Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
1ª Questão - Complete a Tabela abaixo para a reação: 2R(g) + 3S(g) produtos. Sabendo que as ordens de reação em relação a R e S são respectivamente de primeira e segunda ordem 2 ]][[ SRkv Experimento [R] (mol/L) [S] (mol/L) K (L2/mol2.min) Velocidade (mol/L/min) 1 0,200 0,200 0,149 ------------ 2 ----- 0,633 0,42 0,833 3 0,050 0,0911 ------ 0,00624 Experimento [R] (mol/L) [S] (mol/L) K (L2/mol2.min) Velocidade (mol/L/min) 1 0,200 0,200 0,149 1,192x10-3 2 4,950 0,633 0,42 0,833 3 0,050 0,0911 15,04 0,00624 2ª Questão - Para a reação 4A(g) + 3B (g) 2C(g) as velocidades da reação foram determinadas em diferentes experimentos Experimento [A] inicial em mol/L [B] inicial em mol/L Velocidade (mol/L min) 1 0,100 0,100 5,00 2 0,300 0,100 45,00 3 0,100 0,200 10,00 4 0,300 0,200 90,00 a)Qual a ordem de reação para cada reagente? b)Escreva a lei de velocidade? c)Determine o valor de 1 2 1 ) 2,0 1,0 ( 00,10 00,5 )2,0()1,0( )1,0()1,0( 3 1 y k k Exp Exp y yx yx 2 9 1 ) 3,0 1,0 ( 00,45 00,5 )1,0()3,0( )1,0()1,0( 2 1 x k k Exp Exp x yx yx y= 1 x = 2 ][][ 2 BAkv k = 5000 3º Questão - As imagens abaixo representam uma reação A ➝ B no início e após certo tempo. O gráfico representa o comportamento da velocidade dessa reação em relação à concentração de A. Considerando a constante de velocidade igual a 0,01 s- 1, determine quanto tempo passou entre as duas imagens. Cinética de 1ª ordem!! t1/2 t1/2 s k t 3,69 2ln 2 1 Tempo total = 138,6 segundos 4º Questão – A velocidade relativa da reação A + B produtos nos recipientes abaixo são 1:1:4:4. As esferas pretas representam as moléculas A, e as esferas brancas representam B. a) Qual a ordem de reação em A e B? b) Qual a ordem total da reação? Escreva a lei de velocidade. . Ao passar de a) para b) dobrou-se a concentração de A e a velocidade não foi alterada (1:1) então A tem ordem zero. Ao analisar a) e c) dobrou-se a concentração de B e a velocidade Quadruplicou então a ordem de reação de B é 2. V=k[B]2 5º Questão – 5. As velocidades iniciais listadas na tabela abaixo foram medidas numa solução de metanol para a seguinte reação: C2H4Br2 + 3I - C2H4 + 2Br - + I3 - a) Qual a expressão da lei da velocidade? b) Qual o valor da constante de velocidade? c) Qual a velocidade inicial quando a concentração dos dois reagentes é de 0,150M? a)V1 = 6,45x10 -5= k[0,127]n[0,102]m V2/V1 2,7 = 2,7n n=1 (primeira ordem em relação a C2H4Br2 Como V2 = 1,74x10 -4= k[0,343]1[0,102]m V3 = 1,26x10 -4= k[0,203]1[0,125]m 0,82 = 0,82m m= 1 primeira ordem b)Para calcular k 1,74x10-4 1,74x10-4= k[0,343]1[0,102]1 k= 5 x 10-3 c) v= 5 x 10-3[0,150]1[0,150]1 V= 1,12 x 10-4 M/s 6º Questão – Os dados para a reação H2PO4 - (aq) + OH - (aq) HPO4 2- (aq) + H2O (l) são dados na Tabela a seguir: a) Qual a lei de velocidade para esta reação? b) Qual o valor de k? c) Qual a concentração de H2PO4 - no Experimento 4? a)V1 =0,0020= k[0,00030] n[0,0004]m V2 = 0,0080= k[0,0030] 1[0,00080]m V2/V1 4 = 2n n=2 (segunda ordem em relação a OH- Como V1 = 0,0020= k[0,00030] n[0,0004]m V3 = 0,0060= k[0,00090] n[0,0004]m dividindo v3/v1 3=3m m= 1 primeira ordem em relação a H2PO4 - b)Para calcular k 0,0020= k[0,0003]1[0,0004]2 k= 4,2 x 1018 M-2min-1 c) 0,0020= 4,2 x 1018 [x]1[0,00033]2 [H2PO4 - ]= 4,6 x 10-15 M/s 7º Questão –O diagrama abaixo ilustra a reação de primeira ordem A B. Com base nessas informações, responda: a) qual é a constante de velocidade da reação? b) quantas moléculas de A e de B estão presentes em t=20s e t=30s a) Em 10 s a concentração de A reduziu a metade então 10 s é o tempo de Meia vida t1/2= 0,693/k=10 