QUÍMICA IIAULA 21:

EQUILÍBRIO QUÍMICO

EXERCÍCIOS PROPOSTOSANUAL

VOLUME 5

OSG.: 100543/15

01. A expressão para a constante de equilíbrio kp é: kpP

P atm.

NO

N O

2

4

=( )( ) = ( )

( ) =

22

2

1 8

1 42 31

,

,,

Resposta: D

02.A) Falso. Em ambos os equilíbrios a pressão se mantém constante, pois o número de mol dos gases consumidos é igual ao número

de mol produzido.B) Falso. Pelo gráfi co B, percebe-se que as concentrações de H

2 e I

2 são iguais no instante t

1, embora diferentes da concentração de

HI.C) Falso. Em ambos os experimentos, a velocidade de reação inicial é maior. À medida que a reação prossegue, a velocidade diminui

até que se anula (vdireta

se iguala a vinversa

) e o sistema alcança o equilíbrio. D) Falso. Em B ocorre consumo de HI até que se alcance o equilíbrio.

E) Correto. A expressão da constante de equilíbrio k1 é: k

HI

H I1

2

2 2

= [ ][ ] [ ].

; já que as concentrações de H2 e I

2 são iguais, para que k

1 seja

maior que 1, basta que [HI] seja maior que [H2] ou [I

2], como se verifi ca no gráfi co A.

Resposta: E

03. Primeiramente perceba que a equação I pode ser obtida pela soma das equações III com IV, e este resultado somado com a equação II invertida. Sabemos que ao somar duas ou mais equações suas constantes k se multiplicam, enquanto que ao invertermos uma equação, o valor de k também é invertido. Veja:Repete a III) CaCO

3(s) � Ca2+

(aq) + CO

32–

(aq) k

2 = 6,0 · 10–9

Repete a IV) CO2(g)

+ H2O

(�) � H+

( aq) + HCO–

3 (aq) k

3 = 2,5 · 10–7

Inverte a II) H+(aq)

+ CO3

2–(aq)

� HCO3

–(aq)

k’ = 1/k1 = 1/(3,0 · 10–11) = 3,33 · 1010

Assim, a constante desejada será K = k2

· k3 · k’ = 6,0 · 10–9 · 2,5 · 10–7 · 3,33 · 1010 = 5,0 · 10–5

Resposta: B

04. A constante de equilíbrio kc expressa, de forma geral, a razão entre as concentrações de produtos e reagentes em equilíbrio. Assim, se desejamos escolher o melhor método para fi xar nitrogênio, devemos optar por aquele que forma mais produtos ao atingir o equilíbrio, ou seja, devemos escolher o de maior constante de equilíbrio.

Resposta: A

05. A constante de equilíbrio kc será dada por: kc = CH OH

H . CO3

2

2 2

0 072

0 060 0 0201000

[ ][ ] [ ]

= ( )( ) ( )

=,

, . ,. O valor de kp é obtido com a relação:

kp kc R.T kpn= ⇒ = ⋅ ⋅ =−.( ) ( , , ) ,∆ 1000 0 082 487 8 0 6252 .

Resposta: A

06. A tabela estequiométrica, já utilizando as concentrações em mol/L (não esqueça de dividir pelo volume de 5 litros) é:

3 H2(g)

+ N2(g)

� 2NH3(g)

início 0,8 mol/L 0,4 mol/L 0

variação – 3x –x + 2x

equilíbrio (0,8 – 3x) (0,4 – x) 2x

No equilíbrio se formou (1,5/5) = 0,3 mol/L de NH3. Assim, 2 · x = 0,3 e x = 0,15 mol/L. Logo, a constante de equilíbrio kc será:

kcNH

H N= = ( )

( ) ( )≅

[ ]

[ ] [ ]

,

, ,, .3

2

23

2

2

3

0 30

0 35 0 258 4

A) Correto. Veja o cálculo acima.B) Falso. A constante de equilíbrio somente varia com a temperatura.C) Correto. No equilíbrio restou 0,35 mol/L de H

2 (veja a tabela). Para um volume de 5 litros, temos 1,75 mol de H

2.

D) Correto. Veja a tabela acima.E) Correto. Pela tabela, percebe-se que se iniciou a reação com 0,4 mol/L de N

2 e se consumiu 0,15 mol/L (o valor de x). Esse percentual

é de (0,15/0,4) = 0,375 = 37,5%.

Resposta: B

OSG.: 100543/15

Resolução – Química II

07. Observe a tabela estequiométrica:

CO(g)

+ H2O

(g)� CO

2(g) + H

2(g)

início 1 mol/L 1 mol/L 2 mol/L 2 mol/L

variação –x –x + 2x +x

equilíbrio (1 – x) (1 – x) (2 + x) (2 + x)

A expressão de kc é dada por:

kc[CO ][H ]

[CO][H O]

2 + x 2 + x

x x

x

x2 2

2

= = ( )( )−( ) −( ) = ⇒

+( )−1 1

252

1(( ) = ⇒ + = − ⇒ =5 2 5 5 0 5x x x mol/L,

Assim, as concentrações de CO e de CO2 no equilíbrio serão de 0,5 e 2,5 mol/L.

Resposta: D

08. Observe a tabela estequiométrica (já dividindo pelo volume de 1 litro):

2SO3(g)

� 2SO2(s)

O2(g)

início 5 mol/L 0 0

variação – 2x + 2x + x

equilíbrio (5 – 2x) 2x x

Pelo texto, α = 60% ⇒ 2x = 3 mol/L ⇒ x = 1,5 mol/L. Assim, substituindo na expressão de kc, temos: kcSO O

SO= [ ] ⋅ [ ]

[ ]= ⋅ ≅2

2

2

3

2

2

2

3 15

23 4

,,

Resposta: C

09. Seja a tabela estequiométrica:

CO(g)

+ C�2(s)

� COC�2(g)

início 3 atm 2 atm 0

variação – x – x + x

equilíbrio (3 – x) (2 – x) x

Como a pressão total no equilíbrio é de 4,2 atm, podemos encontrar o valor de x:P

tot = P

AB + P

A + P

B ⇒ 4,2 = x + (3 – x) + (2 – x) ⇒ x = 0,8 atm.

A) Falso.B) Falso. A pressão parcial de CO no equilíbrio será de 2,2 atm.C) Falso. A pressão parcial de COC�

2 no equilíbrio será de 0,8 atm.

D) Correto. O cálculo de α = 0,8/2 = 0,40 = 40%.E) Falso. A pressão parcial de C�

2 no equilíbrio será de 1,2 atm.

Resposta: D

10. Inicialmente note que o valor de kp é igual ao de kc (lembre-se da relação kp = kc · (RT)∆n, onde ∆n = 0). Assim, seja a tabela estequiométrica:

H2(g)

+ I2(s)

� 2HI(g)

início 1 mol 1 mol 0

variação – x – x + 2x

equilíbrio (1 – x) (1 – x) 2x

Considerando um volume V qualquer, temos:

kc[HI]

[H ][I ]

2x/V

x V x V

2x

x= = ( )

−( )( ) −( )( ) = ( )−( )

= ⇒2

2 2

2 2

21 1 155

/ /

22

155 7 4 2 7 4 7 4

9 4 7 4

x

xx x

x x 0,79 mol.

−( ) = ≅ ⇒ = −

⇒ = ⇒ ≅

, , ,

, ,

A quantidade de matéria de HI será 2 · x = 1,58 mol.

João Guilherme: 15/03/16 – Rev.: AP10054316_pro_Aula 21 - Equilíbrio químico