EQUILÍBRIO QUÍMICO: DESLOCAMENTO DO EQUILÍBRIO

QUÍMICA - 2o ANO
MÓDULO 17
EQUILÍBRIO QUÍMICO:
DESLOCAMENTO DO
EQUILÍBRIO
Como pode cair no enem
(UFJF) Dado o sistema em equilíbrio abaixo:
2NO2(g) + 7H2(g) ↔2NH3(g) + 4H2O(g)
Indique qual a providência, de acordo com o princípío de Le Châtelier, que poderia ser tomada para favorecer o deslocamento do sistema no sentido de formação de amônia:
a) um aumento da quantidade de água.
b) uma diminuição do número de mols de H2.
c) uma diminuição da pressão.
d) uma diminuição simultânea nas concentrações de NO2 e H2.
e) um aumento da concentração de NO2.
Fixação
1) (UFF) A acidez estomacal, devido à produção excessiva de HCl, é combatida com ingestão
de bases fracas como, por exemplo, o hidróxido de alumínio, a fim de reduzi-la e evitar a alcalinização. Se o meio torna-se básico, pelo excesso de hidróxido de alumínio, o estômago
regula a acidez pela produção de HCl. Este efeito é conhecido por revanche ácida.
- Assinale a opção que melhor ilustra o efeito mencionado.
a) O Princípio da Exclusão de Pauli;
b) Aumento da [OH– ] no meio;
c) Lei de Lavoisier;
d) O Princípio de Le Chatelier;
e) A lei das Proporções Múltiplas.
Fixação
F
2) (UFRRJ) O nitrogênio (N2) reage com o oxigênio (O2), produzindo o monóxido de nitrogênio3
(NO), um poluente atmosférico, de acordo com a equação:
p
t
N2(g) + O2(g) ↔ 2NO(g) ΔH >0
a
Para diminuirmos a quantidade desse poluente, devemos:
a) aumentar a temperatura;
b) diminuir a temperatura;
c) aumentar a pressão;
d) adicionar oxigênio;
e) adicionar um catalisador.
b
c
d
e
Fixação
3) (ITA) As opções abaixo se referem a equilíbrios que foram estabelecidos dentro de cilindros
providos de êmbolos. Se o volume interno em cada cilindro for reduzido à metade, a temperatura permanecendo constante, em qual das opções abaixo o ponto de equilíbrio será alterado?
a) H2(g) + I2(g) ↔ 2 HI(g)
b) CaCO3(s) ↔ CaO(s) + CO2 (g)
c) PbS(s) + O2(g) ↔ Pb(s) + SO2(g)
d) CH4(g) + 2 O2(g) ↔ CO2(g) + 2 H2O(g)
e) Fe2O3(s) + 3 CO(g) ↔ 2 Fe(s) + 3CO2(g)
Fixação
4) (UNIRIO) As substâncias óxido nítrico, oxigênio e dióxido de nitrogênio gasosos foram colocadas num recipiente de volume V e, atingida uma temperatura T, estabeleceu-se o equilíbrio
químico:
2 NO(g) + O2(g) ↔ 2 NO2(g) + 27 kcal
Ao qual se aplica o princípio de Le Chatelier. Portanto, pode-se aumentar a concentração
molar de NO2:
a) Introduzindo-se ao sistema um catalisador.
b) Aumentando-se o volume do recipiente.
c) Diminuindo-se a concentração molar de NO.
d) Diminuindo-se a pressão total do sistema.
e) Diminuindo-se a temperatura do sistema.
Fixação
-5) (UFRRJ) No equilíbrio: N O ↔ NO + NO , ΔH = +39,7 kJ indique o sentido do desloca2 3(g)
(g)
2(g)
mento quando ocorrer:
I) Adição de N2O3(g)
II) Aumento da temperatura do sistema.
III) Aumento da pressão no sistema.
a) I direita, II esquerda, III esquerda.
b) I esquerda, II, direita, III esquerda.
c) I esquerda, II direita, III esquerda.
d) I direita, II direita, III esquerda.
e) Em nenhum dos casos haverá deslocamento.
