ALGUNS EXERCÍCIOS SÃO DE AUTORIA PRÓPRIA. OS DEMAIS SÃO ADAPTADOS DE LIVROS CITADOS ABAIXO.

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1 ALGUNS EXERCÍCIOS SÃO DE AUTORIA PRÓPRIA. OS DEMAIS SÃO ADAPTADOS DE LIVROS CITADOS ABAIXO. 1 Escreva as expressões de equilíbrio, K c e K p, para cada uma das seguintes reações abaixo: a) CO(g) + Cl 2 (g) COCl(g) + Cl(g) b) H 2 (g) + Br 2 (g) HBr(g) c) H 2 S(g) + O 2 (g) SO 2 (g) + H 2 O(g) d) NO(g) + O 2 (g) NO 2 (g) e) SbCl 5 (g) SbCl 3 (g) + Cl 2 (g) f) N 2 (g) + H 2 (g) N 2 H 4 (g) g) Bi(s) + O 2 (g) Bi 2 O 3 (s) h) MgSO 4. 7H 2 O(s) MgSO 4 (s) + H 2 O(g) i) N 2 O 3 (g) NO(g) + NO 2 (g) 2 Escreva a expressões de equilíbrio, K c, para cada uma das seguintes reações abaixo: a) ClO - (aq) Cl - (aq) + ClO 3 - (aq) b) Li 2 CO 3 (s) Li 2 O(s) + CO 2 (g) c) CH 3 COOH(aq) + H 2 O(l) H 3 O + (aq) + CH 3 CO 2 - (aq) d) CH 4 (g) + S 8 (s) CS 2 (l) + H 2 S(g) e) CaC 2 (s) + H 2 O(l) Ca(OH) 2 (s) + C 2 H 2 (g) f) NH 3 (g) + O 2 (g) NO(g) + H 2 O(l) g) CO 2 (g) + NH 3 (g) CO(NH 2 ) 2 (s) + H 2 O(l)

2 h) Ag 2 CrO 4 (s) Ag + (aq) + CrO 4 2- (aq) 3 Utilizando os dados coletados a 460 C e apresentados abaixo, determine K c e K p para a reação (não balanceada): H 2 (g) + I 2 (g) HI(g). [H 2 ] (mol/l) [I 2 ] (mol/l) [HI] (mol/l) 3,84 x ,52 x , Utilizando os dados coletados a 24 C e apresentados abaixo, determine K c e K p para a reação (não balanceada): NH 4 HS(s) + NH 3 (g) H 2 S(g). P NH3 (bar) P H2S (bar) 0,539 0,174 5 A partir dos valores de K para as reações em equilíbrio abaixo, determine os respectivos K c. a) NOCl(g) NO(g) + Cl(g) ; K = 1,8 x 10-2 em 500 K. b) CaCO 3 (s) CaO(s) + CO 2 (g) ; K = 167 em 1073 K. c) SO 2 (g) + O 2 (g) SO 3 (g) ; K = 3,4 em 1000 K. d) NH 4 HS(s) NH 3 (g) + H 2 S(g) ; K = 9,4 x 10-2 em 24 C. 6 A 400 K, K = 41 para a reação N 2 (g) + H 2 (g) NH 3 (g). Determine K e K c para cada uma das seguintes reações na mesma temperatura. a) 2 NH 3 (g) N 2 (g) + 3 H 2 (g) b) ½ NH 3 (g) + ½ H 2 (g) NH 3 (g) c) 2 N 2 (g) + 6 H 2 (g) 4 NH 3 (g)

3 7 A constante de equilíbrio da reação SO 2 (g) + O 2 (g) SO 3 (g) é K = 2,5 x em 500 K. Encontre o valor de K para cada uma das seguintes reações, na mesma temperatura. a) SO 2 (g) + O 2 (g) SO 3 (g) b) SO 3 (g) SO 2 (g) + O 2 (g) c) 3 SO 2 (g) + O 2 (g) 3 SO 3 (g) 8 Em uma mistura contendo H 2, I 2 e HI em equilíbrio na fase gasosa a 500 K, [HI] = 2,21 x 10-3 M e [I 2 ] = 1,46 x 10-3 M. Calcule a concentração de H 2. Considere K c = 160 para a reação: H 2 (g) + I 2 (g) HI(g). 9 Em uma mistura contendo H 2, Cl 2 e HCl em equilíbrio na fase gasosa a 1000 K, [HCl] = 1,45 x 10-3 M e [Cl 2 ] = 2,45 x 10-3 M. Calcule a concentração de H 2. Considere K c = 5,1 x 10 8 para a reação: H 2 (g) + Cl 2 (g) HCl(g). 10 Em uma mistura contendo PCl 5, PCl 3 e Cl 2 em equilíbrio na fase gás a 500 K, = 1,18 bar e 5,43 bar. Qual é a pressão parcial de PCl 3, sabendo que K = 25 para a reação: PCl 5 (g) PCl 3 (g) + Cl Em uma mistura contendo SbCl 5, SbCl 3 e Cl 2 em equilíbrio na fase gás a 500 K, = 0,072 bar e 5,02 mbar. Calcule a pressão parcial de Cl 2 no equilíbrio, sabendo que K = 3,5 x 10-4 para a reação: SbCl 5 (g) SbCl 3 (g) + Cl A 500 K, K = 160 para a reação H 2 (g) + I 2 (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 N 2, 0,524 M em H 2 e 0,122 M NH 3, à 800 K. Nesta temperatura, K c = 0,278 para a

