Professora Sonia - Química para o Vestibular Questões Resolvidas Equilíbrio Químico (com respostas e resoluções no final)

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1 Questões Resolvidas Equilíbrio Químico (com respostas e resoluções no final) 01. (Fuvest) A isomerização catalítica de parafinas de cadeia não ramificada, produzindo seus isômeros ramificados, é um processo importante na indústria petroquímica. A uma determinada temperatura e pressão, na presença de um catalisador, o equilíbrio CH CH CH CH (g) (CH ) CHCH (g) n-butano isobutano é atingido após certo tempo, sendo a constante de equilíbrio igual a,5. Nesse processo, partindo exclusivamente de 70,0 g de n-butano, ao se atingir a situação de equilíbrio, x gramas de n-butano terão sido convertidos em isobutano. O valor de x é a) 10,0 b) 0,0 c) 5,0 d) 40,0 e) 50,0 0. (Ufpr) O bicarbonato de sódio é um produto químico de grande importância. Ele possui diversas aplicações, sendo largamente utilizado como antiácido, para neutralizar a acidez estomacal, e como fermento químico, na produção de pães, bolos etc. Nos EUA, a produção industrial do bicarbonato de sódio utiliza o método de extração do mineral Trona. Já no Brasil e vários países da Europa, o bicarbonato de sódio é produzido industrialmente pelo Processo Solvay, um dos poucos processos industriais não catalíticos. Esse processo consiste em duas etapas. Na primeira, a salmoura é saturada com amônia. Na segunda, injeta-se gás carbônico na salmoura saturada, o que provoca a precipitação do bicarbonato de sódio. As duas etapas podem ser descritas pelas duas equações a seguir: NH (g) H 0( l) NH (aq) OH (aq) H = 0,6 kj.mol CO (g) OH (aq) Na (aq) NaHCO (s) H = 10 kj.mol Sobre essas etapas, responda: a) Por que se adiciona amônia na primeira etapa do processo? b) Utilizando as informações fornecidas e os conceitos do Princípio de Le Châtelier, que condições experimentais de temperatura e pressão favorecerão maior eficiência do processo nas duas etapas? 0. (Ueg) Considere um recipiente fechado contendo 1, mol de uma espécie química AB (g), a certa temperatura. Depois de certo tempo, verificou-se que AB (g) foi decomposto em A (g) e B (g) até atingir o equilíbrio químico, em que se constatou a presença de 0,45 mol de B (g). O grau de dissociação, em porcentagem, de AB (g) nas condições apresentadas é igual a: a) 5 b) 50 c) 75 d) 90 1

2 04. (Uespi) Um exemplo do impacto humano sobre o meio ambiente é o efeito da chuva ácida sobre a biodiversidade dos seres vivos. Os principais poluentes são ácidos fortes que provêm das atividades humanas. O nitrogênio e o oxigênio da atmosfera podem reagir para formar NO, mas a reação, mostrada abaixo, endotérmica, é espontânea somente a altas temperaturas, como nos motores de combustão interna dos automóveis e centrais elétricas: N (g) O (g) NO(g) Sabendo que as concentrações de N e O no equilíbrio acima, a 800 ºC, são iguais a 0,10 mol L 1 para ambos, calcule a concentração molar de NO no equilíbrio se K = 4,0 x 10 0 a 800 ºC. a) 6,0 x 10 7 b) 5,0 x 10 8 c) 4,0 x 10 9 d),0 x e),0 x (Ita) São descritos três experimentos (I, II e III) utilizando-se em cada um 0 ml de uma solução aquosa saturada, com corpo de fundo de cloreto de prata, em um béquer de 50 ml a 5 C e 1 atm: I. Adiciona-se certa quantidade de uma solução aquosa 1 mol.l 1 em cloreto de sódio. II. Borbulha-se sulfeto de hidrogênio gasoso na solução por certo período de tempo. III. Adiciona-se certa quantidade de uma solução aquosa 1 mol.l 1 em nitrato de prata. Em relação aos resultados observados após atingir o equilíbrio, assinale a opção que apresenta o(s) experimento(s) no(s) qual(is) houve aumento da quantidade de sólido. a) Apenas I b) Apenas I e II c) Apenas I e III d) Apenas II e III e) Apenas I, II e III 06. (Uftm) Uma forma de obter ferro metálico a partir do óxido de ferro(ii) é a redução deste óxido com monóxido de carbono, reação representada na equação: FeO( s) CO( g) Fe( s) CO( g) H > 0 a) Escreva a expressão da constante de equilíbrio ( K C ) da reação apresentada. Como varia essa constante em função da temperatura? Justifique. b) De que forma a adição de FeO e o aumento de pressão interferem no equilíbrio representado? Justifique. 07. (Ufjf) A síntese da amônia foi desenvolvida por Haber-Bosh e teve papel importante durante a 1ª Guerra Mundial. A Alemanha não conseguia importar salitre para fabricação dos explosivos e, a partir da síntese de NH, os alemães produziam o HNO e deste chegavam aos explosivos de que necessitavam. A equação que representa sua formação é mostrada abaixo: H(g) N(g) NH(g) a) A partir da equação química para a reação de formação da amônia, descrita acima, e sabendo que a reação apresenta H < 0, o que aconteceria com o equilíbrio, caso a temperatura do sistema aumentasse? 0

