QUÍMICA - 2 o ANO MÓDULO 17 EQUILÍBRIO QUÍMICO: DESLOCAMENTO DO EQUILÍBRIO

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1 QUÍMICA - 2 o ANO MÓDULO 17 EQUILÍBRIO QUÍMICO: DESLOCAMENTO DO EQUILÍBRIO

2 Como pode cair no enem (UFJF) Dado o sistema em equilíbrio abaixo: 2NO 2(g) + 7H 2(g) 2NH 3(g) + 4H 2 O (g) Indique qual a providência, de acordo com o princípío de Le Châtelier, que poderia ser tomada para favorecer o deslocamento do sistema no sentido de formação de amônia: a) um aumento da quantidade de água. b) uma diminuição do número de mols de H 2. c) uma diminuição da pressão. d) uma diminuição simultânea nas concentrações de NO 2 e H 2. e) um aumento da concentração de NO 2.

3 Fixação 1) (UFF) A acidez estomacal, devido à produção excessiva de HCl, é combatida com ingestão de bases fracas como, por exemplo, o hidróxido de alumínio, a fim de reduzi-la e evitar a alcalinização. Se o meio torna-se básico, pelo excesso de hidróxido de alumínio, o estômago regula a acidez pela produção de HCl. Este efeito é conhecido por revanche ácida. Assinale a opção que melhor ilustra o efeito mencionado. a) O Princípio da Exclusão de Pauli; b) Aumento da [OH ] no meio; c) Lei de Lavoisier; d) O Princípio de Le Chatelier; e) A lei das Proporções Múltiplas.

4 Fixação F 2) (UFRRJ) O nitrogênio (N 2 ) reage com o oxigênio (O 2 ), produzindo o monóxido de nitrogênio 3 (NO), um poluente atmosférico, de acordo com a equação: p t N 2(g) + O 2(g) 2NO (g) ΔH >0 a b Para diminuirmos a quantidade desse poluente, devemos: c a) aumentar a temperatura; d b) diminuir a temperatura; e c) aumentar a pressão; d) adicionar oxigênio; e) adicionar um catalisador.

5 ixação ) (ITA) As opções abaixo se referem a equilíbrios que foram estabelecidos dentro de cilindros rovidos de êmbolos. Se o volume interno em cada cilindro for reduzido à metade, a temperaura permanecendo constante, em qual das opções abaixo o ponto de equilíbrio será alterado? ) H 2(g) + I 2(g) 2 HI (g) ) CaCO 3(s) CaO (s) + CO 2 (g) ) PbS (s) + O 2(g) Pb (s) + SO 2(g) ) CH 4(g) + 2 O 2(g) CO 2(g) + 2 H 2 O (g) ) Fe 2 O 3(s) + 3 CO (g) 2 Fe (s) + 3CO 2(g)

6 Fixação 4) (UNIRIO) As substâncias óxido nítrico, oxigênio e dióxido de nitrogênio gasosos foram colocadas num recipiente de volume V e, atingida uma temperatura T, estabeleceu-se o equilíbrio químico: 2 NO (g) + O 2(g) 2 NO 2(g) + 27 kcal Ao qual se aplica o princípio de Le Chatelier. Portanto, pode-se aumentar a concentração molar de NO 2 : a) Introduzindo-se ao sistema um catalisador. b) Aumentando-se o volume do recipiente. c) Diminuindo-se a concentração molar de NO. d) Diminuindo-se a pressão total do sistema. e) Diminuindo-se a temperatura do sistema.

7 Fixação 5) (UFRRJ) No equilíbrio: N 2 O 3(g) NO (g) + NO 2(g), ΔH = +39,7 kj indique o sentido do deslocamento quando ocorrer: I) Adição de N 2 O 3(g) II) Aumento da temperatura do sistema. III) Aumento da pressão no sistema. a) I direita, II esquerda, III esquerda. b) I esquerda, II, direita, III esquerda. c) I esquerda, II direita, III esquerda. d) I direita, II direita, III esquerda. e) Em nenhum dos casos haverá deslocamento.