4 reação (não balanceada) N 2 (g) + H 2 (g) NH 3 (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 SO 2 (g), 5,0 x 10-4 M de O 2 (g) e 1,0 x 10-4 M de SO 3 (g). Sabe-se que nesta temperatura K c = 1,7 x 10 6 para a reação (não balanceada) SO 2 (g) + O 2 (g) SO 3 (g). Diga se a reação se encontra em equilíbrio ou se ela tende a formar mais reagentes ou produtos. 15 Sabendo que K c = 62 para a reação N 2 (g) + H 2 (g) NH 3 (g) em 500 K, verifique a tendência de formar mais amônia se uma mistura de composição 2,23 x 10-3 M de N 2, 1,24 x 10-3 M de H 2 e 1,12 x 10-4 M de NH 3 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 K c para a reação de decomposição HI(g) H 2 (g) + I 2 (g). 17 Quando 1,0 g do gá I 2 é aquecido à 1000 K em um recipiente fechado de 1,00 L, a mistura resultante em equilíbrio contém 0,830 g de I 2. Calcule K c para a reação de dissociação I 2 (g) 2 I(g). 18 Uma amostra de 25,0 g de carbamato de amônio NH 4 (NH 2 CO 2 ), foi colocado em um frasco de 0,250 L sob vácuo e à 25 C. No equilíbrio, o frasco continha 17,4 mg de CO 2. Qual é o valor de K c para a decomposição do carbamato de amônio em amônia e dióxido de carbono, segundo a reação (não balanceada) NH 4 (NH 2 CO 2 )(s) NH 3 (g) + CO 2 (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) + H 2 O(g) CO 2 (g) + H 2 (g). 20 a) Uma amostra de 2,0 mmol de Cl 2 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: Cl 2 (g) 2 Cl(g) ; K = 1,0 x 10-5.

5 b) Se, ao invés de Cl 2 foi selado 2,0 mmol de F 2 no mesmo recipiente, qual seria a composição da mistura no equilíbrio (à 1000 C) e a percentagem de decomposição do gás fluor. DADOS: F 2 (g) 2 F(g) ; K = 0,26. c) À 1000 K, qual dos gases (Cl 2 ou F 2 ) é mais estável? 21 a) Uma amostra de 5,0 mmol de Cl 2 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: Cl 2 (g) 2 Cl(g) ; K = 1,0 x b) Se, ao invés de Br 2 foi selado 5,0 mol de F 2 no mesmo recipiente, qual seria a composição da mistura no equilíbrio (à 1200 C) e a percentagem de decomposição do gás flúor. DADOS: Br 2 (g) 2 Br(g) ; K = 1,7 x c) À 1200 K, qual dos gases (Cl 2 ou Br 2 ) 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: H 2 (g) + Br 2 (g) 2 HBr(g) ; K = 1,3 x 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) Br 2 (g) + Cl 2 (g) ; K = A 500 K, a constante de equilíbrio, Kc, é igual a 0,61 para a reação PCl 5 (g) PCl 3 (g) + Cl 2 (g). Sabendo que foram colocados 2,0 g de PCl 5 em um balão de 300 ml, determine a percentagem dessa substância que se decompõe à 500 K. 25 Quando se coloca NH 4 HS(s) e 0,200 mol de NH 3 (g) dentro de um recipiente de 2,0 L a 24 C, o equilíbrio NH 4 HS(s) NH 3 (g) + H 2 S(g) é atingido e o valor de para o qual K c = 1,6 x Quais são as concentrações de NH 3 e H 2 S no equilíbrio? 26 A 760 C, K c = 33,3 para a reação PCl 5 (g) PCl 3 (g) + Cl 2 (g). Se a mistura que consiste de 0,200 mol de PCl 5 e 0,600 mol PCl 3 é colocada em um recipiente de reação de 8,00 L e aquecido até 760 C, qual a composição do sistema no equilíbrio?

6 27 A constante de equilíbrio K c para a reação N 2 (g) + O 2 (g) 2 NO(g) a 1200 C é 1,00 x Calcule a concentração molar de NO, N 2 e O 2 no equilíbrio, nessa mesma temperatura, em um recipiente de reação de 10,0 L que inicialmente tinha 0,0114 mol de N 2 e 0,0114 mol de O Uma mistura de reação que consiste de 0,20 mol de H 2 e 0,20 mol de I 2 foi preparada em um frasco de 25,0 L e aquecida. No equilíbrio, 5,0% do. Qual é a constante de equilíbrio, K c, para a reação H 2 (g) + I 2 (g) 2 HI(g), sabendo que 5% do gás nitrogênio reagiu? 29 A constante de equilíbrio K c para a reação 2 CO(g) + O 2 (g) 2 CO 2 (g) é 0,66 a 2000 C. Se 0,28 g de CO e 0,032 g de O 2 (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 N 2 (g) + 3 H 2 (g) 2 NH 3 (g) a 500 K. Se um reator de 2,0 L é preenchido com N 2 a 0,010 bar e H 2 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, CH 3 COOC 2 H, e água. A reação é CH 3 COOH + C 2 H 5 OH CH 3 COOC 2 H + H 2 O, K c = 4,0 a 100 C. Se as concentrações inicias de CH 3 COOH e C 2 H 5 OH 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) + H 2 O(g) CO 2 (g) + H 2 (g). a) Se a pressão parcial do CO 2 é aumentada, o que acontece a pressão parcial do H 2? b) Se a pressão parcial do CO diminui o que acontece com a pressão parcial do CO 2? c) Se a concentração de CO aumenta o que acontece com a pressão parcial do H 2? d) Se a concentração de H 2 O diminui o que acontece à constante de equilíbrio da reação?

