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Dessa lista estão resolvidos em vídeo os exercícios: 1 a 15. Acesse: www.quimicaemacao.com.br para assistir a resolução ou clique no link abaixo da questão. 01 - (UEG GO) A molécula de NO2, um dos gases responsáveis pela chuva ácida, pode ser obtida pela reação entre nitrogê- nio e oxigênio, conforme a equação abaixo. N2(g) + O2(g) <--> 2NO2(g) ΔHº > O A formação do produto será favorecida quando no sis- tema a) reduzir-se seu volume à metade. b) diminuir-se a pressão do N2. c) aumentar-se a temperatura. d) adicionar-se um catalisador. 02 - (UDESC SC) O processo industrial de produção de amônia (NH3) envolve o seguinte equilíbrio químico: N2(g) + 3H2(g) <--> 2 NH3(g). O gráfico abaixo mostra, aproximadamente, as porcen- tagens de amônia em equilíbrio com os gases nitrogê- nio e hidrogênio na mistura da reação. De acordo com o gráfico e as informações acima, anali- se as proposições: I. A formação da amônia é favorecida em condições de alta pressão e baixa temperatura. II. A reação de formação da amônia é um processo endotérmico. III. Em um recipiente fechado, à pressão constante, o aumento da temperatura favorece a decomposição da amônia. IV. Um aumento na concentração de gás nitrogênio causará um deslocamento do equilíbrio químico no sentido dos reagentes. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras. b) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras. c) Somente as afirmativas III e IV são verdadeiras. d) Somente as afirmativas I e IV são verdadeiras. e) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras. 03 - (UFRN) Nutricionistas têm afirmado que alimentos ricos em ácido oxálico (H2C2O4), como acelga, soja e cacau, difi- cultam a absorção dos íons Ca2+ pelo intestino. Considere a informação acima e o equilíbrio a seguir: Esse equilíbrio está relacionado com as formas do cál- cio assimilável pelo intestino humano e com as do não-assimilável. Uma quantidade elevada de alimen- tos ricos em oxalato dificulta a absorção de Ca2+ porque a) o ácido oxálico reage com os íons , deslocando o equilíbrio para os produtos. b) o ácido oxálico dissolve o CaC2O4(s), deslocando o equilíbrio para os reagentes. c) o aumento da concentração dos íons oxalato ( ) desloca o equilíbrio, aumentando a quantidade de CaC2O4(s). 10 L ISTA DE EXERCÍCIOS 21 FÍS ICO QUÍMICA - MÓDULO 05 FaTORES QUE ALTERAM O EQUILÍBRIO QUÍMICO http://www.quimicaemacao.com.br http://www.quimicaemacao.com.br d) o aumento da concentração íons ( ) desloca o equilíbrio no sentido de aumentar a quantidade de Ca2+(aq). 04 - (UFAL) A amônia é uma matéria-prima fundamental nos dias atuais. O maior consumidor dessa substância é a indús- tria de fertilizantes, que a utiliza para a produção de nitratos de cálcio e sódio, sulfato de amônio, uréia e outros. A amônia é obtida pelo processo Haber, cuja reação é mostrada a seguir: N2(g) + 3 H2(g) <--> 2 NH3(g) H = - 92 kJ/mol Sobre esse equilíbrio é correto afirmar que: a) o aumento da temperatura diminui a velocidade da reação. b) o rendimento da amônia no equilíbrio aumenta com a diminuição da temperatura. c) a temperatura e a pressão não influenciam no rendimento do NH3. d) a elevação da pressão diminui o rendimento da reação. e) o uso de um catalisador adequado aumenta a quantidade de NH3 no equilíbrio. 