EQUILÍBRIO QUÍMICO

QUÍMICA - 2o ANO
MÓDULO 18
EQUILÍBRIO QUÍMICO EXERCÍCIOS
Como pode cair no enem
(ENEM) Sabões são sais de ácidos carboxílicos e cadeia longa utilizados com a finalidade de
facilitar, durante processos de lavagem, a remoção de substâncias de baixa solubilidade em
água, por exemplo, óleos e gorduras. A figura a seguir representa a estrutura de uma molécula
de sabão.
Sal de ácido carboxílico
Em solução, os ânions do sabão podem hidrolisar a água e, desse modo, formar o ácido
carboxílico correspondente. Por exemplo, para o estearato de sódio, é estabelecido o seguinte
equilíbrio:
CH3(CH2)16COO-+ H2O
CH3(CH2)16COOH + OH–
Uma vez que o ácido carboxílico formado é pouco solúvel em água e menos eficiente na
remoção de gorduras, o pH do meio deve ser controlado de maneira a evitar que o equilíbrio
acima seja deslocado para a direita. Com base nas informações do texto, é correto concluir
que os sabões atuam de maneira:
a) mais eficiente em pH básico.
b) mais eficiente em pH ácido.
c) mais eficiente em pH neutro.
d) eficiente em qualquer faixa de pH.
e) mais eficiente em pH ácido ou neutro.
Fixação
1) (UFU) O papel de um catalisador em um equilíbrio químico é:
a) aumentar a energia da reação, gerando uma quantidade maior de produto em um menor
tempo de reação.
b) alterar o valor da constante de equilíbrio, favorecendo a reação química.
c) inverter os produtos pelos reagentes, modificando a velocidade da reação química.
d) diminuir o intervalo de tempo necessário para o estabelecimento do equilíbrio da reação
química.
a
Fixação
F
2) (UFV) Vários compostos contendo a função carbamato são comercializados como inseticida.3
Um dos compostos mais simples desta classe é o carbamato de amônio. A sua decomposição
ocorre de acordo com a equação dada a seguir.
NH4CO2NH2(s)
2NH3(g) + CO2
Sendo a pressão total dos gases no equilíbrio, em um sistema fechado, igual a 0,120 atma
a 25º C, é CORRETO afirmar que o valor de Kp é:
b
a) 1,20 x 10-4
c
b) 1,60 x 10-4
d
c) 2,56 x 10-4
d
d) 4,80 x 10-4
e
e) 6,40 x 10-4
Fixação
3) (PUC) Considere a equação abaixo, Kp = 1 a 4300 K.
2H2O(g) ↔ 2 H2(g) + O2(g)
Com relação a essa equação, assinale a opção que apresenta a afirmativa correta.
ma) O sistema está em equilíbrio quando as p H2O(g) = p H2(g) = p O2(g) = 2 a 4300 K.
b) O sistema está em equilíbrio quando as p H2O(g) = p H2(g) = p O2(g) = 1 a 4300K.
c) Se a p H2O(g) diminuir em decorrência do deslocamento do equilíbrio para a direita, o volume
do sistema diminui.
d) A adição de O2(g) ocasiona a diminuição do p H2O.
e) Dobrando a p H2O(g), Kp = 2 a 4300 K.
Fixação
F
4) (UFV) Em soluções aquosas, o ânion dicromato está em equilíbrio dinâmico com o ânion5
cromato, segundo a reação representada por:
U
Cor alaranjada
Cr2O72-(aq) + H2O(l)
Cor amarela
2CrO42-(aq) + 2H+(aq)
Adicionando-se uma substância X a um frasco contendo solução aquosa de K2Cr2O7, observa-i
se alteração da cor alaranjada para amarela. Por outro lado, adicionando-se uma substância YC
a outro frasco contendo a mesma solução, observa-se intensificação da cor alaranjada.
