Físico-Química: Equilíbrio Químico 1. (Unimontes 2014) Em um tubo de ensaio contendo solução aquosa saturada de cloreto de sódio foi adicionada uma solução concentrada de ácido clorídrico, ocorrendo o que pode ser observado na figura. Dada a equação que representa o equilíbrio de solubilidade do cloreto de sódio, NaC (s) Na aq C (aq) , assinale a alternativa CORRETA. a) A adição do íon comum cloreto favorece o equilíbrio para a esquerda. b) O ácido clorídrico reage com cloreto de sódio formando um precipitado. c) A solubilidade do cloreto de sódio é aumentada pela adição de HC . d) A adição do íon comum aumenta a solubilidade do cloreto de sódio. 2. (Unesp 2014) Para a produção de energia, os mamíferos oxidam compostos de carbono nos tecidos, produzindo dióxido de carbono gasoso, CO2 (g), como principal subproduto. O principal meio de remoção do CO2 (g) gerado nos tecidos envolve sua dissolução em água, seguida da reação do gás dissolvido com a água, sob a ação de um catalisador biológico, a enzima anidrase carbônica, como representado a seguir. H2O CO2 (aq) calor CO2 (g) catalisador biológico HCO3 (aq) H (aq) CO2 (aq) H2O( ) (etapa 1) (etapa 2) A respeito desse processo, é correto afirmar que a) a reaדחo de formaדחo de HCO3 (aq) na etapa 2 s ףocorre na presenחa do catalisador biolףgico. b) a concentração de CO2 (aq) não influi na acidez do meio. c) a concentração de H+ (aq) aumenta com a elevação da temperatura. + d) a concentração de H (aq) não varia com a elevação da temperatura. e) o aumento da concentração de CO2 (aq) aumenta a acidez do meio. www.nsaulasparticulares.com.br Página 1 de 20 3. (Udesc 2014) Para a reação em equilíbrio N2(g) 3 H2(g) 2 NH3(g) ΔH 22 kcal; assinale a alternativa que não poderia ser tomada para aumentar o rendimento do produto. a) Aumentar a concentração de H2 b) Aumentar a pressão c) Aumentar a concentração de N2 d) Aumentar a temperatura e) Diminuir a concentração de NH3 4. (Mackenzie 2014) Considere o processo representado pela transformação reversível equacionada abaixo. A2(g) B2(g) ΔH 0 2 AB(g) Inicialmente, foram colocados em um frasco com volume de 10 L, 1 mol de cada um dos reagentes. Após atingir o equilíbrio, a uma determinada temperatura T, verificou-se experimentalmente que a concentração da espécie AB(g) era de 0,10 mol/L. São feitas as seguintes afirmações, a respeito do processo acima descrito. I. A constante KC para esse processo, calculada a uma dada temperatura T, é 4. II. A concentração da espécie A2(g) no equilíbrio é de 0,05 mol/L. III. Um aumento de temperatura faria com que o equilíbrio do processo fosse deslocado no sentido da reação direta. Assim, pode-se confirmar que a) é correta somente a afirmação I. b) são corretas somente as afirmações I e II. c) são corretas somente as afirmações I e III. d) são corretas somente as afirmações II e III. e) são corretas as afirmações I, II e III. 5. (Uepa 2014) O Ácido oxálico é um ácido dicarboxílico tóxico e presente em plantas, como espinafre e azedinhas. Embora a ingestão de ácido oxálico puro seja fatal, seu teor na maioria das plantas comestíveis é muito baixo para apresentar um risco sério. É um bom removedor de manchas e ferrugem, sendo usado em várias preparações comerciais de limpeza. Além disso, a grande maioria dos cálculos renais são constituídos pelo oxalato de cálcio monohidratado, um sal de baixa solubilidade derivado deste ácido. Levando em consideração a reação abaixo, assinale a alternativa correta: C2H2O4(s) H2O( ) C2HO4(aq) H3O(aq) Kc 6 102 H3O(aq) a) a K c da reação: C2HO4(aq) C2H2O4(s) H2O( ) é: 16,66. H3O(aq) b) a K c da reação: C2HO4(aq) C2H2O4(s) H2O( ) é: 6 102. c) se a concentração da solução for multiplicada por 2, qual o valor do K1 12 102. d) o ácido oxálico é um ácido forte. e) a adição de HC à solução não altera o equilíbrio da reação. www.nsaulasparticulares.com.br Página 2 de 20 6. (Ifsc 2014) Quando queimamos um palito de fósforo ou uma folha de papel, a reação ocorre completamente, ou seja, até que um dos reagentes seja totalmente consumido. Em outras reações, no entanto, não ocorre o consumo total de nenhum reagente, isso porque a reação pode acontecer nos dois sentidos: Reagentes Produtos Com base no texto acima, assinale a soma da(s) proposição(ões) CORRETA(S). 