QUÍMICA - 2 o ANO MÓDULO 18 EQUILÍBRIO QUÍMICO - EXERCÍCIOS
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- Olívia Sales Penha
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1 QUÍMICA - 2 o ANO MÓDULO 18 EQUILÍBRIO QUÍMICO - EXERCÍCIOS
2 Como pode cair no enem (ENEM) Sabões são sais de ácidos carboxílicos e cadeia longa utilizados com a finalidade de facilitar, durante processos de lavagem, a remoção de substâncias de baixa solubilidade em água, por exemplo, óleos e gorduras. A figura a seguir representa a estrutura de uma molécula de sabão. Sal de ácido carboxílico Em solução, os ânions do sabão podem hidrolisar a água e, desse modo, formar o ácido carboxílico correspondente. Por exemplo, para o estearato de sódio, é estabelecido o seguinte equilíbrio: CH 3 (CH 2 ) 16 COO - + H 2 O CH 3 (CH 2 ) 16 COOH + OH Uma vez que o ácido carboxílico formado é pouco solúvel em água e menos eficiente na remoção de gorduras, o ph do meio deve ser controlado de maneira a evitar que o equilíbrio acima seja deslocado para a direita. Com base nas informações do texto, é correto concluir que os sabões atuam de maneira: a) mais eficiente em ph básico. b) mais eficiente em ph ácido. c) mais eficiente em ph neutro. d) eficiente em qualquer faixa de ph. e) mais eficiente em ph ácido ou neutro.
3 Fixação 1) (UFU) O papel de um catalisador em um equilíbrio químico é: a) aumentar a energia da reação, gerando uma quantidade maior de produto em um menor tempo de reação. b) alterar o valor da constante de equilíbrio, favorecendo a reação química. c) inverter os produtos pelos reagentes, modificando a velocidade da reação química. d) diminuir o intervalo de tempo necessário para o estabelecimento do equilíbrio da reação química.
4 Fixação F 2) (UFV) Vários compostos contendo a função carbamato são comercializados como inseticida. 3 Um dos compostos mais simples desta classe é o carbamato de amônio. A sua decomposição ocorre de acordo com a equação dada a seguir. NH 4 CO 2 NH 2(s) 2NH 3(g) + CO 2 Sendo a pressão total dos gases no equilíbrio, em um sistema fechado, igual a 0,120 atma a 25º C, é CORRETO afirmar que o valor de Kp é: b a) 1,20 x 10-4 c b) 1,60 x 10-4 d c) 2,56 x 10-4 d d) 4,80 x 10-4 e e) 6,40 x 10-4
5 ixação ) (PUC) Considere a equação abaixo, K p = 1 a 4300 K. 2H 2 O (g) 2 H 2(g) + O 2(g) Com relação a essa equação, assinale a opção que apresenta a afirmativa correta. ) O sistema está em equilíbrio quando as p H 2 O (g) = p H 2(g) = p O 2(g) = 2 a 4300 K. ) O sistema está em equilíbrio quando as p H 2 O (g) = p H 2(g) = p O 2(g) = 1 a 4300K. ) Se a p H 2 O (g) diminuir em decorrência do deslocamento do equilíbrio para a direita, o volume o sistema diminui. ) A adição de O 2(g) ocasiona a diminuição do p H 2 O. ) Dobrando a p H 2 O (g), K p = 2 a 4300 K.
6 Fixação F 4) (UFV) Em soluções aquosas, o ânion dicromato está em equilíbrio dinâmico com o ânion 5 cromato, segundo a reação representada por: U Cor alaranjada 2- Cr 2 O + H O 2CrO (aq) 2 (l) 4 (aq) 2H+ (aq) Cor amarela Adicionando-se uma substância X a um frasco contendo solução aquosa de K 2 Cr 2 O 7, observa-se alteração da cor alaranjada para amarela. Por outro lado, adicionando-se uma substância Y C a outro frasco contendo a mesma solução, observa-se intensificação da cor alaranjada. Assinale a alternativa que indica CORRETAMENTE uma das possibilidades para as sub-stâncias X e Y, respectivamente: b a) H 2 SO 4 e NaOH c b) KOH e HCl d c) NaCl e HCl e d) HCl e H 2 SO 4 e) NaOH e KOH
7 ixação ) (UFF) Nas células do nosso corpo, o dióxido de carbono é produto final do metabolismo. ma certa quantidade desse composto é dissolvida no sangue e a reação que se processa é: CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 H + + HCO 3 - Esses equilíbrios mantêm o valor do ph do sangue em torno de 7,5. Numa situação de ncêndio, há um aumento na inalação de gás carbônico, acarretando elevação dos níveis de O 2 no sangue. Neste caso, o indivíduo sofre acidose. O contrário é a alcalose. Com base nas informações, assinale a opção correta. ) O valor normal do ph do sangue é ácido. ) A acidose é provocada quando o equilíbrio se desloca para a direita. ) Tanto na alcalose quanto na acidose, a posição de equilíbrio não sofre alteração. ) A alcalose tem como responsável o aumento da [CO 2 ]. ) O ph normal do sangue independe dos valores da [CO 2 ].
