Resolução da Lista de exercícios de Química nº 9

Nome: _________________________________________________ nº: ________
Bimestre: 2º
Ano/série: 3ª série _____
Ensino: Médio
Componente Curricular: Química
Professor: Ricardo Honda
Data: ____ /____ /____
Resolução da Lista de exercícios de Química nº 9
Revisão para a 2ª Avaliação: Princípio de Le Chatelier, Constante de ionização e Lei de Ostwald
01. (UFF 2010) – Considere a reação exotérmica de
formação do trióxido de enxofre, a partir do dióxido:

 2 SO3 (g)
2 SO2 (g) + O2 (g) 


 H2CO3 

 HCO3– + H+
CO2 + H2O 


A 900 K, KP = 40,5 e ΔH = –198 kJ.
Explique o efeito do aumento de temperatura na
concentração de CO2 dissolvido e no pH do sistema.
a) escreva a expressão de equilíbrio (em função da Com o aumento da temperatura, a concentração de CO2
pressão) para essa reação.
no sistema diminui, deslocando o equilíbrio para a
a) KP = pSO32 / (pSO22 · pO2)
esquerda. Como consequência, a concentração de H+
b) será o valor da constante de equilíbrio para essa diminui, aumentando o pH do meio.
reação, em temperatura ambiente (300 K), maior, menor
ou igual ao valor da constante de equilíbrio a 900 K? 03. (UNIFESP 2008) – Sob condições experimentais
Justifique sua resposta;
adequadas, o gás metano pode ser convertido nos
O valor da constante de equilíbrio a 300 K será maior do gases etano e hidrogênio:
que a 900 K. Essa é uma reação exotérmica. Se

 C2H6 (g) + H2 (g)
2 CH4 (g) 

diminuirmos a temperatura de 900 K para 300 K, o
equilíbrio será deslocado para a direita, liberando calor. Para essa reação, a dependência da constante de
Se mais SO3 é produzido pelo consumo de SO2 e O2, a equilíbrio com a temperatura é dada na tabela.
constante de equilíbrio aumenta.
c) se, enquanto a temperatura é mantida constante, uma
Temperatura (K)
KC
quantidade a mais de O2, é adicionada ao recipiente que
298
9 × 10–13
contém os três gases em estado de equilíbrio, irá o
400
8 × 10–10
número de mols de SO2 aumentar, diminuir ou
permanecer o mesmo? Justifique sua resposta.
600
6 × 10–7
O número de mols de SO2 irá diminuir. O sistema será
deslocado no sentido de consumir o O 2 adicionado. A reação de conversão do gás metano para etano é
Assim, o equilíbrio é deslocado para direita. O SO 2 será uma reação endotérmica? No sistema em equilíbrio, a
consumido e mais SO3 será formado.
concentração de gás metano pode ser aumentada se
houver um aumento de temperatura? Justifique suas
02. (UFRJ 2008) – O gráfico a seguir representa a respostas.
solubilidade de CO2 na água em diferentes A constante de equilíbrio é diretamente proporcional à
temperaturas.
concentração dos produtos e, portanto, quanto maior o
valor para essa constante, maior é a concentração de
produtos no equilíbrio. Para a reação indicada, observase que a constante de equilíbrio aumenta conforme a
temperatura sobe, o que indica que a formação dos
produtos é favorecida pelo aumento de temperatura.
Portanto, a conversão de metano a etano é
endotérmica.
04. (UFF 2009) – O processo industrial da síntese da
amônia (NH3) pelo método de Haber envolve a seguinte
reação

 2 NH3 (g)
N2 (g) + 3 H2 (g) 

Considerando a informação acima, o que acontecerá
com o equilíbrio químico caso a pressão do sistema seja
Após a dissolução, o CO2 reage com a água segundo a duplicada? Justifique sua resposta.
equação:
O aumento da pressão desloca o equilíbrio no sentido com o valor do pH do sangue desse individuo quando
do maior para o menor número de volume de gás. O ele estiver no topo de uma montanha (alta altitude)?
equilíbrio é deslocado para a direita.
Justifique sua resposta.
Como o enunciado afirma, em altas altitudes aumenta a
05. (UNIFESP 2010) – O metabolismo humano utiliza frequência respiratória e, consequentemente, há maior
diversos tampões. No plasma sanguíneo, o principal eliminação de gás carbônico, o que faz com que caia
deles é o equilíbrio entre ácido carbônico e íon sua concentração no sangue. Como ocorre diminuição
bicarbonato, representado na equação:
de CO2, o equilíbrio equacionado anteriormente é
deslocado para a esquerda, já que há retirada de
+
–




