Equilibrio Quimico - Parte 1

Lista de Exercícios – Equilíbrio Químico – Parte 1

Professor Frank Pereira de Andrade Universidade Federal de São João Del Rei

Campus Centro Oeste Dona Lindu (CCO/UFSJ)

ALGUNS EXERCÍCIOS SÃO DE AUTORIA PRÓPRIA. OS DEMAIS SÃO ADAPTADOS DE

LIVROS CITADOS ABAIXO.

1 – Escreva as expressões de equilíbrio, Kc e Kp, para cada uma das seguintes reações

abaixo:

a) CO(g) + Cl2(g) ⇆ COCl(g) + Cl(g)

b) H2(g) + Br2(g) ⇆ HBr(g)

c) H2S(g) + O2(g) ⇆ SO2(g) + H2O(g)

d) NO(g) + O2(g) ⇆ NO2(g)

e) SbCl5(g) ⇆ SbCl3(g) + Cl2(g)

f) N2(g) + H2(g) ⇆ N2H4(g)

g) Bi(s) + O2(g) ⇆ Bi2O3(s)

h) MgSO4 . 7H2O(s) ⇆ MgSO4(s) + H2O(g)

i) N2O3(g) ⇆ NO(g) + NO2(g)

2 – Escreva a expressões de equilíbrio, Kc, para cada uma das seguintes reações abaixo:

a) ClO-(aq) ⇆ Cl-(aq) + ClO3-(aq)

b) Li2CO3(s) ⇆ Li2O(s) + CO2(g)

c) CH3COOH(aq) + H2O(l) ⇆ H3O+(aq) + CH3CO2-(aq)

d) CH4(g) + S8(s) ⇆ CS2(l) + H2S(g)

e) CaC2(s) + H2O(l) ⇆ Ca(OH)2(s) + C2H2(g)

f) NH3(g) + O2(g) ⇆ NO(g) + H2O(l)

g) CO2(g) + NH3(g) ⇆ CO(NH2)2(s) + H2O(l)




h) Ag2CrO4(s) ⇆ Ag+(aq) + CrO42-(aq)

3 – Utilizando os dados coletados a 460°C e apresentados abaixo, determine Kc e Kp

para a reação (não balanceada): H2(g) + I2(g) ⇆ HI(g).

[H2] (mol/L) [I2] (mol/L) [HI] (mol/L)

3,84 x 10-3 1,52 x 10-3 0,0169

4 – Utilizando os dados coletados a 24 °C e apresentados abaixo, determine Kc e Kp

para a reação (não balanceada): NH4HS(s) + NH3(g) ⇆ H2S(g).

PNH3 (bar) PH2S (bar)

0,539 0,174

5 – A partir dos valores de K para as reações em equilíbrio abaixo, determine os

respectivos Kc.

a) NOCl(g) ⇆ NO(g) + Cl(g) ; K = 1,8 x 10-2 em 500 K.

b) CaCO3(s) ⇆ CaO(s) + CO2(g) ; K = 167 em 1073 K.

c) SO2(g) + O2(g) ⇆ SO3(g) ; K = 3,4 em 1000 K.

d) NH4HS(s) ⇆ NH3(g) + H2S(g) ; K = 9,4 x 10-2 em 24 °C.

6 – A 400 K, K = 41 para a reação N2(g) + H2(g) ⇆ NH3(g). Determine K e Kc para

cada uma das seguintes reações na mesma temperatura.

a) 2 NH3(g) ⇆ N2(g) + 3 H2(g)

b) ½ NH3(g) + ½ H2(g) ⇆ NH3(g)

c) 2 N2(g) + 6 H2(g) ⇆ 4 NH3(g)




7 – A constante de equilíbrio da reação SO2(g) + O2(g) ⇆ SO3(g) é K = 2,5 x 1010 em

500 K. Encontre o valor de K para cada uma das seguintes reações, na mesma

temperatura.

a) SO2(g) +

O2(g) ⇆ SO3(g)

b) SO3(g) ⇆ SO2(g) +

O2(g)

c) 3 SO2(g) +

O2(g) ⇆ 3 SO3(g)

8 – Em uma mistura contendo H2, I2 e HI em equilíbrio na fase gasosa a 500 K, [HI] =

2,21 x 10-3 M e [I2] = 1,46 x 10-3 M. Calcule a concentração de H2. Considere Kc = 160

para a reação: H2(g) + I2(g) ⇆ HI(g).

9 – Em uma mistura contendo H2, Cl2 e HCl em equilíbrio na fase gasosa a 1000 K, [HCl]

= 1,45 x 10-3 M e [Cl2] = 2,45 x 10-3 M. Calcule a concentração de H2. Considere Kc = 5,1

x 108 para a reação: H2(g) + Cl2(g) ⇆ HCl(g).

10 – Em uma mistura contendo PCl5, PCl3 e Cl2 em equilíbrio na fase gás a 500 K, =

1,18 bar e 5,43 bar. Qual é a pressão parcial de PCl3, sabendo que K = 25 para a

reação: PCl5(g) ⇆ PCl3(g) + Cl2.

11 – Em uma mistura contendo SbCl5, SbCl3 e Cl2 em equilíbrio na fase gás a 500 K,

= 0,072 bar e 5,02 mbar. Calcule a pressão parcial de Cl2 no equilíbrio,

sabendo que K = 3,5 x 10-4 para a reação: SbCl5(g) ⇆ SbCl3(g) + Cl2.

12 – A 500 K, K = 160 para a reação H2(g) + I2(g) ⇆ HI(g). Nesta mesma

temperatura, a análise da mistura a 500 K mostrou que = 0,20 bar, = 0,10 bar e

= 0,10 bar. Diga se a reação se encontra em equilíbrio e, caso não esteja, diga a

tendência da reação.

13 – A análise de uma mistura de reação mostrou que sua composição é 0,417 M em

N2, 0,524 M em H2 e 0,122 M NH3, à 800 K. Nesta temperatura, Kc = 0,278 para a




reação (não balanceada) N2(g) + H2(g) ⇆ NH3(g). Diga se a reação se encontra em

equilíbrio ou se ela tende a formar mais reagentes ou produtos.

14 – Um balão de reação de 500 mL, em 700 K, contém 1,20 x 10-3 M de SO2(g), 5,0 x

10-4 M de O2(g) e 1,0 x 10-4 M de SO3(g). Sabe-se que nesta temperatura Kc = 1,7 x 106

para a reação (não balanceada) SO2(g) + O2(g) ⇆ SO3(g). Diga se a reação se

encontra em equilíbrio ou se ela tende a formar mais reagentes ou produtos.

15 – Sabendo que Kc = 62 para a reação N2(g) + H2(g) ⇆ NH3(g) em 500 K,

verifique a tendência de formar mais amônia se uma mistura de composição 2,23 x 10-

3 M de N2, 1,24 x 10-3 M de H2 e 1,12 x 10-4 M de NH3 estiver em um recipiente nesta

mesma temperatura.

16 – Quando 0,0172 mol de HI é aquecido à 500 K em um recipiente fechado de 2,00 L,

a mistura resultante em equilíbrio contém 1,90 g de HI. Calcule Kc para a reação de

decomposição HI(g) ⇆ H2(g) + I2(g).

17 – Quando 1,0 g do gá I2 é aquecido à 1000 K em um recipiente fechado de 1,00 L, a

mistura resultante em equilíbrio contém 0,830 g de I2. Calcule Kc para a reação de

dissociação I2(g) ⇆ 2 I(g).