8 Fixação F a b c d 6) (UERJ) Considere que, no sangue, as moléculas de hemoglobina e de gás oxigênio dissolvido 7 estão em equilíbrio com a oxiemoglobina, de acordo com equação abaixo: l Hemoglobina + oxigênio 1 2 oxiemoglobina Em grandes altitudes, quando o ar se torna rarefeito, essa posição de equilíbrio é alterada, causando distúrbios orgânicos. A combinação correta entre o fator cuja variação é responsável pelo deslocamento do equilíbrio e o sentido desse deslocamento, indicado na equação, é: a) concentração de oxigênio; 1 b) concentração de oxigênio; 2 c) temperatura ambiente; 1 d) temperatura ambiente; 2 d a I I I I
9 ixação Esse processo, realizado em condições adequadas, atinge o estado de equilíbrio após um eterminado período de tempo. Com o objetivo de aumentar o rendimento na produção desse flavorizante, foram propostas s seguintes ações: ) aumento da temperatura I) aumento da pressão II) adição de água V) retirada de água As duas ações mais adequadas para esse objetivo são: ) I e III ) I e IV ) II e III ) II e IV ) (UERJ) A equação a seguir representa um processo de obtenção do antranilato de metila, argamente utilizado como flavorizante de uva em balas e chicletes. NH 2 COOH NH 2 COOH 3 + CH 3 OH + H O 2 ΔH > 0 (sólido) (líquido) (sólido) (líquido)
10 Fixação F 8) (UERJ) O monóxido de carbono, formado na combustão incompleta em motores automotivos, 9 é um gás extremamente tóxico. A fim de reduzir sua descarga na atmosfera, as fábricas de e automóveis passaram a instalar catalisadores contendo metais de transição, como o níquel, na saída dos motores. Observe a equação química que descreve o processo de degradação catalítica do monóxido de carbono: a d Ni 2CO (g) + O 2(g) 2CO 2(g) ΔH= kj.mol -1 t Com o objetivo de deslocar o equilíbrio dessa reação, visando a intensificar a degradação catalítica do monóxido de carbono, a alteração mais eficiente é: a) reduzir a quantidade de catalisador b) reduzir a concentração de oxigênio c) aumentar a temperatura d) aumentar a pressão
11 ixação ) (UERJ) Em um experimento que verificava o estado de equilíbrio nos processos reversíveis, o tanoato de etila foi sintetizado por meio da seguinte reação química: etanoico + etanol etanoato de etila + água Admita que, nesse experimento, T = 25ºC, P = 1atm e K C = 4,00. Quatro amostras, retiradas leatoriamente da mistura reacional, foram submetidas à análise para determinar a quantidade e matéria de cada uma das substâncias presentes. Os resultados em mol/l estão indicados na abela abaixo: AMOSTRA etanoico etanol etanoato de etila água W 0,04 0,01 0,08 0,02 X 0,01 0,05 0,06 0,01 Y 0,04 0,01 0,04 0,04 Z 0,01 0,02 0,04 0,02 A amostra que ainda não atingiu o estado de equilíbrio é: ) W ) X ) Y ) Z
12 Fixação F 10) (UERJ) Hidrogênio e iodo, ambos em fase gasosa, foram misturados em condições reacio-nais adequadas. A reação, em estado de equilíbrio, é representada por: r H 2(g) + I 2(g) + calor 2 HI (g) K = 50 Em seguida, quatro modificações independentes foram impostas a esse sistema: 1) aumento da temperatura; 2) aumento da pressão; 3) diminuição da concentração de I 2 ; 4) diminuição da concentração de H 2. A modificação que causa aumento no valor da constante de equilíbrio K é a indicada pelo seguinte número: a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 a b c d
13 ixação 1) (UFRN) O gráfico abaixo representa a modificação que acontece nas concentrações dos eagentes e produto, após uma perturbação do equilíbrio no tempo t 1. H 2 concentração NH 3 N 2 t 1 tempo De acordo com o gráfico, essa perturbação poderia ser causada por: ) aumento da pressão total ) adição de NH 3(g) ) aumento da temperatura ) adição de H 2(g)
14 ixação 2) (FUVEST) A isomerização catalítica de parafinas de cadeia não ramificada, produzindo seus sômeros ramificados, é um processo importante na indústria petroquímica. A uma determinada emperatura e pressão, na presença de um catalisador, o equilíbrio é atingido após certo tempo, endo a constante de equilíbrio igual a 2,5. Nesse processo, partindo exclusivamente de 70,0 g de -butano, ao se atingir a situação de equilíbrio, x gramas de n-butano terão sido convertidos em sobutano. O valor de x é: ) 10,0 ) 20,0 ) 25,0 ) 40,0 ) 50,0
15 Proposto 1) (UFRRJ) O metanol pode ser obtido industrialmente pela reação entre o monóxido de carbono e o hidrogênio conforme a equação abaixo: CO (g) + 2H 2(g) CH 3 OH (g) A uma certa temperatura, em um recipiente de 2L, são introduzidos 4,0 mol de monóxido de carbono e 4,0 mol de hidrogênio. Após um certo tempo, o processo atinge um equilíbrio quando são formados 1 mol de metanol. Calcule a constante de equilíbrio (K c ) nas condições para a reação acima.
