o (IFCE) Em relação à lei da ação das massas aplicada aos

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1 valor de Kc é específico para cada tipo de reação e, para uma mesma reação, varia com a temperatura. Por exemplo, considere o equilíbrio: CO(g)+ H20(g);='- CO2(g)+ H2(g) A tabela a seguir contém valores de Kc' determinados experimentalmente, em diferentes temperaturas. Observe que, especificamente para esse caso, Kc aumenta com a temperatura, mas isso nem sempre acontece. _ 225 _ 0, , ,455 Fique atento para os seguintes detalhes a respeito dos equilíbrios químicos: 1 Q ) equilíbrio químico pode ocorrer tanto em sistemas homogêneos, em que todos os participantes estão na mesma fase (sólido, líquido ou gasoso), como em sistemas /' heterogêneos, em que os participantes se encontram em diferentes fases da matéria. 2 Q ) Em equilíbrios heterogêneos, as quantidades das substâncias que formam sólidos ou líquidos puros não entram na expressão de Kc' porque seus valores são constantes a uma mesma temperatura , ,76 Veja alguns exemplos de equilíbrios químicos e suas expressões de Kc: [co 2] C(s)+ 02(g) ;='- CO2(g) :. <. = [02] CaCO3(5) ;='- CaO(5) + CO 2 (g) :. K c [CO2] + ~ 2+. _ [Mg 2+]. [H 2] Mg() + 2H( ) ~ Mg( ) + H2( ).. K aq. aq. s c [H+ ] Na expressão de K aparecem somente os componentes p gasosos. Veja os exemplos a seguir: PC0 2 C(s) + 02(g) ;='- CO2(g) :. Kp = ~ 2 CaCO3(5) ;='- CaO(5) + CO2(g) :. K p = P C02 Mg(s) + 2H(aq) ;='- Mgf;q) + H 2 (s) :. Kp = P H2 As unidades de K (ou de K) podem variar de acorc p do com a reação. No entanto, por motivos que vão além dos objetivos do nosso curso, indicamos as constantes de equilíbrio como um número puro, sem unidades. a_ E~- o (FCE) Em relação à lei da ação das massas aplicada aos equilíbrios químicos, é correto afirmar-se que: a) quando aplicada a equilíbrios que envolvem soluções, a expressão da lei de Guldberg-Waage só é válida para soluções de elevadas concentrações. b) com relação aos equilíbrios gasosos, a lei da ação das massas só pode ser aplicada a altas pressões, tendo em vista que, nessas condições, a constante Kc pode ser verificada mais facilmente. ~ c) no equilíbrio, quanto maior o valor de Kc' maior a quantidade de produto formada e menor a quantidade de reagente que resta. d) o valor da constante de equilíbrio independe da forma como a reação foi escrita. e) se obtivermos a constante de equilíbrio de uma dada reação, sua reação inversa terá como constante o dobro da constante da reação direta. a) (F) A lei de Guldberg-waage só é válida para soluções diluídas. b) (F) A lei de Guldberg-Waage só pode ser aplicada a baixas pressões. d) (F) O valor de K, depende da forma como a reação foi escrita. e) (F) O valor será o inverso da constante da reação direta. Alternativa c o (Vunesp) A produção de grafita artificial vem crescendo significamente, uma vez que grafita natural de boa qualidade para uso industrial é escassa. Em atmosferas ricas em dióxido de carbono, a C, a grafita reage segundo a reação: C(grafita) + CO 2 (g)-.= 2CO(g) A C, no estado de equilíbrio, as pressões parciais de CO e C0 2 são 1,50 atm e 1,25 atm, respectivamente. Calcule o valor da constante de equilíbrio (K p ) para a reação nessa temperatura. Para a equação apresentada, a expressão da constante de equilíbrio, em termos de pressão parcial, é igual a K = (pco)'. n (pco,) No equilíbrio, as pressões parciais de CO e CO, são, respectivamente, 1,50 atm e 1,25atm, assim: K = (1,50)' =>K =180 D 1,25 p'