7 33 Considere o equilíbrio CH 4 (g) + 2 O 2 (g) CO H 2 O(g). a) Se a pressão parcial do CO 2 aumentar, o que acontece à pressão parcial do CH 4? b) Se a pressão parcial do CH 4 diminui o que acontece com a pressão parcial do CO 2? c) Se a concentração do CH 4 aumenta, o que acontece à constante de equilíbrio da reação? d) Se a concentração de H2 O diminui o que acontece com a concentração de CO 2? 34 Os quatros gases NH 3, O 2, NO e H 2 são misturados em um recipiente de reação e deixados para atingir o equilíbrio na reação 4 NH 3 (g) + 5 O 2 (g) 4 NO(g) + 6 H 2 O(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 K c, se isto é especificado). Considere que a temperatura e o volume são constantes. Mudança Quantidade Mudança Quantidade a) Adição de NO Quantidade de H 2 O b) Adição de NH 3 K c c) Adição de NO Quantidade de O 2 d) Remoção de NO Quantidade de NH 3 e) Remoção de H 2 O Quantidade de NO f) Adição de NH 3 Quantidade de O 2 g) Remoção de O 2 Quantidade de NH 3 35 As quatros substancias HCl, I 2, HI e Cl 2 são misturadas em um recipiente de reação e deixadas para atingir o equilíbrio na reação 2 HCl(g) + l 2 (g) 2 Hl(g) + Cl 2 (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 K c, se isto é especificado). A temperatura e o volume devem ser considerados constantes.

8 Mudança Quantidade Mudança Quantidade a) Adição de HCl Quantidade de HI b) Adição de Cl 2 K c c) Remoção de Hl Quantidade de Cl 2 d) Remoção de Cl 2 Quantidade de HCl e) Adição de HCI K c f) Remoção de HCl Quantidade de l 2 g) Adição de I 2 K c 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 O 3 (g) 3 O 2 (g) b) H 2 O(g) + C(s) H 2 (g) + CO(g) c) 4 NH 3 (g) + 5 O 2 (g) 4 NO(g) + 6 H 2 O(g) d) 2 HD(g) H 2 (g) + D 2 (g) e) CI 2 (g) 2 CI(g) 37 Determine o que acontece à concentração da substancia indicadas quando cada um dos seguintes sistemas são comprimidos. a) NO 2 (g) em 2 Pb(NO 3 ) 2 (s) 2 PbO(s) + 4 NO 2 (g) + O 2 (g) b) NO(g) em 3 NO 2 (g) + H 2 O(I) 2HNO 3 (aq) + NO(g) c) HI(g) em 2 HCI(g) + I 2 (s) 2 HI(g) + CI 2 (g) d) SO 2 (g) em 2 SO 2 (g) + O 2 (g) 2 SO 3 (g) e) NO 2 (g) em 2 NO(g) + O 2 (g) 2 NO 2 (g) 38 Considere o equilíbrio 4 NH 3 (g) + 5 O 2 (g) 4 NO(g) + 6 H 2 O(g). a) O que acontece com a pressão parcial do NH 3 quando a pressão parcial do NO aumenta?

9 b) Quando a pressão parcial do NH 3 diminui, faz a pressão do O 2 diminuir? 39 Considere o equilíbrio 2 SO 2 (g) + O 2 (g) 2 SO 3 (g). a) O que acontece à pressão parcial do SO 3 quando a pressão parcial do SO 2 diminui? b) Se a pressão parcial do SO 2 aumenta. O que acontece a pressão parcial do O 2? 40 Preveja em cada um dos seguintes equilíbrio se haverá deslocamento na direção dos reagentes ou produtos com o aumento de temperatura. a) N 2 O 4 (g) 2 NO 2 (g), H = +57 kj b) X 2 (g) 2 X(g), onde X é um halogênio c) Ni(s) + 4 CO(g) Ni(CO) 4 (g), H = -161kj d) CO 2 (g) + 2 NH 3 (g) CO(NH 2 ) 2 (s) + H 2 O(g), H =-90kj e) CH 4 (g) + H 2 O(g) CO(g) + 3 H 2 (g), H = +206 kj f) CO(g) + H 2 O(g) CO 2 (g) + H 2 (g), H = -41 kj g) 2 SO 2 (g) + O 2 (g) 2 SO 3 (g), H = -198 kj 41 Uma mistura consistindo de 2,23 x 10-3 mol de N 2 e 6,69 x 10-3 mol de H 2 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? N 2 (g) + 3 H 2 (g) 2 NH 3 (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 SO 2 e 2,2 mmol de O 2, 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 SO 2 (g) + O 2 (g) 2 SO 3 (g), K = 2,5 x a 500 K e 4,0 x a 25 C.

