QG 2017 lista unificada 06

Prévia do material em texto

QUIMICA GERAL – LISTA DE EXERCICIOS 06 – 2017 
(EQUILÍBRIO QUÍMICO) 
1 
 
1. Misturando-se 1,000 mol de ácido acético a 1,000 mol de álcool etílico, a uma determinada 
temperatura T, formam-se 0,667 mol de acetato de etila e 0,667 mol de água, de acordo com a 
seguinte equação: 
CH3COOH + C2H5OH ⇄ CH3COOC2H5 + H2O 
A mistura resultante está toda dissolvida numa grande quantidade de solvente inerte. 
 O volume da solução final é V. 
 Calcular Kc para esta reação na temperatura T. Resposta: Kc = 4,01 
 
2. Deseja-se preparar acetato de etila num rendimento de 90% partindo de 1,0 mol de ácido 
acético. Usa-se um solvente inerte e a experiência é realizada numa temperatura T, obtendo-se 
os seguintes dados: 
 H3CCOOH + C2H5OH ⇄ H3CCOOC2H5 + H2O 
 Com Kc da reação = 4,00 
 Responda: 
 a) Quantos mols de álcool etílico serão necessários? 
 b) Qual seria o rendimento se fossem misturados 2,0 mols de álcool com 1,0 mol de ácido? 
c) O rendimento depende da quantidade de solvente? 
Resposta: a= 2,9 mols de C2H5OH 
 b= 85% em relação ao H3CCOOH 
 c= nesse caso não 
 
3. Aquecendo-se 2,94 mols de I2 com 8,10 mols de H2 num recipiente fechado à 4440C, depois de 
atingido o equilíbrio observa-se a formação de 5,64 mols HI. 
Calcular a constante Kc da seguinte reação: 
 H2(g) + I2(g ⇄ 2 HI(g) Resposta: Kc = 50,2 
 
4. A constante de equilíbrio Kc é igual à 50,1 à 4440C na seguinte reação: 
H2(g) + I2(g) ⇄ 2 HI(g) 
 Calcular o número de mols de HI que se formam quando se juntam 5,30 mols de I2 à 7,94 
 moles de H2 e quando o equilíbrio for atingido à 444
0C. 
 Resposta: 9,48 mols de HI 
 
5. À 4480C misturam-se num recipiente as seguintes substâncias: 8,03 mols de H2, 2,68 mols 
de I2, e 23,54 mols de HI dando a seguinte reação: H2(g) + I2(g) ⇄2 HI(g), onde Kc=49,5. 
 Calcule o número de mols de H2, I2 e HI, nas condições de equilíbrio. 
 Resposta:7,16 mols H2, 1,81 mols I2 e 25,28 mols HI 
 
6. Num frasco de 100 ml introduziu-se 1,00 mol de I2 e elevou-se a temperatura à 10000C. 
 Quantos mols de I2 permaneceram não dissociados, para a seguinte reação: 
 I2(g) ⇄ 2 I(g) 
 Com Kc da reação = 0,1650 à 1000
0C. Resposta: 0,94 mols de I2 
 
7. A constante de dissociação do vapor de água à 10000C é:K’c = 9,3 · 10–12 e a do HCl é: 
K”c = 1,0 · 10
– 7. Calcular a constante de equilíbrio representada pela seguinte reação: 
 4 HCl + O2 ⇄ 2 H2O + 2 Cl2 
 à mesma temperatura, sabendo-se que as reações envolvidas são: 
 2 H2O ⇄ 2 H2 + O2 e 2 HCl ⇄ H2 + Cl2 Resposta: 1,08 · 10– 3 
 
QUIMICA GERAL – LISTA DE EXERCICIOS 06 – 2017 
(EQUILÍBRIO QUÍMICO) 
2 
8. Observe a reação reversível : CaCO3(s) ⇄ CaO(s) + CO2(g) 
 onde PCO2 = 13,5 mm Hg à 944 K
 e PCO2 = 32,7 mm Hg à 984 K. 
 Calcule o ΔH médio de formação do CaCO3(s) à partir de CaO(s) e CO2(g) com pressão 
 constante e no intervalo de 944 K à 984 K. Resposta: ΔH = – 41 kcal/mol 
 