2 - o (UFP) Um método proposto para coletar energia solar consiste na utilização dessa energia para' aquecer, a 800 C, tri-óxido de enxofre, 5 3, ocasionando a reação: 2503(g) ~ 2502(g)+ 2(g) Os compostos 50 2 (g)e 02(g)'assim produzidos, são introduzidos em um trocador de calor de volume correspondente a 1,0 L e recombinam~se produzindo 503 e liberando calor. Se 5,0 moi de 503 sofrem 60% de dissociação nessa temperatura, marque o valor correto de K,. a) 1,1 b) 1,5 c) 3,4 d) 6,7 e) 9,0 2S0~g).= 2S02[g) + o,," nício 5,0 mol/l O O Reage e forma 3,0 mol/l 3,0 mol/l 1,5 mol/l Equilíbrio 2,0 mol/l 3,0 mol/l 1,5 mol/l Conclui-se que a relação entre as espécies mostradas na 5' coluna da tabela corresponde: a) às concentrações de prod uto e reagentes no eq uiíbrio. b) à constante de equilíbrio da reação a 727 "C. c) às infinitas proporções de reagentes e produtos no início da reação. d) ao valor do equilíbrio, com diferenças por causa do erro experimental. e) ao equilíbrio estático da reação apresentada. A 5" coluna da tabela corresponde apenas a uma relação entre as concentrações de produtos e reagentes. Não corresponde à constante de equilíbrio,.. d d [50,1' - pors esta e a a pe a expressão [ )' [ )' que apresentara o mesmo 50, -. o, valor a uma mesma temperatura. Alternativa a Reage => 60% de 5,0 = 3,0 mol/l K = [50,1'. [O,] = (3,0)' 1,5 = c [SO,]' (2,0)' = 9 1,5 = ~ = 3,375 = 3, Alternativa c o (C6/H21) ozônio é produzido naturalmente_na estratosfera pela ação fotoquímica dos raios ultravioleta nas moléculas de oxigênio. Considerando a transformação de 1 moi de gás oxigênio em ozônio, qual a quantidade em moi no equilíbrio encontrada do primeiro tendo "6y" moi do segundo? a) 6y b) 9y c) 1-6y d) 1-9y e) 2(1-2y) 30,,<.= 203'~1 +EJéM G (C7/H24) Considere a reação 50)(&) + ~ 02(g)~ 50 3 (&),a K. Cinco experimentos (numerados de 1 a 5) foram realizados com diferentes proporções de cada espécie que participaria da reação (5 2, O) e SOJ Quando as reações atingiram o equilíbrio, foram obtidas as concentrações de cada uma das espécies, apresentadas na tabela a seguir. nício 1 mal O Reage Forma 9y Equilíbrio (1-9y) 6y 3 mal de O, mal de O, a---6y a = 9y Assim, no equilíbrio, temos a quantidade inicial menos a quantidade que reagiu, portanto (1-9y). Alternativa d 6y -0,390 0,0840 0,326 0,220 0, ,431 0,110 0,110 0, ,620 0,950 0,880 0,180 0,215 1,44 1,98 0,410 0,144 Fonte: (acesso em 4 ago. 2013)