10 43 O valor da constante de equilíbrio K para a reação 2 SO 2 (g) + O 2 (g) 2 SO 3 (g) é 3,0 x 10 4 a 700 K. Determine o valor de K c para as reações abaixo. a) 2 SO 2 (g) + O 2 (g) 2 SO 3 (g) b) SO 3 (g) SO 2 (g) + ½O 2 (g). 44 A 500 C, K c = 0,061 para N 2 (g) + 3 H 2 (g) 2 NH 3 (g). Calcule o valor de K c a 500 C para as seguintes reações. a) N 2 (g) + H 2 (g) NH 3 (g) b) HN 3 (g) ½N 2 (g) + H 2 (g) c) 4 N 2 (g) + 12 H 2 (g) 8 NH 3 (g) 45 A 500 C, K c = 0,061 para N 2 (g) + 3 H 2 (g) 2 NH 3. Se análises mostram que a composição é 3,00 mol/l de N 2, 2,00 mol/l de H 2 e 0,500 mol/l de NH 3, a reação esta em equilíbrio? Se não, em qual direção desloca-se a relação para atingir o equilíbrio? 46 A 2,500 K, K c = 20 para a reação Cl 2 (g) + F 2 (g) 2 ClF(g). Uma análise de um recipiente de reação a K revela a presença de 0,18 mol/l de Cl 2, 0,31 mol/l de F 2 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, K c = 0,031 para a reação Cl 2 (g) + Br 2 (g) 2 BrCl(g). Se a composição do equilíbrio é 0,22 mol/l de Cl 2 e 0,097 mol/l de BrCl, qual é a concentração de bromo nesse equilíbrio? 48 A constante equilíbrio k = 3,5 x 10 4 para a reação PCl 3 (g) + Cl 2 (g) PCl 5 (g) a 760 C. No equilíbrio, a pressão parcial de PCl 5 era 2,2 x 10 4 bar e do PCl 3 era 1,33 bar. Qual foi a pressão parcial do Cl 2 no equilíbrio? 49 Uma mistura de reação consistindo de 2,00 mol de CO e 3,00 mol de H 2 é colocada dentro de um recipiente de reação de 10,0 L e aquecida até K. No equilíbrio, 0,478 mol de CH 4 estava presente no sistema. Determine o valor de K c para a reação CO(g) + 3H 2 (g) CH 4 (g) + H 2 O(g).

11 50 Uma mistura consistindo de 1,00 mol de H 2 O(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 CO 2 (g) está presente como uma consequência de reação CO(g) + H 2 O(g) CO 2 (g) + H 2 (g). Quais são as concentrações de todas as substancias no equilíbrio e o valor de K c? 51 Uma reação foi preparada pela mistura de 0,100 mol de SO 2 0,200 mol de NO 2, 0,100 mol de NO e 0,150 mol de SO 3 em um recipiente de reação de 5,00 L. Deixa-se que a reação SO 2 (g) + NO 2 (g) NO(g) + SO 3 (g) atinja o equilíbrio a 460 C, quando K c = 85,0. Qual é a concentração de cada substancia no equilíbrio? 52 Uma amostra de 0,100 mol de H 2 S é colocada em um recipiente de reação de 10,0 L e aquecida até C. No equilíbrio, 0,0285 mol de H 2 está presente. Calcule o valor de K c para a reação 2 H 2 S(g) 2 H 2 (g) + S 2 (g). 53 Uma mistura de 0,0560 mol de O 2 e 0,0200 mol de N 2 O é colocada em um recipiente de reação de 1,0 L a 25 C. Quando a reação 2 N 2 O(g) + 3 O 2 (g) 4 NO 2 (g) está no equilíbrio, 0,0200 mol/l de NO 2 está presente. Calcule o valor de K c. 54 A 500 K, 1,00 mol de NOCl está 9,0% dissociado em um recipiente de 1,00 L. Calcule o valor de K c para reação 2 NOCl(g) 2 NO(g) + Cl 2 (g). 55 A constante de equilíbrio (K c ) é 0,56 para a reação PCl 3 (g) + Cl 2 (g) PCl 5 (g) a 250 C. Após análise, foi encontrado que 1,50 mol de PCl 5, 3,00 mol de PCl 3 e 0,500 mol de Cl 2 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 PCl 5 é colocada dentro de um recipiente de reação de 500 ml. Qual é a concentração de cada substancia presente no sistema quando a reação PCl 5 (g) PCl 3 (g) + Cl 2 (g) tiver atingido o equilíbrio a 250 C, sabendo que K c = 1,80?

12 57 A 25 C, K = 3,2 x para a reação 2 HCl(g) H 2 (g) + Cl 2 (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, H 2 e Cl 2 no equilíbrio? 58 Se 4,00 L de HCl(g) a 1,00 bar e 273 K e 26,0 g de I 2 (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 Cl 2 no equilíbrio a 25 C? 2 HCl(g) 2 HI(g) + Cl 2 (g); K c = 1,6 x 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) + Cl 2 (g) é 1,13 x Calcule a porcentagem de decomposição de NOCl nesta temperatura? 60 A 25 C, K c = 4,66 x 10-3 para a reação N 2 O 4 (g) 2 NO 2 (g). Se 2,50 g de N 2 O 4 e 0,330 g de NO 2 são colocados em um recipiente de reação de 2,00 L, quais são as concentrações de N 2 O 4 e NO 2 no equilíbrio? 61 A reação da fotossíntese é: 6 CO 2 (g) + 6 H 2 O(I) C 6 H 12 O 6 (aq) + 6 O 2 (g), e H = 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 O 2 ; b) Compressão do sistema; c) Aumento da quantidade de CO 2 ; d) Aumento da temperatura; e) Remoção de parte do C 6 H 12 O 6 ; f) Adição de água; g) Diminuição da pressão parcial do CO 2. 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) + I 2 O 5 (s) I 2 (g) + 5 CO 2 (g), H = kj. Considere que cada mudança seja aplicada separadamente ao sistema.

