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erdadeira O tempo de meia-vida (t / ) da reação de lareamento apresentada é de aproximadamente 5 minutos, que se refere ao tempo neessário para a or diminuir metade da sua oloração iniial: Como a onentração de quinina dobrou e a veloidade também, onluímos que o expoente da quinina é A partir da análise da primeira e da segunda linha da tabela (de ima para baixo), teremos: quinina (mol l ) Áido (mol l ) EloidadE (u a),0 0 4 (onstante) 0,5 0,4 0,0 0 4 (onstante),0 0 (dobrou) 9,6 0 (quadrupliou) Como a onentração do áido dobrou e a veloidade quadrupliou, onluímos que o expoente do áido é, minutos falsa De aordo om o monitoramento, verifia-se uma reação de inétia de primeira ordem, logo v k[ C] Transformação Químia e Equilíbrio Capítulo 07 Equilíbrio Químio; Desloamento de Equilíbrio 4 erdadeira Ao aumentar a onentração do orante, a veloidade da reação apresentada no gráfio aima aumenta, pois a onentração do reagente aumenta, no entanto, isso não influenia sua v onstante de veloidade: k [ C] 08 E Análise das proposições: I erdadeira A energia de ativação de uma reação é uma medida da energia inétia mínima neessária às espéies, para que reajam quando elas olidirem II falsa Em uma reação que oorre em múltiplas etapas, as etapas que oorrem mais lentamente serão determinantes para a veloidade da reação global III falsa Um atalisador é uma substânia que modifia o meanismo de reação, provendo uma rota alternativa om energia de ativação drastiamente diminuída para a reação, o que aumenta assim a veloidade da reação I erdadeira Uma reação oorre geralmente omo resultado de uma série de etapas hamadas de reações elementares Numa reação elementar, a moleularidade é definida pelo número de partíulas (moléulas, átomos ou íons) de reagente envolvidas em uma reação elementar falsa A onstante de veloidade de uma reação genéria (aa + bb C + dd) pode ser obtida da seguinte maneira: aa + bb C + dd v k[a] a [B] b v k [ A] a [ B] b Observação: direta aa + bb C + dd inversa v direta k direta [A] a [B] b v inversa k inversa [C] [D] d No equilíbrio: v direta v inversa k direta [A] a [B] b k inversa [C] [D] d k k direta inversa [ C] [ D] K eq [ A ] a [ B ] d b 09 C Como o estudante desejava estudar, experimentalmente, o efeito da temperatura sobre a veloidade de uma transformação químia, não haveria a neessidade de se alterar a massa do atalisador, pois neste aso ele é utilizado para diminuir a energia de ativação da reação, uma vez adiionado na quantidade neessária, seu exesso não altera o proesso 0 D A partir da análise da segunda e da tereira linha da tabela (de baixo para ima), teremos: quinina (mol l ) Áido (mol l ) EloidadE (ua),0 0 4 (dobrou),0 0 (onstante) 9,6 0 (dobrou) 0,5 0 4,0 0 (onstante) 4,8 0 BLOCO 0 0 D A veloidade inversa orresponde à urva 4 0 B BLOCO 0 0 0 + 0 + 08 v k[a] a [B] b, então, [A] e [B] representam a onentração molar dos reagentes Quanto maior o valor de k maior será a veloidade da reação, supondo- -se elevação de temperatura Quanto maior a ordem da reação (soma dos expoentes a e b), maior será a influênia da onentração dos reagentes sobre a veloidade 0 D Equação químia balaneada quantidades iniiais quantidades que reagem E que se formam quantidades no Equilíbrio onentração Em mol/l no Equilíbrio SO (g) + O (g) SO (g) 6 mol 5 mol zero gastou 4 mol gastou mol formou 4 mol 6 4 mol 5 mol 4 mol mol [SO ] L [SO ] mol/l mol [O ] L [O ] mol/l 4mol [SO ] L [SO ] 4 mol/l 0 QUÍMICA olume 0 QUÍMICA II