K=0,0693 b) Em 20 s teremos 2 t1/2 então A= 4 e B = 12 Em 30 s teremos 3 t1/2 então A=2 e B=16 8º Questão –Os dados abaixo foram coletados para a reação: CH3Cl(g) + 3Cl2(g) CCl4(g) + 3HCl(g) Escreva a expressão para a lei de velocidade e determine a constante de velocidade e a ordem global dessa reação. a)V1 =0,0143= k[0,050] n[0,050]m V2 = 0,0290= k[0100] n[0,050]m Dividindo V2/V1 2= 2n n=1 primeira ordem em relação a CH3Cl a)V3 =0,0810= k[0,200] n[0,100]m V2 = 0,0290= k[0100] 1[0,050]m Dividindo V3/V2 2,8 = 2m m= 1,5 ou 3/2 V=K[CH3Cl][Cl2] 1,5 ordem global = 2,5 0,0143 = k (0,05)(0,05)1,5 k= 2,55 x 105 9º Questão –O gráfico abaixo apresenta dados para a decomposição da amônia (NH3) em H2 e N2 ao entrar em contato com um fio de platina quente (k = 2,8x10 -2 mol L-1 s-1). Determine a concentração inicial de amônia. 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 0 1 2 3 4 5 6 [N H 3] t/[ N H 3] 0 Tempo em segundos Ordem Zero pela análise do gráfico. então quando [NH3]t/[NH3]0 = 0,5 temos o tempo de meia vida= 3,5 s No tempo de meia vida [NH3]t = [NH3]0 /2 [NH3]t - [NH3]0 = -kt [NH3]0 /2 - [NH3]0 = -kt1/2 -1/2 [NH3]0 = -2,8x10 -2 x 3,5 [NH3]0 = 0,196 M 10º Questão - A decomposição do peróxido de hidrogênio é uma forma de obtenção de oxigênio: 2H2O2 (l) 2H2O (l) + O2 (g). Esta é uma reação de primeira ordem com uma constante de velocidade de 0,0410 min-1. (a) Se no início da decomposição houver 3,0% de H2O2, qual será sua concentração após 30 minutos? (b) Qual é o tempo da primeira meia vida da decomposição da amostra?. min9,16 2ln 2 1 k t 42,3 ][ ][ 23,1 ][ ][ ln ][ ][ ln 22 022 022 22 022 22 t tt OH OH OH OH kt OH OH [H2O2]t = 0,88% 11º Questão - A dimerização do tetrafluoroetileno (C2F4) a 430K processa-se de acordo com a seguinte lei de velocidade: v = 1,6 x 10-3M-1s-1[C2F4] 2. A) 0,80 mols de C2F4é injetado em uma câmera de reação de 1L a 430K. Quanto restará de C2F4 após 1 hora? B) Qual é a meia vida da reação? t = 1 hora = 3600 s kt RR 0][ 1 ][ 1 2ª ordem a) 0,14mol [R] = ½ [R]0 b) 781,25 s 12º Questão - O cianato de amônio, NH4NCO, sofre rearranjo em água, formando ureia, (NH2)2CO: NH4NCO(aq) (NH2)2CO(aq) Decida se a reação acima é de primeira ou de segunda ordem e calcule: a) o valor de k para esta reação; b) a meia vida; c) [NH4NCO] depois de 12h. min9,16 2ln 2 1 k t 0 100 200 300 400 500 600 -2,2 -2,0 -1,8 -1,6 -1,4 -1,2 -1,0 -0,8 -0,6 ln [N H 4 N C O ] t (min) lnA 0 100 200 300 400 500 600 2 3 4 5 6 7 8 9 1 /[ N H 4 N C O ] t (min) 1A a)Pelo gráfico a reação é de segunda ordem b) t1/2= 1/k[NH4NCO]0 k= inclinação k= 2,70-2,18/45-0 k=0,012 t1/2= 1/0,012x0,458= 182 min 13º Questão - A decomposição do éter dimetílico gasoso sob pressões comuns é de primeira ordem. Sua meia vida é de 25 min a 500°C. CH3OCH3(g) CH4(g) + CO(g) + H2(g) a) partindo de 8,0g de éter dimetílico, que massa (em gramas) restará após 125minutos? b) que fração (%) do éter dimetílico original restará após 150minutos? 028,0 2ln 2 1 k k t gx e xx t 25,0 031,0 8 125.028,0 8 ][ ln 46,3 %15 015,0 1 150.028,0 1 ][ln 2,4 x e xx t 14º Questão - Considerando dados experimentais para a reação: A ↔ 2B + C três diferentes gráficos foram preparados utilizando concentrações expressas em mol/L. a) Qual a ordem de reação relativa a A e qual a concentração inicial de A? b) Qual a concentração de A após 9 s? c) Quais as primeiras três meias-vidas para esse experimento? 2ª ordem 1/[A] versus t linear 9s [A] = 1/100 15º Questão - O Composto Xe(CF3)2 se decompõe a Xe elementar em uma reação de primeira ordem, com uma meia vida de 30 min. Se você coloca 7,50 mg de Xe(CF3)2 em um tudo de ensaio, quanto tempo será necessário para que reste 0,25 mg de Xe(CF3)2? 