13 Mudança Quantidade a) Diminuição do volume K c b) Aumento do volume Quantidade de CO c) Aumento da temperatura K c d) Adição de I 2 Quantidade de CO 2 e) Adição de I 2 O 5 Quantidade de I 2 f) Remoção de CO 2 Quantidade de I 2 g) Compressão Quantidade de CO h) Redução da temperatura Quantidade de CO 2 i) Adição de CO 2 Quantidade de I 2 O 5 j) Adição de CO 2 Quantidade de CO 2 63 Um recipiente de reação de 3,00 L é ocupado com 0,150 mol de CO, 0,0900 mol de H 2 e 0,180 mol de CH 3 OH. O equilíbrio é atingido na presença de um catalisador óxido de zinco-cromo (III); e a 300 C, K c = 1,1 x 10-2 para a reação, CO(g) + 2 H 2 (g) CH 3 OH(g). a) À medida que a reação vai chegando ao equilíbrio, a concentração molar do CH 3 OH aumenta, diminui ou permanece inalterada? b) Qual é a composição da mistura no equilíbrio? 64 K c = 0,395 a 350 C para a reação 2 NH 3 (g) N 2 (g) + 3 H 2 (g). Uma amostra de 15,0 g e NH 3 é colocada em um recipiente de reação de 5,00 L e aquecida até 350 C Quais são as concentrações do NH 3, N 2 e H 2 no equilíbrio? 65 A K, a constante de equilíbrio para as reações 2 H 2 O(g) 2 H 2 (g) + O 2 (g) é 1,6 x enquanto para a reação 2 CO 2 2 CO(g) + O 2 (g) é 1,3 x Qual é a constante de equilíbrio para a reação (3) CO 2 (g) + H 2 (g) H 2 O(g) + CO(g) nesta mesma temperatura?

14 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 + H 2 O 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 K c. Avalie a expressão para A = 1,0, B = 0,50 e K c = 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: I 2 (g) 2I(g). Uma mistura tem [I 2 ] = 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 2NO 2 N 2 O 4 tem uma constante de equilíbrio (K) de 170 a 25 C. Se 2,0 x 10-3 mol de N 2 O 4, o sistema está em equilíbrio? Se não estiver, a concentração de NO 2 aumenta ou diminui, à medida que o sistema vai rumo ao equilíbrio? 69 Uma mistura de SO 2, O 2, SO 3, a k, contém os gases nas seguintes concentrações: [SO 2 ] = 5,0 x 10-3 mol/l, [O 2 ] = 1,9 x 10-3 mol/l e [SO 3 ] = 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 SO 2 (g) + O 2 (g) 2 SO 3 (g) ; K = A constante de equilíbrio K, para a reação 2 NOCl(g) 2 NO(g) + Cl 2 (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 [Cl 2 ] = 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 PCl 5 (g) PCl 3 (g) + Cl 2 (g) foi estudada a 250 C. No equilíbrio, [PCl 5 ] = 4,2 x 10-5 mol/l, [PCl 3 ] = 1,3 x 10-2 mol/l e [Cl 2 ] = 3,9 x 10-3 mol/l. Calcule K para a reação. 72 Uma mistura contendo as espécies SO 2, O 2 e SO 3, encontra-se em equilíbrio a 1.000k. Neste estado, os gases possuem as seguintes concentrações: [SO 2 ] = 3,77 x 10-3

15 mol/l, [O 2 ] = 4,30 x 10-3, [SO 3 ] = 4,13 x 10-3 mol/l. Calcule a constante de equilíbrio (K) para a reação 2 SO 2 (g) + O 2 (g) 2 SO 3 (g). 73 A reação C(s) + CO 2 (g) 2 CO(g) ocorre a altas temperaturas. A 700 C, um frasco de 2,0 L contém 0,10 mols de CO 2 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 CO 2 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 H 2 (g) + CO 2 (g) H 2 O + CO(g). a) As medidas em laboratório, a 986 C, mostram que existem 0,11 mol de CO e vapor de H 2 O, e 0,087 mols de H 2 e CO 2, 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 H 2 e CO 2, 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 H 2 O(g), estarão presentes? 75 Uma mistura de CO e Cl 2 é colocada em um frasco de reação: [CO] = 0,102 mol/l e [Cl 2 ] = 0,0069 mol/l. Quando a reação CO(g) + Cl 2 (g) COCl 2 (g) atinge o equilíbrio a 600k, [Cl 2 ] = 0,00301 mol/l. Calcule K c. 76 Ao colocar 3,00 mol de SO 3 puro em um frasco de 8,00 L a 1150 K, observa-se que, no equilíbrio, foi formado 0,58 mol de O 2. Calcule K para a reação nessa temperatura, considerando a seguinte reação (não balanceada): SO 3 (g) SO 2 (g) + O 2 (g). 77 O valor de K para a interconversão de butano e isobutano é 2,5 a 25 C.