Assinale a alternativa que indica CORRETAMENTE uma das possibilidades para as sub-a
stâncias X e Y, respectivamente:
b
a) H2SO4 e NaOH
c
b) KOH e HCl
d
c) NaCl e HCl
e
d) HCl e H2SO4
e) NaOH e KOH
Fixação
5) (UFF) Nas células do nosso corpo, o dióxido de carbono é produto final do metabolismo.
Uma certa quantidade desse composto é dissolvida no sangue e a reação que se processa é:
CO2 + H2O
H2CO3
H+ + HCO3-
Esses equilíbrios mantêm o valor do pH do sangue em torno de 7,5. Numa situação de
incêndio,
há um aumento na inalação de gás carbônico, acarretando elevação dos níveis de
YCO2 no sangue. Neste caso, o indivíduo sofre “acidose”. O contrário é a “alcalose”.
Com base nas informações, assinale a opção correta.
-a) O valor normal do pH do sangue é ácido.
b) A acidose é provocada quando o equilíbrio se desloca para a direita.
c) Tanto na alcalose quanto na acidose, a posição de equilíbrio não sofre alteração.
d) A alcalose tem como responsável o aumento da [CO2].
e) O pH normal do sangue independe dos valores da [CO2].
Fixação
F
6) (UERJ) Considere que, no sangue, as moléculas de hemoglobina e de gás oxigênio dissolvido7
l
estão em equilíbrio com a oxiemoglobina, de acordo com equação abaixo:
1 oxiemoglobina
Hemoglobina + oxigênio ↔
2
Em grandes altitudes, quando o ar se torna rarefeito, essa posição de equilíbrio é alterada,
causando distúrbios orgânicos.
A combinação correta entre o fator cuja variação é responsável pelo deslocamento do
equilíbrio e o sentido desse deslocamento, indicado na equação, é:
a) concentração de oxigênio; 1
d
b) concentração de oxigênio; 2
c) temperatura ambiente; 1
a
d) temperatura ambiente; 2
I
I
I
I
a
b
c
d
Fixação
7) (UERJ) A equação a seguir representa um processo de obtenção do antranilato de metila,
largamente utilizado como flavorizante de uva em balas e chicletes.
NH 2
NH 2
COOH
+ CH3
(sólido)
COOH3
OH
(líquido)
+ H2O
(sólido)
ΔH > 0
(líquido)
Esse processo, realizado em condições adequadas, atinge o estado de equilíbrio após um
determinado período de tempo.
Com o objetivo de aumentar o rendimento na produção desse flavorizante, foram propostas
as seguintes ações:
I) aumento da temperatura
II) aumento da pressão
III) adição de água
IV) retirada de água
As duas ações mais adequadas para esse objetivo são:
a) I e III
b) I e IV
c) II e III
d) II e IV
Fixação
F
8) (UERJ) O monóxido de carbono, formado na combustão incompleta em motores automotivos,9
é um gás extremamente tóxico. A fim de reduzir sua descarga na atmosfera, as fábricas dee
automóveis passaram a instalar catalisadores contendo metais de transição, como o níquel,
na saída dos motores.