3 EXERcíCOS COMPLEMENTJlRES (ji) (Unioeste-PR) A seguir é mostrado um gráfico que representa as concentrações do reagente e do produto em função do tempo de reação. - Produto Reagente 1,, Tempo (min) Analisando o gráfico e considerando o conceito de equilíbrio químico, indique a afirmativa correta. a) No tempo t, a reação é reversível. o) No tempo t, é estabelecido o equilíbrio, pois as concentrações de reagente e produto são iguais. c) A reação nunca chega ao equilíbrio, pois a concentração do reagente não se iguala a zero. d) equilíbrio é estabelecido em t 2, pois após este tempo as concentrações de reagente e produto não mais sealteram. e) Após t 2 a adição de mais reagente não irá alterar as concentrações no (PUC-SP)A constante de equilíbrio pode ser determinada em termos das pressões parciais ou em termos das concentraçõesmolares. Encontre o valor aproximado do Kc para a reação: 2H 2 S(g)"" 2H 2 (g)+ S2(g)' sabendo que na temperatura de 750,0 C e em um recipiente de 1 litro estão em equilí- brio 0,5 moi de gás hidrogênio, 0,31 moi de enxofre e 17 g de sulfeto de hidrogênio. (Dado: M(H) = 1,00 g/rnol e M(S) = 32,00 g/mol) a) 3,18' 10-2 b) 2, c) 1,09' 10-3 d) 2,16'10-1 e) 3,10' 10-1 (Q) (U. F. Viçosa-MG) Ao se misturar vapor de iodo (um gás violeta) com gás hidrogênio (incolor), ocorre uma reação química que resulta na formação do gás iodeto de hidrogênio (incolor). 1 2 (g)+ H 2 (g) "" 2H(g) gráfico a seguir mostra a variação das concentrações de reagentes e produtos durante um experimento em que foram utilizados 1,0 moi de 1 2 e 1,0 moi de H2' a 400 De, em um frasco de 1,0 L. 2,0 1,8 2' 1,6 (5 É.. 1,4 ~ 1,2 ~ 1,0 <J ~ 0,8 8 0,6 0,4 0,2-1-,-,--,-j-1 -r-r-r-r-r-- H i -,-r--'---'-' -r-r--,-r-r--1 --t--r---r-r-i-! -1-1:;---r--',-1 --r-t--i--t--i ~-r-~h;e~ç~-~ o~ ~ ' Tempo (unidades arbitrárias) Em relação a esseexperimento, indique a afirmativa correta. a) Ao final do experimento, o sistema gasoso contido no recipiente apresenta-se incolor. b) Ao final do experimento, a concentração de H é 2,0 moi' L- 1. c) Ao final do experimento, as concentrações são iguais a (zero). de H 2 e 1 2 d) A constante de equilíbrio dessa reação, a 400 C, é 64. e) A reação atinge o estado de equilíbrio no tempo 2. ~ (U. E. Londrina-PR, adaptada) Suponha que uma reação se processe em ambiente fechado e o sistema entre em equilíbrio. Com relação à influência do aumento da temperatura e da diminuição da pressão sobre o valor da constante de equilíbrio K, é correto afirmar: Se a temperatura aumentar, o valor de K: Se o volume diminui, o valor de K: a) aumenta diminui b) diminui aumenta C) não é alterado não é alterado d) não é alterado aumenta e) é alterado não é alterado ~ (Fuvest-SP) Considere o equilíbrio, em fase gasosa: CO(g)+ HP g ; '"" C0 21g ) + H 2 (g) cuja constante K, à temperatura de 430 De, é igual a 4. Em um frasco de 1,0 L, mantido a 430 De, foram misturados 1,0 moi de CO,1,0 moi de H 2 0, 3,0 moi de C0 2 e 3,0 moi de H. 2 Esperou-se até o equilíbrio ser atingido. a) Em qual sentido, no de formar mais CO ou de consumi-lo, a rapidez da reação é maior, até se igualar no equilíbrio? Justifique. b) Calcule as concentrações de equilíbrio de cada uma das espécies envolvidas (Lembrete: 4 = 22). Observação: Considere que todos os gases envolvidos têm comportamento de gás ideal.