05 - (UFAC) O biodiesel é um combustível não derivado do pe- tróleo que substitui o diesel. No Brasil, devido à grande diversidade de espécies oleaginosas, é possível produzir biodiesel a partir de diferentes óleos vegetais. Além disso, óleos de frituras e algumas gorduras ani- mais também podem fornecer biodiesel, evitando o descarte na natureza. Esse combustível é obtido a par- tir da reação de transesterificação dos triglicerídeos presentes nos óleos vegetais ou gorduras animais com álcool, em presença de catalisador, formando ésteres metílicos ou etílicos de ácidos graxos e glicerol, con- forme mostra a equação abaixo. Devido ao caráter reversível da reação de transesterifi- cação, acrescentando-se um excesso de etanol, obtém- se o deslocamento do equilíbrio para: a) a esquerda, com aumento da concentração de etanol. b) a direita, com aumento do rendimento de biodie- sel. c) a esquerda, com aumento da concentração de triglicerídeos. d) a direita, com aumento da concentração de etanol. e) a esquerda, com diminuição da concentração de triglicerídeos. 06 - (FEPECS DF) O smog fotoquímico aflige um grande número de ci- dades e pode se formar sempre que uma grande quanti- dade de gases de exaustão automotivos é confinada por uma camada de inversão térmica, aumentando a quantidade de fumaça marrom e nebulosa. Os óxidos de nitrogênio contribuem em larga escala para o smog fotoquímico, por isso algumas estratégias tem sido estudadas para diminuir a quantidade de NO emitido para a atmosfera em decorrência da queima de com- bustível nos motores dos veículos. Uma das estratégias utiliza solução aquosa de ureia, CO(NH2)2, borrifada diretamente na chama de com- bustão para reduzir o NO, estabelecendo o seguinte equilíbrio: 2CO(NH2)2(aq) + 6 NO(g) <--> 5 N2(g) + 2CO2(g) + 4 H2O (g) De acordo com o princípio de Le Chatelier, um fator que pode ser utilizado para tornar mais eficiente a re- moção de NO é: a) diminuição da pressão total sobre o sistema; b) diminuição da quantidade de ureia; c) adição de vapor d’água; d) adição de gás carbônico; e) adição de um catalisador. 07 - (UNIR RO) Um estado de equilíbrio atinge-se espontaneamente, é independente do sentido em que a reação se processa e reage, reversivelmente, a perturbações exteriores. Para o sistema em equilíbrio: N2(g) + O2(g) <--> 2 NO(g) + 43,2 kcal, a perturbação que favorece a formação de NO é: a) aumento da pressão. b) aumento do volume. c) diminuição da temperatura. d) aumento da temperatura. e) diminuição da concentração dos reagentes. 11 08 - (UFMG) O “galinho do tempo”, abaixo representado, é um obje- to que indica as condições meteorológicas, pois sua coloração muda de acordo com a temperatura e a umi- dade do ar. Nesse caso, a substância responsável por essa mudan- ça de coloração é o cloreto de cobalto, CoCl2, que, de acordo com a situação, apresenta duas cores distintas, azul ou rosa, como representado nesta equação: Considerando-se essas informações, é Corre to afir- mar que as duas condições que favorecem a ocorrên- cia, no “galinho do tempo”, da cor azul são a) alta temperatura e alta umidade. b) alta temperatura e baixa umidade. c) baixa temperatura e alta umidade. d) baixa temperatura e baixa umidade. 