3 b) Calcule a variação de entalpia da formação da amônia, a partir das energias de ligação mostradas na tabela a seguir, a 98K: Energia de Ligação Ligação (kj.mol - 1) H H 46 N N 944 H N 90 c) Suponha que a uma determinada temperatura T foram colocados, em um recipiente de,0 litros de capacidade,,0 mols de gás nitrogênio e 4,0 mols de gás hidrogênio. Calcule o valor da constante de equilíbrio, Kc, sabendo que havia se formado,0 mols de amônia ao se atingir o equilíbrio. d) Considere que a lei de velocidade para a reação de formação da amônia é v = k [H ] [N ]. Calcule quantas vezes a velocidade final aumenta, quando a concentração de nitrogênio é duplicada e a de hidrogênio é triplicada, mantendo-se a temperatura constante. 08. (Ita) Considere uma amostra aquosa em equilíbrio a 60 C, com ph de 6,5, a respeito da qual são feitas as seguintes afirmações: I. A amostra pode ser composta de água pura. II. A concentração molar de HO é igual à concentração de OH. III. O ph da amostra não varia com a temperatura. IV. A constante de ionização da amostra depende da temperatura. V. A amostra pode ser uma solução aquosa de dissociação do HCO é da ordem de Das afirmações acima está(ão) correta(s) apenas a) I, II e IV. b) I e III. c) II e IV. d) III e V. e) V. 0,1 mol L 1 em HCO, considerando que a constante 09. (Ita) Considere dois lagos naturais, um dos quais contendo rocha calcária (CaCO e MgCO ) em contato com a água. Discuta o que acontecerá quando houver precipitação de grande quantidade de chuva ácida (ph<5,6) em ambos os lagos. Devem constar de sua resposta os equilíbrios químicos envolvidos. 10. (Udesc) Com relação às propriedades dos compostos pouco solúveis em equilíbrio com seus íons em solução aquosa, considere a seguinte reação: 14 (s) (g) ( l) (aq) (aq) eq = CaCO CO H O Ca HCO K,1 10 Analise as proposições sobre o valor da constante de equilíbrio estimada e de todos os equilíbrios envolvidos. I. É possível dissolver o carbonato de cálcio sólido borbulhando dióxido de carbono gasoso à solução, pois o valor da constante de equilíbrio torna o processo favorável.