18 – Uma amostra de 25,0 g de carbamato de amônio – NH4(NH2CO2), foi colocado em

um frasco de 0,250 L sob vácuo e à 25 °C. No equilíbrio, o frasco continha 17,4 mg de

CO2. Qual é o valor de Kc para a decomposição do carbamato de amônio em amônia e

dióxido de carbono, segundo a reação (não balanceada) NH4(NH2CO2)(s) ⇆ NH3(g) +

CO2(g)?

19 – Introduziu-se em um recipiente de 250 mL 200 Torr de monóxido de Carbono e

vapor de água. Ao atingir o equilíbrio, à 700 °C, a pressão parcial de CO2 era 88 Torr.

Calcule o valor de K para o equilíbrio CO(g) + H2O(g) ⇆ CO2(g) + H2(g).

20 – a) Uma amostra de 2,0 mmol de Cl2 foi selada em um balão de 2,0 L e aquecida

até 1000 K. Calcule a composição da mistura no equilíbrio e a percentagem de

decomposição do gás cloro. DADOS: Cl2(g) ⇆ 2 Cl(g) ; K = 1,0 x 10-5.




b) Se, ao invés de Cl2 foi selado 2,0 mmol de F2 no mesmo recipiente, qual seria a

composição da mistura no equilíbrio (à 1000 °C) e a percentagem de decomposição do

gás fluor. DADOS: F2(g) ⇆ 2 F(g) ; K = 0,26.

c) À 1000 K, qual dos gases (Cl2 ou F2) é mais estável?

21 – a) Uma amostra de 5,0 mmol de Cl2 foi selada em um balão de 2,0 L e aquecida

até 1200 K. Calcule a composição da mistura no equilíbrio e a percentagem de

decomposição do gás cloro. DADOS: Cl2(g) ⇆ 2 Cl(g) ; K = 1,0 x 10-3.

b) Se, ao invés de Br2 foi selado 5,0 mol de F2 no mesmo recipiente, qual seria a

composição da mistura no equilíbrio (à 1200 °C) e a percentagem de decomposição do

gás flúor. DADOS: Br2(g) ⇆ 2 Br(g) ; K = 1,7 x 10-3.

c) À 1200 K, qual dos gases (Cl2 ou Br2) é mais estável?

22 – A pressão parcial de HBr em um balão é 1,2 mbar. Qual é a composição da

mistura no equilíbrio e a percentagem de decomposição de HBr, à 500 K? DADOS:

H2(g) + Br2(g) ⇆ 2 HBr(g) ; K = 1,3 x 10-10.

23 – Qual é a composição da mistura no equilíbrio e a percentagem de decomposição

de BrCl, à 500 K, sabendo que a pressão parcial de BrCl em um balão é 1,4 mbar.

DADOS: 2 BrCl(g) ⇆ Br2(g) + Cl2(g) ; K = 32.

24 – A 500 K, a constante de equilíbrio, Kc, é igual a 0,61 para a reação PCl5(g) ⇆

PCl3(g) + Cl2(g). Sabendo que foram colocados 2,0 g de PCl5 em um balão de 300 mL,

determine a percentagem dessa substância que se decompõe à 500 K.

25 – Quando se coloca NH4HS(s) e 0,200 mol de NH3(g) dentro de um recipiente de 2,0

L a 24 °C, o equilíbrio NH4HS(s) ⇆ NH3(g) + H2S(g) é atingido e o valor de para o

qual Kc = 1,6 x 10-4. Quais são as concentrações de NH3 e H2S no equilíbrio?

26 – A 760 °C, Kc = 33,3 para a reação PCl5(g) ⇆ PCl3(g) + Cl2(g). Se a mistura que

consiste de 0,200 mol de PCl5 e 0,600 mol PCl3 é colocada em um recipiente de reação

de 8,00 L e aquecido até 760 °C, qual a composição do sistema no equilíbrio?




27 – A constante de equilíbrio Kc para a reação N2(g) + O2(g) ⇆ 2 NO(g) a 1200 °C é

1,00 x 10-5. Calcule a concentração molar de NO, N2 e O2 no equilíbrio, nessa mesma

temperatura, em um recipiente de reação de 10,0 L que inicialmente tinha 0,0114 mol

de N2 e 0,0114 mol de O2.

28 – Uma mistura de reação que consiste de 0,20 mol de H2 e 0,20 mol de I2 foi

preparada em um frasco de 25,0 L e aquecida. No equilíbrio, 5,0% do. Qual é a

constante de equilíbrio, Kc, para a reação H2(g) + I2(g) ⇆ 2 HI(g), sabendo que 5%

do gás nitrogênio reagiu?

29 – A constante de equilíbrio Kc para a reação 2 CO(g) + O2(g) ⇆ 2 CO2(g) é 0,66 a

2000 °C. Se 0,28 g de CO e 0,032 g de O2(g) são colocados em recipiente de reação de

2,0 L e aquecidos até 2000 °C, qual será a composição do sistema em equilíbrio?

30 – No processo de Haber para a síntese da amônia, K = 0,036 para N2(g) + 3 H2(g)

⇆ 2 NH3(g) a 500 K. Se um reator de 2,0 L é preenchido com N2 a 0,010 bar e H2 a

0,010 bar, quais serão as pressões parciais da mistura no equilíbrio?

31 – Um éster é formado na reação de ácido orgânico com um álcool. Por exemplo, na

reação do ácido acético com etanol, forma o éster conhecido como acetato de etila,

CH3COOC2H, e água. A reação é CH3COOH + C2H5OH ⇆ CH3COOC2H + H2O, Kc =

4,0 a 100 °C. Se as concentrações inicias de CH3COOH e C2H5OH são, respectivamente,

0,32 e 6,30 mol/L, e nenhum dos produtos está presente inicialmente, qual deverá ser

a concentração desde éster no equilíbrio?

32 – Considere o equilíbrio CO(g) + H2O(g) ⇆ CO2(g) + H2(g).

a) Se a pressão parcial do CO2 é aumentada, o que acontece a pressão parcial do H2?

b) Se a pressão parcial do CO diminui o que acontece com a pressão parcial do CO2?

c) Se a concentração de CO aumenta o que acontece com a pressão parcial do H2?

d) Se a concentração de H2O diminui o que acontece à constante de equilíbrio da

reação?




33 – Considere o equilíbrio CH4(g) + 2 O2(g) ⇆ CO2 + 2 H2O(g).

a) Se a pressão parcial do CO2 aumentar, o que acontece à pressão parcial do CH4?

b) Se a pressão parcial do CH4 diminui o que acontece com a pressão parcial do CO2?

c) Se a concentração do CH4 aumenta, o que acontece à constante de equilíbrio da

reação?

d) Se a concentração de H2O diminui o que acontece com a concentração de CO2?

34 – Os quatros gases NH3, O2, NO e H2 são misturados em um recipiente de reação e

deixados para atingir o equilíbrio na reação 4 NH3(g) + 5 O2(g) ⇆ 4 NO(g) + 6

H2O(g). Certas mudanças são então feitas nessa mistura, conforme tabela abaixo.

Considerando cada mudança separadamente, explique o efeito (aumento, diminuição

ou nenhum) que a mudança tem sobre os valores originais no equilíbrio, na

quantidade da segunda coluna (ou Kc, se isto é especificado). Considere que a

temperatura e o volume são constantes.

Mudança Quantidade Mudança Quantidade

a) Adição de NO Quantidade de H2O b) Adição de NH3 Kc

c) Adição de NO Quantidade de O2 d) Remoção de NO Quantidade de NH3

e) Remoção de H2O Quantidade de NO f) Adição de NH3 Quantidade de O2

g) Remoção de O2 Quantidade de NH3

35 – As quatros substancias HCl, I2, HI e Cl2 são misturadas em um recipiente de reação

e deixadas para atingir o equilíbrio na reação 2 HCl(g) + l2(g) ⇆ 2 Hl(g) + Cl2(g).