Agora basta substituir os valores enontrados na expressão da onstante de equilíbrio dessa reação: [ SO ] [ SO ] [ O ] (4) ( ), BLOCO 04 0 A Equação químia balaneada iniiais que reagem e que se formam no equilíbrio Conentração em mol/l no equilíbrio 0 E N NO 0 mol zero gasta 4 mol forma 8 mol 0 4 6 mol 8 mol 6 mol [N ] L [N ] 8 mol/l 8mol [NO ] L [NO ] 4 mol/l Observe que na linha em que foram esritas as quantidades que reagem e que se formam, sabemos que foram gastos 4 mol de N, porque a proporção é de :, e que foram formados 8 mol de NO Agora basta substituir os valores enontrados na expressão da onstante de equilíbrio dessa reação: [ NO ] [ NO ] 4 (4 mol/) L ( 8 mol / L ) mol/l O valor de é adimensional, não possui unidade relaionada à alguma grandeza Molaridade no iníio Reage e forma Molaridade no equilíbrio [ NO ] ( ) [ NO ] [ O ] (6) () BLOCO 05 NO (g) + O (g) NO (g) 8,0 mols,0 mols 0,0 _,0 mols _,0 mol +,0 M A 6,0 mols B,0 mols,0 M 4 4 (mol/l) 6 7 8 0 D Exotérmia diminuição da temperatura N( g) + H( g) NH ( ) H kal; Endotérmia g D - elevação da temperatura A elevação da temperatura diminui o rendimento do produto BLOCO 06 0 D O atalisador não desloa o equilíbrio, aelera a reação, fazendo om que o equilíbrio aonteça mais rápido BLOCO 0 0 A NO + O NO + O BLOCO 0 0 C SO @ SO + O Iníio 5 mol 0 0 Reage/forma mol mol,5 mol Equilíbrio mol mol,5 mol k C,5/,4 mol/l BLOCO 04 0 C Aumento da onentração de N O forma NH 4 NO BLOCO 05 0 A O atalisador pode diminuir a energia de ativação, aumentando assim a veloidade da reação O atalisador aumenta igualmente a veloidade da reação direta e da reação inversa, através do abaixamento da energia de ativação das duas reações BLOCO 0 0 C I II F (no equilíbrio v direta v inversa ) III F I 0 C A: Representa um reagente, pois a sua onentração diminui até que o equilíbrio químio seja atingido B: Representa um produto, pois a sua onentração aumenta até que o equilíbrio químio seja atingido C: Representa um produto, pois a sua onentração aumenta até que o equilíbrio químio seja atingido Assim, a reação representada no gráfio é: aa bb + C 0 D Observe a reação: NH (g) N (g) + H (g) A N B H C NH 04 B Forem aresentadas gotas de suo de limão (que é áido) à solução aquosa que onstitui o refrigerante 05 B A alternativa A é verdadeira Em t 0 não há, ainda, NH formada e, por isso, a reação inversa não pode aonteer A alternativa B é falsa As veloidades das reações direta e inversa só se igualam no equilíbrio Em t t o equilíbrio ainda não foi atingido, pois, omo vemos pelo gráfio, esse instante de tempo pertene a um intervalo em que as onentrações não permaneem onstantes QUÍMICA ii QUÍMICA olume 0