01) A reação citada no primeiro parágrafo do texto indica uma reação do tipo irreversível. 02) No caso da equação química genérica apresentada, se as velocidades da reação direta e inversa forem iguais estabelece-se um equilíbrio químico. 04) Uma vez estabelecido o equilíbrio químico, não há como alterar as velocidades das reações direta ou inversa. 08) A constante de equilíbrio de uma reação química é calculada pela relação entre as concentrações de produtos e reagentes no momento do equilíbrio, elevadas aos seus respectivos coeficientes estequiométricos. 16) Uma constante de equilíbrio alta indica que a reação inversa prevalece sobre a direta. 32) O equilíbrio pode ser deslocado no sentido do consumo dos produtos se aumentarmos a concentração dos reagentes. 7. (Uepg 2013) NH3 , O2 , NO e H2O encontram-se misturados em um meio reacional em equilíbrio, que pode ser expresso pela equação: 4NH3 g 5O2 g 4NO g 6H2O g Mantendo-se a temperatura e o volume constantes, e considerando-se alterações que podem ocorrer neste equilíbrio e os possíveis efeitos, assinale o que for correto. 01) A adição de NO não provoca mudança na quantidade H2O no meio reacional. 02) A adição de NO provoca um aumento na concentração de O2 . 04) A remoção de O2 provoca um aumento na concentração de NH3 . 08) A adição de NH3 faz com que haja um aumento no valor da constante de equilíbrio da reação, K c . 16) A remoção de NO provoca uma diminuição na concentração de NH3 . 8. (Ufsj 2013) O esmalte dos dentes é constituído por hidroxiapatita, substância que estabelece o seguinte equilíbrio químico na mucosa bucal: Ca5 PO4 3 OH s H2O 5Ca2aq 3PO43aq OHaq Pessoas que ingerem suco de limão, íons cálcio e sacarose em demasia terão o equilíbrio acima deslocado, respectivamente, a) para a direita, para a direita, inalterado. b) para a esquerda, para a direita, para a direita. c) para a direita, para a esquerda, inalterado. d) para a esquerda, para a esquerda, para a esquerda. 9. (Cefet MG 2013) Durante um experimento, um estudante preencheu metade do volume de uma garrafa com água e, em seguida, fechou o recipiente deixando-o sobre a mesa. Nesse sistema, o equilíbrio será atingido quando a(o) a) condensação se iniciar. b) processo de evaporação for finalizado. c) quantidade de líquido for igual à de vapor. d) velocidade da evaporação for igual à de condensação. e) quantidade de vapor for o dobro da quantidade de água. www.nsaulasparticulares.com.br Página 3 de 20 10. (Fatec 2013) A produção de alimentos para a população mundial necessita de quantidades de fertilizantes em grande escala, sendo que muitos deles se podem obter a partir do amoníaco. Fritz Haber (1868-1934), na procura de soluções para a otimização do processo, descobre o efeito do ferro como catalisador, baixando a energia de ativação da reação. Carl Bosch (1874-1940), engenheiro químico e colega de Haber, trabalhando nos limites da tecnologia no início do século XX, desenha o processo industrial catalítico de altas pressões e altas temperaturas, ainda hoje utilizado como único meio de produção de amoníaco e conhecido por processo de Haber-Bosch. Controlar as condições que afetam os diferentes equilíbrios que constituem o processo de formação destes e de outros produtos, otimizando a sua rentabilidade, é um dos objetivos da Ciência/Química e da Tecnologia para o desenvolvimento