4 II. Constantes de equilíbrio maiores que 1 tendem a favorecer a posição do equilíbrio para os produtos. III. Não é possível a dissolução completa do carbonato de cálcio sólido pela passagem de gás carbônico gasoso pela solução, como sugerido pelo baixo valor da constante de equilíbrio para a reação. IV. A adição de bicarbonato de sódio no sistema reacional vai causar um deslocamento do equilíbrio para a direita. V. A adição de CO (g) ao sistema vai causar mais precipitação de carbonato de cálcio. VI. A remoção do dióxido de carbono dissolvido na solução vai aumentar a solubilidade do carbonato de cálcio. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas I e IV são verdadeiras. b) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras. c) Somente as afirmativas II e V são verdadeiras. d) Somente as afirmativas III e V são verdadeiras. e) Somente as afirmativas II e VI são verdadeiras. 11. (Ufrn) Os Ciclos Globais desempenham um papel essencial para a atmosfera terrestre e para a vida na Terra. Entre esses ciclos, o do enxofre compreende um conjunto de transformações ocorridas entre as espécies desse elemento, presentes na litosfera, hidrosfera, biosfera e atmosfera, conforme representado na figura abaixo. Na faixa de ph da água atmosférica (ph entre e 4), o SO pode reagir segundo as reações de equilíbrio representadas a seguir: I. SO( aq) HO( l) HSO( aq) HO ( aq) II. HSO( aq) HO( l) SO H ( aq) O ( aq) eq 1 K = 1, 10 mol.l eq 8 1 K = 6,4 10 mol.l 4

5 a) Nessas condições de equilíbrio, qual a espécie química que se encontra em maior proporção HSO ( aq) ou SO (. Justifique. aq) b) No ciclo apresentado, justifique por que a diminuição da quantidade de enxofre presente no petróleo pode ser uma medida correta para reduzir a chuva ácida na atmosfera. 1. (Unb) Em um frasco de 1,0 L, foram colocados, a determinada temperatura, 0,880 g de N O e 1,760 g de O gasosos, para reagir. Após se estabelecer o equilíbrio químico, foi formado 1,01 g de gás NO. Considerando essas condições, calcule a concentração molar de equilíbrio do O e multiplique o resultado por Despreze, caso exista, a parte fracionária do resultado obtido, após ter efetuado todos os cálculos solicitados. 1. (Mackenzie) O equilíbrio químico estabelecido a partir da decomposição do gás amônia, ocorrida em condições de temperatura e pressão adequadas, é representado pela equação NH N H. Considerando que, no início, foram adicionados 10 mol de gás química (g) (g) (g) amônia em um recipiente de litros de volume e que, no equilíbrio, havia 5 mol desse mesmo gás, é correto afirmar que a) ao ser estabelecido o equilíbrio, a concentração do gás N será de 1,5 mol/l. b) foram formados, até ser estabelecido o equilíbrio, 15 mol de H (g). c) a concentração do gás amônia no equilíbrio será de 5 mol/l. d) haverá, no equilíbrio, maior quantidade em mols de gás amônia do que do gás hidrogênio. e) a concentração do gás hidrogênio no equilíbrio é,5 mol/l. 14. (Unioeste) Na tabela abaixo são dadas as reações de ionização e os respectivos valores de pk para alguns compostos aromáticos. a Reação pk a I. 4,19 II. 9,89 III. 0,8 IV. 4,58 Fonte: Solomons & Fryhle, Química Orgânica, vols. 1 e, 7ª edição. LTC. 5