8 Fixação 6) (PUC) A solubilização do oxigênio em água é um processo exotérmico. Assim, (I) o que deve acontecer com o teor de oxigênio dissolvido na água, quando a temperatura do dia aumenta? (II) Por outro lado, supondo uma mesma temperatura e duas cidades diferentes, como Rio de Janeiro (nível do mar) e Teresópolis (alto de uma serra), em qual a água teria um maior teor de oxigênio dissolvido? a) (I) Aumenta; (II) Rio de Janeiro; b) (I) Diminui; (II) Rio de Janeiro; c) (I) Aumenta; (II) Igual para ambas as cidades; d) (I) Diminui; (II) Teresópolis; e) (I) Aumenta; (II) Teresópolis.

9 Fixação 7) (UERJ) Durante uma aula prática de Química, para demonstrar o deslocamento do estado de equilíbrio, um professor utilizou um sistema fechado em equilíbrio, conforme a equação: 2 NO 2(g) N 2 O 4(g) + CALOR castanho incolor As duas variáveis que provocaram a progressiva diminuição na intensidade da coloração castanha estão indicadas em: a) adição de catalisador - aumento da pressão; b) aumento do volume - aumento da temperatura; c) adição de catalisador - aumento de temperatura; d) imersão em banho de gelo - aumento de pressão.

10 ixação F ) (UERJ) A seguir, está representada a equação química balanceada que mostra a combustão 9 a amônia, etapa fundamental na fabricação do ácido nítrico: 4NH 3(g) + 7O 2(g) 4NO 2(g) + 6H 2 O (g) ΔH < 0 c Essa reação produzirá a quantidade máxima de NO 2 óxido de nitrogênio IV nas seguintes ondições de pressão e temperatura, respectivamente: ) alta - alta; ) alta - baixa; ) baixa - alta; ) baixa - baixa. a b c d

11 ixação ) Na siderurgia, ocorre a seguinte reação FeO (s) + CO (g) Fe (s) + CO 2(g) uja constante de equilíbrio K tem a seguinte dependência da temperatura: T (ºC) K 0,68 0,55 0,47 0,40 Para aumentar o rendimento da produção de ferro metálico, é conveniente: ) Diminuir a temperatura. ) Aumentar a pressão total. ) Diminuir a concentração mol/l de CO (g) ) Aumentar a concentração de FeO (s)

12 Fixação 10) (PUC) A reação reversível CO (g) + NO 2(g) CO 2(g) + NO (g) admite os seguintes valores da constante de equilíbrio K: T (ºC) K 0,065 0,125 0,480 1,030 1,800 Tendo em vista uma mistura equimolar de CO (g) e NO 2(g) e considerando as temperaturas relacionadas assinale a temperatura em que as concentrações de reagentes e produtos, no equilíbrio são aproximadamente iguais: a) 200ºC b) 400ºC c) 600ºC d) 800ºC e) 950ºC

13 Fixação 11) (UERJ) Numa aula experimental, foram preparadas quatro soluções eletrolíticas com a mesma concentração de soluto e as mesmas condições adequadas para o estabelecimento de um estado de equilíbrio. I) CH 3 COOH (aq) 1 2 H+ (aq) + CH 3 COO- (aq) II) KCl (aq) 1 2 K + (aq) + Cl- 1 III) H 2 SO 2 4(aq) H + + (aq) 2OH- U lâmpada eletrodos solução eletrolítica A solução na qual a posição de equilíbrio está acentuadamente deslocada no sentido 2, e provocará, quando submetida ao teste, menor intensidade luminosa da lâmpada, é a de número: a) I c) III b) II d) IV 1 IV) Ca(OH) 2(aq) 2 Ca (aq) OH- (aq) A seguir, cada uma dessas soluções foi submetida a um teste de condutividade elétrica. Observe abaixo o esquema do teste realizado.