da sociedade. (nautilus.fis.uc.pt/spf/DTE/pdfs/fisica_quimica_a_11_homol.pdf Acesso em: 28.09.2012.) Considere a reação de formação da amônia N2 g 3H2 g 2NH3 g e o gráfico, que mostra a influência conjunta da pressão e da temperatura no seu rendimento. A análise do gráfico permite concluir, corretamente, que a) a reação de formação da amônia é endotérmica. b) o rendimento da reação, a 300 atm, é maior a 600°C. c) a constante de equilíbrio ( K c ) não depende da temperatura. d) a constante de equilíbrio ( K c ) é maior a 400°C do que a 500°C. e) a reação de formação da amônia é favorecida pela diminuição da pressão. 11. (Ufsj 2013) A equação química abaixo representa a dissociação do PC PC 5 g 5 PC 3 g C 2 g Para se deslocar o equilíbrio para a direita, deve-se a) adicionar um catalisador. b) diminuir a pressão do sistema. c) diminuir a concentração de PC 5 d) aumentar a concentração de C 2 www.nsaulasparticulares.com.br Página 4 de 20 12. (Ibmecrj 2013) Num recipiente fechado, de volume constante, hidrogênio gasoso reage com excesso de carbono sólido, formando gás metano, como descrito na equação: C(s) 2H2(g) CH4(g) Essa reação foi realizada em duas temperaturas, 800 a 900 K e, em ambos os casos, a concentração de metano foi monitorada, desde o inicio do processo, até certo tempo após o equilíbrio ter sido atingido. O gráfico apresenta os resultados desse experimento: Após as informações, foram feitas algumas considerações. Assinale a alternativa que indica considerações corretas: I. A adição de mais carbono, após o sistema atingir o equilíbrio, favorece a formação de mais gás metano. II. A reação de formação do metano é exotérmica. III. O número de moléculas de metano formadas é o mesmo de moléculas de hidrogênio consumidas na reação. IV. O resfriamento do sistema em equilíbrio de 900 K para 800 K provoca uma diminuição da concentração de metano. a) I b) II c) I e II d) II e III e) III 13. (Udesc 2013) Considere a seguinte reação química em equilíbrio: Co(H2O)6 C 2 rosa 2NaC Na2CoC 4 azul 6H2O ΔH 0 Esta equação representa a reação química na qual se baseiam alguns objetos decorativos que indicam alteração no tempo, principalmente com relação a mudanças na umidade relativa do ar. A superfície do objeto é revestida com sais a base de cloreto de cobalto (II), que apresenta coloração azul. Com relação a esse equilíbrio, assinale a alternativa correta. a) A diminuição da temperatura, juntamente com aumento da umidade, desloca o equilíbrio para a direita, tornando azul a superfície do objeto. b) O aumento da umidade faz com que a concentração dos íons cloreto diminua, deslocando assim o equilíbrio para a direita. c) O aumento da umidade do ar faz com que o equilíbrio se desloque para a esquerda, tornando rosa a cor do objeto. d) A diminuição da temperatura, mantendo a umidade constante, torna o objeto azul. e) O aumento da temperatura, mantendo a umidade constante, faz com que haja evaporação da água da superfície do objeto, tornando-o rosa. www.nsaulasparticulares.com.br Página 5 de 20 14. (Pucrj 2013) O NO pode ser produzido, numa certa temperatura, como indicado na equação termoquímica abaixo: 4 NH3 g 5 O2 g 4 NO g 6 H2O g H - 900 kJ Sobre a reação, é correto afirmar que: a) ela é endotérmica na formação de NO e H2O. b) ela requer 900 kJ de energia na formação de 1 mol de NO. c) em temperaturas mais baixas aumenta o rendimento da formação de NO e H 2O. d) ao alcançar o equilíbrio, a expressão da constante de equilíbrio, em função das pressões parciais, será KP = {[H2O] x [NO]} / {[O2] x [NH3]}. e) se trata de um equilíbrio heterogêneo. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Contrastes de Várzea Alegre (Composição: Zé Clementino e Luiz Gonzaga) Elegeram pra prefeito Numa só semana Quatro nobres cidadãos Meu amigo em minha terra Já pegou fogo no gelo Apagaram com carbureto Foi o maior desmantelo A partir do texto, extrato da música “Contrastes da Várzea Alegre”, responda à(s) questão(ões). 