6 Os compostos que apresentam a maior e a menor acidez são, respectivamente, a) I e III. b) II e III. c) IV e I. d) III e II. e) III e IV. 15. (Ufpr) A forma dos fios do cabelo (liso ou ondulado) se deve à forma das estruturas proteicas da queratina. Promovendo reações químicas nas ligações dissulfeto (RSSR) presentes na proteína, é possível alterar sua estrutura e com isso mudar a forma do cabelo. O método baseia-se na redução dos grupos RSSR a RSH, por uma solução do ácido tioglicólico (também conhecido como ácido -mercaptoacético ou ácido -mercaptoetanoico) em uma solução de amônia (ph 9). Feito isso, os fios de cabelo ficam livres para serem moldados na forma desejada. Na sequência, uma solução de água oxigenada (solução de peróxido de hidrogênio, H O ) promove a oxidação dos grupos RSH novamente a RSSR, congelando a estrutura das proteínas na forma moldada. Acerca das informações fornecidas, pede-se: a) Desenhe as estruturas (em grafia de bastão) para o ácido tioglicólico. b) Sabendo que o pka do ácido tioglicólico é,7, calcule a razão de concentração entre as espécies desprotonada e protonada do ácido tioglicólico em ph 9, condição da solução de amônia descrita no texto. 16. (Uftm) A água dos oceanos tem ph próximo de 8, que se mantém por meio do equilíbrio entre os íons carbonato e bicarbonato, representado na equação. l CO (g) H O( ) CO (aq) HCO (aq) Os corais são formados de carbonato de cálcio, substância praticamente insolúvel em água. Algumas pesquisas recentes indicam que o aumento da concentração de CO na atmosfera pode provocar o aumento da concentração de CO nos oceanos, o que contribuiria para o desaparecimento dos corais dos oceanos, e perturbaria o equilíbrio ecológico da vida marinha. a) Estime a concentração de íons OH numa amostra de água dos oceanos, considerando K w = b) A partir do equilíbrio químico apresentado, explique como o aumento da concentração de CO atmosférico pode contribuir para o desaparecimento dos corais dos oceanos. 17. (Uftm) Em soluções aquosas de acetato de sódio, o íon acetato sofre hidrólise: l CH COO (aq) H O( ) CH COOH (aq) OH (aq) O hidróxido de magnésio é pouco solúvel em água: Mg(OH) (s) Mg (aq) OH (aq) Considere as seguintes afirmações: I. Solução aquosa de acetato de sódio tem ph acima de 7,0. II. Quando são adicionadas gotas de ácido clorídrico na solução de acetato de sódio, o equilíbrio da equação de hidrólise é deslocado para o lado da formação dos íons acetato. III. Quando se adiciona solução de nitrato de magnésio na solução de acetato de sódio, o equilíbrio da equação de hidrólise é deslocado para o lado da formação do ácido acético. Está correto o que se afirma em a) I, II e III. b) I e II, apenas. c) I e III, apenas. 6

7 d) II e III, apenas. e) III, apenas. Professora Sonia - Química para o Vestibular 18. (Unb) O fogo é um drástico agente de perturbação na vegetação do bioma cerrado, com grande impacto na dinâmica das populações de plantas do cerradão, como Emmotum nitens, Ocotea pomaderroides e Alibertia edulis. No cerradão, o fogo causa até dez vezes mais mortalidades de plantas lenhosas que as observadas em áreas protegidas. Pela ação do fogo, o cerradão pode dar lugar às fisionomias abertas do bioma cerrado (campo limpo, campo sujo). Inicialmente, essas fisionomias abertas eram atribuídas à limitação de água no período seco e à precipitação menor que a das áreas de florestas, como a da Mata Atlântica. Essa hipótese foi refutada a partir de estudos que demonstraram que a maioria das plantas lenhosas possuía sistemas radiculares profundos e, portanto, tinha acesso às camadas de solo com água. Considerando o texto acima e os aspectos a ele relacionados, julgue os itens a seguir. a) Se o bicarbonato de sódio (NaHCO ), principal constituinte de alguns tipos de extintores de incêndio, for obtido a partir da reação exotérmica de neutralização, conforme equilíbrio químico representado pela equação H CO (aq) NaOH(aq) NaHCO (aq) H O( l ), então o rendimento da reação seria maior se a temperatura aumentasse e o ph diminuísse. b) A água não deve ser usada para apagar certos tipos de incêndios, porque a molécula de H O, quando exposta a altas temperaturas, decompõe-se em gás hidrogênio, um explosivo, e em gás oxigênio, que aumenta a chama, por ser comburente. 19. (Uepa) As estalactites são formações que ocorrem em tetos de cavernas, ao longo dos anos, em função da decomposição do bicarbonato de cálcio dissolvido na água que, após evaporação desta, leva à cristalização do carbonato de cálcio, segundo a equação química 1, representada abaixo. Equação 1: Ca( HCO ) ( ) CaCO( s) HO( g) CO( g) aq A dissolução de CaCO ( s) em água (equação química ) é muito baixa e é uma das etapas de formação de estalactite. A dissociação iônica do carbonato de cálcio está representada na equação química. Equação : CaCO CaCO s aq ( ) ( ) Equação : CaCO( aq) Ca CO ( aq) ( aq) Analisando as reações de equilíbrio representadas pelas equações e, a alternativa correta é: a) na equação, a velocidade de dissolução é maior do que a de precipitação. b) na equação, a adição de CaCO aq desloca o equilíbrio para a direita. ( ) Ca CO ( aq) ( aq) c) a constante de equilíbrio K c da equação é K c = CaCO( aq) CaCO ( aq ) d) a constante de equilíbrio K c da equação é K c = Ca CO ( aq) ( aq) e) na equação, a velocidade de dissolução é diferente da de precipitação. 7