Observe a equação química que descreve o processo de degradação catalítica do monóxido
de carbono:
a
d
Ni
t
2CO + O
2CO
ΔH= - 283 kJ.mol-1
(g)
2(g)
2(g)
Com o objetivo de deslocar o equilíbrio dessa reação, visando a intensificar a degradação
catalítica do monóxido de carbono, a alteração mais eficiente é:
a) reduzir a quantidade de catalisador
b) reduzir a concentração de oxigênio
c) aumentar a temperatura
d) aumentar a pressão
Fixação
,9) (UERJ) Em um experimento que verificava o estado de equilíbrio nos processos reversíveis, o
etanoato de etila foi sintetizado por meio da seguinte reação química:
etanoico + etanol
etanoato de etila + água
Admita que, nesse experimento, T = 25ºC, P = 1atm e KC= 4,00. Quatro amostras, retiradas
aleatoriamente da mistura reacional, foram submetidas à análise para determinar a quantidade
de matéria de cada uma das substâncias presentes. Os resultados em mol/L estão indicados na
tabela abaixo:
AMOSTRA etanoico
etanol
etanoato
de etila
água
W
0,04
0,01
0,08
0,02
X
0,01
0,05
0,06
0,01
Y
0,04
0,01
0,04
0,04
Z
0,01
0,02
0,04
0,02
A amostra que ainda não atingiu o estado de equilíbrio é:
a) W
b) X
c) Y
d) Z
Fixação
F
10) (UERJ) Hidrogênio e iodo, ambos em fase gasosa, foram misturados em condições reacio-1
r
nais adequadas. A reação, em estado de equilíbrio, é representada por:
H2(g) + I2(g) + calor
2 HI(g)
K = 50
Em seguida, quatro modificações independentes foram impostas a esse sistema:
1) aumento da temperatura;
2) aumento da pressão;
3) diminuição da concentração de I2;
4) diminuição da concentração de H2.
A modificação que causa aumento no valor da constante de equilíbrio K é a indicada pelo
seguinte número:
a) 1
b) 2
c) 3
d) 4
a
b
c
d
Fixação
-11) (UFRN) O gráfico abaixo representa a modificação que acontece nas concentrações dos
reagentes e produto, após uma perturbação do equilíbrio no tempo t1.
concentração
H2
NH3
N2
t1
tempo
De acordo com o gráfico, essa perturbação poderia ser causada por:
a) aumento da pressão total
b) adição de NH3(g)
c) aumento da temperatura
d) adição de H2(g)
Fixação
12) (FUVEST) A isomerização catalítica de parafinas de cadeia não ramificada, produzindo seus
isômeros ramificados, é um processo importante na indústria petroquímica. A uma determinada
temperatura e pressão, na presença de um catalisador, o equilíbrio é atingido após certo tempo,
sendo a constante de equilíbrio igual a 2,5. Nesse processo, partindo exclusivamente de 70,0 g de
n-butano, ao se atingir a situação de equilíbrio, x gramas de n-butano terão sido convertidos em
isobutano. O valor de x é:
a) 10,0
b) 20,0
c) 25,0
d) 40,0
e) 50,0
Proposto
1) (UFRRJ) O metanol pode ser obtido industrialmente pela reação entre o monóxido de carbono
e o hidrogênio conforme a equação abaixo:
CO(g) + 2H2(g)
CH3OH(g)
A uma certa temperatura, em um recipiente de 2L, são introduzidos 4,0 mol de monóxido
de carbono e 4,0 mol de hidrogênio. Após um certo tempo, o processo atinge um equilíbrio
quando são formados 1 mol de metanol.
Calcule a constante de equilíbrio (Kc) nas condições para a reação acima.
2 NO2(g)
N2O4(g)
reagente
produto
O gráfico concentração versus tempo a
seguir apresenta alterações na concentração
das substâncias e pressão constante.
O diagrama auxiliar de temperatura versus
tempo permite analisar a dinâmica da reação
apresentada; observe que a reação se dá
a uma temperatura de 80ºC no intervalo de
tempo de to a t4 e de 120ºC entre t5 e t6.
Concentração (mol / L)
2) (UFRJ) Observe a reação química:
Temperatura (ºC)
Proposto
0,6
0,5
NO2
0,4
0,3
0,2
N2O4
0,1
0,0
t0
t1
t2
t3
t4
t5
t6
t0
t1
t2
t3
t4
t5
t6
120
80
40
a) Calcule a constante de equilíbrio (Kc) da
reação a 80 ºC.
b) Analisando o comportamento do sistema
entre t4 e t5, explique por que a reação química
representada é exotérmica.