Certas mudanças (as quais são especificadas na primeira coluna da tabela seguinte)

são então feitas nessa mistura. Considerando cada mudança separadamente explique

o efeito (aumento, diminuição ou nenhum) que a mudança tem sobre os valores

originas no equilíbrio na quantidade da segunda coluna (ou Kc, se isto é especificado).

A temperatura e o volume devem ser considerados constantes.




Mudança Quantidade Mudança Quantidade

a) Adição de HCl Quantidade de HI b) Adição de Cl2 Kc

c) Remoção de Hl Quantidade de Cl2 d) Remoção de Cl2 Quantidade de HCl

e) Adição de HCI Kc f) Remoção de HCl Quantidade de l2

g) Adição de I2 Kc

36 – Determine se reagentes ou produtos são favorecidos pela compressão em cada

um dos seguintes equilibro. Se nenhuma mudança ocorre, então explique por quê.

a) 2 O3(g) ⇆ 3 O2(g)

b) H2O(g) + C(s) ⇆ H2(g) + CO(g)

c) 4 NH3(g) + 5 O2(g) ⇆ 4 NO(g) + 6 H2O(g)

d) 2 HD(g) ⇆ H2(g) + D2(g)

e) CI2(g) ⇆ 2 CI(g)

37 – Determine o que acontece à concentração da substancia indicadas quando cada

um dos seguintes sistemas são comprimidos.

a) NO2(g) em 2 Pb(NO3)2(s) ⇆ 2 PbO(s) + 4 NO2(g) + O2(g)

b) NO(g) em 3 NO2(g) + H2O(I) ⇆ 2HNO3(aq) + NO(g)

c) HI(g) em 2 HCI(g) + I2(s) ⇆ 2 HI(g) + CI2(g)

d) SO2(g) em 2 SO2(g) + O2(g) ⇆ 2 SO3(g)

e) NO2(g) em 2 NO(g) + O2(g) ⇆ 2 NO2(g)

38 – Considere o equilíbrio 4 NH3(g) + 5 O2(g) ⇆ 4 NO(g) + 6 H2O(g).

a) O que acontece com a pressão parcial do NH3 quando a pressão parcial do NO

aumenta?




b) Quando a pressão parcial do NH3 diminui, faz a pressão do O2 diminuir?

39 – Considere o equilíbrio 2 SO2(g) + O2(g) ⇆ 2 SO3(g).

a) O que acontece à pressão parcial do SO3 quando a pressão parcial do SO2 diminui?

b) Se a pressão parcial do SO2 aumenta. O que acontece a pressão parcial do O2?

40 – Preveja em cada um dos seguintes equilíbrio se haverá deslocamento na direção

dos reagentes ou produtos com o aumento de temperatura.

a) N2O4(g) ⇆ 2 NO2(g), ∆H° = +57 kj

b) X2(g) ⇆ 2 X(g), onde X é um halogênio

c) Ni(s) + 4 CO(g) ⇆ Ni(CO)4(g), H° = -161kj

d) CO2(g) + 2 NH3(g) ⇆ CO(NH2)2(s) + H2O(g), ∆H° =-90kj

e) CH4(g) + H2O(g) ⇆ CO(g) + 3 H2(g), ∆H° = +206 kj

f) CO(g) + H2O(g) ⇆ CO2(g) + H2(g), ∆H°= -41 kj

g) 2 SO2(g) + O2(g) ⇆ 2 SO3(g), ∆H° = -198 kj

41 – Uma mistura consistindo de 2,23 x 10-3 mol de N2 e 6,69 x 10-3 mol de H2 em um

recipiente de 500 mL, foi aquecida até 600 K e deixada para atingir o equilíbrio abaixo.

Mais amônia será formada se essa mistura em equilíbrio for aquecida até 700 K?

N2(g) + 3 H2(g) ⇆ 2 NH3(g) ; K = 1,7 x 10-3 a 600 K e 7,8 x 10-5 a 700 k.

42 – Uma mistura consistindo de 1,1 mmol de SO2 e 2,2 mmol de O2, em um recipiente

de 250 mL foi aquecida até 500 K e deixada para atingir o equilíbrio, segundo a reação

abaixo. Será formado mais trioxido de enxofre se essa mistura em equilíbrio for

resfriada até 25°C?

2 SO2(g) + O2(g) ⇆ 2 SO3(g), K = 2,5 x 1010 a 500 K e 4,0 x 1024 a 25°C.




43 – O valor da constante de equilíbrio K para a reação 2 SO2(g) + O2(g) ⇆ 2 SO3(g) é

3,0 x 104 a 700 K. Determine o valor de Kc para as reações abaixo.

a) 2 SO2(g) + O2(g) ⇆ 2 SO3(g) b) SO3(g) ⇆ SO2(g) + ½O2(g).

44 – A 500°C, Kc = 0,061 para N2(g) + 3 H2(g) ⇆ 2 NH3(g). Calcule o valor de Kc a 500°C

para as seguintes reações.

a)

N2(g) +

H2(g) ⇆

NH3(g) b) HN3(g) ⇆ ½N2(g) +

H2(g)

c) 4 N2(g) + 12 H2(g) ⇆ 8 NH3(g)

45 – A 500 °C, Kc = 0,061 para N2(g) + 3 H2(g) ⇆ 2 NH3. Se análises mostram que a

composição é 3,00 mol/L de N2, 2,00 mol/L de H2 e 0,500 mol/L de NH3, a reação esta

em equilíbrio? Se não, em qual direção desloca-se a relação para atingir o equilíbrio?

46 – A 2,500 K, Kc = 20 para a reação Cl2 (g) + F2 (g) ⇆ 2 ClF(g). Uma análise de um

recipiente de reação a 2.500 K revela a presença de 0,18 mol/L de Cl2 , 0,31 mol/L de F2

0,92 mol/L de ClF. O ClF tenderá a se formar ou a se decompor com a relação se

processando até o equilíbrio?

47 – A 500 K, Kc = 0,031 para a reação Cl2(g) + Br2(g) ⇆2 BrCl(g). Se a composição do

equilíbrio é 0,22 mol/L de Cl2 e 0,097 mol/L de BrCl, qual é a concentração de bromo

nesse equilíbrio?

48 – A constante equilíbrio k = 3,5 x 104 para a reação PCl3(g) + Cl2(g) ⇆ PCl5(g) a 760°C.

No equilíbrio, a pressão parcial de PCl5 era 2,2 x 104 bar e do PCl3 era 1,33 bar. Qual foi

a pressão parcial do Cl2 no equilíbrio?

49 – Uma mistura de reação consistindo de 2,00 mol de CO e 3,00 mol de H2 é colocada

dentro de um recipiente de reação de 10,0 L e aquecida até 1.200 K. No equilíbrio,

0,478 mol de CH4 estava presente no sistema. Determine o valor de Kc para a reação

CO(g) + 3H2(g) ⇆ CH4(g) + H2O(g).




50 – Uma mistura consistindo de 1,00 mol de H2O(g) e 1,00 mol de CO(g) é colocada

em um recipiente de reação de 10,0 L a 800 K. No equilíbrio, 0,665 mol de CO2(g) está

presente como uma consequência de reação CO(g) + H2O(g) ⇆ CO2(g) + H2(g). Quais

são as concentrações de todas as substancias no equilíbrio e o valor de Kc?

51 – Uma reação foi preparada pela mistura de 0,100 mol de SO2 0,200 mol de NO2,

0,100 mol de NO e 0,150 mol de SO3 em um recipiente de reação de 5,00 L. Deixa-se

que a reação SO2(g) + NO2(g) ⇆ NO(g) + SO3(g) atinja o equilíbrio a 460°C, quando Kc =

85,0. Qual é a concentração de cada substancia no equilíbrio?

