClO (Ka=3x10-8) (R: HF é o ácido mais forte) 
b) bases: C8H5CO3
- (Kb=7,7x10-10) ou ClO-(Kb=2,9x10-7) (R: ClO- é base mais forte) 
c) bases: H2PO4
- (Kb=1,13x10-12) ou HCO3
-
 (Kb=2,4x10
-8) (R: HCO3
- é a base mais forte) 
d) ácidos: HNO2 (Ka=4,5x10
-4) ou H2PO4
- (Ka=1,6x10-7) (R: HNO2 é o ácido mais forte) 
 
22- Calcule o pH das soluções a seguir: (obs: verifique se as aproximações são plausíveis) 
a) ácido lático (CH3CH(OH)COOH) 0,2 mol L
-1 (Ka =1,4x10-4) (R:2,28. O cálculo exato deve ser 
realizado) 
b) ácido fórmico (HCOOH) 0,15 mol L-1 (Ka =1,8x10-4) (R:2,29) 
c) metilamina (CH3NH2) 0,2 mol L
-1 (Kb =4,55x10-4) (R:12,0) 
d) amônia (NH3) 0,1 mol L
-1(Kb =1,8x10-5) (R:11,1) 
23- Classifique as soluções dos sais a seguir em ácidas, neutras ou básicas (Caso tenha 
necessidade, utilize um tabela de Ka e Kb). Justifique sua resposta apresentando a equação de 
hidrólise quando a solução for ácida ou básica. 
a) Ba(NO2)2 (R: básica) 
b) CoCl3 (R: ácida) 
c) KNO3 (R: neutra) 
d) NH4NO3 (R: ácida) 
e) Na2CO3 (R: básica) 
f) AlCl3 (R: ácida) 
24- Calcule o pH das soluções salinas a seguir: 
a) NH4Cl 0,15 mol L-1 (KaNH4+=5,6x10
-10) (R: 5,03) 
b) CH3NH3Cl 0,10 mol L-1 (KaCH3NH3+=2,22x10
-11) (R: 5,82) 
c) KC6H5COO 0,10 mol L-1(KaC6H5COOH=6,3x10
-5) (R: 8,60) 
d) KF 0,02 mol L-1 (KaHF=7,2x10
-4) (R: 7,73) 
e) KCN 0,15 mol L-1 (KaHCN=4,0x10
-10) (R: 11,30) 
25- O que é uma solução tampão e como ela funciona? Explique também o porquê de 
uma solução de ácido acético manter seu pH praticamente constante com pequenas adições 
de base forte, mas tem seu pH alterado quando pequenas quantidades de ácido fortes sãoadicionados a mesma. 
 
26- Calcule o pH das soluções tampões a seguir: 
a) Constituída por NaCH3CO2 0,04 mol L
-1 e CH3COOH 0,08 mol L
-1 (Ka=1,8x10-5) (R:4,45) 
b) Constituída por NH4Cl 0,04 mol L
-1 e NH3 0,03 mol L
-1 (Kb=1,8x10-5) (R:9,13) 
c) Constituída por HNO2 0,15 mol L
-1 e NaNO2 0,20 mol L
-1 (Ka=4,5x10-4) (R:3,47) 
27- Calcule a razão da base conjugada e do ácido para obter o pH das soluções a seguir: 
a) Acetato de sódio e ácido acético pH 5,25 (Ka=1,8x10-5) (R:3,2) 
b) Benzoato de sódio e ácido acético pH 3,5 (Ka=3,16x10-4) (R:0,2) 
28- Calcule o pH de 1 L da solução tampão do exercício 8 a após a adição de 0,02 mol de 
HCl à mesma. Desconsiderar a diluição. (R:4,05) 
 
29- Calcule o pH de 1 L da solução tampão do exercício 8 a após a adição de 0,04 mol de 
NaOH à mesma. Desconsiderar a diluição. (R:5,05) 
 
 
30- Descreva resumidamente: oxidação, redução, ponte salina, equação de Nernst, 
potencial padrão de oxidação, potencial padrão de redução. 
 
31- Para cada item, indique quem sofreu oxidação, quem sofreu redução, quem é o 
agente redutor, quem é o agente oxidante. Escreva também as semi-reações de oxidação e 
redução, indicando quantos elétrons são transferidos em cada semi-reação. 
a) Ce+4 + Fe+2 →Ce+3 + Fe+3 
b) Sn+2 + 2HgCl2 → Sn
+4 + Hg2Cl2 + 2Cl
- 
c) I2 + 2S2O3
-2→ 2I- + S4O6
-2 
d) 4Fe+3 + 2NH2OH → 4Fe
+2 +N2O + 4H
++H2O 
e) Cr2O7
-2 +6 Fe+2 + 14H+ → 2 Cr+3+ 6Fe+3 + 7H2O 
 
32- Escreva as expressões de equilíbrio em termos de concentração de cada uma das 
equações do exercício anterior 
Através dos valores de potencial de redução responda os itens 33 e 34 
Cr+3(aq) + 3e → Cr(s) Eº=-0,744V 
Cl2(g) + 2e → 2Cl
-
(aq) 
 Eº=1,359V 
Zn+2(aq) + 2e → Zn(s) Eº=-0,763V 
Na+(aq) + e → Na(s) Eº=-2,714V 
33- Qual das quatro substâncias é o agente oxidante mais forte? (Cl2) 
34- Qual das quatro substâncias é o agente redutor mais forte? (Na) 
 
35- Calcule o valor do potencial e valor para a variação da energia livre de Gibbs padrão 
para a reação. O processo é espontâneo? (Eº=0,744V, espontâneo G<0) 
Cl2(g) + 2I
-
(aq) → 2Cl
-
(aq) + I2(g) 
Cl2(g) + 2e → 2Cl
-
(aq)
 Eº=1,359V 
I2(g) + 2e → 2l
-
(aq) 
 Eº=0,65V 
Através dos valores de potencial de redução responda os itens 36 e 37 
Zn+2 + 2e → Zn Eº=-0,76V 
Cu+2 + 2e → Cu Eº=0,34V 
Ce+4 + e → Ce+3 Eº=1,47V 
Fe+3 + e → Fe+2 Eº=-0,73V 
Co+2 + 2e → Co Eº=-0,277V 
Hg+2 + 2e → Hg Eº=0,79V 
Ag+ + e → Ag Eº=0,799V 
O2 + 4H
+ + 4e → 2H2O 
 Eº=1,229V 
36- Escreva a reação de oxidação-redução que ocorrerá entre as substâncias e determine 
a constante de equilíbrio para está reação a 25ºC. 
a) Quando Zn sólido é colocado em solução de CuCl2 (1,53x10
37) 
b) Quando uma solução de Ce+4 é mistura a outra de Fe+3(3,22x1012) 
37- Calcule o potencial das seguintes células: 
a) Zn|Zn+2(0,0955M)||Co+2(6,78x10-3M)|Co (0,452V) 
b) Pt|Fe+3(0,131M),Fe+2(0,0681M)||Hg+2(0,0671M)|Hg (0,0084V) 
c) Ag|Ag+(0,1544M) ||H+(0,0794M)|O2(1,12atm), Pt (0,413V)