1 2 1 min023,0 2ln k k t min8,147 023,040,3.023,0 5,7 25,0 ln t tt 16º Questão - Em uma dada reação, 70 g de uma amostra impura de NO2 sofreu decomposição, em um sistema reacional de 5L, de acordo com a reação: 2 NO2(g) 2 NO(g) + O2(g) Após o tempo de meia vida (t1/2 = 230s), observou-se que havia 41,48g da amostra original. Considerando que a reação é de primeira ordem determine a massa de NO2 após 6 min de reação. Massa de NO2 na amostra original = 57,04 g R: 19,37g AMOSTRA ORIGINAL ½ AMOSTRA ORIGINAL t1/2 70g 41,48g Consumo 28,52g NO2 3 2 12 1 100,3 2ln2ln x t k k t 17º Questão - Um antibiótico é metabolizado no organismo obedecendo a uma cinética de primeira ordem. A constante de velocidade para esse metabolismo em um individuo de 70kg é igual a 3,0x10-5 s-1. Quantos comprimidos o indivíduo deve tomar por dia para manter a concentração do antibiótico em 200mg por 100 kg? (obs: cada comprimido contem 400mg do antibiótico) R: aprox. 2 comprimidos por dia 200mg ------------- 100 Kg x ------------- 70 Kg x = 140 mg (massa após o 1º metabolismo) txktkt comprimidom comprimidom )103(05,1 400 140 ln )( )( ln 5 0 t1 = 9,7 horas txktkt comprimidom comprimidom )103(35,1 540 140 ln )( )( ln 5 0 t2 = 12,5 horas 18º Questão - A decomposição térmica da fosfina (PH3) em fósforo (P4) e hidrogênio molecular é uma reação de primeira ordem. A meia-vida da reação é 35,0s a 680oC. Calcule (a) a constante de velocidade de primeira ordem para a reação e (b) o tempo necessário para a decomposição de 95% da fosfina. R: 0,0198 s-1 k t 2ln 2/1 [PH3] = 0,05 [PH3]0 kt PH PH 03 3 ][ ][ ln R: 2,5 min 19º Questão Bomba de cobalto é um aparelho muito usado na radioterapia para tratamento de pacientes, especialmente portadores de câncer. O material radioativo usado nesse aparelho é o 27 60Co, com um período de meia-vida de aproximadamente 5 anos. Admita que a bomba de cobalto foi danificada e o material radioativo exposto à população. Após 25 anos, qual a porcentagem deste elemento ainda está ativa? Após 25 anos k t 2ln 2/1 %9,49][ 499,0 100 ][ 695,025139,0 100 ][ ln 695,0 Co e Co x Co R: k= 0,139 anos-1 20º Questão - Em 16 de julho de 1945, a primeira bomba atômica foi detonada no deserto do Novo México. Que fração de estrôncio-90 (t1/2=28,8 anos) produzido por essa explosão permanece atualmente (em SETEMBRO de 2016)? k t 2ln 2/1 JULHO 1945 SETEMBRO 2016 71 anos k = 0,024 anos-1 704,1 ][ ][ ln ][ ][ ln 00 Sr Sr kt Sr Sr 18,0 ][ ][ 0 Sr Sr Aprox. 18% 21º Questão - . Uma determinada reação de primeira ordem fica 35,5% completa em 4,90 min a 25°C. Qual é sua constante de velocidade? 1min089,09,4 100 5,64 ln kk 22º Questão - Leva-se 143 s para que 50% de uma determinada amostra se decomponha. Se a concentração inicial é 0,60 mol/L e a reação de decomposição segue uma cinética de segunda ordem, qual o valor da constante de velocidade? 11 0 2/1 0 ..17,1 60.043,1 1 ][ 1 ][ 1 ][ 1 smolL x k Rk t kt RR 23º Questão - A decomposição de N2O em N2 e O2 é uma reação de primeira ordem. O tempo de meia vida é de 3,58x103 min a 730°C. Calcule a pressão total do gás após o tempo de meia-vida se a pressão inicial de N2O for 2,10 atm a 730°C. (obs: não há alteração de volume). 