lista4 fscqmc1

Prévia do material em texto

LISTA DE EXERCÍCIOS 4
UNIDADE 6 :: Equilíbrio Material: Equilíbrio Químico 
As respostas estão em parênteses quando disponíveis.
Obs: considere comportamento de gás ideal, exceto se for indicado o contrário.
1. Dê o valor do coeficiente estequiométrico para cada espécie na reação
C3H8 (g) + 5 O2 (g) → 3 CO2 (g) + 4 H2O (l).
2. Escreva a condição de equilíbrio de reação para N2 (g) + 3 H2 (g) ⇌ 2 NH3 (g) em um
sistema fechado.
3. Suponha que na reação 2 O3 → 3 O2, um sistema fechado inicialmente contém 5,80
mol de O2 e 6,20 mol de O3. Após certo tempo, 7,10 mol de O3 está presente. Qual é ξ
neste tempo? [– 0,45 mol]
+ EXERCÍCIOS ATKINS: 3.11(a), 3.12(a), 3.14(a) e 3.19(a).
4. Se 0,1500 mol de O2 (g) é colocado em um recipiente vazio e o equilíbrio é alcançado
a 3700 K e 895 torr, encontra-se que 0,1027 mol de O (g) está presente. Encontre K°P
and ΔG° para O2 (g) ⇌ 2 O (g) a 3700 K. Assuma comportamento de gás ideal.
[0,634, 14 kJ/mol]
5. Se 0,1500 mol de O2 (g) é colocado em um recipiente de 32,80 L e o equilíbrio é
alcançado a 4000 K, encontra-se que a pressão é 2,175 atm. Encontre K°P e ΔG° para O2
(g) ⇌ 2 O (g) a 4000 K. Assuma comportamento de gás ideal. [2,22; 26,6 kJ/mol]
6. Use Gm (p2) = Gm (p1) + RT ln (P2/P1) para calcular ΔG quando a pressão de 3,00 mol
de um gás ideal puro é isotermicamente diminuída de 2,00 bar para 1,00 bar a 400 K.
[–6,9 kJ/mol]
7. Verdadeiro ou falso? (a) O potencial químico de um gás ideal i em uma mistura de
gás ideal na temperatura T e pressão parcial Pi é igual ao potencial químico do gás puro
i na temperatura T e pressão Pi. (b) μ de um gás ideal puro vai a –∞ à medida que P →
0 e vai para +∞ à medida que P → +∞. (c) A entropia de uma mistura de gases N2 e O2
(assumindo como ideais) é igual à soma das entropias dos gases puros, cada um à
mesma temperatura e volume da mistura.
8. Para a reação em fase gasosa 2 SO2 + O2 ⇌ 2 SO3, observa-se que as frações molares
para uma certa mistura de equilíbrio a 1000 K e 1767 torr são x(SO2) = 0,310, x(O2) =
0,250 e x(SO3) = 0,440. (a) Encontre K°P and ΔG° a 1000 K, assumindo o
comportamento de gases ideais. (b) Encontre Kp a 1000 K. (c) Encontre K°c a 1000 K.
[(a) 3,42; – 10,2 kJ/mol]
9. Um experimento coloca 15,0 mmol de A e 18,0 mmol de B em um frasco. O frasco é
aquecido a 600 K, e o equilíbrio em fase gasosa A + B ⇌ 2 C + 3 D é estabelecido. A
mistura em equilíbrio é encontrada com pressão 1085 torr e contendo 10,0 mmol de C.
Encontre K°P and ΔG° a 600 K, assumindo comportamento de gases ideais.
[0,0709; 13,2 kJ/mol]
10. Um frasco de 1055 cm³ foi evacuado, e 0,01031 mol de NO e 0,00440 mol de Br 2
foram colocados no frasco; o equilíbrio 2 NO(g) + Br2 (g) ⇌ 2 NOBr (g) foi
estabelecido a 323,7 K, e a pressão final foi medida como 231,2 torr. Encontre K°P e
ΔG° a 323,7 K, assumindo comportamento de gases ideais. (Dica: Calcule ntot.)
[24; – 8,55 kJ/mol]
11. A reação N2 (g) ⇌ 2 N(g) tem K°P = 3 x10 a 4000 K. Uma certa mistura gasosa a⁻⁶
4000 K tem pressões parciais P(N2) = 720 torr, P(N) = 0,12 torr e P(He) = 320 torr. A
mistura está em equilíbrio? Caso contrário, a quantidade de N(g) irá aumentar ou
diminuir à medida que o sistema alcança o equilíbrio a 4000 K em um volume fixo? 
12. Verdadeiro ou falso? (a) Se ΔG°300 para a reação 1 é menor que ΔG°300 para a reação
2, então K°P,300 para a reação 1 deve ser maior que K°P,300 para a reação 2. (b) Se ΔG°300
para a reação 1 é maior que ΔG°400 para a reação 1, então K°P,300 para a reação 1 deve ser
menor que K°P,400 para a reação 1.
13. A energia de Gibbs padrão de reação da reação N2 (g) + 3 H2 (g) → 2 NH3 (g) é
–32,9 kJ mol ¹ a 298 K. Qual é o valor de ⁻ ΔrG quando Q é igual a (a) 0,010, (b) 1,0, (c)
10,0, (d) 100.000, (e) 1.000.000?