15. (Uepb 2013) Considerando que a reação é exotérmica e o princípio de Le Chatelier, qual a condição em que é possível, mesmo que não executável, permitir a partir do etino produzir carbeto de cálcio? a) Aumento da quantidade de água adicionada ao carbeto de cálcio. b) Borbulhar etino no hidróxido de cálcio e fornecimento de energia do universo ao sistema. c) Borbulhar etino no hidróxido de cálcio e fornecimento de energia do sistema ao universo. d) Fornecimento de energia do universo ao sistema. e) Fornecimento de energia do sistema ao universo. 16. (Ime 2012) Dada a reação química abaixo, que ocorre na ausência de catalisadores, H2O g C s 31,4 kcal CO g H2 g pode-se afirmar que: a) o denominador da expressão da constante de equilíbrio é H2O C . b) se for adicionado mais monóxido de carbono ao meio reacional, o equilíbrio se desloca para a direita. c) o aumento da temperatura da reação favorece a formação dos produtos. d) se fossem adicionados catalisadores, o equilíbrio iria se alterar tendo em vista uma maior formação de produtos. e) o valor da constante de equilíbrio é independente da temperatura. 17. (Fatec 2012) Para que uma transformação química esteja em estado de equilíbrio dinâmico, é necessário, entre outros fatores, que a) os reagentes e produtos sejam incolores. b) os reagentes e produtos estejam em estados físicos diferentes. c) haja liberação de calor do sistema para o ambiente. d) haja coexistência de reagentes e produtos no sistema. e) as concentrações dos produtos aumentem com o tempo. www.nsaulasparticulares.com.br Página 6 de 20 18. (Uern 2012) Os “galos do tempo” são revestidos com um sal de cobalto. O cloreto de cobalto anidro CoC 2 é azul, e o cloreto de cobalto diidratado CoC 2 2H2O é rosa. Em dias chuvosos, quando a umidade do ar é maior, o sal tende a absorver moléculas de água do ar, deixando o galo rosa. Quando a umidade diminui, o sal perde gradativamente as moléculas de água e volta a ser azul. Este brinquedo popular está relacionado à teoria de a) Oswald. b) Arrehenius. c) Le Chatelier. d) Sabatier-Sanders. 19. (Ueg 2012) Considere um recipiente fechado contendo 1,2 mol de uma espécie química AB(g), a certa temperatura. Depois de certo tempo, verificou-se que AB(g) foi decomposto em A2(g) e B2(g) até atingir o equilíbrio químico, em que se constatou a presença de 0,45 mol de B2(g). O grau de dissociação, em porcentagem, de AB(g) nas condições apresentadas é igual a: a) 25 b) 50 c) 75 d) 90 20. (Ufpr 2012) O bicarbonato de sódio é um produto químico de grande importância. Ele possui diversas aplicações, sendo largamente utilizado como antiácido, para neutralizar a acidez estomacal, e como fermento químico, na produção de pães, bolos etc. Nos EUA, a produção industrial do bicarbonato de sódio utiliza o método de extração do mineral Trona. Já no Brasil e vários países da Europa, o bicarbonato de sódio é produzido industrialmente pelo Processo Solvay, um dos poucos processos industriais não catalíticos. Esse processo consiste em duas etapas. Na primeira, a salmoura é saturada com amônia. Na segunda, injeta-se gás carbônico na salmoura saturada, o que provoca a precipitação do bicarbonato de sódio. As duas etapas podem ser descritas pelas duas equações a seguir: NH (aq) OH- (aq) • NH3 (g) H2 0( ) 4 H 30,6 kJ.mol 1 • CO2 (g) OH- (aq) Na+ (aq) NaHCO3 (s) 1 H 130 kJ.mol Sobre essas etapas, responda: a) Por que se adiciona amônia na primeira etapa do processo? b) Utilizando as informações fornecidas e os conceitos do Princípio de Le Châtelier, que condições experimentais de temperatura e pressão favorecerão maior eficiência do processo nas duas etapas? www.nsaulasparticulares.com.br