2N2O 2 N2 + O2 P inicial do N2O = 2,10 atm como é proporcional a concentração após 1 tempo de meia –vida a Pressão parcial do N2O será 1,05 atm então haverá a formação de 1,05 atm N2 e 0,53 atm de O2 . P total será 2,63 atm 24º Questão - O tempo de meia vida para o processo de primeira ordem de desintegração do N2O4 é de 1,3 x 10 -5 s. N2O4(g) 2NO2(g) Se N2O4 é introduzido em um frasco com pressão de 17,0 mm de Hg quantos segundos seriam necessários para a pressão do NO2 atingir 1,3 mm de Hg? 3,532ln2/1 k k t st t tkt R 048,0 .3,5357,2 .3,53 17 3,1 ln ][ [R] ln 0 t 25º Questão - Um recipiente contém uma mistura dos compostos A e B que se decompõem segundo uma cinética de primeira ordem. As meias-vidas são de 50,0 min para A e 18,0 min para B. Se as concentrações de A e B forem iguais no início, que tempo será necessário para que a concentração de A seja quatro vezes a concentração de B? Bparak AparaK k t 039,0 014,0 2ln 2/1 ln [A]t – ln [A]0 = -0,014 t ln [B]t – ln [A]0 = -0,039 t ln [A]0 = ln [A]0 e [A] = 4x[B] T = 55,9 min 26º Questão - Experimentos cinéticos foram realizados com a seguinte reação: aA bB; partindo-se de uma concentração inicial de A de 2,80 x 10-3 mol/L, analisou- se a variação da concentração do reagente com o tempo. O gráfico de 1/[A] versus tempo resultante desta análise apresentou uma reta com uma inclinação de 3,60 x 10-2 L/mol.s. (a) Qual é a meia vida para esta reação? (b) Quanto tempo é necessário para que a concentração de A diminua para 7,0 x 10-4 mol/L? Segunda Ordem 4 0 2/1 100,1 0028,0036,0 1 ][ 1 x x k Ak t ht tkt RR 26,8 036,0 0028,0 1 0007,0 1 ][ 1 ][ 1 0 27º Questão - A constante de velocidade para a reação de decomposição de NO2 (em NO e O2) a 573 K é 0,054 L mol -1 s-1 (segunda ordem). Calcule o tempo em que a concentração de O2 será 0,04 mol/L a partir da decomposição de 40 g de NO2 presente em um cilindro de 5 L a 573 K. [NO2 ] inicial = 40/46 mol/5L= 0,17 mol/L a reação balanceada mostra que para 2 mol de NO2 1 mol de O2 é formado então no tempo t a concentração de [NO2 ] = 0,17-0,09 = 0,09 mol/L. st tkt RR 6,96 054,0 17,0 1 09,0 1 ][ 1 ][ 1 0 28º Questão – Suponha que K1 e K2 são respectivamente as constantes de equilíbrio para as reações a seguir: XeF6(g) + HeO(g) XeOF4(g) + 2HF (g) XeO4(g) + XeF6(g) XeOF4(g) + XeO3F2(g) Apresente a constante de equilíbrio para reação a seguir em termos K1 e K2. XeO4(g) + 2HF(g) XeO3F2(g) + H2O(g) XeF6(g) + HeO(g) XeOF4(g) + 2HF (g) K1 XeO4(g) + XeF6(g) XeOF4(g) + XeO3F2(g) K2 XeOF4(g) + 2HF (g) XeF6(g) + HeO(g) 1/K1 XeO4(g) + XeF6(g) XeOF4(g) + XeO3F2(g) K2 XeO4(g) + 2HF (g) XeO3F2(g) + H2O(g) K=K2/K1 K=K2/K1 29º Questão – Monóxido de carbono (CO) substitui a molécula de O2 na hemoglobina (Hb) oxigenada de acordo com a reação: HbO2(aq)+ CO(aq) ⇌ HbCO(aq) + O2(aq). Use as reações abaixo e suas respectivas constantes de equilíbrio (temperatura corporal) para determinar a constante de equilíbrio da reação acima. Hb(aq)+ O2(aq) ⇌ HbO2(aq) Kc = 1,8 Hb(aq) + CO(aq) ⇌ HbCO(aq) Kc= 306 Suponha que um ambiente com o ar poluído contendo 0,10% de de CO. Assumindo que no ar contém 20% O2 e que a razão de O2 e CO dissolvidos no sangue é a mesma presente no ar. Qual é a razão de HbCO e HbO2 no sangue. Hb(aq) + O2(aq) ⇌ HbO2(aq) Kc = 1,8 Hb(aq) + CO(aq) ⇌ HbCO(aq) Kc= 306 HbO2(aq) ⇌ Hb(aq) + O2(aq) K= 1/ 1,8 Hb(aq) + CO(aq) ⇌ HbCO(aq) K= 306 HbO2(aq) + CO(aq) ⇌ HbCO(aq) + O2(aq) Kc=306/1,8 Kc= 306/1,8= 170 30º Questão – Verifica-se que 54,8% de uma amostra de 1,0 mol de CO2 em recipiente de 1,0 L se decompõem em CO e O2 a 3000 K. Calcule o valor de Kc. 2CO2(g) ⇌ 2CO(g) + O2(g). 