4 Quadro-resumo dos fatores que podem ou não deslocar um equilíbrio químico, considerando-se uma equação genérica...,, 2A(g) + 18(g) =s= 2C(g) t.h > O Concentração Adição de reagente Retirada de reagente Adição de produto Retirada de produto Sentido 1 Sentido 2 Sentido 2 Sentido 1 nalterado Pressão Aumento da pressão Diminuição da pressão Sentido 1 (menor volume gasoso) Sentido 2 (maior volume gasoso) nalterado Temperatura Aumento da temperatura Diminuição da temperatura Sentido Sentido 1 (endotérmico) 2 (exotérmico) Aumenta (,{esse caso) Diminui (nesse caso) CD (UFP) óxido nítrico (NO), um gás solúvel, altamente lipofílico, sintetizado pelas células endoteliais, macrófagos e certo grupo de neurônios do cérebro, é um importante sinalizador intracelular e extracelular e produz, entre outros efeitos, o relaxamento do músculo liso, que provoca, como ações biológicas, a vaso e a broncodilatação. NO pode também ser obtido a partir de oxigênio e nitrogênio, conforme a equação química a seguir: N 2 (g) + 02(g) r'- 2N0(g) A constante de equilíbrio dessa reação é igual a a 25 O( e a "C. Nesta reação, a concentração de óxido nítrico:. (v) diminui com a diminuição da temperatura. 11. (v) aumenta com o aumento da pressão parcial de oxigênio (F) diminui com a adição de argônio. V. (F) aumenta com o aumento da pressão.. A expressão de K é dada por: K = [ [N]0][' ] e K = ll (25 "C) e ( (N ( K = (2.000 "C). 11. Quanto maior a po, => maior a [O,] :. o equilíbrio é deslocado para a direita Argônio é gás nobre (inerte); portanto, não desloca o equilíbrio. V. N'[g) + O,., '" 2NO",,a pressão não desloca esseequilíbrio. ~'--->---' o 2V 2V (U. Passo Fundo-RS) Tendo-se o sistema H 2 (g) + C/ 21FJ r'- 2HC/(g) t:..h = -44,2 kcal em equilíbrio e desejando-se aumentar o rendimento da reação (aumento de HC(J, o procedimento mais adequado será: a) adição de um catalisador. b) retirada de certa quantidade de C/ 2 (g)' c) diminuição da pressão. d) retirada de certa quantidade de H 2 (g)- e) diminuição da temperatura. Como t',h < o, para aumentar o rendimento de HC/ deveremos diminuir a temperatura para o equilíbrio ser deslocado para o lado da reação exotérmica. Observações: a) (F)Catalisador não desloca equilíbrio. b) (F)A retirada de C/, desloca o equilíbrio para a esquerda, repondo o C/, retirado. c) (F)A pressão não atua sobre esseequilíbrio: H,., + C/'i&) '" 2HCl. ~~ 2V 2V d) (F)A retirada de H, desloca o equilíbrio para repor o H, retirado. Alternativa e o (Unifesp) monóxido de nitrogênio é um dos poluentes atmosféricos lançados no ar pelos veículos com motores mal regulados. No cilindro de um motor de explosão interna de alta compressão, a temperatura durante a combustão do combustível com excesso de ar é da ordem de K, e os gases de descarga estão ao redor de K. gráfico representa a variação da constante de equilíbrio (escala oga rítmica) em função da temperatura, para a reação de formação do NO, dada por: 1 ' > ( 1 1 '2N2(g)+'20(g) r'- NO(g) Temperatura (K) Considere as seguintes afirmações:. Um catalisador adequado deslocará o equilíbrio da reação no sentido da conversão do NO em N 2 e 02' 11. aumento da pressão favorece a formação do NO. 111.A K, há maior quantidade de NO que a K. V. A reação de formação do NO é endotérmica. São corretas as afirmações contidas somente em: a), e d) e V b) 11, e V e) e V c) e. (F) Catalisador não desloca equilíbrio. 11. (F) 20 +2N -.= 1 NO ~~ 1 V 1 V Nessecaso, a pressãonão desloca o equilíbrio (V) Em maiores temperaturas, o valor de K, é maior, portanto maior a quantidade de produtos. V. (V)O valor de K, aumenta com o aumento da temperatura. Alternativa e