Página 7 de 20 21. (Ufsm 2012) A maçã é apreciada pelos cantores, pois ajuda na limpeza das cordas vocais. O aroma das maçãs pode ser imitado adicionando-se acetato de etila, CH3COOCH2CH3, aos alimentos. O acetato de etila pode ser obtido a partir da reação de esterificação: CH3COOH(aq) HOCH2CH3(aq) CH3COOCH2CH3(aq) H2O( ) Na temperatura de 25°C, o valor da constante de equilíbrio, K c é 4,0. Marque verdadeira (V) ou falsa (F) nas seguintes afirmações: ( ( ( ( ( ) A adição de acetato de etila aumenta a Kc. ) A adição de um catalisador diminui a Kc. ) A adição de acetato de etila desloca o equilíbrio no sentido de formação dos reagentes. ) A adição de ácido acético não desloca o equilíbrio. ) A adição de ácido acético não altera a Kc. A sequência correta é a) F – F – V – F – V. b) V – V – F – F – V. c) F – V – V – V – F. d) V – F – F – F – V. e) F – V – F – V – F. 22. (Uepg 2012) Considere o seguinte sistema em equilíbrio: 2 H2S(g) 3 O2(g) 2 H2O( ) 2 SO2(g) H 247,5 kcal Assinale o que for correto, quando o equilíbrio for alterado. 01) A remoção de H2S proporcionará um aumento na concentração de SO 2. 02) O aumento da temperatura proporcionará uma diminuição na concentração de SO 2 produzido na reação. 04) O aumento na pressão deslocará o equilíbrio no sentido dos produtos aumentando a concentração de SO2. 08) A adição de O2 levará a um aumento na concentração de SO 2. 16) A presença de um catalisador não influenciará na concentração de SO 2 produzido. 23. (Ufrgs 2012) A constante de equilíbrio da reação CO(g) + 2H2(g) CH3OH(g) tem o valor de 14,5 a 500 K. As concentrações de metanol e de monóxido de carbono foram medidas nesta temperatura em condições de equilíbrio, encontrando-se, respectivamente, 0,145 mol.L-1 e 1 mol.L-1. Com base nesses dados, é correto afirmar que a concentração de hidrogênio, em mol.L-1, deverá ser a) 0,01. b) 0,1. c) 1. d) 1,45. e) 14,5. www.nsaulasparticulares.com.br Página 8 de 20 24. (Fgv 2012) A produção de suínos gera uma quantidade muito grande e controlada de dejetos, que vem sendo empregada em bioconversores para geração de gás metano. O metano, por sua vez, pode ser utilizado para obtenção de gás H2 . Em uma reação denominada reforma, o metano reage com vapor-d’água na presença de um catalisador formando hidrogênio e dióxido de carbono de acordo com o equilíbrio CH4 (g) H2O(g) 3H2 (g) CO2 (g) H 0. O deslocamento do equilíbrio no sentido da formação do H2 é favorecido por: I. aumento da pressão; II. adição do catalisador; III. aumento da temperatura. É correto apenas o que se afirma em a) I. b) I e II. c) II. d) II e III. e) III. 25. (Udesc 2012) Considerando a seguinte reação em equilíbrio: N2O4 g 2NO2 g H0 58,0 kJ Assinale a alternativa incorreta. a) A diminuição da temperatura deslocará o equilíbrio para a direita. b) A adição de N2O4 g deslocará o equilíbrio para a direita. c) O aumento do volume deslocará o equilíbrio para a direita. d) A adição de NO2 g deslocará o equilíbrio para a esquerda. e) O aumento da pressão total pela adição de N2 g não deslocará o equilíbrio. 26. (Mackenzie 2012) O equilíbrio químico estabelecido a partir da decomposição do gás amônia, ocorrida em condições de temperatura e pressão adequadas, é representado pela N2(g) 3H2(g). Considerando que, no início, foram adicionados 10 equação química 2NH3(g) mol de gás amônia em um recipiente de 2 litros de volume e que, no equilíbrio, havia 5 mol desse mesmo gás, é correto afirmar que a) ao ser estabelecido o equilíbrio, a concentração do gás N 2 será de 1,25 mol/L. b) foram formados, até ser estabelecido o equilíbrio, 15 mol de H 2(g). c) a concentração do gás amônia no equilíbrio será de 5 mol/L. d) haverá, no equilíbrio, maior quantidade em mols de gás amônia do que do gás hidrogênio. e) a concentração do gás hidrogênio no