2CO2(g) ⇌ 2CO(g) + O2(g) 1 0 0 -2x 2x x 1 - 2x 2x x 1- 0,548 0,548 0,274 0,452 0,548 0,274 2X = 0,548 406,0 45,0 548,0274,0 2 2 2 2 2 2 C C K CO COO K 31º Questão - Os seguintes dados se aplicam a equação não balanceada: A(g) B(g) Tempo (s) 0 50 100 150 200 250 PA (atm) 2,00 1,25 0,95 0,80 0,71 0,68 PB(atm) 0,10 0,60 0,80 0,90 0,96 0,98 Com base nesses dados, balanceie a equação. O sistema atingiu o equilíbrio? Explique a A(g) b B(g) início 2 0,10 Com o tempo a pressão de A diminui e a pressão de B aumenta equilíbrio 2 - ax 0,10 + bx Como foi a variação das concentrações entre o tempo 0s e o tempo 50s? 32º Questão -A reação 2 NOBr(g) 2 NO(g) + Br2(g) atinge o equilíbrio quando 34% do NOBr está dissociado. Sabendo-se que a pressão total do sistema em equilíbrio é 0,25 atm e que a reação ocorre a 150°C calcule o valor de Kc 2 NOBr(g) 2 NO(g) + Br2(g) início a - - equilíbrio a – 2x 2x x 34% dissociado significa (a – 2x = 0,66a) R= 0,0821 L. atm/K.mol equilíbrio 0,66a 0,34a 0,17a c n p kRTk )(R: 2,67 x 10 -4 Ptotal = 0,25 = 0,66a + 0,34a + 0,17a equilíbrio 0,14atm 0,0714atm 0,0357atm 3 2 2 103,9 )( )()( 2 x P PP K NOBr BrNO p 33º Questão -Cloreto de iodo decompõe em alta temperatura em iodo e cloro 2 ICl(g) I2(g) + Cl2(g) O Equilíbrio é estabelecido quando as pressões parciais de ICl, I2 e Cl2 são respectivamente 0,43, 0,16 e 0,27 (em atmosferas). A) Calcule Kp. B) Se uma quantidade de I2 condensa decrescendo sua pressão parcial para 0,10 atm em qual direção a reação prosseguirá? Quais as novas pressões de equilíbrio? 23,0 )( ))(( 2 22 ICl ClI p P PP K 2 ICl(g) I2(g) + Cl2(g) Situação 1 0,43 0,16 0,27 Situação 2 0,43 0,10 0,27 Novo equil. 0,43-2x 0,10+x 0,27+x Resposta PICl = 0,375 atm PI2 = 0,1275 atm PCl2 = 0,2975 atm 34º Questão O poluente presente no ar, NO, é produzido pelos automóveis através da reação: N2(g) + O2(g) ⇌ 2NO(g) sendo Kc= 1,7 x 10 -3 a 2300 K. Se as concentrações iniciais de N2 e O2 nessa temperatura são ambas 1,40 mol.L -1 qual a concentração das três espécies quando o sistema atinge equilíbrio? N2(g) + O2 ⇌ 2NO(g) 1,40 1,40 0 -x -x 2x 1,40-x 1,40-x 2x Lmolx xx xx x x xx x CON NO KC /028,0 041,2 058,0 2041,0058,0 240,1041,0 40,1 2 107,1 40,140,1 2 107,1 107,1 3 2 3 22 2 3 LmolNO ON LmolN /056,0028,02 /37,1028,040,1 22 2 35ª Questão - A 1000K, Kp= 19,9 para a reação Fe2O3(s)+ 3CO(g) 2 Fe(s) + 3CO2(g). Qual a pressão parcial no equilíbrio de CO e CO2, se CO é o único gás presente inicialmente com pressão parcial de 0,98 atm?. Fe2O3(s) + 3CO(g) 2 Fe(s) + 3CO2 (g) Início 0,98 - equilíbrio 0,98 – 3x 3x 238,0 )398,0( )3( )( )( 3 3 3 3 2 x x x P P K CO CO p Resposta PCO = 0,26 atm PCO2 = 0,72 atm 36ª Questão - A 1000K o valor de Kc para reação PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g) é 4,0x10 -2. Os compostos foram colocados em um recipiente de maneira que as concentrações iniciais de cada composto eram: [PCl5]=2x10 -2 molL-1; [PCl3]=3x10 -2molL-1 e [Cl2] = 5x10-2molL-1. Baseado nessas informações descubra se o sistema se encontra em equilíbrio e em caso negativo determine as concentrações dos compostos quando o equilíbrio for atingido PCl5(g) PCl3(g) + Cl2(g início 2 x 10-2 3 x 10-2 5 x 10-2 Q > Kc equilíbrio 2 x 10-2 + x 3 x 10-2 - x 5 x 10-2 - x Resposta [PCl5] = 0,026 mol.L -1 [PCl3] = 0,024 mol.L -1 [Cl2] = 0,044 mol.L -1 37º Questão Na reação 2SO2(g) + O2(g) ⇌ 2 SO3(g), 0,455 mol de SO2, 0,183 mol de O2, e 0,568 mol de SO3 são introduzidos simultaneamente em um recipiente de 1,9 L a 1000 K. Se Kc é 2,8 x 10 2, essa mistura está em equilíbrio? Se não está, em qual direção deve ocorrer uma mudança? 