16 Proposto 2) (UFRJ) Observe a reação química: 2 NO 2(g) N 2 O 4(g) reagente produto O gráfico concentração versus tempo a seguir apresenta alterações na concentração das substâncias e pressão constante. O diagrama auxiliar de temperatura versus tempo permite analisar a dinâmica da reação apresentada; observe que a reação se dá a uma temperatura de 80ºC no intervalo de tempo de t o a t 4 e de 120ºC entre t 5 e t 6. Temperatura (ºC) Concentração (mol / L) 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 t 0 t 1 t 2 t 3 t 4 t 5 t t 0 t 1 t 2 t 3 t 4 t 5 t 6 NO 2 N 2 O 4 a) Calcule a constante de equilíbrio (K c ) da reação a 80 ºC. b) Analisando o comportamento do sistema entre t 4 e t 5, explique por que a reação química representada é exotérmica.
17 Proposto 3) (UFF) Em um recipiente, com 1,0 L de capacidade, foram colocados 4 mols de H 2 e 4 mols de Cl 2, ambos gasosos. Em seguida, o recipiente foi aquecido a uma temperatura T, em que se estabeleceu o equilíbrio: H 2(g) + Cl 2(g) 2 HCl (g) a) Determine as concentrações de todas as espécies químicas no equilíbrio, sabendo que, à temperatura T, K c = 0,25. b) Calcule o valor de K c da equação inversa. c) Mantida a temperatura T, descreva o que se observa na situação de equilíbrio e no valor de Kc, com o aumento da concentração de Cl 2(g).
18 Proposto 4) (UFF) O processo industrial da síntese da amônia (NH 3 ) pelo método de Haber envolve a seguinte reação: H 2(g) + N 2(g) NH 3(g) Considerando a informação acima, pede-se: a) equilibrar a equação. b) informar por meio de cálculos o número de mols, a massa em grama e o volume em litros de hidrogênio necessários para reagir com 725 L de nitrogênio, inicialmente a 740 torr e 25 C, para produzir amônia. c) o sentido da reação se a pressão do sistema for duplicada. Justifique sua resposta.
19 Proposto 5) (UFF) Considere a reação exotérmica de formação do trióxido de enxofre, a partir do dióxido: 2SO 2(g) + O 2(g) 2SO 3(g) Dados: 900 K, K p = 40,5 atm -1 e ΔH = -198 kj. a) escreva a expressão de equilíbrio para essa reação; b) será o valor da constante de equilíbrio para essa reação, em temperatura ambiente (300 K), maior, menor ou igual ao valor da constante de equilíbrio a 900 K? Justifique sua resposta; c) se, enquanto a temperatura é mantida constante, uma quantidade a mais de O 2 é adicionada ao recipiente que contém os três gases em estado de equilíbrio, irá o número de mols de SO 2 aumentar, diminuir ou permanecer o mesmo? d) qual o efeito causado ao sistema, quando se adiciona 1,0 mol de He (g) ao recipiente que contém os três gases em equilíbrio à temperatura constante?
20 Proposto 6) (UERJ) A clara do ovo de galinha é um sistema complexo, contendo proteínas, sais e gases dissolvidos em solução aquosa. Para uma boa conservação do ovo, faz-se necessário manter seu ph próximo à neutralidade. Entretanto, devido à porosidade da casca, ocorrem trocas gasosas com a atmosfera externa ao ovo, o que pode levar a alterações do ph. Na equação química a seguir, que representa o equilíbrio envolvido neste sistema, o aumento da concentração de íons hidrogenocarbonato produz elevação da acidez. Admita que apenas elevados valores de ph acarretem a degradação do ovo. 2 HCO 3 - CO CO 2(g) + H 2 O Considere uma câmara de armazenamento de ovos que possibilita o controle da composição da atmosfera em seu interior. Com base na equação de equilíbrio, indique a condição atmosférica na qual a câmara deve ser regulada para maximizar a conservação dos ovos. Justifique sua resposta.
21 Proposto 7) (PUC) O sulfeto de hidrogênio, produzido pela decomposição da matéria orgânica, é transformado em dióxido de enxofre na atmosfera pela reação: 2 H 2 S (g) + 3 O 2(g) 2 SO 2(g) + 2 H 2 O (l) Pergunta-se: a) Quantos gramas de O 2 são necessários para reagir com 1 mol de H 2 S? b) O dióxido de enxofre continua a ser oxidado pelo oxigênio atmosférico formando o trióxido de enxofre: 2 SO 2(g) + O 2(g) 2 SO 3(g) Sabendo-se que a pressão de O 2(g) é menor na Cidade do México do que no Rio de Janeiro, devido à altitude da Cidade do México em relação ao nível do mar, pergunta-se: Para uma mesma quantidade de SO 2(g), em qual das cidades haverá maior formação de SO 3(g)? Justifique.
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