5 --...: ea o +EJEM G O abastecimento de nossas necessidades energéticas futuras dependerá certamente do desenvolvimento de teenologias para aproveitar a energia solar com maior eficiência. A energia solar é a maior fonte de energia mundial. Num dia ensolarado, por exemplo, aproximadamente 1 kj de energia solar atinge cada metro quadrado da superfície terrestre por segundo. No entanto, o aproveitamento dessa energia é difícil porque ela é diluída (distribuída por uma área muito extensa) e oscila com o horário e as condições climáticas. O uso efetivo da energia solar depende de formas de estocar a energia coletada para uso posterior. (Enem-MEC) Leia o texto a seguir. Os refrigerantes têm-se tornado cada vez mais o alvo de políticas públicas de saúde. Os de cola apresentam ácido tostotico. substância prejudicial à fixação de cálcio, o mineral que é o principal componente da matriz dos dentes. A cárie é um processo dinâmico de desequilíbrio do processo de desmineralizaçâo dentária, perda de minerais em razão da acidez. Sabe-se que o principal componente do esmalte do dente é um sal denominado hidroxiapatita. O refrigerante, pela presença da sacarose, faz decrescer o ph do biofilme (placa baaeriana), provocando a desmineralização do esmalte dentário. Os mecanismos de defesa salivar levam de 20 a 30 minutos para normalizar o nível do ph, remineralizando o dente. A equação química seguinte representa esse processo: Ca (PO ) Hidroziapatita H (5),desmi"eralização mineralização Adaptado de GROSMAN, S. mpacto do sem tirá-ada dieta., Fonte: BROWN, T. Química a ciência central. São Paulo: Pearson Prentice Hall, Ca,+ + 3PO3- + H(aq.) 4(aq.) (aq.) A ingestão de refrigerantes (meio ácido) provoca desmineralização dentária porque o W reage com OH-, deslocando o equilíbrio para a direita segundo a equação: H~q} + OH~ql => H,O,o Alternativa b Atualmente, uma das formas de se utilizar a energia solar tem sido armazená-a por meio de' processos químicos endotérmicos que mais tarde podem ser revertidos para liberar calor. Considerando a reação: CH4(g) + H,O(V+ calor CO(g)+ 3H,(g)e analisando-a como potencial mecanismo para o aproveitamento posterior da energia solar, conclui-se que se trata de uma estratégia: a) insatisfatória, pois a reação apresentada não permite que a energia presente no meio externo seja absorvida pelo sistema para ser utilizada posteriormente. b) insatisfatória, uma vez que há formação de gases poluentes e com potencial poder explosivo, tornando-a uma reação perigosa e de difícil controle. c) insatisfatória, uma vez que há formação de gás COque não possui conteúdo energético passível Eleser aproveitado posteriormente e é considerado um gás poluente. d) satisfatória, uma vez que a reação direta ocorre com absorção de calor e promove a formação das substãncias combustíveis que poderão ser utilizadas posteriormente para obtenção de energia e realização de trabalho útil. e) satisfatória, uma vez que a reação direta ocorre com liberação de calor havendo ainda a formação das substâncias combustíveis que poderão ser utilizadas posteriormente para obtenção de energia e realização de trabalho útil..= do refrigerante nos dentes é avalia- Disponível em: Considerando que uma pessoa consuma refrigerantes diariamente, poderá ocorrer um processo de desmineralização dentária, em razão do aumento da concentração de: a) OH-, que reage com os íons Ca2+, deslocando o equilíbrio para a direita. b) W, que reage com as hidroxilas OH-, deslocando o equilíbrio para a direita. c) OH-, que reage com os íons Ca", deslocando o equilíbrio para a esquerda. d) W, que reage com as hidroxilas OH-, deslocando o equilíbrio para a esquerda. e) Ca", que reage com as hidroxilas OH-, deslocando o equilíbrio para a esquerda. (C3/H8) (Enem-MEC) Leia o texto a seguir. i Pelo equilíbrio, nota-se que a reação direta é endotérmica. ou seja, absorve a energia solar, deslocando o equilíbrio para a direita. Dessa forma, os gases monóxido de carbono e hidrogênio são formados, substâncias que são combustíveis quando reagem com O, (comburente), liberando calor (reação exotérmica). Alternativa d ~ \.. EXERCícOS (UFPE)Uma reação foi preparada pela mistura de 0,100 moi de SO" 0,200 moi de N02, 0,100 moi de NO e 0,150 moi de 503 em um recipiente de reação de 5,00 L. Deixa-se que a reação SO'(g)+ NO,(g) NO(g)+ S03(g)atinja o equilíbrio a 460 C, quando K, = 85,0. Com relação a essa reação, julgue (Vou F) as proposições a seguir:. Diminuindo o volume do recipiente, o equilíbrio se desloca para a direita..= 11. Aumentando a temperatura da reação, ocorre uma alteração na posição de equilíbrio, mas a constante de equilíbrio continua constante As concentrações iniciais de NO e 50, são iguais a 0,020 moi L-1 V. Com as condições iniciais, o quociente da reação é ~. 4 V. A partir das condições iniciais dadas, a reação ocorre da esquerda para a direita até atingir o equilíbrio.