2SO2(g) + O2 ⇌ 2SO3(g) 0,239 0,096 0,299 -2x -x 2x 0,239-x 0,096-x 0,299+2x produto o para se-desloca Sistema 280 3,16 096,0239,0 299,0 2 2 2 2 2 2 3 CC C C C KQ K Q OSO SO Q LmolSO LmolO LmolSO /299,0 9,1 568,0 /096,0 9,1 183,0 /239,0 9,1 455,0 3 2 2 xx x x x x eqso eqo eqso 096,02239,0 2299,0 280 299,0P 096,0P 2239,0P 2 2 3 2 2 38º Questão A reação de decomposição do HF ocorre de acordo com a reação: 2HF(g) ⇌ H2(g) + F2(g) Quando o sistema reacional atinge o equilíbrio as concentrações dos compostos são [H2]= 0,05mol L -1, [F2] = 0,01 mol L -1 e [HF] = 0,40 mol L-1. Se 0,20 mol de F2 é adicionado à mistura em equilíbrio quais devem ser as novas concentrações dos compostos quando o equilíbrio for novamente atingido? Considere o volume do recipiente reacional igual a 5,0 L. 2HF(g) ⇌ H2(g) + F2(g) 0,40 0,05 0,01 0 0 0,04 0,40 0,05 0,05 +2x -x -x 0,40+2x 0,05-x 0,05-x Lmol L mol F Adicionado /04,0 5 2,0 sistema ao adicionado é F de mol 0,20 Se 2 2 3 2 2 2 10125,3 4,0 01,005,0 /40,0 /01,0 /05,0 CK LmolHF LmolF LmolH Lmolx x xx x x x x /025,0 028,0112,1 05,0112,0022,0 240,0 05,0 056,0 240,0 05,0 103,125 2 2 3- 39º Questão Quando a reação H2(g) + I2(g) ⇌ 2HI(g) está em equilíbrio a 175 K as pressões parciais de H2, I2 e HI são, respectivamente, 0,958, 0,877 e 0,02 atm. Qual será a massa de HI (no equilíbrio) obtida a partir da mistura de 126,9gde I2 e 1,0g de H2 em um recipiente de 5L a 175 K. CP n CP P IH HI P HI I H KK nRTKK K PP P K LmolP LmolP LmolP 0 1076,4 877,0958,0 02,0 /020,0 /877,0 /958,0 4 22 22 2 2 39º Questão Quando a reação H2(g) + I2(g) ⇌ 2HI(g) está em equilíbrio a 175 K as pressões parciais de H2, I2 e HI são, respectivamente, 0,958, 0,877 e 0,02 atm. Qual será a massa de HI (no equilíbrio) obtida a partir da mistura de 126,9g de I2 e 1,0g de H2 em um recipiente de 5L a 175 K. H2(g) + I2(g) ⇌ HI(g) 0,10 0,1 0 -x -x 2x 0,1-x 0,1-x 2x Lmol L molg g H Lmol L molg g I /1,0 5 /2 1 /1,0 5 /8,253 9,126 2 2 gmolgmolHI molLLmol Lmol x xx x x x x x x KC 759,2/9,12702157,0 02157,05/104,314 /104,314 10157,22 :equilíbrio No 10157,2 1,00218,02 0218,0 1,0 2 1076,4 1,0 2 1076,4 1,0 2 3 33 3 4 2 2 4 2 2 40º Questão Um método proposto para armazenar energia solar utiliza SO3 de acordo com a reação: 2 SO3(g) ⇌ 2 SO2(g) + O2(g) O SO3 é dissociado em um recipiente aquecido a 800 ºC por energia solar. O SO2 e o O2 produzidos na reação são conduzidos a um trocador de calor onde reagem liberando calor. Se o SO3 for 56% dissociado e a pressão total for 3 atm qual o valor de Kp? 2SO3(g) ⇌ 2SO2(g) + O2(g) P 0 0 -2x +2x x P-2x +2x x 059,1 03,1 31,1655,0 03,131,134,2 31,1 655,034,228,0 2 2 2 2 3 22 3 2 2 P SO SOO P SO SO O K P PP K P P P atmP PP atmxPxxxPP Px Px T 34,2 28,1 3 328,0 322 28,0 56,02 41ª Questão - Uma amostra de 12,8 g de SO3 foi colocada em um recipiente evacuado a 600 °C, a decomposição ocorre de acordo com a reação: SO3(g) SO2(g) + ½ O2(g) No equilíbrio a pressão total e a densidade da mistura reacional é 1,80 atm e 1,60 g/L, respectivamente. Calcule Kp e Kc SO3(g) SO2(g) + ½ O2(g) Início p - - equilíbrio p-x x 0,5x m(SO3) + m(SO2) + m(O2) = 1,6 MM m n n(SO3)MM(SO3) + n(SO2)MM(SO2) + n(O2)MM(O2) = 1,6 V d O2SO2SO3 m m m V d O2O2SO2SO2SO3SO3 MMn MMn MMn 41ª Questão SO3(g) SO2(g) + ½ O2(g) Início p - - equilíbrio p-x x 0,5x Para gás: PV = nRT RT PV n V MM V MM V MM RT V d OSOSO 2 O2 2 SO2 3 SO3 . RT ).(P . RT ).(P . ).(P RT MMMMMM d OSOSO 2O22SO23SO3 )(P)(P)(P MM(SO3) = 80g mol -1 MM(SO2) = 64g mol -1 MM(O2) = 32g mol -1 )873)(082,0( 32)(P64)(P80)(P O2SO2SO3 d 41ª Questão SO3(g) SO2(g) + ½ O2(g) Início p - - equilíbrio p-x x 0,5x 80PSO3 + 64PSO2 + 32PO2 = 114,5 )873)(082,0( 32)(P64)(P80)(P O2SO2SO3 d 80(p-x) + 64x + 32(0,5x) = 114,5 p = 1,43atm x =0,74atm c n p KRTK )( Kp = 0,65 Kc = 0,077 42º Questão – Considere a reação: 2H2S(g) + SO2(g) ⇌ 3S(s) + 2H2O(g) ΔH = -234,11 kJ Descreva como o sistema em equilíbrio se comporta após as seguintes perturbações: remoção de SO2(g); adição de S(s); aumento da pressão e diminuição da temperatura. 