52 – Uma amostra de 0,100 mol de H2S é colocada em um recipiente de reação de 10,0

L e aquecida até 1.132 °C. No equilíbrio, 0,0285 mol de H2 está presente. Calcule o

valor de Kc para a reação 2 H2S(g) ⇆ 2 H2(g) + S2(g).

53 – Uma mistura de 0,0560 mol de O2 e 0,0200 mol de N2O é colocada em um

recipiente de reação de 1,0 L a 25 °C. Quando a reação 2 N2O(g) + 3 O2(g) ⇆ 4 NO2(g)

está no equilíbrio, 0,0200 mol/L de NO2 está presente. Calcule o valor de Kc.

54 – A 500 K, 1,00 mol de NOCl está 9,0% dissociado em um recipiente de 1,00 L.

Calcule o valor de Kc para reação 2 NOCl(g) ⇆ 2 NO(g) + Cl2(g).

55 – A constante de equilíbrio (Kc) é 0,56 para a reação PCl3(g) + Cl2(g) ⇆ PCl5(g) a 250

°C. Após análise, foi encontrado que 1,50 mol de PCl5, 3,00 mol de PCl3 e 0,500 mol de

Cl2 estavam presentes em um recipiente de reação de 500 mL L a 250 °C. Determine a

composição do sistema e diga se o mesmo se encontra em equilíbrio ou apresenta

alguma tendência de formação de produtos ou reagentes.

56 – Um amostra de 1,50 mol de PCl5 é colocada dentro de um recipiente de reação de

500 mL. Qual é a concentração de cada substancia presente no sistema quando a

reação PCl5(g) ⇆ PCl3(g) + Cl2(g) tiver atingido o equilíbrio a 250 °C, sabendo que Kc =

1,80?




57 – A 25°C, K = 3,2 x 10-34 para a reação 2 HCl(g) ⇆ H2(g) + Cl2(g). Se um recipiente de

reação de 1,0 L é preenchido com HCl a uma pressão de 0,22 bar, quais são as pressões

parciais de HCl, H2 e Cl2 no equilíbrio?

58 – Se 4,00 L de HCl(g) a 1,00 bar e 273 K e 26,0 g de I2(s) são transferidos para um

recipiente de reação de 12,00 L e aquecido até 25 °C, qual deverá ser a concentração

de HCl, HI e Cl2 no equilíbrio a 25 °C? 2 HCl(g) ⇆ 2 HI(g) + Cl2(g); Kc = 1,6 x 10-34.

59 – Uma amostra de 30,1 g de NOCl é colocada dentro de um recipiente de reação de

200 mL e aquecida até 500 K. O valor de K para a decomposição de NOCl a 500 K na

reação 2 NOCl(g) ⇆ 2 NO(g) + Cl2(g) é 1,13 x 10-3. Calcule a porcentagem de

decomposição de NOCl nesta temperatura?

60 – A 25°C, Kc = 4,66 x 10-3 para a reação N2O4(g) ⇆ 2 NO2(g). Se 2,50 g de N2O4 e

0,330 g de NO2 são colocados em um recipiente de reação de 2,00 L, quais são as

concentrações de N2O4 e NO2 no equilíbrio?

61 – A reação da fotossíntese é: 6 CO2(g) + 6 H2O(I) ⇆ C6H12O6(aq) + 6 O2(g), e ∆H° =

+2.802 kj. Suponha que a reação está em equilíbrio. Explique a consequência que cada

uma das mudanças terá sobre a composição no equilíbrio:

a) Aumento da pressão parcial do O2; b) Compressão do sistema;

c) Aumento da quantidade de CO2; d) Aumento da temperatura;

e) Remoção de parte do C6H12O6; f) Adição de água;

g) Diminuição da pressão parcial do CO2. h)

62 – Use o principio de Le Chatelier para prever a consequência que a mudança dada

na primeira coluna da tabela a seguir tem sobre a quantidade na segunda coluna para

o seguinte sistema em equilíbrio: 5 CO(g) + I2O5(s) ⇆ I2(g) + 5 CO2(g), ∆H° = -1.175 kj.

Considere que cada mudança seja aplicada separadamente ao sistema.




Mudança Quantidade

a) Diminuição do volume Kc

b) Aumento do volume Quantidade de CO

c) Aumento da temperatura Kc

d) Adição de I2 Quantidade de CO2

e) Adição de I2O5 Quantidade de I2

f) Remoção de CO2 Quantidade de I2

g) Compressão Quantidade de CO

h) Redução da temperatura Quantidade de CO2

i) Adição de CO2 Quantidade de I2O5

j) Adição de CO2 Quantidade de CO2

63 – Um recipiente de reação de 3,00 L é ocupado com 0,150 mol de CO, 0,0900 mol

de H2 e 0,180 mol de CH3OH. O equilíbrio é atingido na presença de um catalisador

óxido de zinco-cromo (III); e a 300 °C, Kc = 1,1 x 10-2 para a reação, CO(g) + 2 H2(g) ⇆

CH3OH(g).

a) À medida que a reação vai chegando ao equilíbrio, a concentração molar do CH3OH

aumenta, diminui ou permanece inalterada?

b) Qual é a composição da mistura no equilíbrio?

64 – Kc = 0,395 a 350 °C para a reação 2 NH3(g) ⇆ N2(g) + 3 H2(g). Uma amostra de 15,0

g e NH3 é colocada em um recipiente de reação de 5,00 L e aquecida até 350 °C Quais

são as concentrações do NH3, N2 e H2 no equilíbrio?

65 – A 1.565 K, a constante de equilíbrio para as reações 2 H2O(g) ⇆ 2 H2(g) + O2(g) é

1,6 x 10-11 enquanto para a reação 2 CO2 ⇆ 2 CO(g) + O2(g) é 1,3 x 10-10. Qual é a

constante de equilíbrio para a reação (3) CO2(g) + H2(g) ⇆ H2O(g) + CO(g) nesta mesma

temperatura?




66 – Suponha que, em uma reação de esterificação, na qual um ácido orgânico RCOOH

reage com um álcool R’OH em um solvente orgânico para produzir um éster RCOOR’,

RCOOH + R’OH ⇆ RCOOR’ + H2O as quantidades A mol do ácido e B do álcool sejam

misturadas e aquecidas até 100 °C. Encontre uma expressão para o numero de mols do

éster (C) que está presente no equilíbrio, em termos de A, B e Kc. Avalie a expressão

para A = 1,0, B = 0,50 e Kc = 3,5.

67 – Sabe-se que K = 5,6 x 10-2, à 500K para dissociação de moléculas de iodo em

átomos de iodo, segundo a reação: I2(g) ⇆ 2I(g).

Uma mistura tem [I2] = 0,020 mol/L e [I] = 2,0 x 10-8 mol/L. A reação está em equilíbrio,

nesta temperatura? Se não estiver, de que modo a reação deve prosseguir para atingir

o equilíbrio?

68 – A reação 2NO2 ⇆ N2O4 tem uma constante de equilíbrio (K) de 170 a 25 °C. Se 2,0

x 10-3 mol de N2O4 , o sistema está em equilíbrio? Se não estiver, a concentração de

NO2 aumenta ou diminui, à medida que o sistema vai rumo ao equilíbrio?

69 – Uma mistura de SO2, O2, SO3, a 1.000 k, contém os gases nas seguintes

concentrações: [SO2] = 5,0 x 10-3 mol/L, [O2] = 1,9 x 10-3 mol/L e [SO3] = 6,9 x 10-3

mol/L. A reação está em equilíbrio? Se não estiver, de que modo a reação deve

prosseguir para atingir o equilíbrio? DADOS: 2 SO2(g) + O2(g) ⇆ 2 SO3(g) ; K = 279.