8 0. (Uerj) Em motores de combustão interna, o óxido nítrico é produzido a partir da reação representada pela seguinte equação química: N O NO ( ) ( ) ( ) g g g Em condições ambientes, a concentração de NO na atmosfera corresponde a 10-1 mol.l -1, sendo a constante de equilíbrio da reação, Kc, igual a 5 x Entretanto, sob temperatura elevada, como nos motores de veículos, essa concentração é de 10-5 mol.l -1. Admitindo-se que não há variação nas concentrações de N e O, calcule o valor de Kc sob temperatura elevada. Apresente, ainda, as fórmulas estruturais planas das moléculas apolares presentes na equação química. Resoluções 1. Alternativa E Teremos: CH CH CH CH Início 70,0 g 0 Durante m m Equilíbrio (70,0 m) m M = M = M CHCHCH CH (CH )CHCH (CH )CHCH (g) (g) 70,0 m [CHCHCHCH (g) ] = M V m [(CH )CHCH (g) ] = M V A constante de equilíbrio é dada por: m [(CH )CHCH (g) ] m Ke = = M V = [CH 70,0 m CHCHCH (g) ] 70,0 m M V m m Ke =,5 = m = 50,0 g 70,0 m 70,0 m. a) Adicionando-se amônia, o primeiro equilíbrio desloca para a direita: desloca para a direita - NH (g) HO( l) NH 4 (aq) OH (aq) Amônia Hidróxido Consequentemente aumenta a concentração do ânion hidróxido e o segundo equilíbrio, também, desloca para a direita e a formação do NaHCO é favorecida. - desloca para a direita CO (g) OH (aq) Na (aq) NaHCO (s) Hidróxido 8

9 b) A diminuição da temperatura favorece a reação exotérmica. Neste caso os dois equilíbrios são favorecidos e deslocam para a direita (reações exotérmicas). A elevação da pressão favorece o deslocamento de equilíbrio no sentido da reação que produz menor número de mols de gás, ou seja, menor volume. Neste caso os dois equilíbrios são favorecidos e deslocam para a direita. desloca para a direita - NH (g) HO( l) NH 4 (aq) OH (aq) 1 mol de gás zero mol de gás ou maior volume ou menor volume - desloca para a direita CO (g) OH (aq) Na (aq) NaHCO (s) 1 mol de gás zero mol de gás ou maior volume ou menor volume. Alternativa C Teremos: AB A B 1, mol 0 0 (início) Gasta Forma Forma 0,45 mol 0,45 mol 0,45 mol (durante) 0, mol 0,45 mol 0,45 mol (equilíbrio) 1, mol 100 % 0,9 mol p p = 75 % 4. Alternativa E Teremos: N (g) O (g) NO(g) 1 0,1mol L 1 0,1mol L [NO] [NO] Keq = 1 1 [N ] [O ] 0 [NO] ,0 10 = [NO] = 4, ,1 0,1 11 [NO] =,0 10 mol L 5. Alternativa E O produto de solubilidade do cloreto de prata é muito baixo muito pouco solúvel. 10 ( 1,0 10 ), ou seja, este sal é I. Adiciona-se certa quantidade de uma solução aquosa 1 mol.l 1 em cloreto de sódio: AgC l(s) Ag (aq) C l (aq) O equilíbrio desloca para a esquerda e ocorre a formação de precipitado, pois aumentará a concentração de íons Cl na solução. A quantidade de sólido aumentará. II. Borbulha-se sulfeto de hidrogênio gasoso na solução por certo período de tempo: Teremos as seguintes reações: 9