14 Fixação 12) (UERJ) Para resolver o problema da perda de resistência nos plásticos expostos à luz solar, são adicionadas moléculas estabilizadoras em sua fabricação. Essas moléculas sofrem transformações estruturais reversíveis por ação da luz como na equação abaixo. OH O MOLÉCULA X O CH 2 CH 3 sentido 1 sentido 2 O OH O CH 2 CH 3 MOLÉCULA Y A alternativa que indica, respectivamente, o sentido do processo exotérmico e a molécula que contém hidroxila fenólica, é: a) 1, x c) 2, x b) 1, y d) 2, y

15 Proposto 1) (UFRRJ) Tendo-se o seguinte sistema em equilíbrio: 4NH 3(g) + 5O 2(g) 4NO (g) + 6H 2 O (g) ΔH = - 249,4 kcal Em que sentido se deslocará o equilíbrio, quando se: a) adicionar amônia. b) aumentar a pressão. c) aumentar a temperatura. d) retirar oxigênio.

16 Proposto 2) (UFRRJ) Observando-se os sistemas abaixo, faça os ajustes necessários e explique, para cada um deles, qual será o efeito de um aumento na pressão sobre estes sistemas. a) SO 2(g) + O 2(g) SO 3(g) b) C (s) + O 2(g) CO 2(g) c) Fe (s) + H 2 O (g) Fe 2 O 3(s) + H 2(g)

17 Proposto 3) (UERJ) A obtenção de água é uma das preocupações fundamentais na Estação Orbital Internacional Alpha.Estão relacionados, abaixo, os três processos de produção de água que foram analisados para uso na estação, com suas respectivas equações, representando estados de equilíbrio químico. Processo da célula de hidrogênio 2H 2(g) + O 2(g) 2H 2 O (l) ΔH = - 571,7 kj mol -1 a 25 ºC Processo de Sabatier CO 2(g) + 4H 2(g) CH 4(g) + 2H 2 O (l) ΔH = kj mol -1 a 25 ºC Processo Bosch CO 2(g) + 2H 2(g) C (s) + 2H 2 O (l) ΔH = - 90,2 kj mol -1 a 25 ºC Cite duas ações, comuns aos processos descritos, capazes de produzir um deslocamento do equilíbrio no sentido da formação de reagentes.

18 Proposto 4) (UNIRIO) Quando o sólido NiSO 4. 6H 2 O é dissolvido em água, é formada uma solução verde do íon hexa- -aquoníquel (II). Ao adicionar-se amônia, entretanto, é formado o complexo azul hexa-aminoníquel (II). [Ni(H 2 O) 6 ] 2+ (aq) + 6NH 3(aq) [Ni(NH 3 ) 6 ]2+ (aq) + 6H 2 O Justifique, baseado no princípio de Le Chatelier, a coloração predominante do sistema, quando este é submetido a meio ácido.

19 Proposto 5) (UFRJ) Um método de produção de cianeto de hidrogênio é a nitrogenação do acetileno em fase gasosa, de acordo com a equação: N 2(g) + C 2 H 2(g) 2HCN (g) O diagrama a seguir indica os valores das concentrações (em mol/l) dos compostos N 2, C 2 H 2 e HCN em equilíbrio, a várias temperaturas diferentes e mostra que a temperaturas distintas correspondem diferentes condições de equilíbrio. mol / L 2 1 HCN C 2 H 2 0,1 N T(ºC) a) Determine a constante de reação K C da equação de formação de HCN, à temperatura de 300ºC. b) Explique por que a reação de produção de HCN é endotérmica.