70 – A constante de equilíbrio K, para a reação 2 NOCl(g) ⇆ 2 NO(g) + Cl2(g) é 3,9 x 10-

3, a 300 °C. Uma mistura contém os gases nas seguintes concentrações. [NOCl] = 5,0 x

10-3 mol/L, [NO] = 2,5 x 10-3 mol/L e [Cl2] = 2,0 x 10-3 mol/L. A reação está em equilíbrio

a 300 °C? Se não estiver, em que direção a reação deve prosseguir para atingir o

equilíbrio?

71 – A reação PCl5(g) ⇆ PCl3(g) + Cl2(g) foi estudada a 250 °C. No equilíbrio, [PCl5] = 4,2

x 10-5 mol/L, [PCl3] = 1,3 x 10-2 mol/L e [Cl2] = 3,9 x 10-3 mol/L. Calcule K para a reação.

72 – Uma mistura contendo as espécies SO2, O2 e SO3, encontra-se em equilíbrio a

1.000k. Neste estado, os gases possuem as seguintes concentrações: [SO2] = 3,77 x 10-3




mol/L, [O2] = 4,30 x 10-3, [SO3] = 4,13 x 10-3 mol/L. Calcule a constante de equilíbrio (K)

para a reação 2 SO2(g) + O2(g) ⇆ 2 SO3(g).

73 – A reação C(s) + CO2(g) ⇆ 2 CO(g) ocorre a altas temperaturas. A 700 °C, um frasco

de 2,0 L contém 0,10 mols de CO2 e 0,40 mols de C, em equilíbrio.

a) Calcule K para a reação a 700 °C.

b) Calcule K para a reação, também de 700 °C, se as quantidades em equilíbrio no

frasco de 2,0 L fossem 0,10 mols de CO, 0,20 mols de CO2 e 0,80 mols de C.

c) Compare os resultados das partes (a) e (b). A quantia de carbono afeta o valor de

K? Explique.

74 – Hidrogênio e dióxido de carbono reagem a uma temperatura elevada formando

água e monóxido de carbono, segundo a reação H2(g) + CO2(g) ⇆ H2O + CO(g).

a) As medidas em laboratório, a 986 °C, mostram que existem 0,11 mol de CO e vapor

de H2O, e 0,087 mols de H2 e CO2, em equilíbrio, em um frasco de 1,0 L. Calcule a

constante de equilíbrio para a reação a 986 °C.

b) Suponha que 0,050 mol de H2 e CO2, são colocados em um frasco de 2,0 L. Quando

o equilíbrio é atingido a 986 °C, que quantidades (em mols) de CO(g) e H2O(g),

estarão presentes?

75 – Uma mistura de CO e Cl2 é colocada em um frasco de reação: [CO] = 0,102 mol/L e

[Cl2] = 0,0069 mol/L. Quando a reação CO(g) + Cl2(g) ⇆ COCl2(g) atinge o equilíbrio a

600k, [Cl2] = 0,00301 mol/L. Calcule Kc.

76 – Ao colocar 3,00 mol de SO3 puro em um frasco de 8,00 L a 1150 K, observa-se que,

no equilíbrio, foi formado 0,58 mol de O2. Calcule K para a reação nessa temperatura,

considerando a seguinte reação (não balanceada): SO3 (g) ⇆ SO2(g) + O2(g).

77 – O valor de K para a interconversão de butano e isobutano é 2,5 a 25 °C.




⇆

Ao colocar 0,017 mol de butano em um frasco de 500 mL a 25 °C, permitindo que o

equilíbrio se estabeleça, quais serão as concentrações de equilíbrio das duas formas de

butano?

78 – O ciclohexano, C6H12, é um hidrocarboneto que pode isomerizar ou se

transformar em metilciclopentano, um composto com a mesma fórmula (C5H9CH3),

mas com uma estrutura molecular diferente.

⇆

A constante de equilíbrio foi estimada como sendo 0,12, a 25 °C. Se você,

originalmente, colocou 0,045 mol de ciclohexano em um frasco de 2,8 L, quais serão as

concentrações de ciclohexano e metilciclopentano quando o equilíbrio for

estabelecido?

79 – A constante de equilíbrio para a dissociação de moléculas de iodo em átamos de

iodo I2(g) ⇆ 2 I(g) é 3,76 x 10-3 a 1000 k. Suponha que 0,105 mol de I2 sejam

colocados em um frasco de 12,3 L a 1000 K. Quais serão as concentrações de I2 e I

quando o sistema atingir o equilíbrio?

80 – A constante de equilíbrio, K, para a reação N2O4(g) ⇆2 NO2(g) a 25 °C, é 5,88 x 10-

3. Suponha que 15,6 de N2O4 sejam colocados em um frasco de 5,0 L, a 25 °C. Calcule a

porcentagem de N2O4 original, que está dissociado.

81 – O brometo de carbonila decompõe-se em monóxido de carbono e bromo, de

acordo a reação COBr2(g) ⇆ CO(g) + Br2(g), onde K = 0,190 a 73 °C. Se você colocar

0,500 mol de CoBr2 em um frasco de 2,00 L e aquecer a 73 °C, qual será a porcentagem

do COBr2 original se decompôs nessa temperatura?




82 – O iodo dissolve em água, mas sua solubilidade em um solvente apolar, como o

CCl4 é maior. Extrai-se o iodo (I2) da água com o solvente apolar CCl4. O I2 é mais

solúvel em CCl4 e, depois de agitar uma mistura de água e CCl4, o I2 se acumulou em

uma camada mais densa. A constante de equilíbrio é 85,0 para a reação I2(aq) ⇆

I2(CCl4). Você coloca 0,0340 g de I2 em 100 mL de água. Depois de agitá-lo com 10,0mL

de CCl4, quanto I2 resta na camada de água?

83 – Qual das seguintes alternativas relaciona corretamente as duas constantes de

equilíbrio para as duas reações apresentadas?

A + B ⇆ 2 C K1 2 A + 2 B ⇆ 4 C K2

a) K2 = 2 K1 b) K2 = c) K2 =

d) K2 =


equilíbrio para as duas reações apresentadas?

A + B ⇆ 2 C K1 C ⇆ ½ A + ½ B K2

a) K2 =

b) K2 =

c) K2 = –

d) K2 =

85 – Considere os equilíbrios que envolvem SO2(g) e suas constantes de equilíbrio

correspondentes:

SO2(g) + ½ O2 ⇆ SO3(g) K1 2 SO3(g) ⇆ 2 SO2(g) + O2(g) K2

Qual das seguintes expressões relaciona K1 a K2?

a) K2 = b)

= K1 c) K2 = K1 d) K2 =

e) K2 =

86 – A constante de equilíbrio (K) para a reação CO2(g) ⇆ CO(g) + ½ O2 é 6,66 x 10-12, a

1000 K. Calcule K para a reação 2 CO(g) + O2(g) ⇆ 2 CO2(g).




87 – Calcule K para a reação SnO2(g) + 2 CO(g) ⇆ Sn(g) + 2 CO2(g) tendo as seguintes

informações:

SnO2(s) + 2 H2 ⇆ Sn(s) + 2 H2O(g) ; K = 8,12

H2(g) + CO2(g) ⇆ H2O(g) + CO(g) ; K = 0,771

88 – Calcule K para a reação Fe(s) + H2O(g) ⇆ FeO(s) + H2(g) tendo as seguintes

informações:

H2O(g) + CO(g) ⇆ H2(g) + CO2(g) ; K = 1,6 FeO(s) + CO(g) ⇆ Fe(s) + CO2(g) ; K 0,67

89 – O trioxido de dinitrogênio decompõe-se em NO e NO2 em um processo

endotérmico (ΔH = 40,5 kj/mol): N2O3(g) ⇆ NO(g) + NO2(g). Preveja o efeito das

seguintes alterações na posição no equilíbrio; defina de que modo o equilíbrio se

deslocará (esquerda, direita ou sem deslocamento) quando cada uma das mudanças a

seguir ocorrer:

a) Adição de N2O3(g) b) Adição de NO2(g)

c) Aumento do volume do frasco de reação d) Diminuição da temperatura

90 – Kp para a seguinte reação 2 NOBr(g) ⇆ 2NO(g) + Br2(g), a 25 °C, é 0,16. A variação

da entalpia para a reação, em condições padrão, é + 16,3kJ. Preveja o efeito das

seguintes alterações na posição do equilíbrio; ou seja, defina de que modo o equilíbrio

se deslocará (esquerda, direita, ou sem deslocamento) quando cada uma das seguintes

alterações for realizada.

a) Adição de mais Br2(g). b) Remoção de um pouco de NOBr(g)

c) Diminuição da temperatura d) Aumento do volume do frasco

91 – Considere a isomerização do butano com uma constante de equilíbrio k = 2,5. O

sistema está originariamente em equilíbrio com [butano] = 1,0 M e [isobutano] = 2,5

M.




a) Se 0,50 mol/L de isobutano for repentinamente adicionado e o sistema deslocar-se

para um novo equilíbrio, qual será a concentração de equilíbrio de cada um dos

gases?

b) Se 0,50 mol/L de butano for repentinamente adicionado e o sistema deslocar-se

para novo equilíbrio, qual será a concentração de equilíbrio de cada um dos gases?

92 – A decomposição de NH4HS, de acordo com a reação NH4HS(s) ⇆ NH3(g) + H2S(g) é

um processo endotérmico. Utilizando o princípio de Le Chatelier, explique como o

aumento da temperatura afetaria o equilíbrio. Se mais NH4HS for adicionado a um

frasco no qual existe equilíbrio, como o equilíbrio é afetado? E se for colocado mais

NH3 no frasco? O que acontecerá a pressão do NH3 se um pouco de H2S for removido

do frasco?

93 – Suponha que 0,086 mol de Br2 seja colocado em uma frasco de 1,26 L e aquecido

a uma temperatura elevada em que o halogênio dissocia-se em átomos:

Br2(g) ⇆ 2 Br(g). Calcule K, considerando que 3,7% de Br2 encontram-se dissociados

nesta temperatura.

94 – A constante de equilíbrio para a reação N2(g) + O2 ⇆ 2 NO(g) é 1,7 x 10-3 a 2300 K.

a) Qual é K para a reação: ½ N2(g) + ½ O2(g) ⇆ NO (g)?

b) Qual é K para a seguinte reação: 2 NO(g) ⇆ N2(g) + O2(g)?

95 – Kp para a formação de fosgênio (COCl2), de acordo com a reação CO(g) + Cl2(g) ⇆

COCl2(g) é 6,5 x 10-11, a 25 °C. Qual é o valor de Kp para a dissociação do fosgênio?

96 - A constante de equilíbrio, Kc, para a seguinte reação 2 CH2Cl2(g) ⇆ CH4(g) + CCl4(g)

é 1,05 a 350 K. Se uma mistura de três gases, em equilíbrio, a 350 K, contém 0,0206 M

de CH2Cl2(g) e 0,0163 M de CH4, qual é a concentração em equilíbrio de CCl4?

97 – O tetracloreto de carbono pode ser produzido por meio da reação CS2(g) + 3 Cl2(g)

⇆ S2Cl2(g) + CCl4(g). Suponha que 1,2 mol de CS2 e 3,6mol de Cl2 sejam colocados em




um frasco de 1,0 L. Depois de estabelecido o equilíbrio, a mistura contém 0,90 mol de

CCl4. Calcule K.

98 – Números iguais de mols de gás H2 e de vapor de I2 são misturados em um frasco e

aquecidos a 700 °C. A concentração inicial de cada gás é 0,0088 mol/L, e 78,6% do I2

são consumidos quando o equilíbrio é atingido, de acordo com a reação H2(g) + I2 ⇆ 2

HI(g). Calcule K para a reação.

99 – A constante de equilíbrio para a reação de isomerização butano ⇆ isobutano é

2,5 a 25 °C. Se 1,75 mol de butano e 1,25 mol de isobutano forem misturados, o

sistema está em equilíbrio? Se não estiver, quando ele prossegue para o equilíbrio, que

reagente aumenta sua concentração? Calcule as concentrações dos dois compostos

quando o sistema atinge o equilíbrio.

100 – A 2300 K, a constante de equilíbrio para a formação de NO(g), de acordo com a

reação N2(g) + O2(g) ⇆ 2 NO(g), é 1,7 x 10-3.

a) Uma análise mostra que as concentrações de N2 e O2(g) são ambas de 0,25 M e a

de NO é 0,0042 M sob certas condições. O sistema está em equilíbrio?

b) Caso o sistema não esteja em equilíbrio, em que direção a reação prosseguirá?

c) Quando o sistema está em equilíbrio, quais são as concentrações em equilíbrio?


equilíbrio para as duas reações mostradas?

NOCl(g) ⇆ NO(g) + ½ Cl2(g) ; K1 2NO(g) + Cl2(g) ⇆ 2NOCl(g) ; K2

a) K2 = 2 K1 b) K2 = – c) K2 =

d) K2 =

102 – O dióxido de enxofre é facilmente oxidado a trióxido de enxofre: 2 SO2(g) + O2(g)

⇆ 2 SO3(g) ; K = 279. Se misturarmos 3,00 g de SO2 e 5,00 mol de O2 em um frasco de

1,0 L, que quantidade de SO3 estará no frasco quando o equilíbrio for atingido?




OBSERVAÇÃO: Não resolver este problema utilizando a equação cúbica, mas

fornecendo uma resposta aproximada.

103 – Ao aquecer um carbonato de metal, ocorre sua decomposição.

Considerando a reação BaCO3(s) ⇆ BaO(s) + CO2(g), preveja o efeito, em equilíbrio, de

cada alteração apresentada a seguir.

a) Adicionando BaCO3 b) Adicionando CO2

c) Adicionando BaO d) Aumentando a temperatura

e) Aumentar o volume do frasco contendo a reação

104 – O brometo de carbonila decompõe-se em monóxido de carbono e bromo, de

acordo com a reação COBr2(g) ⇆ CO(g) + Br2 ; K = 0,190 a 73 °C. Suponha que se

coloque 0,500 mol de COBr2 em um frasco de 2,0 L e se aqueça o frasco a 73 °C. Depois

de atingido o equilíbrio, adicionam-se mais 2,00 mol de CO.

a) Como a mistura em equilíbrio é afetada pela adição de mais CO?

b) Quando o equilíbrio é restabelecido, quais são as novas concentrações de

equilíbrio de COBr2, CO e Br2?

c) Como a adição de CO afetou a porcentagem de COBr2 que se decompôs?

105 – O pentacloreto de fósforo decompõe-se em temperaturas elevadas: PCl5(g) ⇆

PCl3(g) + Cl2(g). Uma mistura em equilíbrio a determinada temperatura consiste em

3,120 g de PCl5, 3,845 g de PCl3 e 1,787 g de Cl2 em um frasco de 1,0 L. Se adicionar

1,418 g de Cl2, como o equilíbrio será afetado? Quais serão as concentrações de PCl5,

PCl3 e Cl2 quando o equilíbrio for restabelecido?