09 - (UNESP SP) O óxido de cálcio, conhecido comercialmente como cal virgem, é um dos materiais de construção utilizado há mais tempo. Para sua obtenção, a rocha calcária é moí- da e aquecida a uma temperatura de cerca de 900°C em diversos tipos de fornos, onde ocorre sua decompo- sição térmica. O principal constituinte do calcário é o carbonato de cálcio, e a reação de decomposição é re- presentada pela equação: CaCO3(s) <--> CaO(s) + CO2(g) Considerando-se que uma amostra de calcário foi de- composta a 900°C, em um recipiente fechado dotado de um êmbolo que permite ajustar o volume e a pres- são do seu interior, e que o sistema está em equilíbrio, um procedimento adequado para aumentar a produ- ção de óxido de cálcio seria a) aumentar a pressão do sistema. b) diminuir a pressão do sistema. c) acrescentar CO2 ao sistema, mantendo o volume constante. d) acrescentar CaCO3 ao sistema, mantendo a pressão e o volume constantes. e) retirar parte do CaCO3 do sistema, mantendo a pressão e o volume constantes. 10 - (UFV MG) O metanol, usado como combustível, pode ser obtido industrialmente pela hidrogenação do monóxido de carbono, de acordo com a equação representada abai- xo: CO(g) + 2H2(g) <--> CH3OH(g) ΔH < 0 Assinale a afirmativa INCORRETA: a) A diminuição da temperatura favorece a produção do metanol. b) O aumento da pressão total sobre o sistema favore-ce a produção do monóxido de carbono. c) O aumento da concentração de H2 aumenta a concentração de metanol no equilíbrio. d) Trata-se de uma reação exotérmica. 11 - (UCS RS) A hematita, Fe2O3, e um minério de ferro de grande importância econômica nas siderúrgicas. Nessas indús- trias, ocorre a queima de carvão, gerando monóxido de carbono, que, sob aquecimento, reage com a hemati- ta e produz ferro e dióxido de carbono. Esse processo esta representado na equação química abaixo. Fe2O3(s) + 3 CO(g) → 2 Fe(s) + 3 CO2(g) ΔH° = – 848,94 kJ mol–1 Considerando-se essas informações, é INCORRETO afirmar que a) o aquecimento favorece a formação de dióxido de carbono. b) o gás produzido contribui para o aumento do efeito estufa. c) a reação ocorre com liberação de calor. d) o sistema, em equilíbrio, não é perturbado pela variação de pressão. e) a quantidade de hematita não influencia no equilí- brio químico da reação. 12 - (UNIFESP SP) Sob condições experimentais adequadas, o gás metano pode ser convertido nos gases etano e hidrogênio: Para essa reação, a dependência da constante de equilí- brio com a temperatura é dada na tabela. a) A reação de conversão do gás metano para etano é uma reação endotérmica? No sistema em equilí- 12 brio, a concentração de gás metano pode ser aumen- tada se houver um aumento de temperatura? Justi- fique suas respostas. b) No sistema em equilíbrio, qual deve ser o efeito na concentração do gás hidrogênio quando, separada- mente, se adiciona um catalisador e quando há um aumento de pressão? Justifique suas respostas. 13 - (UEG GO) Considere o equilíbrio hipotético abaixo e responda ao que se pede. Dados: a) Encontre a relação entre a constante de equilíbrio em termos das concentrações (Kc) e a constante de equilíbrio em termos das pressões parciais (Kp). b) Explique o comportamento do equilíbrio químico com o aumento da temperatura do sistema. c) Explique o comportamento do equilíbrio com o aumento da pressão do sistema. 14 - (UFRN) O gráfico abaixo representa a modificação que aconte- ce nas concentrações dos reagentes e produto, após uma perturbação do equilíbrio no tempo t1. De acordo com o gráfico, essa perturbação poderia ser causada por a) aumento da pressão total. b) adição de NH3(g). c) aumento da temperatura. d) adição de H2(g). 