A alternativa C é verdadeira O instante t t pertene a um intervalo de tempo em que as onentrações permaneem onstantes A alternativa D é verdadeira As veloidades são diferentes de zero e iguais, pois o sistema está em equilíbrio 06 D Para que oorra maior produção de gás loro no tubo, o equilíbrio Cl + ClO + H O Cl + OH deverá ser desloado para a direita Isso signifia que deve oorrer o aumento de Cl, ClO (efeito íon omum) ou diminuição de OH Dos ompostos itados no enuniado, o HCl desloa o equilíbrio para a direita, pois aumenta a onentração de Cl e diminui a de OH 07 D Na situação de equilíbrio químio deve haver reagentes (H e Cl ) e produto (HCl) oexistindo no sistema Isso está de aordo apenas om o modelo D No modelo A não há produto, no B não há reagentes e no E não há o reagente Cl No modelo C os átomos estão isolados, e não unidos formando moléulas, em uma situação que não retrata reagentes nem produtos 08 B Como as urvas são simétrias, a veloidade de desapareimento de A é sempre igual à veloidade de formação de B 09 E Quando o equilíbrio é atingido, a veloidade da reação direta é igual à inversa, logo, I (mistura equimolar) e III estão orretas 0 D De aordo om a figura verifiamos que a emissão de CO se estabilizará juntamente om a temperatura: Hoje 00 anos 000 anos BLOCO 0 Nível do mar Temperatura Conentração de CO Emissão de CO 0 A isto que o diagrama já nos fornee as onentrações no equilíbrio, a tabela pode ser dispensada e já substituímos os valores na expressão da onstante de equilíbrio : NO N [ NO 4] [ NO ] 4 0,5 0 C Temos: Equação químia balaneada iniiais que reagem e que se formam no equilíbrio H (g) + I (g) HI (g) mol mol zero x mol x mol x mol x mol x mol x mol 0 E Considerando que o volume é de L e que 49, vamos usar a expressão da onstante de equilíbrio para desobrir a onentração de HI: [ HI] [ H ] [ I ] ( x) 49 ( -x ) ( -x ) 4x 49 - x+ x 45x 98x + 49 0 isto que temos uma equação de o grau aqui, teremos que usar a fórmula de Bháskara para resolver: Fórmula geral das equações de o grau: ax + bx + 0; Fórmula de Bháskara: -b! b -4 a x a -- ( 98)! (-98) -4 45 49 x 45 98! 784 x 45 98! 784 x 90 x +,4 >,0 mol (não tem signifiado físio) x 0,78 Agora desobrimos a onentração de HI: [HI] x 0,78,56 mol/l Equação químia balaneada iniiais que reagem e que se formam no equilíbrio Conentração em mol/l no equilíbrio CO (g) + H O (g) CO (g) + H (g) 5 mol 5 mol zero zero Gastou,5 mol 5,5,675 mol, 675 mol [CO] 5L [CO] 0,5 mol/l Gastou,5 mol 5,5,675 mol Formou,5 mol Formou,5 mol,5 mol,5 mol, 675 mol, 5 mol, 5 mol [H O] [CO ] [H ] 5L 5L 5L [H O] 0,5 mol/l [CO ] 0,665 mol/l [HO ] 0,665 mol/l Agora basta substituir os valores enontrados na expressão da onstante de equilíbrio dessa reação: [ CO] [ H] [ CO ] [ HO ] 0,665 0,665 05, 05, 0,445 05,,94 04 A (g) + B (g) AB (g) [ AB] [ A ] [ B ] 06, 0, 0,008 (0,6) (0,) (0,) 06,,6 0 0006,,6 0 05 C 6 H O (l) + 6 CO (g)? C 6 H O 6(aq) + 6 O (g) onentração (mg/l) 4 tempo (min) O (g) CO (g),5 0 5 C 6 H O 6(aq) 6 6 [ CH 6 O6( aq) ] [ O( g) ] # 6 6,9 [ CO ] ( g) QUÍMICA olume 0 QUÍMICA ii

06 E 8 8/ 6 07 A Conentração dos produtos sobre a onentração dos reagentes (a reação do item A) 08 E Conentração dos produtos sobre a onentração dos reagentes (a expressão do item E) 09 D (0,5) /(0,4) 0,65 6 0 E N (g) + O (g) NO (g) 0, mol L 0, mol L [NO] [ NO] k eq [ N ] [ O ] [ NO] 4,0 0 0 [NO] 0, 0, 4,0 0 0 0 [NO],0 0 mol/l BLOCO 04 [ HBr] ( ) 0 4 [ H ] [ Br ] ( ) ( 4 ) 4 0 H (g) + I (g) HI (g) k C 50 a experiênia: [ HI] [ H ] [ I ] 0, 04, 008, < O deve aumentar até atingir o valor 50 O sistema deverá se desloar para a