106 – O hidrogeno sulfeto de amônio decompõe-se sob aquecimento: NH4HS(s) ⇆

NH3(g) + H2S(g). Se Kp para essa reação é 0,11 a 25 °C (quando as pressões parciais são

medidas em atmosferas), qual é a pressão total no frasco no equilíbrio?

107 – O iodeto de amônio se dissocia, de modo reversível, em amônio e iodeto de

hidrogênio, NH4I(s) ⇆ NH3(g) + HI(g), se o sal for aquecido a uma temperatura




suficientemente alta. Parte do iodeto de amônio é colocado em um frasco, que é,

então, aquecido a 400 °C. Se a pressão total no frasco quando se atinge o equilíbrio é

705 mm de Hg, qual é o valor de Kp (quando as pressões parciais estão em

atmosferas)?

108 – Quando o carbamato de amônio sólido sublima, ele dissocia-se completamente

em amônia e dióxido de carbono de acordo com a reação (NH4)(H2NCO2)(s) ⇆ 2 NH3(g)

+ CO2(g). A 25 °C, experimentos mostram que a pressão total dos gases em equilíbrio

com o sólido é 0,116 atm. Qual é a constante de equilíbrio, Kp?

109 – A constante de equilíbrio K p para N2O4(g) ⇆ 2 NO2(g) é 0,15 a 25 °C. Se a

pressão do N2O4 em equilíbrio é 0,85 atm, qual é a pressão total da mistura do gás

(N2O4 + NO2) em equilíbrio?

110 – Em fase gasosa, o ácido acético existe na forma de um equilíbrio entre moléculas

de monômero e dímero (o dímero consiste em duas moléculas unidas por meio de

ligações de hidrogênio). A constante de equilíbrio K, a 25 °C, para o equilíbrio

monômero-dímero: 2 CH3CO2H(g) ⇆ (CH3CO2H)2 foi determinada como 3,2 x 10-4.

Considere que o ácido acético esteja presente inicialmente em uma concentração de

5,4 x 10-4 mol/L a 25 °C e que não haja dímero presente inicialmente.

a) Que porcentagem de ácido acético é convertida em dímero?

b) À medida que a temperatura aumenta, em que direção o equilíbrio é deslocado?

(Lembre-se de que a formação de ligações de hidrogênio é um processo

exotérmico).

111 – A 450 °C, 3,60 mol de amônia são colocados em uma vasilha de 2,0 L e permitiu a

decomposição de acordo com a reação 2 NH3(g) ⇆ N2(g) + 3 H2(g). Se o valor

experimental de K for 6,3 para esta reação a esta temperatura, calcule a concentração

de equilíbrio de cada reagente e qual é a pressão total no frasco?

112 – A pressão total de uma mistura de N2O4 e NO2 é 1,5 atm. Se Kp = 6,75 (a 25 °C),

calcule e pressão parcial de cada um dos gases na mistura. Considere 2NO2(g) ⇆

N2O4(g).




113 – Kc para a decomposição do hidrogeno sulfeto de amônio, NH4HS(g) ⇆ NH3(g) +

H2S(g), é 1,8 x 10-4 , a 25 °C.

a) Quando o sal puro se decompõe em um frasco, quais são as concentrações de

equilíbrio do NH3 e do H2S?

b) Se o NH4HS for colocado em um frasco já contendo 0,200 mol/L de NH3 e então for

permitindo que o sistema atinja equilíbrio, quais são as concentrações do equilíbrio

do NH3 e do H2S?

114 – Uma importante formação do smog é: O3(g) + NO(g) ⇆ O2(g) + NO(g) ; K = 6,0 x

1034.

a) Se as concentrações iniciais são [O3] = 1,0 x 10-6 M, [NO] = 1,0 x 10-5, [NO2] = 2,5 x

10-4 M e [O2] = 8,2 x 10-3, o sistema está em equilíbrio? Caso não esteja, em que

direção a reação prosseguirá?

b) Se a temperatura aumentar, como, por exemplo, em um dia muito quente, as

concentrações do produto diminuirão?

115 – Considerando a reação de equilíbrio N2O4(g) ⇆ 2 NO2(g), faça o que se pede:

a) Se pressão total em um frasco contendo os gases NO2 e N2O4 a 25 °C for 1,50 atm e

o valor de Kp nessa temperatura for 0,148, que fração do N2O6 foi dissociada para o

NO2?

b) O que acontece à fração dissociada se o volume do frasco for aumentado, de modo

que a pressão total em equilíbrio caia para 1,00 atm?

116 – O oxalato de lantânio decompõe-se sob aquecimento, formando óxido de

lantânio, CO e CO2: La2(C2O4)3(s) ⇆ La2O3(s) + 3 CO(g) + 3 CO2(g).

a) Se, no equilíbrio, a pressão total em um frasco de 10,0 L é 0,200 atm, qual é o valor

de Kp?

b) Suponha que 0,100 mol de La2(C2O4)3 tenha sido colocado originariamente no

frasco de 10,0 L. Que quantidade de La2(C2O4)3 permanecerá sem reagir ao se

atingir o equilíbrio?




117 – O complexo de amônia de trimetilborano, (NH3)B(CH3)3, se dissocia, a 100 °C, em

seus componentes, com Kp = 4,62 (quando as pressões estão em atmosfera).

(NH3)B(CH3)3(g) ⇆ B(CH3)3(g) + NH3(g)

Se o NH3 for trocado por outra molécula, a constante de equilíbrio é diferente.

Para [(CH3)3P]B(CH3)3 ; Kp = 0,128

Para [(CH3)3N]B(CH3)3 ; Kp = 0,472

Para (NH3)B(CH3)3 ; Kp = 4,62

a) Se você começar uma experiência colocando 0,010 mol de cada complexo em um

frasco, qual deles teria a maior pressão parcial de B(CH3)3 a 100 C?

b) Se 0,73 g (0,010mol) de (NH3)B(CH3)3, for colocado em um frasco de 100 mL e for

aquecido a 100 °C, qual é a pressão parcial de cada gás na mistura em equilíbrio e

qual é a pressão total? Qual é a dissociação percentual de (NH3)B(CH3)3?

118 – O Cloreto de Sulfurila (SO2Cl2) é um composto com vapores muito irritantes; ele

é usado como reagente na síntese de composto orgânicos. Quando aquecido a

temperatura suficientemente elevada, decompõe-se em SO2 e Cl2, de acordo com a

reação SO2Cl2(g) ⇆ SO2(g) + Cl2(g) ; K = 0,045 a 375 °C.

a) 6,70g de SO2Cl2 são colocados em um frasco de 1,0 L e aquecidos a 375 °C. Qual a

concentração de cada um dos compostos no sistema quando o equilíbrio é

atingido? Que fração de SO2Cl2 dissociou-se?

b) Quais são as concentrações de SO2Cl2, SO2 e Cl2 no equilíbrio no frasco de 1,0 L se

partir de uma mistura de SO2Cl2 (6,70 g) e Cl2 (1,00 atm)? Que fração de SO2Cl2

dissociou-se?

c) Compare as frações de SO2Cl2 nos itens “a” e “b”. Elas estão de acordo com o que

você esperaria com base no princípio Le Chatelier?

119 – a hemoglobina (Hb) pode formar um complexo tanto com O2 quanto com CO.

Para a reação




HbO2(aq) + CO(g) ⇆ HbCO(aq) + O2(g) na temperatura corporal, K é aproximadamente

200. Se a razão [HbCo]/[ HbO2] aproxima-se de 1, a morte é provável. Que pressão

parcial de CO no ar será provavelmente fatal? Considere que a pressão parcial de O2 é

de 0,20 atm.