10 HS(g) Ag (aq) C l (aq) AgS(s) HC l(aq) ou HS(g) Ag (aq) C l (aq) AgS(s) H (aq) C l (aq) HS(g) Ag (aq) AgS(s) H (aq). Ocorrerá a formação de precipitado e a quantidade de sólido aumentará. III. Adiciona-se certa quantidade de uma solução aquosa 1 mol.l 1 em nitrato de prata. O nitrato de prata é um sal muito solúvel em água: AgNO Ag (aq) NO (aq). Com o aumento da concentração de cátions Ag, o equilíbrio AgC l(s) Ag (aq) C l (aq) será deslocado para a esquerda e a quantidade de sólido aumentará. 6. a) Expressão da constante de equilíbrio ( K C ) da reação apresentada: Keq = [CO ] [CO] Como a variação de entalpia da reação direta é positiva, o valor constante aumenta com a elevação da temperatura (favorecimento da reação endotérmica) e diminui com a diminuição da temperatura (favorecimento da reação exotérmica). b) A adição de FeO não altera o equilíbrio, pois está no estado sólido e apresenta concentração constante. O aumento da pressão não interfere no equilíbrio, pois, verifica-se a presença de 1 mol de CO (g) em equilíbrio com 1 mol de CO (g), ou seja, os volumes são iguais. 7. a) Como a reação de formação de amônia é exotérmica, com a elevação da temperatura o equilíbrio deslocaria no sentido endotérmico, ou seja, para a esquerda. H N NH calor b) Teremos: 1 H(g) N(g) 1NH (g) (H H) = ( 46) kj (quebra) 1 1 (N N) = ( 944) kj (quebra) (N H) = ( 90) kj (formação) ( ) kj = 44 kj ΔH = 44 kj formação (NH ) c) Teremos: (g) (g) (g) esquerda 10

11 H N NH (g) (g) (g) 4 mol mol L L 0 (início) mol 1 mol mol L L L (início) 1 mol 1 mol mol L L L (início) K [NH ] = [H ] [N ] = K C = C 1 d) A velocidade final aumenta 54 vezes: incial = 1 final = 1 final = 1 final = 1 final = 1 v k[h ] [N ] v k([h ] )([N ] ) v 7k[H ] [N ] v (7 )k[h ] [N ] v 54 k[h ] [N ] v = 54 v final incial Professora Sonia - Química para o Vestibular 8. Alternativa A Análise das afirmações: I. Correta. A amostra pode ser composta de água pura ou por uma solução neutra. A 60 ºC, simplificadamente, teremos: 1 W = = ph poh 1 H O H O H O OH K [H O ] [OH ] = 10 ph poh = 1 ph poh = 1 ph = 6,5 (solução neutra) II. Correta. A concentração molar de HO é igual à concentração de OH. Numa solução neutra 1 [H O ] = [OH ] = 10 mol / L. III. Incorreta. O ph da amostra varia com a temperatura, pois a 5 ºC o valor de K W (10-14 ) é diferente daquele comparado a 60 ºC (10-1 ). IV. Correta. A constante de ionização da amostra depende da temperatura. V. Incorreta. Teremos: 11

