APS2 - S23 Superior

Ministério da Educação
UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ
Câmpus Curitiba
APS 2 – Cinética e Equilíbrio Químico
Disciplina: Química (QB70D) - Profª Loraine
Nome: ____________________________________________________Turma:S23/S24 Data de Entrega: 30/08/2013
1. Numa determinada reação X  Y+Z obteve-se o seguinte comportamento a 25ºC
[X]
(mol.L-1)
t(min)
1,25
1,05
0,85
0,65
0,45
0,45
0
5
10
15
20
50
a) Qual a velocidade média da reação no intervalo de 0 a 15min?
b) Sabendo-se que a reação segue cinética de 2ª ordem e tem como fórmula ,desenhe o gráfico
correspondente e determine o valor de k.
c) Calcule o tempo de meia vida desta reação.
d) Escreva a equação de velocidade desta reação.
e) Observando os dados da tabela acima calcule a constante de equilíbrio do sistema.
f) Calcule o valor de G para esta reação no estado de equilíbrio.
2. A amônia NH3(g) se decompõe, produzindo nitrogênio e hidrogênio gasosos, de acordo com a equação:
2NH3(g)  N2(g) + 3H2 (g)
O gráfico ao lado foi construído a partir de dados experimentais e
mostra a variação da concentração amônia em função do tempo.
a) Qual será a velocidade média de decomposição da amônia no
intervalo de 5 a 15 minutos?
b) Tendo a reação acima cinética de ordem zero, qual o valor da de
sua constante de velocidade?
c) Qual o tempo de meia vida do NH3 nesta reação?
d) Qual o G desta reação a 25º sendo no equilíbrio [NH 3] =
0,8mol/L; [N2]= 1,3mol/L; [H2]=0,3mol/L?
3. Observe o gráfico abaixo:
Determine o valor da Energia de Ativação e prediga se a reação é
endotérmica ou exotérmica através do comportamento de k.
4. Um composto X tem sua decomposição obedecendo cinética de primeira ordem conforme reação
abaixo:
XA+B
Com base no gráfico da reação e sabendo-se que inicialmente
a concentração de X é de 0,3mol.L-1, determine:
a) A constante de velocidade desta reação;
b) O tempo de meia;
c) A equação de velocidade;
d) A equação matemática da constante de equilíbrio desta
reação.
5. Uma reação química atinge o equilíbrio químico quando:
a) ocorre simultaneamente nos sentidos direto e inverso.
b) as velocidades das reações direta e inversa são iguais.
c) os reagentes são totalmente consumidos.
d) a temperatura do sistema é igual à do ambiente.
e) a razão entre as concentrações de reagentes e produtos é unitária.
6. Assinale a alternativa falsa acerca de um equilíbrio químico numa dada temperatura.
a) Ambas as reações direta e inversa continuam ocorrendo com velocidades iguais.
b) Todas as reações reversíveis caminham espontaneamente para o equilíbrio e assim permanecem, a
menos que um fator modifique tal situação.
c) O equilíbrio existe num sistema fechado e a energia armazenada é a menor possível, daí o equilíbrio ser
procurado espontaneamente.
d) As concentrações de todas as substâncias presentes no equilíbrio não variam mais.
e) São iguais as concentrações de cada substância presente no equilíbrio.
7. A respeito da atividade catalítica do Ferro na reação
N2 + 3H2  NH3 + Fe
Pode-se afirmar que:
a) altera o valor da constante de equilíbrio.
b) altera as concentrações de N2 , H2 e NH3 no equilíbrio.
c) não altera o tempo necessário para ser estabelecido o equilíbrio.
d) é consumido ao se processar a reação.
e) abaixa a energia de ativação para a formação do estado intermediário.
8. Quando uma reação química exotérmica atinge o equilíbrio, são válidas todas as afirmativas abaixo,
exceto:
a) As velocidades da reação nos sentidos direto e inverso se igualam.
b) A energia de ativação é a mesma nos sentidos direto e inverso.
c) A reação ocorre com liberação de calor.
d) As concentrações de reagentes e produtos permanecem inalteradas.
e) A reação inversa é endotérmica.
9. O gráfico a seguir representa a evolução de um sistema onde uma reação reversível ocorre até atingir o
equilíbrio.
Sobre o ponto “t1”, neste gráfico, pode-se afirmar que indica:
a) uma situação anterior ao equilíbrio, pois as velocidades das
reações direta e inversa são iguais.
b) um instante no qual o sistema já alcançou o equilíbrio.
c) uma situação na qual as concentrações de reagentes e produtos
são necessariamente iguais.
d) uma situação anterior ao equilíbrio, pois a velocidade da reação
direta está diminuindo e a velocidade da reação inversa está
aumentando.
e) um instante no qual o produto das concentrações dos reagentes é
igual ao produto das concentrações dos produtos.
10. Em meio básico, alguns cátions metálicos precipitam na forma de hidróxidos gelatinosos, que são
usados para adsorver impurezas sólidas e posteriormente decantá-las, ajudando a purificar a água. Um
desses cátions metálicos é o alumínio, cuja formação inicial de flocos pode ser descrita pela seguinte
equação química:
Al2(SO4)3(s) + 6 OH – (aq) ⇆ 2 Al(OH)3(s) + 3 SO42–(aq)
Para que este processo seja eficiente, o equilíbrio deve ser deslocado em direção aos produtos, o que
pode ser realizado através:
a) da adição de ácido clorídrico.
b) da adição de sulfato de sódio.
c) do aumento da pressão externa.
d) da adição de cloreto de potássio.
e) da adição de hidróxido de sódio.
11. Sabendo que a reação representada pela equação:
H2(g) + Br2(g) ⇆ 2 HBr(g)
É exotérmica, é correto afirmar que o equilíbrio:
a) se deslocará para a esquerda, no sentido da formação de H2 e do Br2, com o aumento da pressão.
b) se deslocará para a direita, no sentido de formação do HBr, com o aumento da pressão.
c) se deslocará para a direita, no sentido de formação do HBr, com o aumento da temperatura.
d) se deslocará para a direita, no sentido de formação do HBr, com a diminuição da temperatura.
e) não é alterado por mudanças apenas na temperatura do sistema.
12. Calcule o valor da constante de dissociação do hidróxido de amônio, NH4OH(aq), sabendo que em
solução 1.10– 2 mol/L, este apresenta grau de dissociação 1% à temperatura ambiente.
Determine o valor do pH desta solução.
13. Calcule a constante de ionização do ácido acético, a 25°C, numa solução 2 x 10 – 2 mol/L, sabendo-se
que nessas condições o seu grau de ionização é 30% e determine o valor de pH desta solução.
14. O azul-de-bromotimol é um indicador ácido-base, com faixa de viragem [6,0 — 7,6], que apresenta cor
amarela em meio ácido e cor azul em meio básico.
Considere os seguintes sistemas:
I — água pura
II — CH3COOH 1mol/L
III — NH4Cl 1 mol/L
Indique, na tabela que segue, a coluna contendo as cores desses sistemas depois da adição de azul-debromotimol.
15. Calcule a concentração mínima de íons SO42– necessária para ocorrer a precipitação de PbSO4, numa
solução que contém 1 · 10–3mol/L de íons Pb2+. (Dado: Kps PbSO4 = 1,3 · 10–8, a 25 ºC)