16 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, C 6 H 12, é um hidrocarboneto que pode isomerizar ou se transformar em metilciclopentano, um composto com a mesma fórmula (C 5 H 9 CH 3 ), 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 I 2 (g) 2 I(g) é 3,76 x 10-3 a 1000 k. Suponha que 0,105 mol de I 2 sejam colocados em um frasco de 12,3 L a 1000 K. Quais serão as concentrações de I 2 e I quando o sistema atingir o equilíbrio? 80 A constante de equilíbrio, K, para a reação N 2 O 4 (g) 2 NO 2 (g) a 25 C, é 5,88 x Suponha que 15,6 de N 2 O 4 sejam colocados em um frasco de 5,0 L, a 25 C. Calcule a porcentagem de N 2 O 4 original, que está dissociado. 81 O brometo de carbonila decompõe-se em monóxido de carbono e bromo, de acordo a reação COBr 2 (g) CO(g) + Br 2 (g), onde K = 0,190 a 73 C. Se você colocar 0,500 mol de CoBr 2 em um frasco de 2,00 L e aquecer a 73 C, qual será a porcentagem do COBr 2 original se decompôs nessa temperatura?

17 82 O iodo dissolve em água, mas sua solubilidade em um solvente apolar, como o CCl 4 é maior. Extrai-se o iodo (I 2 ) da água com o solvente apolar CCl 4. O I 2 é mais solúvel em CCl 4 e, depois de agitar uma mistura de água e CCl 4, o I 2 se acumulou em uma camada mais densa. A constante de equilíbrio é 85,0 para a reação I 2 (aq) I 2(CCl4). Você coloca 0,0340 g de I 2 em 100 ml de água. Depois de agitá-lo com 10,0mL de CCl 4, quanto I 2 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 K 1 2 A + 2 B 4 C K 2 a) K 2 = 2 K 1 b) K 2 = c) K 2 = d) K 2 = 84 Qual das seguintes alternativas relaciona corretamente as duas constantes de equilíbrio para as duas reações apresentadas? A + B 2 C K 1 C ½ A + ½ B K 2 a) K 2 = b) K 2 = c) K 2 = d) K 2 = 85 Considere os equilíbrios que envolvem SO 2 (g) e suas constantes de equilíbrio correspondentes: SO 2 (g) + ½ O 2 SO 3 (g) K 1 2 SO 3 (g) 2 SO 2 (g) + O 2 (g) K 2 Qual das seguintes expressões relaciona K 1 a K 2? a) K 2 = b) = K 1 c) K 2 = K 1 d) K 2 = e) K 2 = 86 A constante de equilíbrio (K) para a reação CO 2 (g) CO(g) + ½ O 2 é 6,66 x 10-12, a 1000 K. Calcule K para a reação 2 CO(g) + O 2 (g) 2 CO 2 (g).

18 87 Calcule K para a reação SnO 2 (g) + 2 CO(g) Sn(g) + 2 CO 2 (g) tendo as seguintes informações: SnO 2 (s) + 2 H 2 Sn(s) + 2 H 2 O(g) ; K = 8,12 H 2 (g) + CO 2 (g) H 2 O(g) + CO(g) ; K = 0, Calcule K para a reação Fe(s) + H 2 O(g) FeO(s) + H 2 (g) tendo as seguintes informações: H 2 O(g) + CO(g) H 2 (g) + CO 2 (g) ; K = 1,6 FeO(s) + CO(g) Fe(s) + CO 2 (g) ; K 0,67 89 O trioxido de dinitrogênio decompõe-se em NO e NO 2 em um processo endotérmico (ΔH = 40,5 kj/mol): N 2 O 3 (g) NO(g) + NO 2 (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 N 2 O 3 (g) b) Adição de NO 2 (g) c) Aumento do volume do frasco de reação d) Diminuição da temperatura 90 Kp para a seguinte reação 2 NOBr(g) 2NO(g) + Br 2 (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 Br 2 (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.

19 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 NH 4 HS(s) NH 3 (g) + H 2 S(g) é um processo endotérmico. Utilizando o princípio de Le Chatelier, explique como o aumento da temperatura afetaria o equilíbrio. Se mais NH 4 HS for adicionado a um frasco no qual existe equilíbrio, como o equilíbrio é afetado? E se for colocado mais NH 3 no frasco? O que acontecerá a pressão do NH 3 se um pouco de H 2 S for removido do frasco? 93 Suponha que 0,086 mol de Br 2 seja colocado em uma frasco de 1,26 L e aquecido a uma temperatura elevada em que o halogênio dissocia-se em átomos: Br 2 (g) 2 Br(g). Calcule K, considerando que 3,7% de Br 2 encontram-se dissociados nesta temperatura. 94 A constante de equilíbrio para a reação N 2 (g) + O 2 2 NO(g) é 1,7 x 10-3 a 2300 K. a) Qual é K para a reação: ½ N 2 (g) + ½ O 2 (g) NO (g)? b) Qual é K para a seguinte reação: 2 NO(g) N 2 (g) + O 2 (g)? 95 Kp para a formação de fosgênio (COCl 2 ), de acordo com a reação CO(g) + Cl 2 (g) COCl 2 (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 CH 2 Cl 2 (g) CH 4 (g) + CCl 4 (g) é 1,05 a 350 K. Se uma mistura de três gases, em equilíbrio, a 350 K, contém 0,0206 M de CH 2 Cl 2 (g) e 0,0163 M de CH 4, qual é a concentração em equilíbrio de CCl 4? 97 O tetracloreto de carbono pode ser produzido por meio da reação CS 2 (g) + 3 Cl 2 (g) S 2 Cl 2 (g) + CCl 4 (g). Suponha que 1,2 mol de CS 2 e 3,6mol de Cl 2 sejam colocados em