Proposto
3) (UFF) Em um recipiente, com 1,0 L de capacidade, foram colocados 4 mols de H2 e 4 mols
de Cl2, ambos gasosos. Em seguida, o recipiente foi aquecido a uma temperatura T, em que
se estabeleceu o equilíbrio:
H2(g) + Cl2(g) ↔ 2 HCl(g)
a) Determine as concentrações de todas as espécies químicas no equilíbrio, sabendo que, à
temperatura T, Kc = 0,25.
b) Calcule o valor de Kc da equação inversa.
c) Mantida a temperatura T, descreva o que se observa na situação de equilíbrio e no valor de
Kc, com o aumento da concentração de Cl2(g).
a
a
Proposto
4) (UFF) O processo industrial da síntese da amônia (NH3) pelo método de Haber envolve a
seguinte reação:
H2(g) + N2(g) ↔ NH3(g)
Considerando a informação acima, pede-se:
a) equilibrar a equação.
b) informar por meio de cálculos o número de mols, a massa em grama e o volume em litros
de hidrogênio necessários para reagir com 725 L de nitrogênio, inicialmente a 740 torr e 25°C,
para produzir amônia.
c) o sentido da reação se a pressão do sistema for duplicada. Justifique sua resposta.
Proposto
a5) (UFF) Considere a reação exotérmica de formação do trióxido de enxofre, a partir do dióxido:
2SO2(g) + O2(g)
2SO3(g)
Dados: 900 K, Kp = 40,5 atm-1 e ΔH = -198 kJ.
a) escreva a expressão de equilíbrio para essa reação;
b) será o valor da constante de equilíbrio para essa reação, em temperatura ambiente (300
K), maior, menor ou igual ao valor da constante de equilíbrio a 900 K? Justifique sua resposta;
c) se, enquanto a temperatura é mantida constante, uma quantidade a mais de O é adicionada
,ao recipiente que contém os três gases em estado de equilíbrio, irá o número de2 mols de SO
2
aumentar, diminuir ou permanecer o mesmo?
d) qual o efeito causado ao sistema, quando se adiciona 1,0 mol de He(g) ao recipiente que
contém os três gases em equilíbrio à temperatura constante?
Proposto
6) (UERJ) A clara do ovo de galinha é um sistema complexo, contendo proteínas, sais e gases
dissolvidos em solução aquosa. Para uma boa conservação do ovo, faz-se necessário manter
seu pH próximo à neutralidade. Entretanto, devido à porosidade da casca, ocorrem trocas
gasosas com a atmosfera externa ao ovo, o que pode levar a alterações do pH. Na equação
química a seguir, que representa o equilíbrio envolvido neste sistema, o aumento da concentração de íons hidrogenocarbonato produz elevação da acidez. Admita que apenas elevados
valores de pH acarretem a degradação do ovo.
2 HCO3-
CO32- + CO2(g) + H2O
Considere uma câmara de armazenamento de ovos que possibilita o controle da composição
da atmosfera em seu interior.
Com base na equação de equilíbrio, indique a condição atmosférica na qual a câmara deve ser
regulada para maximizar a conservação dos ovos. Justifique sua resposta.
-
Proposto
7) (PUC) O sulfeto de hidrogênio, produzido pela decomposição da matéria orgânica, é transformado em dióxido de enxofre na atmosfera pela reação:
2 H2S(g) + 3 O2(g) ↔ 2 SO2(g) + 2 H2O(l)
Pergunta-se:
a) Quantos gramas de O2 são necessários para reagir com 1 mol de H2S?
b) O dióxido de enxofre continua a ser oxidado pelo oxigênio atmosférico formando o trióxido
de enxofre:
o
2 SO2(g) + O2(g) → 2 SO3(g)
Sabendo-se que a pressão de O2(g) é menor na Cidade do México do que no Rio de Janeiro,
devido à altitude da Cidade do México em relação ao nível do mar, pergunta-se:
Para uma mesma quantidade de SO2(g), em qual das
cidades haverá maior formação de SO3(g)? Justifique.