15 - (UFRN) A tabela abaixo apresenta os efeitos da temperatura e da pressão na produção de amônia pelo método de Ha- ber-Bosch: As condições econômicas aceitáveis, para se produzir amônia industrialmente, são: pressão acima de 100 atm, temperatura em torno de 450°C e uso de um cata- lisador. Com base em todas essas informações, pode-se afir- mar: a) A diminuição da pressão de 1000 atm para 100 atm diminui a produção de amônia porque o pro- cesso é endotérmico. b) A temperatura constante, o aumento da pressão de 10 atm para 100 atm aumenta a produção de amô- nia porque o processo é endotérmico. c) A pressão constante, o aumento da temperatura de 200°C para cerca de 450°C diminui a quantidade de amônia, embora aumente a velocidade da rea- ção. d) A diminuição da temperatura de 600°C para cerca de 450°C aumenta a quantidade de amônia, embo- ra aumente a velocidade da reação. ZONA NERD 01 - (UFOP MG) Monóxido de carbono e hidrogênio podem ser produzi- dos pela reação do metano com vapor d’água, de acor- do com a seguinte equação: Em um experimento, foram colocados um pouco de metano e de vapor d’água em um recipiente fechado, deixando-se a reação acontecer a uma temperatura fixa. O gráfico abaixo mostra a variação na concentra- ção de metano e de monóxido de carbono, com o pro- gresso da reação. 13 a) No gráfico acima, desenhe uma linha cheia, mos- trando a variação da concentração de gás hidrogê- nio à medida que a reação se processa. b) Ainda no gráfico acima, desenhe uma linha traceja- da, mostrando como seria a variação da concentra- ção de monóxido de carbono se a reação ocorresse em presença de um catalisador. c) Qual o efeito do aumento da temperatura na veloci- dade da reação? Justifique. 02 - (UFOP MG) O dióxido de carbono, principal responsável pelo efeito estufa, decompõe-se parcialmente em monóxido de carbono e oxigênio molecular. Observa-se que, à tem- peratura de 1395 K e pressão de 1 atm, o grau de de- composição do dióxido de carbono, , é . a) Escreva a equação química correspondente à decomposição de um mol de dióxido de carbono. b) Calcule a constante de equilíbrio, em termos das pressões parciais, para a reação anterior a 1395 K. (Dado: ) c) Em que sentido o equilíbrio é deslocado quando se aumenta a pressão sobre o sistema? Justifique. 03 - (UFMG) A hemoglobina, contida nas hemácias, é responsável pelo transporte de oxigênio dos pulmões para os teci- dos. Sabe-se que a hemoglobina possui grande afinida- de por oxigênio, mas deve ligar-se a ele de um modo reversível. O equilíbrio de oxigenação e desoxigenação da hemoglobina, Hgb, pode ser representado, simplifi- cadamente, pela equação: HgbH+ (aq) + O2 (g) → HgbO2 (aq) + H+ (aq) a) A hemoglobina torna-se quase totalmente saturada de oxigênio nos pulmões, onde a pressão parcial de oxigênio é de 0,13 atm, e libera parte de seu oxigê- nio nos tecidos, onde a pressão parcial de oxigênio é de 0,06 atm. Utilizando a equação de equilíbrio dada, EXPLIQUE como a variação na pressão parci- al de oxigênio influencia a oxigenação/desoxigena- ção da hemoglobina. b) Outro fator importante na capacidade de transpor- te de oxigênio pela hemoglobina é a diferença de pH nos pulmões (pH = 7,4) e nos tecidos (pH = 7,2). Utilizando a equação de equilíbrio dada, EX- PLIQUE como a diferença do pH influencia a oxige- nação/desoxigenação da hemoglobina. c) O monóxido de carbono, CO, dificulta o transporte de oxigênio, podendo causar a morte, porque for- ma com a hemoglobina a espécie HgbCO , seme- lhante, porém mais estável que a espécie formada com o oxigênio, HgbO2. EXPLIQUE como a maior estabilidade da espécie hemoglobina–monóxido de carbono, HgbCO, pode impedir o transporte de oxi- gênio entre os pulmões e os tecidos. 