2 H2S (g) + SO2(g) ⇌ 3 S2 (s) + H2O (g) + Calor ΔH = -234,11 Kj a. Remoção SO2(g) → Reagente b. Adição S(s) não afeta o equilíbrio. c. P↑ V↓. Desloca no sentindo de menor nº de mol de substâncias gasosas → produto. d. T↓ . Retirada de calor → produto. 43º Questão – Na fase gasosa, o iodo reage com o ciclopentano (C5H8) formando ciclopentadieno (C5H6) e iodeto de hidrogênio. Explique como cada um dos seguintes efeitos afeta a quantidade de HI (g) presente na mistura reacional no equilíbrio: I2(g) + C5H8(g) + calor ⇌ C5H6(g) + 2HI(g) H°= 92,5 kJ a. Aumentando a temperatura da mistura b. Introduzindo mais C5H6; c. Dobrando o volume do recipiente; d. Adicionando um catalisador apropriado; e. Adicionando um gás inerte como o He a volume constante da mistura reacional. a. T ↑ Reação endotérmica → reage formando produto b. Adição C5H6(g) → reagente. c. 2 × Volume, V↑ Desloca no sentindo de maior nº de mol de substâncias gasosas → produto. d. Catalisador não afeta. e. Não afeta. 44º Questão – A constante de equilíbrio Kc da reação: H2(g) + Br2(g) 2HBr(g) é 2,18x106 a 730°C. Começando com 3,20 mols de HBr em um recipiente reacional de 12L, calcule as concentrações de H2, Br2 e HBr no equilíbrio. H2(g) + Br2 (g) ⇌ 2HBr(g) 0,267 X X - 2X X X 0,267 – 2X Lmolx xx x x x x xx x KC /1081,1 10478,1 267,0 10476,12267,0 10476,1 2267,0 1018,2 2267,0 1018,2 2267,0 4 3 3 3 6 6 2 Lmol L mol KC /267,0 12 2,3 HBr 1018,2 6 Lmol LmolBrH /2666,0HBr /1081,1 422 45º Questão – A 25°C, a pressão parcial de equilíbrio de NO2 e N2O4 é 0,15 atm e 0,20 atm, respectivamente. Se o volume duplicar à temperatura constante, calcule as pressões parciais dos gases quando se atinge um novo estado de equilíbrio. 2NO2(g) ⇌ N2O4(g) 0,15 mol 0,2 mol 89,8 15,0 2,0 22 2 42 P NO ON P K P P K 2NO2(g) ⇌ N2O4(g) 0,075 mol 0,1 mol 2x -x 0,075-2x 0,1-x 46º Questão – Uma amostra de N2O4(g) foi colocada em um cilindro vazio a 25 C. Após o equilibro ter sido atingido, a pressão total do sistema é de 1,5atm e 16% (por mols) da amostra original N2O4(g) foi dissociada em NO2(g). a) Calcule o Kp e o Kc para esta reação de dissociação. (b) Se o volume do cilindro aumentar até que a pressão total seja 1,0 atm (a temperatura do sistema permanece constante), calcule a pressão do equilíbrio para os gases N2O4 e NO2 atmx atmP PP xP xP 207,0 293,1 16,1 5,1 5,116,0 5,1 5,1 N2O4(g) ⇌ 2NO2(g) P 0 -x 2x P-x 2x 3 2 104,6 156,0 207,0293,1 207,02 C P P K K K Px xxP 16,0 5,12 a) 46º Questão – Uma amostra de N2O4(g) foi colocada em um cilindro vazio a 25 C. Após o equilibro ter sido atingido, a pressão total do sistema é de 1,5atm e 16% (por mols) da amostra original N2O4(g) foi dissociada em NO2(g). a) Calcule o Kp e o Kc para esta reação de dissociação. (b) Se o volume do cilindro aumentar até que a pressão total seja 1,0 atm (a temperatura do sistema permanece constante), calcule a pressão do equilíbrio para os gases N2O4 e NO2 N2O4(g) ⇌ 2NO2(g) 1,086 atm 0,417 atm 0,724 atm 0,276 atm -x +2x 0,724-x 0,276+2x b) V ↑ Pressão total 1atm x x 724,0 2276,0156,0 2 47ª Questão - A constante de equilíbrio para a reação CO(g) + Cl2(g) COCl2(g) a 600 C é Kp = 0,20. Uma mistura desses três gases com pressões parciais de PCO = 0,35 ; PCl2 = 0,52 e PCOCl2= 0,12 está presente em um recipiente. O sistema está em equilíbrio? Se não em que direção o sistema deve se deslocar para atingir o equilíbrio? Qual o Kc para está reação? 