direita A quantidade de HI deverá aumentar 0,5 008, a experiênia: 4 [ HI] 4 00 [ H ] [ I ] 0, 0, 0, 00, > O deve diminuir até atingir o valor 50 O sistema deverá se desloar para a esquerda A quantidade de HI deverá diminuir a experiênia: [ HI] Q [ H ] [ I ] 0, 0, 00, 00, e 50 O sistema está em equilíbrio A quantidade de HI permaneerá onstante 0 CO (g) + Cl (g) COCl (g) tendo 8 mols de Cl (g), somente irá reagir uma quantidade igual de CO na reação, ou seja, teremos CO igual a 8 mols também sendo 75% CO (g) + Cl (g) COCl (g) 8,0 mols + 8,0 mols Zero Iníio 6,0 mols + 6,0 mols 6,0 mols Reagem/Produzidos (75%) mols + mols 6,0 mols Equilíbrio (produto menos o que reagiu) mol/l + mol/l mols/l Molaridade no equilíbrio (dividido por ) 6COC, @ k 6CO@ # 6C, @ k # - k mol/ L 04 A O grau de equilíbrio (α) varia om a temperatura, om as onentrações e om a pressão, se pelo menos uma das substânias for gasosa e se a reação oorrer om variação de volume São orretos os itens I, II e III 05 D p N,0 atm p NO 0,6 atm,0/(0,6) 8, 06 A [ X] k 0 (mais rápida) [ A ] [ B ] [ Y] k,0 0 [ A ] [ B (mais lenta) ] O produto X é produzido mais rapidamente, mas ao final da reação a onentração do produto Y é maior que a do produto X 07 A,67 0 [NH ] /,0 (,0) [NH ] 0, mol/l 08 D A onentração é onstante a partir do momento em que o equilíbrio é estabeleido 09 C [ T] [ X ] [ Z] [ Y ] 5 7 5 I 5 9 5 9 II 4 4 Nos experimentos II e I, é diferente de III 6 8 9 8 4 6 6 09, 4 079, 6 I,6, 8 4 8, 4 6 64 6 8 64 4 0 B H O + D O HDO [ HDO] k C [ HO ] [ DO ] Para o estado I, temos, de aordo om o gráfio forneido, as seguintes quantidades de mols: n(h O) 0,9 mol n(d O) 0, mol n(hdo) 0,6 mol Para um sistema de volume (em litros), temos: 09, [H O] mol L 0, [D O] mol L 06, [HDO] mol L QUÍMICA ii QUÍMICA olume 0

Assim, a onstante de equilíbrio para o estado I será: 06, f p [ HDO] 06, 4 [ HO ] [ DO ] 09, 0, 009, f p f p Como o únio fator que altera a onstante do equilíbrio ( ) é a temperatura e esta permaneeu onstante, podemos onluir que o valor do, após o restabeleimento do equilíbrio no estado II, será igual ao do estado I, isto é, 4 BLOCO 05 0 D Para que a variação da pressão total do sistema desloque o equilíbrio, o volume dos reagentes e produtos deve ser diferente Como estamos prourando um equilíbrio que não se desloque om o aumento da pressão total, o volume dos reagentes e dos produtos deve ser igual, o que oorre no item D A)? B)? 07 D A diminuição da temperatura desloa o equilíbrio no sentido exotérmio Desloamento no sentido de formação de HBr 08 A As duas substânias desloam o equilíbrio para a esquerda 09 D Observamos que quanto maior a temperatura, maior o valor de, o que arateriza uma reação endotérmia A) F: A formação de NO (g) é endotérmia B) F: Aumentando a pressão, o equilíbrio se desloa para a esquerda, diminuindo a intensidade da or astanha C) F: Aumentando-se a temperatura, o equilíbrio se desloa para o lado endotérmio, aumentando a intensidade da or astanha 0 A A redução da pressão desloa o equilíbrio para o lado do volume maior, o equilíbrio se desloa para esquerda e, onsequentemente, o também C)? BLOCO 06 D) 0 C 0 04 C? E)? A) O equilíbrio se desloa para a esquerda B) O equilíbrio não se desloa C) O equilíbrio se desloa para a direita