6 ~ (Unifesp, adaptada) Poluentes como óxidos de enxofre e de nitrogênio presentes na atmosfera formam ácidos fortes, aumentando a acidez da água da chuva. A chuva ácida pode causar muitos problemas para as plantas, animais, 5010, água e também às pessoas. O dióxido de nitrogênio, gás castanho, em um recipiente fechado, apresenta-se em equilíbrio químico com um gás incolor, segundo a equação: 2N02(g) "" NP4(g) Quando esse recipiente é colocado em um banho de água e gelo, o gás torna-se incolor. Em relação a esse sistema, julgue (Vou F) as seguintes afirmações:. A reação no sentido da formação do gás incolor é exotérmica. 11. Com o aumento da pressão do sistema, a cor castanha é atenuada Quando o sistema absorve calor, a cor castanha é acentuada. ~ (U. E. Londrina-PR) Uma reação exotérmica, representada por.(g) "".(g)' foi acom~anhada até o equilíbrio químico, como representado no sistema X. e - Sistema X: sistema em equilíbrio químico. Algumas alterações foram realizadas, separada e individualmente, no sistema X. Alteração 1: Algumas.foram adicionadas ao sistema X em equilíbrio. Alteração 2: A temperatura do sistema X em equilíbrio foi aumentada. Alteração 3: A pressão do sistema X em equilíbrio foi aumentada. A seguir estão representados 05 sistemas Y, Z, W, Te}, todos em equilíbrio químico, que podem representar as alterações ocorridas. - - e -.- e e e - - Sistema Y Sistema Z e - Sistema W Sistema T Sistema] Com base no enunciado e nos conhecimentos sobre equilíbrio químico, considere as afirmativas.. O sistema Z é aquele que melhor representa a nova posição de equilíbrio após a alteração 1 no sistema X. 11. O sistema} é aquele que melhor representa a nova posição de equilíbrio após a alteração 2 no sistema X O sistema W é aquele que melhor representa a nova posição de equilíbrio após a alteração 3 no sistema X. V. Ossistemas Ye Tsão aqueles que melhor representam as novas posições de equilíbrio após as alterações 2 e 3, respectivamente, no sistema X. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas e são corretas. b) Somente as afirmativas e V são corretas. c) Somente as afirmativas e V são corretas. d) Somente as afirmativas, e são corretas. e) Somente as afirmativas, e V são corretas. ~ (UFTM-MG) A figura representa a variação do percentual de amõnia formada na síntese de Haber-Bosch em função da pressão, a diferentes temperaturas. 100,--~- 8 80,~ co ~ 60 -c '" E '" :;,o 40 c ê 6:. 20 o Pressão (atm) a) A figura indica que a síntese da amõnia pelo método de Haber-Bosch é um processo exotérmico? Justifique. b) Explique o que acontece com o aumento da pressão sobre o sistema, mantendo a temperatura constante. ~ (Vunesp) Considere os dois sistemas, 1 e 2, observados por iguais períodos de tempo, em que as partes aquosas estão em equilíbrio com o ar e com o C0, 2 respectivamente, à temperatura ambiente. CaCO, Sistema 1 Sistema 2 São dados os equilíbrios: CaCO3(,) ve Ca~~)+ CO~~Q) CO 2 (g) "" CO 2 (aq)+ calor CaC0 3 (,) + C0 2 (g) + Hp(l') "" Ca~~.)+ HCO;(aQ.) a) Explique o motivo pelo qual a solubilização do carbonato de cálcio no sistema 1 é consideravelmente menor que no sistema 2. b) Explique por que, se o sistema 2 fosse resfriado, a quantidade de CaC0 3 dissolvida seria maior do que no caso de o sistema ser mantido à temperatura ambiente. H,O...