Fixação
6) (PUC) A solubilização do oxigênio em água é um processo exotérmico. Assim, (I) o que deve
acontecer com o teor de oxigênio dissolvido na água, quando a temperatura do dia aumenta?
(II) Por outro lado, supondo uma mesma temperatura e duas cidades diferentes, como Rio de
Janeiro (nível do mar) e Teresópolis (alto de uma serra), em qual a água teria um maior teor
de oxigênio dissolvido?
a) (I) Aumenta; (II) Rio de Janeiro;
b) (I) Diminui; (II) Rio de Janeiro;
c) (I) Aumenta; (II) Igual para ambas as cidades;
d) (I) Diminui; (II) Teresópolis;
e) (I) Aumenta; (II) Teresópolis.
Fixação
7) (UERJ) Durante uma aula prática de Química, para demonstrar o deslocamento do estado
de equilíbrio, um professor utilizou um sistema fechado em equilíbrio, conforme a equação:
2 NO2(g) ↔ N2O4(g) + CALOR
castanho incolor
As duas variáveis que provocaram a progressiva diminuição na intensidade da coloração
castanha estão indicadas em:
a) adição de catalisador - aumento da pressão;
b) aumento do volume - aumento da temperatura;
c) adição de catalisador - aumento de temperatura;
d) imersão em banho de gelo - aumento de pressão.
Fixação
F
8) (UERJ) A seguir, está representada a equação química balanceada que mostra a combustão9
da amônia, etapa fundamental na fabricação do ácido nítrico:
4NH3(g) + 7O2(g) ↔ 4NO2(g) + 6H2O(g) ΔH < 0
c
Essa reação produzirá a quantidade máxima de NO2 – óxido de nitrogênio IV – nas seguintes
condições de pressão e temperatura, respectivamente:
a) alta - alta;
b) alta - baixa;
c) baixa - alta;
a
d) baixa - baixa.
b
c
d
Fixação
9) Na siderurgia, ocorre a seguinte reação
FeO(s) + CO(g) ↔ Fe(s) + CO2(g)
cuja constante de equilíbrio K tem a seguinte dependência da temperatura:
T (ºC)
700
800
900
1000
K
0,68
0,55
0,47
0,40
Para aumentar o rendimento da produção de ferro metálico, é conveniente:
a) Diminuir a temperatura.
b) Aumentar a pressão total.
c) Diminuir a concentração mol/L de CO(g)
d) Aumentar a concentração de FeO(s)
Fixação
10) (PUC) A reação reversível CO(g)+ NO2(g) ↔ CO2(g) + NO(g)
admite os seguintes valores da constante de equilíbrio K:
T (ºC)
200
400
600
8000
950
K
0,065
0,125
0,480
1,030
1,800
Tendo em vista uma mistura equimolar de CO(g) e NO2(g) e considerando as temperaturas relacionadas assinale a temperatura em que as concentrações de reagentes e produtos, no equilíbrio
são aproximadamente iguais:
a) 200ºC
b) 400ºC
c) 600ºC
d) 800ºC
e) 950ºC
-
Fixação
11) (UERJ) Numa aula experimental, foram
preparadas quatro soluções eletrolíticas com
a mesma concentração de soluto e as mesmas
condições adequadas para o estabelecimento
de um estado de equilíbrio.
1
I) CH3COOH(aq)
H+(aq) + CH3COO2
(aq)
II) KCl(aq)
III) H2SO4(aq)
IV) Ca(OH)2(aq)
1
K+(aq) + Cl-
2
1
H+(aq) + 2OH-
2
1
2
Ca2+(aq) + 2 OH-(aq)
A seguir, cada uma dessas soluções foi
submetida a um teste de condutividade elétrica. Observe abaixo o esquema do teste
realizado.