04 – (UEL PR) Sabe-se que o composto de cloro com ação antimicro- biana é o ácido hipocloroso(HClO). A preparação de soluções desinfetantes comerciais envolve a completa dissolução de hipoclorito de sódio em água [Eq.1]. Nes- tas condições, o ânion hipoclorito dissolvido é parcial- mente convertido em ácido hipocloroso estabelecendo um equilíbrio [Eq.2]. Com base no enunciado e nos textos (III e IV), assinale a alternativa correta. a) A adição de NaOH na solução resultará na diminuição da concentração de HClO(aq). b) A adição de HCl na solução resultará na diminuição da concentração de HClO(aq). c) A diminuição da concentração de HO-(aq) da solução resultará na diminuição da concentração de HClO(aq). d) A diminuição do pH da solução resultará na diminui- ção da concentração de HClO(aq). e) O aumento ou diminuição do pH não altera a concen- tração de HClO(aq). 05 – (UNIFICADO RJ) No equilíbrio químico, o deslocamento provoca um au- mento do rendimento da reação e tem grande importân- cia, principalmente para a indústria, pois, quanto maior a produção em curto tempo com a diminuição dos custos, melhor será o processo. Os fatores externos que podem deslocar o equilíbrio químico são: concentração, pressão e temperatura. Seja uma mistura de N2, H2 e NH3 em equi- líbrio (síntese da amônia). Nesse momento, as concentra- ções do N2 e H2 são: [N2] = 1,0 ´ 10–12 mol.L–1 e [H2] = 2,0 ´ 10–8 mol.L–1 Considere o valor da constante de equilíbrio a 298 K como 6,125x104. O valor da concentração da amônia, nes- sas condições, em mol/L, é a) 4 x 10–12 b) 5 x 1012 c) 6 x 10–32 d) 7 x 10–16 e) 8 x 10–14 06 – (UERJ) Em motores de combustão interna, o óxido nítrico é pro- duzido a partir da reação representada pela seguinte equa- ção química: N2(g) + O2(g) <--> 2 NO(g) Em condições ambientes, a concentração de NO na atmos- fera corresponde a10-13 mol.L-1, sendo a constante de equi- líbrio da reação, Kc, igual a 5 × 10-31. Entretanto, sob tem- peratura elevada, como nos motores de veículos, essa con- 14 centração é de 10-5 mol.L-1. Admitindo-se que não há variação nas concentrações de N2 e O2, calcule o valor de Kc sob temperatura elevada. Apresente, ainda, as fórmulas estruturais planas das molé- culas apolares presentes na equação química. 07 – (UFRN) O ácido nítrico (HNO3) é uma substância de importância econômica na indústria e muito utilizada nos laboratórios. Na produção do ácido nítrico pelo método de Ostwald, a amônia anidra (NH3) é oxidada a óxido nítrico (NO) pelo oxigênio (O2), a 850ºC e 5 atm de pressão, com a ajuda de catalisadores de platina e ródio. O óxido nítrico (NO) se faz reagir com o oxigênio do ar para formar dióxido de nitrogênio (NO2). Este é absorvido em água, em presença de oxigênio, formando o ácido nítrico (HNO3). Em relação ao processo de obtenção do ácido nítrico: a) Escreva a equação da reação do dióxido de nitrogênio (NO2) com a água (H2O) e o oxigênio (O2) para formar o ácido nítrico (HNO3). b) Considere a reação abaixo: 2NO(g) + O2(g) 2NO2(g) ΔH = -32,2kcal a 298K A produção de NO2(g) é favorecida com resfriamento ou com aquecimento? Justifique. 08 – (UEFS BA) O deslocamento do equilíbrio químico de um sistema é toda e qualquer alteração de velocidade de reação direta ou inversa, que provoca modificações nas concentrações de substâncias químicas e, consequentemente, leva a um novo estado de equilíbrio. A aplicação desse conceito de deslocamento de equilíbrio químico ao sistema representa- do pela equação química permite corretamente afirmar: A) A remoção de H2S(g) implica aumento da pressão par- cial de SO2(g). B) A adição de oxigênio ao sistema provoca a diminuição da concentração de SO2(g). C) O aumento de temperatura do sistema promove aumen- to da concentração de H2S(g). D) A diminuição da pressão do sistema implica aumento da velocidade de reação direta. E) A retirada de água do sistema mantém inalterada as velocidades da reação direta e inversa. 