D) O equilíbrio não se desloa E) O atalisador não desloa o equilíbrio A) O equilíbrio se desloa para a esquerda, para o lado de menor volume (onsequênias: [PCl 5 ]; [PCl ]; [Cl ]) B) O equilíbrio se desloa para o lado endotérmio, para a direita (onsequênias: [PCl 5 ]; [PCl ]; [Cl ]) C) O equilíbrio se desloa para o lado exotérmio, para a esquerda (onsequênias: [PCl 5 ]; [PCl ]; [Cl ]) D) O equilíbrio se desloa para o outro lado, para o lado esquerdo (onsequênias: [PCl 5 ]; [PCl ]; [Cl ]) E) O equilíbrio se desloa para o mesmo lado, para a direita (onsequênias: [PCl 5 ]; [PCl ]; [Cl ]) A) F: A adição de Cl (g) desloa o equilíbrio para a esquerda B) F: A adição de uma substânia sólida não desloa o equilíbrio químio C) : O aumento da pressão total desloa o equilíbrio para o lado de menor volume, o lado esquerdo, favoreendo a formação de PCl 5(s) D) F: O aumento da temperatura desloa o equilíbrio para o lado endotérmio, ou seja, para o lado direito E) F: Um sistema só atinge o equilíbrio químio em fraso fehado 05 D Aumento da onentração de CO desloa-se no sentido de formação do áido arbônio, diminuindo o ph 06 D A redução da pressão desloa o equilíbrio para o lado do volume maior, quantidade total de mols k 0 C Aumentando-se a onentração de H (g) (reagente), o equilíbrio se desloa no sentido de formação do produto (metanol) 0 N( g) + H( g) 444444 4 4 Compreensão Expansão Exotérmia Endotérmia NH ( g) S DH 6, kal A) O aumento da temperatura desloa o equilíbrio químio para o lado endotérmio, ou seja, para o lado esquerdo ( > ) B) A diminuição da pressão total do sistema desloa o equilíbrio químio para o lado de maior volume (para o lado da expansão volumétria), ou seja, para o lado esquerdo ( > ) C) O aumento da onentração de N (g) desloa o equilíbrio no sentido de onsumi-lo, ou seja, para o lado direito ( > ) - + 0 CO (g) + H O (l)? HCO ( aq) + H ( aq) A pressão diminui, desloando o equilíbrio para a esquerda, além de diminuir a solubilidade do CO (g) A temperatura aumenta, diminuindo a solubilidade do CO (g) + O aumento da onentração de H ( aq) desloa o equilíbrio para a esquerda 04 Apesar de o aumento da temperatura diminuir o rendimento da reação, pois o aumento de temperatura favoree a reação endotérmia, ou seja, a reação inversa (desloamento do equilíbrio para a esquerda), o aumento da temperatura aumenta a veloidade da reação 05 C Lavando as mãos om vinagre o equilíbrio se desloa para a direita, os íons H + do vinagre removem os íons OH do equilíbrio 06 C Dado o equilíbrio: N (g) + H (g)? NH (g) ; NH E a expressão da onstante de equilíbrio é dada por: ; NE; HE Pelo gráfio, quanto menor a temperatura, maior o valor da onstante de equilíbrio, portanto, maior a onentração dos produtos, maior o rendimento da reação A diminuição da temperatura no equilíbrio favoree a reação exotérmia A síntese da amônia é favoreida pela diminuição da temperatura, logo, é exotérmia A elevação da temperatura favoree a formação de N e H 4 QUÍMICA olume 0 QUÍMICA ii