12 HCO H HCO (início) 0,1 mol / L 0 0 (durante) x x x (equilíbrio) 0,1 x x x ( 0,1) [H ] [HCO ] Ka = [HCO ] 7 x 4 1,0 10 = x = 1,0 10 0,1 4 [H ] = 1,0 10 mol / L ph = 4 ph = 4 ph = 6,5 Professora Sonia - Química para o Vestibular 9. No lago que contém rocha calcária, a chuva ácida, de ácido carbônico (HCO (aq)), dissolve a rocha calcária: l l H CO (aq) H (aq) HCO (aq) CaCO (s) H (aq) Ca (aq) H O( ) CO (aq) Ca (aq) H (aq) HCO (aq) MgCO (s) H (aq) Mg (aq) H O( ) CO (aq) Mg (aq) H (aq) HCO (aq) Ocorrerá diminuição do ph devido à elevação da concentração dos íons H. No outro lago, a chuva ácida aumentará a concentração de íons H : H CO (aq) H (aq) HCO (aq) consequentemente o equilíbrio HO( l) H (aq) OH (aq) será deslocado para a esquerda. A concentração de íons H, neste caso, será maior do que no lago de rocha calcária. 10. Alternativa B Análise das proposições: I. Falsa. É possível dissolver o carbonato de cálcio sólido borbulhando dióxido de carbono gasoso à solução, pois o equilíbrio desloca para a direita, devido à elevação na concentração do gás carbônico. Observação: Como a constante de equilíbrio é menor do que 1, o equilíbrio é favorecido no sentido da formação de carbonato de cálcio: eq [Ca ] [HCO ] Keq = =,1 10 [CO ] K < 1 14 [Ca ] [HCO ] < [CO ] favorecimento para a esquerda (reagentes). II. Verdadeira. Constantes de equilíbrio maiores que 1 tendem a favorecer a posição do equilíbrio para os produtos, pois: aa bb cc c [C] Keq = a b [A] [B] Keq > 1 c a b [C] > [A] [B] favorecimento para a direita (produtos). 1

13 III. Verdadeira. Não é possível a dissolução completa do carbonato de cálcio sólido pela passagem de gás carbônico gasoso pela solução, como sugerido pelo baixo valor da constante de equilíbrio para a reação. IV. Falsa. A adição de bicarbonato de sódio no sistema reacional vai causar um deslocamento do equilíbrio para a esquerda, devido à elevação da concentração do ânion bicarbonato (HCO ) : CaCO(s) CO(g) H O( l) Ca (aq) HCO esquerda (aq) (aumenta) V. Falsa. A adição de CO (g) ao sistema vai causar consumo de carbonato de cálcio: direita CaCO(s) CO(g) H O( l) Ca (aq) HCO (aq) (aumenta) VI. Falsa. A remoção do dióxido de carbono dissolvido na solução vai diminuir a solubilidade do carbonato de cálcio, pois o equilíbrio vai deslocar para a esquerda: CaCO(s) CO(g) H O( l) Ca (aq) HCO (aq) (remoção) esquerda 11. a) Analisando as reações de equilíbrio, percebe-se que a constante de equilíbrio de I (K = 1, 10 mol.l ) é maior do que de II (K = 6,4 10 mol.l ). eq Conclusão: a espécie HSO ( aq) eq encontra-se em maior proporção. b) A queima dos combustíveis fósseis libera SO e SO, e estes óxidos em contato com a água presente na atmosfera formam a chuva ácida. A diminuição da quantidade de enxofre no petróleo pode reduzir a ocorrência deste fenômeno. 1. Teremos: Em 1 L, teremos : nn O = 0, mol no = 0,055 mol nno = 0,0 mol NO O 4NO 0,0 mol 0,055 mol 0 mol (início) 0,0165 mol 0,0165 mol 0,0 mol (durante) 0,005 mol 0,085 mol 0,0 mol (equilíbrio) Restarão 0,085 mol de oxigênio no sistema. Multiplicando por 4 10 : 4 0, = 85 mol / L. 1

