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30017 – Físico-química I – 2014/B Lista de Exercícios 6 – Equilíbrio químico I (respostas) 1. Sim, no quarto e no quinto diagrama, as quantidades relativas (concentrações) de A e B são constantes. Apesar de a reação estar caminhando, as velocidades de A B→ e B A→ são iguais. 2. (a) 3 1 q 2d e 1 1 i 4, 2 10 s 1,5 10 s 2,8 10kK k − − − − − × ×= = = × (b) Uma vez que d ik k< , para que as duas velocidades sejam iguais, [A] deve ser maior do que [B]. 3. (a) A lei da ação de massas expressa a relação entre as concentrações dos reagentes e produtos no equilíbrio para qualquer reação. 2 2 NOBr eq NO Br p K p p = × (b) A expressão da constante de equilíbrio é uma equação algébrica em que as variáveis são as concentrações dos produtos e reagentes no equilíbrio para uma reação específica. A constante de equilíbrio é um número; ela é a razão calculada para a expressão de equilíbrio para uma reação química em particular. 4. ( ) 2 2N O NO eq 3 NO , homogêneo p p K p × =(a) ( ) ( ) 2 2 4 2 4 CS H eq 2 CH H S , homogêneo p p K p p × = × (b) ( ) 4 4 CO eq Ni(CO) , heterogêneo p K p =(c) eq [H ] [F ] , homogêneo [HF] K + −× =(d) 2 eq 2+ [Ag ] , heterogêneo [Zn ] K + =(e) 5. (a) Principalmente reagentes (Keq << 1). (b) Principalmente produtos (Keq >> 1). 6. (a) 3eq 21 2,4 10 4,2 10K −× = ×= . (b) O equilíbrio favorece o SO3 a essa temperatura. 7. (a) eq 1 0,1 , 312 8 9K = = . (b) ( ) 2 eq 20,112 1,25 10K −= = × . (c) ( )2eq 1 0,11 92 7 ,7K = = . 8. (a) ( )1 22eq 1, 2 10 0,11K −= × = . (b) ( ) 22 eq 41, 2 10 1,4 10K −−= × = × . (c) ( )2eq 32 6,9 101 1,2 10K − −×= × = . 9. (a) 2 4 O eq 2 2 [Hg] [Hg O] p K ⋅ = . (b) A concentração em quantidade de matéria, a razão entre a quantidade de matéria e o volume ocupado pela substância são uma constante para sólidos e líquidos puros. (c) 2eq O K p= . 10. ( ) ( ) 2 2H 2I eq 2 2 HI 0,0274 0,0274 0,202 1,84 10 p p K p −× × ×= = = 11. ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 2 NOCl eq 2 2 NO Cl 0, 28 0,095 0,171 51 p K p p = = = × × 12. (a) NO 0,10 molnRTp V = = 0,082 atm L× ⋅ 1K−⋅ 1mol− 300 K× 1,0 L 2, 46 atm= 2H 0,50 molnRTp V = = 0,082 atm L× ⋅ 1K−⋅ 1mol− 300 K× 1,0 L 12,3 atm= 2H O NO 2,46 atmp p= = 2NO( )g + 22H ( )g 2N ( )g + 22H O( )g Inicial 2,46 atm 12,3 atm 0 atm 2,46 atm Variação -0,93 atm -0,93 atm +0,465 atm +0,93 atm Equilíbrio 1,53 atm 11,37 atm 0,465 atm 3,39 atm (b) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 2 2 2 N H O eq 2 2 22 NO H 0,465 3,39 5,3438265 302,62429521,53 0,0176 11,37 p p K p p × × = = = = ×× 13. (a) 2CO 0,200 molnRTp V = = 0,082 atm L× ⋅ 1K−⋅ 1mol− 500 K× 2,00 L 4,10 atm= 2H 0,1000 molnRTp V = = 0,082 atm L× ⋅ 1K−⋅ 1mol− 500 K× 2,00 L 2,05 atm= 2H O 0,1600 molnRTp V = = 0,082 atm L× ⋅ 1K−⋅ 1mol− 500 K× 2,00 L 3,28 atm= 2CO ( )g + 2H ( )g CO( )g + 2H O( )g Inicial 4,10 atm 2,05 atm 0 atm 3,28 atm Variação -0,23 atm -0,23 atm +0,23 atm +0,23 atm Equilíbrio 3,87 atm 1,82 atm 0,23 atm 3,51 atm (b) 2 2 2 CO H O eq CO H 0,23 3,51 3,87 0,11 1,82 p p K p p × × = = = × ×
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