Ministério da Educação UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL

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UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO
PARANÁ
Câmpus Curitiba
Lista de Exercícios – Equilíbrio Dinâmico – 1
Disciplina: Química (QB70D) - Profª Loraine
GABARITO
1. Com relação ao equilíbrio químico, afirma-se:
I. O equilíbrio químico só pode ser atingido em sistema fechado (onde não há troca de matéria
com o meio ambiente).
II. Num equilíbrio químico, as propriedades macroscópicas do sistema (concentração,
densidade, massa e cor) permanecem constantes.
III. Num equilíbrio químico, as propriedades microscópicas do sistema (colisões entre as
moléculas, formação de complexos ativados e transformações de umas substâncias em outras)
permanecem em evolução, pois o equilíbrio é dinâmico.
É (São) correta(s) a(s) afirmação(ões):
a) Somente I e II. d) Somente I.
b) Somente I e III. e) I, II e III.
c) Somente II e III.
2. Óxidos de nitrogênio, NOx , são substâncias de interesse ambiental, pois são responsáveis
pela destruição de ozônio na atmosfera, e, portanto, suas reações são amplamente estudadas.
Num dado experimento, em um recipiente fechado, a concentração de NO2 em função do
tempo apresentou o seguinte comportamento:
O papel de NO2 nesse sistema reacional é:
a) reagente.
c) produto.
e) inerte.
b) intermediário.
d) catalisador.
3. Escreva as expressões matemáticas da constante Kc, dando as respectivas unidades, dos
seguintes equilíbrios em fase gasosa:
2
a) Kc = [NO2] /[N2O4]
2
2
b) Kc = [CO2] /[CO]
2
c) Kc = [HI] /[H2].[I2]
3
4
2
2
d) [N2] .[H2O] /[N2H4] .[NO2]
4. O pentacloreto de fósforo é um reagente muito importante em Química Orgânica. Ele é
preparado em fase gasosa através da reação:
Um frasco de 3,00 L contém as seguintes quantidades de equilíbrio, a 200 °C: 0,120 mol de
PCl5; 0,600 mol de PCl3; e 0,0120 mol de Cl2. Calcule o valor da constante de equilíbrio, em
-1
(mol/L) , a essa temperatura.
Sugestão: Com as quantidades de mols e o volume do recipiente, calcule as concentrações em
mol/L das substâncias.
[ ]mol\L = n (mols)/V(Litros)
n PCl3 = 0,6 mols [PCl3] = 0,6mols/3L = 0,2mol/L
n PCl5 = 0,12 mols [PCl5] = 0,12mols/3L = 0,04mol/L
n Cl2 = 0,012 mols [Cl2 = 0,012mols/3L = 0,004mol/L
-1
-1
-1
-1
Kc = [PCl5]/ [PCl3]. [Cl2] Kc = (0,04mol.L )/(0,2mol.L ).(0,004mol.L ) = 50L.mol
o
5. Calcule o Kc da reação abaixo a 750 C sabendo que num recipiente de 90L de capacidade
-3
estão em equilíbrio 13,7 g de hidrogênio, 9,2.10 g de enxofre e 285,6 g de sulfidreto (massas
atômicas: H= 1; S= 32):
n (número de mols) = m (massa na reação)/MM (massa molar da substância)
C (concentração) ou [ ] = n (número de mols)/V (volume em Litros)
nH2 = 13,7g/2g 6,85mols [H2] = 6,85mols/90L = 0,076mol/L
-6
nS2 = 0,0092g/64g 0,00014molsmols [S2] = 0,00014mols/90L = 1.55.10 mol/L
nH2S = 285,6g/34g 8,4mols [H2S] = 8,4mols/90L = 0,093mol/L
2
2
-1 2
-1 2
-6
-1
-3
-9
Kc = [H2S] /[H2] .[S2] (0,093mol.L ) /(0,076 mol.L ) .(1.55.10 mol.L ) = 8,6.10 /8.952.10
3
=960.10 L/mol
6. O nitrogênio (N2) reage com oxigênio (O2) produzindo o monóxido de nitrogênio (NO), um
poluente atmosférico, de acordo com a equação:
Para diminuirmos a quantidade desse poluente,
o que devemos fazer?
a) Aumentar a temperatura. – Se aumentarmos a temperatura favoreceremos a reação
endotérmica ∆H>0, ou seja, no sentido dos produtos, aumentando a concentração do poluente
b) Diminuir a temperatura – Sendo a reação direta endotérmica ∆H>0 a reação inversa será
exotérmica ∆H<0 sendo esta favorecida pela diminuição de temperatura.
c) Aumentar a pressão. – Se aumentarmos a pressão deslocaremos para o sentido de menor
volume, desta forma aumentaremos o produto (neste caso chamado de poluente)
d) Adicionar oxigênio. Adicionando reagente teremos aumento na concentração dos produtos,
favorecendo o poluente.
e) Adicionar um catalisador. Adicionando um catalisador teremos diminuição da energia de
ativação desta reação, fazendo com que a reação direta ocorra mais rapidamente.
7. O metanol (CH3OH) é um combustível alternativo que pode ser produzido, em condições
adequadas, de acordo com a reação:
O que é preciso para aumentar o rendimento desse sistema em metanol?
a) Diminuir a temperatura e aumentar a pressão total sobre o sistema. – Reação exotérmica,
pois observa-se a liberação de calor. As reações exotérmicas tem melhor rendimento em
temperaturas mais baixas. Sendo o volume maior encontrado nos reagentes, com o aumento
de pressão teremos um deslocamento para o metanol visto que esta tem menor volume.
b) Aumentar a temperatura e a pressão total sobre o sistema.
c) Diminuir a temperatura e a pressão total sobre o sistema.
d) Aumentar a temperatura e diminuir a pressão total sobre o sistema.
e) Diminuir a pressão parcial do hidrogênio no sistema.