20 um frasco de 1,0 L. Depois de estabelecido o equilíbrio, a mistura contém 0,90 mol de CCl 4. Calcule K. 98 Números iguais de mols de gás H 2 e de vapor de I 2 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 I 2 são consumidos quando o equilíbrio é atingido, de acordo com a reação H 2 (g) + I 2 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 N 2 (g) + O 2 (g) 2 NO(g), é 1,7 x a) Uma análise mostra que as concentrações de N 2 e O 2 (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? 101 Qual das seguintes alternativas relaciona corretamente as duas constantes de equilíbrio para as duas reações mostradas? NOCl(g) NO(g) + ½ Cl 2 (g) ; K 1 2NO(g) + Cl 2 (g) 2NOCl(g) ; K 2 a) K 2 = 2 K 1 b) K 2 = c) K 2 = d) K 2 = 102 O dióxido de enxofre é facilmente oxidado a trióxido de enxofre: 2 SO2(g) + O 2 (g) 2 SO 3 (g) ; K = 279. Se misturarmos 3,00 g de SO 2 e 5,00 mol de O 2 em um frasco de 1,0 L, que quantidade de SO 3 estará no frasco quando o equilíbrio for atingido?

21 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 BaCO 3 (s) BaO(s) + CO 2 (g), preveja o efeito, em equilíbrio, de cada alteração apresentada a seguir. a) Adicionando BaCO 3 b) Adicionando CO 2 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 COBr 2 (g) CO(g) + Br 2 ; K = 0,190 a 73 C. Suponha que se coloque 0,500 mol de COBr 2 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 COBr 2, CO e Br 2? c) Como a adição de CO afetou a porcentagem de COBr 2 que se decompôs? 105 O pentacloreto de fósforo decompõe-se em temperaturas elevadas: PCl 5 (g) PCl 3 (g) + Cl 2 (g). Uma mistura em equilíbrio a determinada temperatura consiste em 3,120 g de PCl 5, 3,845 g de PCl 3 e 1,787 g de Cl 2 em um frasco de 1,0 L. Se adicionar 1,418 g de Cl 2, como o equilíbrio será afetado? Quais serão as concentrações de PCl 5, PCl 3 e Cl 2 quando o equilíbrio for restabelecido? 106 O hidrogeno sulfeto de amônio decompõe-se sob aquecimento: NH 4 HS(s) NH 3 (g) + H 2 S(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, NH 4 I(s) NH 3 (g) + HI(g), se o sal for aquecido a uma temperatura

22 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 (NH 4 )(H 2 NCO 2 )(s) 2 NH 3 (g) + CO 2 (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 N 2 O 4 (g) 2 NO 2 (g) é 0,15 a 25 C. Se a pressão do N 2 O 4 em equilíbrio é 0,85 atm, qual é a pressão total da mistura do gás (N 2 O 4 + NO 2 ) 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 CH 3 CO 2 H(g) (CH 3 CO 2 H) 2 foi determinada como 3,2 x 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 NH 3 (g) N 2 (g) + 3 H 2 (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 N 2 O 4 e NO 2 é 1,5 atm. Se Kp = 6,75 (a 25 C), calcule e pressão parcial de cada um dos gases na mistura. Considere 2NO 2 (g) N 2 O 4 (g).

23 113 Kc para a decomposição do hidrogeno sulfeto de amônio, NH 4 HS(g) NH 3 (g) + H 2 S(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 NH 3 e do H 2 S? b) Se o NH 4 HS for colocado em um frasco já contendo 0,200 mol/l de NH 3 e então for permitindo que o sistema atinja equilíbrio, quais são as concentrações do equilíbrio do NH 3 e do H 2 S? 114 Uma importante formação do smog é: O 3 (g) + NO(g) O 2 (g) + NO(g) ; K = 6,0 x a) Se as concentrações iniciais são [O 3 ] = 1,0 x 10-6 M, [NO] = 1,0 x 10-5, [NO 2 ] = 2,5 x 10-4 M e [O 2 ] = 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 N 2 O 4 (g) 2 NO 2 (g), faça o que se pede: a) Se pressão total em um frasco contendo os gases NO 2 e N 2 O 4 a 25 C for 1,50 atm e o valor de K p nessa temperatura for 0,148, que fração do N 2 O 6 foi dissociada para o NO 2? 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 CO 2 : La 2 (C 2 O 4 ) 3 (s) La 2 O 3 (s) + 3 CO(g) + 3 CO 2 (g). a) Se, no equilíbrio, a pressão total em um frasco de 10,0 L é 0,200 atm, qual é o valor de K p? b) Suponha que 0,100 mol de La 2 (C 2 O 4 ) 3 tenha sido colocado originariamente no frasco de 10,0 L. Que quantidade de La 2 (C 2 O 4 ) 3 permanecerá sem reagir ao se atingir o equilíbrio?