U
lâmpada
eletrodos
solução
eletrolítica
A solução na qual a posição de equilíbrio
está acentuadamente deslocada no sentido
2, e provocará, quando submetida ao teste,
menor intensidade luminosa da lâmpada, é a
de número:
a) I c) III
b) II d) IV
Fixação
12) (UERJ) Para resolver o problema da perda de resistência nos plásticos expostos à luz
solar, são adicionadas moléculas estabilizadoras em sua fabricação. Essas moléculas sofrem
transformações estruturais reversíveis por ação da luz como na equação abaixo.
OH
O
MOLÉCULA X
CH2
CH3
sentido 2
sentido 1
O
O
OH
O
MOLÉCULA Y
CH2
CH3
A alternativa que indica, respectivamente, o sentido do processo exotérmico e a molécula
que contém hidroxila fenólica, é:
a) 1, x c) 2, x
b) 1, y d) 2, y
Proposto
1) (UFRRJ) Tendo-se o seguinte sistema em equilíbrio:
m
4NH3(g) + 5O2(g) ↔ 4NO(g) + 6H2O(g) ΔH = - 249,4 kcal
Em que sentido se deslocará o equilíbrio, quando se:
a) adicionar amônia.
b) aumentar a pressão.
c) aumentar a temperatura.
d) retirar oxigênio.
Proposto
2) (UFRRJ) Observando-se os sistemas abaixo, faça os ajustes necessários e explique, para
cada um deles, qual será o efeito de um aumento na pressão sobre estes sistemas.
a) SO2(g) + O2(g) ↔ SO3(g)
b) C(s) + O2(g) ↔ CO2(g)
c) Fe(s) + H2O(g) ↔ Fe2O3(s) + H2(g)
Proposto
3) (UERJ) A obtenção de água é uma das preocupações fundamentais na Estação Orbital
Internacional Alpha.Estão relacionados, abaixo, os três processos de produção de água que
foram analisados para uso na estação, com suas respectivas equações, representando estados
de equilíbrio químico.
Processo da célula de hidrogênio
2H2(g) + O2(g)
2H2O(l)
ΔH = - 571,7 kJ • mol a 25 ºC
-1
Processo de Sabatier
CO2(g) + 4H2(g)
CH4(g) + 2H2O(l)
ΔH = - 165 kJ • mol a 25 ºC
-1
Processo Bosch
CO2(g) + 2H2(g)
C(s) + 2H2O(l)
ΔH = - 90,2 kJ • mol-1 a 25 ºC
Cite duas ações, comuns aos processos descritos, capazes de produzir um deslocamento
do equilíbrio no sentido da formação de reagentes.
Proposto
4) (UNIRIO) Quando o sólido NiSO4 . 6H2O é dissolvido em água, é formada uma solução verde
do íon hexa- -aquoníquel (II). Ao adicionar-se amônia, entretanto, é formado o complexo azul
hexa-aminoníquel (II).
[Ni(H2O)6]2+(aq) + 6NH3(aq)
[Ni(NH3)6]2+(aq) + 6H2O
Justifique, baseado no princípio de Le Chatelier, a coloração predominante do sistema,
quando este é submetido a meio ácido.
Proposto
e5) (UFRJ) Um método de produção de cianeto de hidrogênio é a nitrogenação do acetileno em
fase gasosa, de acordo com a equação:
N2(g) + C2H2(g) ↔ 2HCN(g)
O diagrama a seguir indica os valores das concentrações (em mol/L) dos compostos N2, C2H2
e HCN em equilíbrio, a várias temperaturas diferentes e mostra que a temperaturas distintas
correspondem diferentes condições de equilíbrio.
mol / L
2
HCN
1
C2 H2
N2
0,1
300
600
900
T(ºC)
a) Determine a constante de reação KC da equação de formação de HCN, à temperatura de
300ºC.
b) Explique por que a reação de produção de HCN é endotérmica.