14 1. Alternativa A Professora Sonia - Química para o Vestibular Teremos: 10 [NH (g) ] início = mol/l = 5,0 mol/l 5 [NH (g) ] equilíbrio = mol/l =,5 mol/l NH(g) N(g) H(g) 5,0 mol/ L 0 0 (início),5 mol/ L 1,5 mol/ L,75 mol/ L (durante),5 mol/ L 1,5 mol/ L,75 mol/ L (equilíbrio) Conclusão: [N ] equilíbrio = 1,5 mol / L. 14. Alternativa D pka = logk a Quanto maior o pk a menor a acidez do composto. Quanto menor o pk a maior a acidez do composto. Maior acidez: III (0,8). Menor acidez: II (9.89). 15. a) O ácido tioglicólico pode ser representado por: b) A equação de ionização do ácido é HSCHCOOH H HSCHCOO. Sabemos que a constante de ionização ácida é dada por: Ka [H ][HSCHCOO ] = [HSCHCOOH] Aplicando log, vem: [H ][HSCH COO ] logka = log [HSCH COOH] [HSCH = COO ] logka log [H ] [HSCHCOOH] [HSCH = COO ] logka log[h ] log [HSCH COOH] 14

15 [HSCHCOO ] pka = ph log [HSCH COOH] [HSCHCOO ],7 = 9 log [HSCH COOH] [HSCHCOO ] log = 5,7 [HSCHCOOH] [HSCHCOO ] 5,7 = 10 = ,71 [HSCHCOOH] Professora Sonia - Química para o Vestibular 16. a) Nos oceanos ph = 8, então K W = [H ] [OH ] = 10 [OH ] [OH ] = = 10 mol/l [H ] = 10 mol/l. b) Teremos: l o equilíbrio desloca para a direita os íons CO são consumidos CO (g) H O( ) CO (aq) HCO (aq) [CO ] [HCO ] O CO (g) reage com os íons carbonato ( CO carbonato de cálcio (CaCO ) presente nos corais. (aq) ) que são repostos pela degradação do 17. Alternativa C Análise das afirmações: I. Correta. Solução aquosa de acetato de sódio tem ph acima de 7,0, pois o meio fica básico. II. Incorreta. Quando são adicionadas gotas de ácido clorídrico na solução de acetato de sódio, o equilíbrio da equação de hidrólise é deslocado para a direita devido ao consumo dos ânions OH -. III. Correta. Quando se adiciona solução de nitrato de magnésio na solução de acetato de sódio, a solução fica ácida e o equilíbrio da equação de hidrólise é deslocado para o lado da formação do ácido acético devido ao consumo de OH - : Mg NO HO Mg(OH) H NO Mg HO Mg(OH) H (meio ácido) 18. a) Incorreto. Se o bicarbonato de sódio (NaHCO ), principal constituinte de alguns tipos de extintores de incêndio, for obtido a partir da reação exotérmica de neutralização, conforme equilíbrio químico representado pela equação HCO (aq) NaOH(aq) NaHCO (aq) HO( l ), então o rendimento da reação seria maior se a temperatura diminuísse (favorecimento da reação exotérmica deslocamento para a direita) e o ph aumentasse (meio básico deslocamento para a direita). b) Incorreto. A água não se decompõe em gás hidrogênio e oxigênio num incêndio. 15

16 19. Alternativa B Na equação, a adição de CaCO ( aq ) desloca o equilíbrio para a direita: v d CaCO Ca ( ) ( CO aq ) ( v aq aq i ) Direita v d > v i 0. Teremos: K c [NO] = [N ] [O ] Em condições ambientes: Kc = 5 x 10 1 e [NO] = 10 1, logo = 1 (10 ) [N ] [O ] [N ] [O ] = 10 4 Sob temperatura elevada: [NO] = 10 5 e [N ] [O ] = x 10 4, logo 5 (10 ) 15 Kc = = Fórmulas estruturais planas das moléculas apolares presentes na equação: N N O = O 16