24 117 O complexo de amônia de trimetilborano, (NH 3 )B(CH 3 ) 3, se dissocia, a 100 C, em seus componentes, com K p = 4,62 (quando as pressões estão em atmosfera). (NH 3 )B(CH 3 ) 3 (g) B(CH 3 ) 3 (g) + NH 3 (g) Se o NH 3 for trocado por outra molécula, a constante de equilíbrio é diferente. Para [(CH3) 3 P]B(CH 3 ) 3 ; Kp = 0,128 Para [(CH 3 ) 3 N]B(CH 3 ) 3 ; Kp = 0,472 Para (NH 3 )B(CH 3 ) 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(CH 3 ) 3 a 100 C? b) Se 0,73 g (0,010mol) de (NH 3 )B(CH 3 ) 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 (NH 3 )B(CH 3 ) 3? 118 O Cloreto de Sulfurila (SO 2 Cl 2 ) 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 SO 2 e Cl 2, de acordo com a reação SO 2 Cl 2 (g) SO 2 (g) + Cl 2 (g) ; K = 0,045 a 375 C. a) 6,70g de SO 2 Cl 2 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 SO 2 Cl 2 dissociou-se? b) Quais são as concentrações de SO 2 Cl 2, SO 2 e Cl 2 no equilíbrio no frasco de 1,0 L se partir de uma mistura de SO 2 Cl 2 (6,70 g) e Cl 2 (1,00 atm)? Que fração de SO 2 Cl 2 dissociou-se? c) Compare as frações de SO 2 Cl 2 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 O 2 quanto com CO. Para a reação

25 HbO 2 (aq) + CO(g) HbCO(aq) + O 2 (g) na temperatura corporal, K é aproximadamente 200. Se a razão [HbCo]/[ HbO 2 ] aproxima-se de 1, a morte é provável. Que pressão parcial de CO no ar será provavelmente fatal? Considere que a pressão parcial de O 2 é de 0,20 atm. 120 A pedra calcária se decompõe a temperatura elevadas, de acordo com a reação CaCO 3 (s) CH 2 O(s) + CO 2 (g) A 1000 C, Kp = 3,87. Se CaCO 3 for colocado em um frasco de 5,0 L e for aquecido a 1000 C, que quantidade de CaCO 3 deve se decompor para atingir a pressão de equilíbrio do CO 2? 121 A 1800 K, o oxigênio se dissocia muito lentamente de acordo com a reação O 2 (g) 2 O(g) ; Kp = 1,2 x Se você colocar 1,0 mol de O 2 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 Br 2 : 2 NO(g) + Br 2 (g) 2NOBr(g). No entanto, o composto se dissocia prontamente à temperatura ambiente: NOBr(g) NO(g) + ½ Br 2 (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 K p? 123 O ácido bórico e a glicerina formam um complexo: B(OH) 3 (aq) + glicerina(aq) B(OH) 3. glicerina(aq) ; K c = 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 K p = 1,16 a 800 C: CaCO 3 (s) CaO(s) + CO 2 (g). a) Qual é Kc para a reação? b) Se você colocar 22,5 g de CaCO 3 em um frasco de 9,56 L, a 800 C, qual a pressão do CO 2 no frasco?

26 c) Que porcentagem da amostra original de 22,5 g de CaCO 3 permanece sem se decompor, em equilíbrio? 125 Uma amostra de gás N 2 O 4, com uma pressão de 1,00 atm, é colocada em um frasco. Quando o equilíbrio é atingido, 20% do N 2 O 4 foi convertido ao gás NO 2. a) Calcule Kp b) Se a pressão original do N 2 O 4 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: N 2 O 4 (g) 2 NO 2 (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 CO 2 aparece na expressão da constante de equilíbrio para a reação CaCO 3 (s) CaCO 2 (g). e) Para a reação CaCO 3 (s) CaO(s) + CO 2 (g), o valor de K é numericamente o mesmo, não importando se a quantidade de CO 2 é expressa em mols/litros ou em pressão do gás. 127 Tanto PbCl 2 como o PbF 2 são pouco solúveis em água. Se PbCl 2 sólido e PbF 2 sólido são colocados em igual quantidade de água em recipientes separados, em qual recipiente a concentração de íons Pb 2+ é maior? As constantes de equilíbrio para a dissolução desse sólidos em água são:

27 PbCl 2 (s) Pb 2+ (aq) + 2 Cl - (aq) ; K = 1,7 x 10-5 PbF 2 (s) Pb 2+ (aq) + 2 F - (aq) ; K = 3,7 x Caracterize cada uma das reações a seguir como sendo produto-favorecida ou reagente-favorecida: a) CO(g) + ½ O 2 (g) CO 2 (g) ; K p = 1,2 x 10-5 b) H 2 O(g) H 2 (g) + ½ O 2 (g) ; K p = 9,1 x c) CO(g) + Cl 2 (g) COCl 2 (g) ; K p = 6,5 x 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 H 2 O(g) H 2 O(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 (K c ) de 56, a 435 C. a) Qual é o valor de K p? b) Suponha que você misture 0,45 mol de H 2 e 0,45 mol de I 2 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 Co 2+, contendo ácido clorídrico.

28 A equação para o equilíbrio existente nessa solução é: Co(H 2 O) 6 2+ (aq) + 4 Cl - (aq) CoCl 4 2- (aq) + 6H 2 O(l). O íon Co(H 2 O) 6 2+ é rosa, enquanto o íon CoCl 4 2- transformação do Co(H 2 O) 6 2- em CoCl 4 2- é exotérmica ou endotérmica? é azul. A 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, v p. 2. ATKINS, Peter; JONES, Loretta. Princípios de química: questionando a vida moderna, o meio ambiente. 3ª ed. Porto Alegre: Bookman, p. 3. BROWN, Theodore L.; et al. Química: a ciência central. 9ª ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, p. 1ª reimpressão.