120 – A pedra calcária se decompõe a temperatura elevadas, de acordo com a reação

CaCO3(s) ⇆ CH2O(s) + CO2(g) A 1000 °C, Kp = 3,87. Se CaCO3 for colocado em um frasco

de 5,0 L e for aquecido a 1000 °C, que quantidade de CaCO3 deve se decompor para

atingir a pressão de equilíbrio do CO2?

121 – A 1800 K, o oxigênio se dissocia muito lentamente de acordo com a reação O2(g)

⇆ 2 O(g) ; Kp = 1,2 x 10-10. Se você colocar 1,0 mol de O2 em um frasco de 10 L e

aquecê-lo a 1800 K, quantos átomos de O estão presentes no frasco?

122 – O brometo de nitrosila (NOBr) é preparado por meio da reação direta entre NO e

Br2: 2 NO(g) + Br2(g) ⇆ 2NOBr(g). No entanto, o composto se dissocia prontamente à

temperatura ambiente: NOBr(g) ⇆ NO(g) + ½ Br2(g). Um pouco de NOBr é colocado

em um frasco, a 25 °C, possibilidade que ele se dissocie. A pressão total, em equilíbrio,

é de 190 mm de Hg e verifica-se que o composto foi dissociado em 34%. Quais são os

valores de Kp?

123 – O ácido bórico e a glicerina formam um complexo: B(OH)3(aq) + glicerina(aq) ⇆

B(OH)3 . glicerina(aq) ; Kc = 0,90. Se a concentração do ácido bórico for 0,10 m, quanta

glicerina deverá ser adicionada, por litro, para que 60% do ácido bórico esteja na

forma do complexo?

124 – A dissociação do carbonato de cálcio tem uma constante de equilíbrio de Kp =

1,16 a 800 °C: CaCO3(s) ⇆ CaO(s) + CO2(g).

a) Qual é Kc para a reação?

b) Se você colocar 22,5 g de CaCO3 em um frasco de 9,56 L, a 800 °C, qual a pressão

do CO2 no frasco?




c) Que porcentagem da amostra original de 22,5 g de CaCO3 permanece sem se

decompor, em equilíbrio?

125 – Uma amostra de gás N2O4, com uma pressão de 1,00 atm, é colocada em um

frasco. Quando o equilíbrio é atingido, 20% do N2O4 foi convertido ao gás NO2 .

a) Calcule Kp

b) Se a pressão original do N2O4 for 0,10 atm, qual é o porcentual de dissociação

do gás? O resultado está de acordo com o princípio de Le Chatelier?

126 – A constante de equilíbrio (Kp) é 0,15 a 25 °C para a seguinte reação: N2O4(g) ⇆ 2

NO2(g). Se a pressão total da mistura do gás é 2,5 atm, em equilíbrio, qual é a pressão

parcial de cada gás?

127 – Decida se cada uma das afirmações a seguir é verdadeira ou falsa. Se for falsa,

corrija-a para que se torne verdadeira.

a) A magnitude da constante de equilíbrio sempre é independente da temperatura.

b) Quando duas equações químicas são acrescentadas a uma determinada equação

global, a constante de equilíbrio para a equação global é o produto das constantes

de equilíbrio das equações somadas.

c) A constante de equilíbrio para uma reação tem o mesmo valor que K para a reação

reversa.

d) Somente a concentração de CO2 aparece na expressão da constante de equilíbrio

para a reação CaCO3(s) ⇆ CaCO2(g).

e) Para a reação CaCO3(s) ⇆ CaO(s) + CO2(g), o valor de K é numericamente o mesmo,

não importando se a quantidade de CO2 é expressa em mols/litros ou em pressão

do gás.

127 – Tanto PbCl2 como o PbF2 são pouco solúveis em água. Se PbCl2 sólido e PbF2

sólido são colocados em igual quantidade de água em recipientes separados, em qual

recipiente a concentração de íons Pb2+ é maior? As constantes de equilíbrio para a

dissolução desse sólidos em água são:




PbCl2(s) ⇆ Pb2+(aq) + 2 Cl-(aq) ; K = 1,7 x 10-5

PbF2(s) ⇆ Pb2+(aq) + 2 F-(aq) ; K = 3,7 x 10-8

128 – Caracterize cada uma das reações a seguir como sendo produto-favorecida ou

reagente-favorecida:

a) CO(g) + ½ O2(g) ⇆ CO2(g) ; Kp = 1,2 x 10-5

b) H2O(g) ⇆ H2(g) + ½ O2(g) ; Kp = 9,1 x 10-41

c) CO(g) + Cl2(g) ⇆ COCl2(g) ; Kp = 6,5 x 1011

129 – Uma amostra de água líquida é selada em um recipiente. Depois de algum

tempo, parte do líquido evapora, mas o equilíbrio é atingido finalmente. Nesse ponto,

pode-se medir a pressão de vapor da água no equilíbrio. O processo H2O(g) ⇆ H2O(l) é

um equilíbrio dinâmico? Explique as mudanças que ocorrem para se atingir o equilíbrio

em termos das velocidades dos processos competitivos de evaporação e condensação.

130 – A reação entre hidrogênio e iodo para formar iodeto de hidrogênio tem uma

constante de equilíbrio (Kc) de 56, a 435 °C.

a) Qual é o valor de Kp?

b) Suponha que você misture 0,45 mol de H2 e 0,45 mol de I2 em um frasco de 10,0 L,

a 425 °C. Qual é a pressão total da mistura, antes e depois de o equilíbrio ter sido

atingido?

c) Qual é a pressão parcial de cada gás, no equilíbrio?

131 – Um cubo de gelo é colocado em um béquer de água a 20 °C. O cubo de gelo se

derrete parcialmente e a temperatura da água é reduzida para 0 °C, e aparentemente

não ocorre mais nenhuma mudança. O sistema está em equilíbrio? Esse é um

equilíbrio dinâmico? Ou seja, no nível molecular ainda estão ocorrendo eventos?

Sugira uma experiência para testar se isso é verdadeiro.

132 – A foto a seguir (2005 by Pearson Education) mostra o resultado do aquecimento

e do resfriamento de uma solução aquosa de íons Co2+, contendo ácido clorídrico.




A equação para o equilíbrio existente nessa solução é: Co(H2O)62+(aq) + 4 Cl-(aq) ⇆

CoCl42-(aq) + 6H2O(l). O íon Co(H2O)6

2+ é rosa, enquanto o íon CoCl42- é azul. A

transformação do Co(H2O)62- em CoCl4

2- é exotérmica ou endotérmica?

133 – Considere uma reação em fase gasosa em que um composto incolor C produz

um composto azul B: 2 C ⇆ B. Após atingir o equilíbrio, o tamanho do frasco é

reduzido pela metade.

a) Que mudança de coloração (se houver) será observada imediatamente após a

redução do frasco à metade?

b) Que mudança de coloração (se houver) será observada quando o equilíbrio for

restabelecido no frasco?

Referências

1. KOTZ, John C; TREICHEL Jr., Paul M; WEAVER, Gabriela C. Química geral e reações

químicas. 6ª ed. São Paulo: Cengage Learning, 2010. v.1. 611 p.

2. ATKINS, Peter; JONES, Loretta. Princípios de química: questionando a vida

moderna, o meio ambiente. 3ª ed. Porto Alegre: Bookman, 2007. 965 p.

3. BROWN, Theodore L.; et al. Química: a ciência central. 9ª ed. São Paulo: Pearson

Prentice Hall, 2007. 972 p. 1ª reimpressão.

Equilibrio Quimico - Parte 1

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