9. Num gasogênio processa-se a seguinte reação reversível: 
C(graf) + CO2(g) ⇄ 2 CO(g) onde ..ΔH = + 38,4 Kcal/mol 
 Calcule à que temperatura esse gerador deve trabalhar para que a mistura gasosa no equilíbrio 
 tenha a composição volumétrica CO = 67% e CO2 = 33%. Atenção: supor que não haja perda de 
 calor, que ΔH seja constante e que a pressão total no gerador seja de 1,00 atm 
 Dados: Valores de Kp em função da temperatura para a reação acima à 1,00 atm.: 
0C K p 
400 2,22 · 10
– 4
 
600 1,44 · 10
–1
 
800 8,15 
 Resposta: 702 oC 
10. Escreva as expressões para a constante de Kc e Kp, quando aplicáveis, para as seguintes reações: 
a) H2O(l) ⇄ H2O(g) 
b) H2O(g) + CO(g) ⇄ H2(g) + CO2(g) 
c) 2Mg(s) + O2(g) ⇄ 2 MgO(s) 
d) PCl5(g) ⇄ PCl3(g) + Cl2(g) 
11. A constante de equilíbrio, Kp, para a reação PCl5(g) ⇄ PCl3(g) + Cl2(g) foi encontrada como sendo 
1,05 a 250 oC. Se as pressões parciais para o PCl5 e e PCl3 são, respectivamente, 0,875 e 0,463 
atm, calcule a pressão parcial de Cl2 no equilíbrio, a 250 
oC. Resp: 1,98 atm 
 
12. A constante de equilíbrio, Kp, para a reação N2(g) + 3 H2(g) ⇄ 2 NH3(g) é 4,3 10-4 a 200 oC. Qual 
é o valor de Kc para essa reação? Resp: 0,65 
 
13. A constante de equilíbrio, Kc, para a reação: 2 NO(g) + Cl2(g) ⇄ 2 NOCl(g) é 6,5 x 104 a 35 oC. 
Num certo experimento, 2,0 x 10-2 mol de NO, 8,3 x 10-3 mol de Cl2 e 6,8 moles de NOCl são 
misturados em um frasco de 2,0 L. Em que direção a reação será deslocada para que se estabeleça 
o equilíbrio? Justifique. Resp: da direita para a esquerda 
 
14. A 600 K o valor de Kc para a reação CO(g) + H2O(g) ⇄ CO2(g) + H2(g) é 302. Suponha que são 
adicionados, a um recipiente de 2,00 L a 600K, 0,400 mol de CO2, 0,400 mol de H2O, 0,400 mol 
de CO e 0,400 mol de H2. Quais são as concentrações de todas as espécies no equilíbrio? 
Resp: [CO2] = [H2] = 0,378 M; [CO] = [H2O] = 2,2 x 10
-2 M 
 
15. Uma amostra de gás NO2 puro aquecida a 1000 K decompõe: 2 NO2(g) ⇄ 2NO(g) + O2(g). A 
constante de equilíbrio, Kp, é 158. Uma análise mostrou que a pressão parcial de O2 é 0,25 atm 
no equilíbrio. Calcule as pressões de NO e NO2 na mistura. R: P(NO)= 0,50 atm; P(NO2)= 0,020 atm 
 
16. A constante de equilíbrio, Kp a 1000K, para a decomposição de CaCO3 sólido produzindo CaO(s) 
e CO2(g) é 4,0 x 10
-2. Adiciona-se certa quantidade de CaCO3 a um recipiente de 5,00 L a 1000 K. 
Quantos gramas de CaO estarão presentes depois de estabelecido o equilíbrio? Resp: 0,14g