659,0 )52,0)(35,0( )12,0( ))(( )( 2 2 ClCO COCl PP P Q Q > Kp reagentes c n p KRTK )( R= 0,0821 L. atm/K.mol T = 873 K Kc = 14,3 48º Questão Considere a reação em fase gasosa em que um composto incolor C produz um composto azul B: 2C ⇌ B. Após atingir o equilíbrio, o tamanho do frasco é reduzido pela metade. Que mudança de coloração (se houver) será observada imediatamente após a redução de volume? Que mudança de coloração (se houver) será observada quando o equilíbrio for restabelecido? Justifique suas respostas. 2 2 )2( Depois )2( Antes C Z K C Z K C C 2C ⇌ B x z -2y y x-2y z+y V/2 Volume diminui, deslocando o sistema para B O sistema fica azul mas escuro 49º Questão Para o sistema N2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g) ΔH <0, discuta o que ocorre com o equilíbrio quando: a) aumenta-se a pressão (reduz o volume) no recipiente; b) aumenta-se a temperatura; c) duplica-se a quantidade de N2 presente e simultaneamente duplica-se o volume do recipiente onde ocorre a reação; d) aumenta-se a pressão mantendo-se volume constante pela introdução de gás inerte. reagentes os para desloca Sistema 22 2 3 2 3 2 33 2 22 3 22 3 22 3 22 3 PP HN NH HN NH P HN NH HN NH P KQ V nn n V nn n Q V nn n V mol V mol V mol K a) P↑ V↓: Produto b)T ↑ : Reagente c) d) Não há variação 50º Questão Em um frasco de 5,0L foram adicionados 79,2 g de gelo seco (CO2 sólido) e 30,0 g de grafite (carbono) e a mistura foi aquecida até o equilíbrio: CO2(g) + C(s) ⇌ 2CO(g). (a) Qual é o valor de Kp a 1000K se a densidade dos gases é 16,3 g/L? (b) A 1100K, Kc é 0,11. A reação é exotérmica ou endotérmica? CO2(g) + C(s) ⇌ 2CO(g) 0,36 0 -x 2x 0,36-x 2x L L molg g CO 36,0 5 /44 2,79 2 31014,1 1000082,0 094,0 094,0 7,28 64,1 64,11000082,002,0 /02,001,02 7,28 1000082,035,0 35,0 01,036,0 2 2 2 2 C P CO CO CO CO CO K K atmP LmolCO atmP P P P molx x xx Lgxx xgmCO 01,0 46,044 3,16884484,15 /3,16442444436,0 84,152 50º Questão Em um frasco de 5,0L foram adicionados 79,2 g de gelo seco (CO2 sólido) e 30,0 g de grafite (carbono) e a mistura foi aquecida até o equilíbrio: CO2(g) + C(s) ⇌ 2CO(g). (a) Qual é o valor de Kp a 1000K se a densidade dos gases é 16,3 g/L? (b) A 1100K, Kc é 0,11. A reação é exotérmica ou endotérmica? CO2(g) + C(s) ⇌ 2CO(g) 0,36 0 -x 2x 0,36-x 2x L L molg g CO 36,0 5 /44 2,79 2 31014,1 1000082,0 094,0 094,0 7,28 64,1 64,11000082,002,0 /02,001,02 7,28 1000082,035,0 35,0 01,036,0 2 2 2 2 C P CO CO CO CO CO K K atmP LmolCO atmP P P P molx x xx Lgxx xgmCO 01,0 46,044 3,16884484,15 /3,16442444436,0 84,152 51º Questão - A 5000K e 1,00 atm, 83,0% do oxigênio molecular se decompõe em oxigênio atômico. A que pressão teremos uma decomposição de 95,0%, nessa mesma temperatura? O2(g) ⇌ 2O(g) 1 0 -x 2x 1-x 2x 166,083,02 17,083,01 2 O O P P 2,16 17,0 166,0 83,0%83 2 P i K Px a) 51º Questão - A 5000K e 1,00 atm, 83,0% do oxigênio molecular se decompõe em oxigênio atômico. A que pressão teremos uma decomposição de 95,0%, nessa mesma temperatura? O2(g) ⇌ 2O(g) P 0 -0,95P 2X0,95P P-0,95P 2X0,95P 0,05P 1,9P atmP P K i P 22,0 05,0 9,1 2,16 2 b) 52º Questão - A constante de equilíbrio da reação: 4X + Y ⇌ 3Z é 33,3 a uma dada temperatura. Qual dos seguintes diagramas corresponde ao do sistema em equilíbrio? Se o sistema não estiver em equilíbrio, preveja a direção predominante da reação para alcançar o equilíbrio. Cada molécula (, e ) representa 0,20 mol e o volume do recipiente é de 1,0L. 05,1 4,08,0 6,0 4 3 4 3 yx z QP a) 4x + y ⇌ 3z 77,2 6,06,0 6,0 4 3 PQ 8,19 2,06,0 8,0 4 3 PQ b) c) 53º Questão - Para a dimerização do NO2 a 298 K a pressão total de uma mistura no equilíbrio é 1,0 atm. 2NO2(g) ⇌ N2O4(g) Kp = 8,8. Se o volume é aumentado para 3 vezes o original, qual é a pressão de equilíbrio dos gases a 298 K. 2NO2(g) ⇌ N2O4(g) P 0 -2x +x P-2x x atmx x x x K xP xxxP xP xxPP P ON NO T 715,0" 399,1' 8,8 1 121 1 12 2 42 2
Compartilhar