Proposto
6) (UFRJ) Na fabricação de cerveja, adiciona-se gás carbônico durante o processo de engarrafamento (parte do CO2, já é produzida durante a fermentação). Isto faz com que o produto
final apresente uma acidez maior. Por outro lado, o CO2, em solução fica em equilíbrio com o
CO2, não solubilizado, como representado a seguir:
CO2(g) ↔ CO2(aq)
ΔH= -14,8 kJ/mol de CO2
a) Suponha que a geração de espuma esteja relacionado à quantidade de gás liberada durante
a abertura da garrafa de cerveja. Se duas cervejas são abertas no mesmo bar, uma a 6ºC e
outra a 25 ºC, qual apresentará a maior quantidade de espuma? Justifique sua resposta.
b) Explique por que o CO2, em solução aquosa, pode ser considerado um ácido.
Proposto
-7) (UFF)
CO(g) + 2H2(g) ↔ CH3OH(g)
o
ΔH0 = -18 kJ/mol
a) Escreva a expressão da constante de equilíbrio, da reação dada acima, em termos de
pressão parcial.
De que modo a quantidade de CH3OH presente no equilíbrio será afetada, caso ocorra?
b) Adição de CO(g).
ec) Remoção de H .
2(g)
d) Adição de catalisador.
e) Aumento de temperatura.
Na tabela abaixo são apresentados valores de concentração dos componentes da reação,
calculados na temperatura de 600 K.
[CO] mol/L
0,3
[H2] mol/L
0,3
[CH3OH] mol/L
2,5
f) Informe por meio de cálculos o valor aproximado da constante de equilíbrio em termos de
concentração (Kc) e unidade adequada, na temperatura dada.
Proposto
8) (UFRJ) A reação de síntese do metanol a partir de monóxido de carbono e hidrogênio é:
CO(g) + 2H2(g)
CH3OH(g)
Admita que a entalpia padrão dessa reação seja constante e igual -90 kJ/mol de metanol
formado e que a mistura reacional tenha comportamento de gás ideal.
A partir de um sistema inicialmente em equilíbrio, explique como aumentos independentes
de temperatura e pressão afetam o equilíbrio dessa reação.
Proposto
9) O gráfico abaixo representa alterações na concentração das espécies N2, H2 e NH3 que estão
em equilíbrio no instante t0, sob pressão e temperatura constantes. Analise o gráfico e responda:
l
s
(NH3)
(H2)
(N2)
t0
t1
t2
t3
t4
t5
a) Que substância foi adicionada ao sistema em t1?
b) Que variação sofre a constante de equilíbrio, Kc, quando variam as concentrações em t2?
c) Como variam as concentrações de N2 e H2 em t3?
d) Como variam as concentrações de NH3 e de H2 em t4, quando N2 é retirado?
Proposto
10) (UNIFESP) Sob condições experimentais adequadas, o gás metano pode ser convertido
nos gases etano e hidrogênio:
2CH4(g) ↔ C2H6(g) + H2(g)
Para essa reação, a dependência da constante de equilíbrio com a temperatura é dada na
tabela.
Temperatura (K)
constante de equíbrio
298
9 x 10-13
400
8 x 10-10
600
6 x 10-7
a) A reação de conversão do gás metano para etano é uma reação endotérmica? No sistema em
equilíbrio, a concentração de gás metano pode ser aumentada se houver um aumento de temperatura? Justifique suas respostas.
b) No sistema em equilíbrio, qual deve ser o efeito na concentração do gás hidrogênio quando,
separadamente, se adiciona um catalisador e quando há um aumento de pressão? Justifique
suas respostas.
Proposto
11) (UNICAMP) A reação de transformação do dióxido de carbono em monóxido de carbono,
representada pela equação a seguir, é muito importante para alguns processos metalúrgicos.
C(s) + CO2(g) ↔ 2CO(g) ΔH= +174 kJ/mol de carbono
a A constante de equilíbrio desta reação pode ser expressa, em termos de pressões parciais,
como: K=p2(CO)/p(CO2). Qual é o efeito sobre este equilíbrio quando:
a) adiciona-se carbono sólido?
b) aumenta-se a temperatura?
c) introduz-se um catalisador?
-
Justifique suas respostas.