CO2 (g) + H2O (ℓ) 
 H2CO3 (aq)  H (aq) + HCO3 (aq) produto, e o sistema se desloca de modo a repor parte
daquilo que foi perdido (Princípio de Le Chatelier).
A razão [HCO3–] / [H2CO3] é 20/1.
Desse modo há diminuição na concentração de H 3O+ e
Considere duas situações:
I. No indivíduo que se excede na prática de exercícios o sangue fica menos ácido (mais alcalino), ou seja,
físicos, ocorre o acúmulo de ácido lático, que se difunde aumenta o pH sanguíneo.
rapidamente para o sangue, produzindo cansaço e
07. (ENEM 2009) – Sabões são sais de ácidos
cãibras.
II. O aumento da quantidade de ar que ventila os carboxílicos de cadeia longa utilizados com a finalidade
pulmões é conhecido por hiperventilação, que tem como de facilitar, durante processos de lavagem, a remoção
consequência metabólica a hipocapnia, diminuição da de substâncias de baixa solubilidade em água, por
exemplo, óleos e gorduras. A figura a seguir representa
concentração de gás carbônico no sangue.
–
a) O que ocorre com a razão [HCO3 ] / [H2CO3] no a estrutura de uma molécula de sabão.
plasma sanguíneo do indivíduo que se excedeu na
prática de exercícios físicos? Justifique.
Em solução, os ânions do sabão podem hidrolisar a
A razão [HCO3–]/[H2CO3] no plasma sanguíneo do água e, desse modo, formar o ácido carboxílico
indivíduo que se excedeu na prática de exercícios correspondente. Por exemplo, para o estearato de
físicos tende a diminuir, pois o acúmulo de ácido lático sódio, é estabelecido o seguinte equilíbrio:
desloca o equilíbrio para a esquerda, o que provoca
–

 CH3(CH2)16COOH + OH–
aumento na concentração de ácido carbônico e CH3(CH2)16COO + H2O 

diminuição na concentração de bicarbonato.
Uma vez que o ácido carboxílico formado é pouco
b) O que ocorre com o pH do sangue do indivíduo que
solúvel em água e menos eficiente na remoção de
apresenta hipocapnia? Justifique.
gorduras, o pH do meio deve ser controlado de maneira
A diminuição de gás carbônico, que é um óxido ácido,
a evitar que o equilíbrio acima seja deslocado para a
leva à diminuição da acidez sanguínea, o que acarreta
direita.
aumento do pH do sangue (ou ainda, a diminuição de
Com base nas informações do texto, é correto concluir
gás carbônico faz com que o equilíbrio seja deslocado
que os sabões atuam de maneira
+
para
a
esquerda,
diminuindo
a
[H ]
e,
consequentemente, aumentando o pH do sangue).
a) mais eficiente em pH básico.
06. (UFSCar 2010) – A atmosfera terrestre é constituída b) mais eficiente em pH ácido.
c) mais eficiente em pH neutro.
essencialmente por N2 e O2 gasosos. Com o aumento
d) eficiente em qualquer faixa de pH.
da altitude a pressão parcial e a concentração de O 2 na
e) mais eficiente em pH ácido ou neutro.
atmosfera diminuem. Quando um ser humano está em
Comentário: os sabões serão mais eficientes em meio
altitude elevada, ocorrem várias alterações no seu
básico, pois o aumento da [OH-] faz com que o equilíbrio
organismo para compensar essa diminuição, como, por
seja deslocado para a esquerda.
exemplo, o aumento da velocidade de respiração.
Entretanto, esta alteração na respiração produz também
08. Calcule a concentração em quantidade de matéria
outro efeito, resultando na diminuição da concentração
do ácido sulfídrico, H2S (aq), em uma solução, sabendode CO2 dissolvido no sangue. Sabe-se que o CO2
se que, nessa solução, o ácido apresenta grau de
gerado nos processos metabólicos do organismo e
ionização igual a 0,01% e que a constante de ionização,
removido quase exclusivamente através de um
-10
na mesma temperatura, é 7,2 x 10 .
equilíbrio químico que ocorre no sangue, e que é um
2
-10
2
dos principais responsáveis pelo controle do seu pH. K = α ∙ ɱ  7,2 ∙ 10 = 0,0001 ∙ ɱ  ɱ = 0,072 mol/L
Esse equilíbrio corresponde a reação, em meio aquoso,
de ionização de um ácido HA é igual a
entre o CO2 dissolvido no sangue e a água nele contida, 09. A constante
–10
3,6
×
10
a
25°C.
Calcule:
produzindo o ânion hidrogenocarbonato e o cátion
a)
o
grau
de
ionização
a 25°C, em solução 0,10mol/L;
hidrônio.
K = α2 ∙ ɱ  3,6 ∙ 10-10 = α2 ∙ 0,10  α = 6 ∙ 10-5
de ionização a 25°C, em solução 0,0010mol/L.
a) Escreva a equação química balanceada que b) o grau
2
K
=
α
∙
ɱ
 3,6 ∙ 10-10 = α2 ∙ 0,0010  α = 6 ∙ 10-4
representa esse equilíbrio que ocorre no sangue
humano.
10. (FGV 2010) – A reação da amônia com a água é