15 01 - (UEG GO) Gab: C 02 - (UDESC SC) Gab: E 03 - (UFRN) Gab: C 04 - (UFAL) Gab: B 05 - (UFAC) Gab: B 06 - (FEPECS DF) Gab: A 07 - (UNIR RO) Gab: C 08 - (UFMG) Gab: C 09 - (UNESP SP) Gab: B 10 - (UFV MG) Gab: B 11 - (UCS RS) Gab: A 12 - (UNIFESP SP) Gab: a) Analisando-se a tabela, verifica-se que um aumento na temperatura causa um aumento no valor da constante de equi- líbrio, ou seja, há favorecimento da reação direta. Sendo as- sim, a reação é endotérmica (Princípio de Le Chatelier). Se a temperatura de um sistema em equilíbrio for aumentada, a concentração de metano diminui, uma vez que o equilíbrio desloca-se para a direita. b) A adição de um catalisador ao sistema apenas aumenta as velocidades das reações direta e inversa na mesma proporção, não causando deslocamento de equilíbrio e, portanto, a con- centração do gás hidrogênio não varia. Um aumento de pressão no sistema também não provoca um deslocamento do equilíbrio, já que há a mesma quantidade, em mol, de gases nos dois lados da equação. Dessa forma, novamente a concentração do gás hidrogênio não varia. Por outro lado, se o aumento de pressão for por diminuição de volume, haverá um aumento da concentração de todos os par- ticipantes, inclusive o hidrogênio. 13 - (UEG GO) Gab: a) ; onde e a variação do número de mols de gás na reação, (z+w)-(x+y) b) Como a reação é endotérmica , o aumento da temperatura desloca o equilíbrio para a direita na direção de formação de C e D, conforme o princípio de Lê Chatelier. c) Como Z + W > X + Y, ao aumentar a pressão dos sistema, o equilíbrio se desloca na direção de formação de A e B, confor- me o princípio de Lê Chatelier. 14 - (UFRN) Gab: D 15 - (UFRN) Gab: C ZONA NERD 01 - (UFOP MG) Gab: a) e b) c) Como a reação é do tipo endotérmica, o aumento de tempera- tura aumentaria a velocidade da reação deslocando o equilíbrio no sentido de formação dos produtos (aumenta o rendimento). 02 - (UFOP MG) Gab: a) b) 03 - (UFMG) Gab: a) O aumento da pressão parcial do oxigênio deslocará o equilíbrio químico no sentido da formação da oxiemoglobina. Com a dimi- nuição da pressão parcial do O2 o equilíbrio será deslocado no sentido da desoxigenação. b) O aumento da concentração de íons H+ (menor pH) deslocará o equilíbrio no sentido da desoxigenação da hemoglobina.A diminu- ição da concentração de íons H+ (aumento de pH) deslocará o equilíbrio no sentido da oxigenação da hemoglobina. c) A maior estabilidade da espécie HgbCO (hemoglobina-monóxido de carbono) impede a fixação do O2 e a formação da HgbO2 (oxie- moglobina), impedindo a liberação de O2 nos tecidos. 04 – (UEL PR) Gab: A 05 – (UNIFICADO RJ) Gab: D 06 – (UERJ) Gab: Kc = 5.10-15; N = N; O = O 07 – (UFRN) Gab: a) 4NO2(g) + 2H2O(l) + O2(g) 4HNO3(l) b) A produção de NO2(g) é favorecida com o resfriamento. Por ser a reação de formação do NO2(g) um processo exotérmico (libera energia em forma de calor), o equilíbrio se favorece (se desloca) o sentido da produção de NO2, pela diminuição da temperatura, de acordo com o princípio de Le Chatelier. 08 – (UEFS BA) Gab: C 16 GABARITO L ISTA 21 FÍS ICO QUÍMICA - MÓDULO 05
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