20 Proposto 6) (UFRJ) Na fabricação de cerveja, adiciona-se gás carbônico durante o processo de engarrafamento (parte do CO 2, já é produzida durante a fermentação). Isto faz com que o produto final apresente uma acidez maior. Por outro lado, o CO 2, em solução fica em equilíbrio com o CO 2, não solubilizado, como representado a seguir: CO 2(g) CO 2(aq) ΔH= -14,8 kj/mol de CO 2 a) Suponha que a geração de espuma esteja relacionado à quantidade de gás liberada durante a abertura da garrafa de cerveja. Se duas cervejas são abertas no mesmo bar, uma a 6ºC e outra a 25 ºC, qual apresentará a maior quantidade de espuma? Justifique sua resposta. b) Explique por que o CO 2, em solução aquosa, pode ser considerado um ácido.

21 Proposto 7) (UFF) CO (g) + 2H 2(g) CH 3 OH (g) ΔH 0 = -18 kj/mol a) Escreva a expressão da constante de equilíbrio, da reação dada acima, em termos de pressão parcial. De que modo a quantidade de CH 3 OH presente no equilíbrio será afetada, caso ocorra? b) Adição de CO (g). c) Remoção de H 2(g). d) Adição de catalisador. e) Aumento de temperatura. Na tabela abaixo são apresentados valores de concentração dos componentes da reação, calculados na temperatura de 600 K. [CO] mol/l [H 2 ] mol/l [CH 3 OH] mol/l 0,3 0,3 2,5 f) Informe por meio de cálculos o valor aproximado da constante de equilíbrio em termos de concentração (K c ) e unidade adequada, na temperatura dada.

22 Proposto 8) (UFRJ) A reação de síntese do metanol a partir de monóxido de carbono e hidrogênio é: CO (g) + 2H 2(g) CH 3 OH (g) Admita que a entalpia padrão dessa reação seja constante e igual -90 kj/mol de metanol formado e que a mistura reacional tenha comportamento de gás ideal. A partir de um sistema inicialmente em equilíbrio, explique como aumentos independentes de temperatura e pressão afetam o equilíbrio dessa reação.

23 Proposto 9) O gráfico abaixo representa alterações na concentração das espécies N 2, H 2 e NH 3 que estão em equilíbrio no instante t 0, sob pressão e temperatura constantes. Analise o gráfico e responda: (NH 3 ) (H 2 ) (N 2 ) t 0 t 1 t 2 t 3 t 4 t 5 a) Que substância foi adicionada ao sistema em t 1? b) Que variação sofre a constante de equilíbrio, K c, quando variam as concentrações em t 2? c) Como variam as concentrações de N 2 e H 2 em t 3? d) Como variam as concentrações de NH 3 e de H 2 em t 4, quando N 2 é retirado?

24 Proposto 10) (UNIFESP) Sob condições experimentais adequadas, o gás metano pode ser convertido nos gases etano e hidrogênio: 2CH 4(g) C 2 H 6(g) + H 2(g) Para essa reação, a dependência da constante de equilíbrio com a temperatura é dada na tabela. Temperatura (K) constante de equíbrio x x x 10-7 a) A reação de conversão do gás metano para etano é uma reação endotérmica? No sistema em equilíbrio, a concentração de gás metano pode ser aumentada se houver um aumento de temperatura? Justifique suas respostas. b) No sistema em equilíbrio, qual deve ser o efeito na concentração do gás hidrogênio quando, separadamente, se adiciona um catalisador e quando há um aumento de pressão? Justifique suas respostas.

25 Proposto 11) (UNICAMP) A reação de transformação do dióxido de carbono em monóxido de carbono, representada pela equação a seguir, é muito importante para alguns processos metalúrgicos. C (s) + CO 2(g) 2CO (g) ΔH= +174 kj/mol de carbono A constante de equilíbrio desta reação pode ser expressa, em termos de pressões parciais, como: K=p 2 (CO)/p(CO 2 ). Qual é o efeito sobre este equilíbrio quando: a) adiciona-se carbono sólido? b) aumenta-se a temperatura? c) introduz-se um catalisador? Justifique suas respostas.

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