 HCO3– + H3O+
CO2 + 2 H2O 
representada na equação:

b) Sabendo-se que o valor médio do pH sanguíneo de
um individuo normal ao nível do mar é igual a 7,4, e
considerando as informações fornecidas, o que ocorrerá

 NH4+ (aq) + OH– (aq)
NH3 (aq) + H2O (l) 

A constante de equilíbrio a 5 ºC é 1,45 x 10–5 e a 25 ºC
é 1,8 x 10–5.
Considere as seguintes afirmações sobre o sistema em
equilíbrio:
I. a reação química é classificada como reação
exotérmica;
II. o aumento da temperatura resulta em um aumento da
concentração de íons hidroxila;
III. a adição de íons amônio resulta numa redução do pH
do sistema.
São corretas as afirmações
a) I, II e III.
b) I e II, apenas.
c) I e III, apenas.
d) II e III, apenas.
e) III, apenas.
Comentário:
I. Falso, pois um aumento de temperatura provoca um
aumento da constante de equilíbrio, ou seja, o 15. Calcule a concentração hidrogeniônica [H+] existente
aquecimento favorece a reação direta, mas segundo o
em uma solução aquosa 0,01 mol/L de um ácido HX,
princípio de Le Chatelier, aquecimento favorece o
cuja constante de ionização é igual a 9 ⋅ 10–8 a 25 ºC.
sentido endotérmico.
II. Verdadeiro. Como foi discutido na frase anterior, o
aquecimento favorece a reação direta, ou seja, desloca
o equilíbrio químico para a direita fazendo as
concentrações de NH4+ e OH- (hidroxila) aumentarem.
III. Verdadeiro, a adição de íons NH4+ (amônio) faz o
equilíbrio se deslocar para a esquerda, no sentido de
consumir parte desses íons que foram colocados. Com
isso diminui a concentração dos íons OH , ou seja, a
solução fica menos alcalina, e o pH diminui.
11. O ácido acetilsalicílico é usado como princípio ativo
em remédios para dores de cabeça. Trata-se de um
monoácido orgânico fraco. Calcule a concentração em
quantidade de matéria de uma solução de ácido
acetilsalicílico
que
apresenta
em determinada
temperatura um grau de dissociação igual a 5,7 x 10 -2.
Dado: O valor de Ki do ácido acetilsalicílico é 3,2 x 10-4.
K = α2 ∙ ɱ  3,2 ∙ 10-4 = 0,0572 ∙ ɱ  ɱ = 0,0985 mol/L
12. Um ácido HX apresenta um grau de ionização de
2% em uma solução 1 mol/L. Calcule a sua constante
de ionização.
K = α2 ∙ ɱ  K = 0,022 ∙ 1  K = 4 ∙ 10-4.
13. (FEI-SP) – A constante de equilíbrio (Ka) dos ácidos
HA, HB e HC, a 25°C é, respectivamente: 1,8 ⋅ 10–5; 5,7
⋅ 10–8 e 1,8 ⋅ 10–4. Indique a ordem crescente de força
desses ácidos.
HB < HA < HC
14. O ácido acetilsalicílico, mais conhecido como
aspirina, é um ácido orgânico fraco, cuja fórmula será
representada por HAsp. Uma solução aquosa 0,1mol/L
de HAsp apresenta uma concentração de H + igual a
0,004 mol/L. Calcule o Ka da aspirina.