química mineral

2016 – APOSTILA TURMA DE MEDICINA – MÓDULO III
QUÍMICA MINERAL
Prof. Sheila Mori Borges
INTRODUÇÃO AO EQUILÍBRIO QUÍMICO
1. Considere os gráficos abaixo:
a)
b)
c)
d)
2.
(
(
(
(
(
(
(
(
(
Em qual deles o equilíbrio é atingido com [Reagentes]=[produtos]?
Em qual deles o equilíbrio é atingido com [Reagentes]<[produtos]?
Em qual deles o equilíbrio é atingido com [Reagentes]>[produtos]?
Desenhe, com linhas pontilhadas, como seria a ação de catalisadores nos três gráficos abaixo.
Considere as afirmativas e marque “V” ou “F”.
) Toda reação reversível atinge o equilíbrio espontaneamente.
) A energia de um sistema em equilíbrio é a menor possível, devido à estabilidade do mesmo.
) Uma reação em equilíbrio não realiza trabalho (possui variação de energia livre de Gibbs igual a
zero, ∆G = 0)
) No equilíbrio, as concentrações de reagentes e produtos são iguais.
) No equilíbrio, as concentrações dos reagentes e produtos podem ser iguais ou diferentes, mas
permanecem constantes.
) Tanto a reação direta, como a reação inversa, possuem velocidades iguais a zero.
) A velocidade da reação direta se iguala a velocidade da reação inversa, gerando um
equilíbrio dinâmico.
) Existem equilíbrios nos quais a quantidade de reagente é zero.
) Em um equilíbrio, todas as espécies químicas da reação devem coexistir.
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3. Considere o gráfico abaixo onde V1 é a velocidade da reação direta e V2 é a velocidade da reação inversa.
a) Qual o tempo aproximado para alcançar o equilíbrio?
b) Julgue os itens abaixo:
( )
Após 6 minutos, as concentrações de reagentes e produtos são iguais.
( )
Aos 9 minutos podemos afirmar que V1 = V2.
( )
em 1 minuto, o consumo de reagente (V1) é mais rápido do que o consumo de produtos
(V2).
c) Desenhe, com linhas pontilhadas, como seria a ação de um catalisador no gráfico abaixo.
2
4. Considere a reação 2HI  H2 + I2 onde V1 = 30·[HI] e V2 = 6·[H2][I2]. Qual o valor da constante de
equilíbrio (Keq ou Kc)?
5. Dê a expressão da constante de equilíbrio em termos de concentrações (Kc), e em termos de pressões
parciais (Kp), para cada caso abaixo:
a) N2(g) + 3H2(g)  2NH3(g)
b) 2C(s) + O2(g)  2CO(g)
c) 4Al(s) + 3O2(g)  2Al2O3(s)
2
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+
-
d) HCN(aq)  H (aq) + CN (aq)
6. Reação de isomerização é quando um isômero se converte em outro.
a) Calcule o valor numérico de Kc para a reação abaixo.
b) Considere que em um sistema fechado, na mesma temperatura do equilíbrio acima, são introduzidos
4 mols/L de butano. O butano sofre isomerização até atingir o equilíbrio. Qual será a concentração de
butano e de isobutano no equilíbrio?
7. Em um sistema de 10L, encontram-se em equilíbrio 2 mols de SO2, 6mols de O2 e 10 mols de SO3.
Calcule o valor de Kc para as reações abaixo:
a) 2SO2 + O2  2SO3
b) 2SO3  2SO2 + O2
8. Em um sistema fechado, em equilíbrio, existem x mol de H 2, x mol de Cl2 e (1-x) mol de HCl. Sabendo
que a constante de dissociação do HCl é igual a 49, calcule o valor de x.
9. Dê a expressão da constante de equilíbrio em termos de pressões parciais (Kp), para a reação abaixo.
Se a pressão total é dada em atm, qual a unidade da constante Kp?
C(s) + H2O(g)  CO(g) + H2(g)
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10.
a) Como podemos relacionar Kc e Kp de uma mesma reação em equilíbrio?
.
-3
b) Sabendo que a constante (Kc) da reação Cl2 + PCl3  PCl5 é igual a 2 10 , a 227 ºC, qual seria o valor
numérico de Kp? (dado: R = 0,082)
c) Se Kc para a reação HBr(g)  H2(g) + Br2(g) é igual a 1,6 em uma dada temperatura, qual será o valor
de Kp nessa mesma temperatura?
d) Qual a razão entre Kp e Kc para a reação 2CO(g)  2C(s) + O2(g)?
11. Sabemos que é possível balancear uma equação química de várias formas, por exemplo:
2NO + O2  2NO2
; Kc = 3
A reação poderia ser escrita como:
I. 4NO + 2O2  4NO2
II. 10NO + 5O2 10NO2
etc...
De qualquer forma, estaria balanceada.
a) Qual o valor de Kc para as reações “I” e ”II” citadas no exemplo?
b) Qual seria o valor de Kc para a reação 2NO2 2NO + O2?
c) Considere a reação não elementar abaixo, em uma dada temperatura:
N2 + 2O2  N2O4
Dadas:
N2 + O2  2NO
; Kc = 3
2NO + O2  2NO2
; Kc = 2
2NO2  N2O4
; Kc = 0,1
Utilize os dados acima e calcule o valor de Kc.
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