07 A Pelo gráfio, notamos que, à medida que a temperatura aumenta, o diminui: ; NH E ; N E; H E Isso nos leva a onluir que a elevação da temperatura favoree a formação de N e H e o onsequente onsumo de NH, sendo o equilíbrio desloado para a esquerda, indiando que a reação inversa é endotérmia Exotérmia N (g) + H (g) NH Endotérmia (g) Logo, o aumento da temperatura provoa diminuição do rendimento da reação direta 08 C Os experimentos X e Z oorrem a 0 ºC, o é o mesmo; as onentrações A e B no equilíbrio são as mesmas nos dois experimentos, então, gráfio I: presença de atalisador O experimento Y oorre em temperatura mais elevada e favoree a reação que absorve alor (gráfio II) 09 E O benzeno aresentado ao balão dissolve o I (s) A retirada de I (s), desloa o equilíbrio apresentado no enuniado para a direita fazendo om que diminua a onentração de Cu + e aumente a onentração (aq) de CuI Além disso, o benzeno vai tornar-se mais avermelhado devido ao I dissolvido 0 A A reação direta é endotérmia O experimento apresenta maiores onentrações de produtos 04 D NO( g) + SO( g) " SO ( g) + NO( g) S S 05 B 06 A atalisador produto intermediário NO( g) + O( g) " NO( g) S atalisador Global SO( g) + O( g) SO ( g) NO é um atalisador (entra juntamente om o reagente e é reuperado) e sua onentração permanee onstante média média (0-5) (-) [ ] 4,9,4 T - `,5 mols/ L h Tt 5-0 [ ] 6,6 0,8 T - `, mols/ L h Tt - A partir da tabela forneida, perebe-se que ln[a] e t ao serem representados em um gráfio geram uma função linear: [ A], n - kdt( iné tiadeprimeiraordem; v k[ A]) [ A 0], na [ ]-, na [ 0] - kdt Parat0 0;, n[ A0] - 0, Parat 400;, n[ A] -, 56-56, -(- 0, ) -k( 400-0) 67, - - k 475, # 0 s 400 - - k 4 0 s 0 D E M v EH v 0,5v EHe 4 v,0v EAg 08 v 54v EPb 07 v 0,5v Conlusã o: E E E E Pb Ag He H 0 B Os fatores que podem influeniar a veloidade desta reação são: superfíie de ontato do prego temperatura da solução pressão onentração do áido lorídrio 0 C Experimento Reagente A eloidade Reagente B Reagente C da reação mol L mol L mol L mol L s I x y z v II x y z v 4 III x y z 4v I x y z v elevado à primeira elevado ao quadrado Então, 0 v k[ A] [ B] [ C] ordemglobal + + 0 não interfere 07 D [A] Inorreta Por apresentar maior E at sua veloidade é menor; [B] Inorreta Pois o atalisador aumenta a veloidade em ambos os sentidos; [C] Inorreta O DH é o mesmo para as reações direta e inversa, mudando apenas o sinal [D] Correta A E at A > E at B [E] Inorreta Nesse aso, a proporção estequiométria da reação é :, sendo assim, o aumento da pressão não influenia no equilíbrio 08 A mol 65 g de NaN (s) x 0 g de NaN (s) 0 x x mols 65 segundo 000 milissegundos y 0 milissegundos 0 y 000 y 0,0 S NaN (s) N (g) + Na (s) mols mols 4 L 4 L 4 L de N (g) 0,0 S z s 4 z 00, z 400 L de N (g) /s 09 C I O lareamento da or é um dos indíios de que oorreu uma reação químia Portanto, I está orreta II Usando-se vinagre puro, aumenta-se a onentração do reagente (omponente do vinagre); om isso, a veloidade da reação responsável pela remoção da manha também aumenta Portanto, II está orreta III Dentro da geladeira, a temperatura é mais baixa que fora dela e, onsequentemente, a veloidade da reação de remoção da manha diminui Portanto, III está inorreta QUÍMICA ii QUÍMICA olume 0 5

0 B Numa panela de pressão, a temperatura de ebulição da água é maior que 00 o C, pois quanto maior a pressão, maior a temperatura de ebulição da água Numa temperatura maior (em torno de 0 o C), os alimentos ozinham mais rápido 6 QUÍMICA olume 0 QUÍMICA ii