equilíbrio é 2,5 mol/L. www.nsaulasparticulares.com.br Página 9 de 20 27. (Ufsm 2012) O poliéster é um polímero sintético utilizado na confecção das roupas de bailarinos, pois esse material origina fibras de alta resistência à tração. Ele é obtido através da reação do ácido tereftálico com o etileno glicol: Assinale a alternativa que representa, qualitativamente, a variação no equilíbrio da concentração do poliéster com a temperatura. a) b) c) d) e) www.nsaulasparticulares.com.br Página 10 de 20 TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: TEXTO I No Konso [Etiópia], o homem carrega água apenas nas duas ou três semanas subsequentes ao nascimento de seu bebê. Garotos pequenos pegam água também, mas apenas até os 7 ou 8 anos. Essa regra é seguida à risca – por homens e mulheres. “Se garotos mais velhos carregam água, as pessoas começam a fofocar que a mãe deles é preguiçosa”, diz Aylito. A reputação de uma mulher do Konso, diz ela, assenta-se no trabalho duro. “Se eu ficar sentada em casa e não fizer nada, ninguém vai gostar de mim. Mas, se eu correr para cima e para baixo com 45 litros de água, eles dirão que sou uma mulher sábia que trabalha duro”. Lemeta, tímido, para na casa de Aylito Binayo e pede permissão ao marido dela, Guyo Jalto, para checar seus galões. Jalto leva-o até a palhoça onde eles são guardados. Lemeta abre a tampa de um deles e cheira, balançando a cabeça em aprovação – a família está usando WaterGuard, um aditivo à base de cloro. Uma tampinha cheia do produto purifica um galão de água. O governo passou a distribuir WaterGuard logo no começo da mais recente epidemia de diarreia. Lemeta também verifica se a família possui uma latrina e fala aos moradores sobre as vantagens de ferver a água de beber, lavar as mãos e banhar-se duas vezes por semana. (Adaptado de: ROSENBERG, Tina. O fardo da sede. Revista National Geographic. ed.121, 2010. Disponível em: <http://viajeaqui.abril.com.br/national-geographic/edicao-121/busca-agua-propria542206.shtml?page=3>. Acesso em: 3 ago. 2011.) TEXTO II A família de Aylito trata a água com o WaterGuard (WG), que consiste em uma solução aquosa de hipoclorito de sódio (2,5% m/v). O NaC O é um forte oxidante que se dissocia em água, conforme as equações [Eq.1] e [Eq.2] a seguir. NaC O(s) Na(aq) C O(aq) [Eq.1] C O(aq) H2O HC O(aq) HO(aq) [Eq.2] Para uma ação desinfetante adequada, há necessidade de, no mínimo, 2 mg/L de cloro residual (HC O(aq) e C O(aq) ) na água. Dados: 17 35,5 C 11 8 1 23 Na 16 O 1H 28. (Uel 2012) Sabe-se que o composto de cloro com ação antimicrobiana é o ácido hipocloroso (HC O) . A preparação de soluções desinfetantes comerciais envolve a completa dissolução de hipoclorito de sódio em água [Eq.1]. Nestas condições, o ânion hipoclorito dissolvido é parcialmente convertido em ácido hipocloroso (HC O) estabelecendo um equilíbrio [Eq.2]. Com base no enunciado e nos textos (I e II), assinale a alternativa correta. a) A adição de na solução resultará na diminuição da concentração de HC O(aq) . b) A adição de HC na solução resultará na diminuição da concentração de HC O(aq) . c) A diminuição da concentração de HO(aq) da solução resultará na diminuição da concentração de HC O(aq) . d) A diminuição do pH da solução resultará na diminuição da concentração de HC O(aq) . e) O aumento ou diminuição do pH não altera a concentração de HC O(aq) . www.nsaulasparticulares.com.br Página 11 de 20 TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: As estalactites são formações que ocorrem em tetos de cavernas, ao longo dos anos, em função da decomposição do bicarbonato de cálcio dissolvido na água que, após evaporação desta, leva à cristalização do carbonato de cálcio, segundo a equação química 1, representada abaixo. Equação 1: Ca HCO3 2 aq CaCO3 s H2O g CO2 g A dissolução de CaCO3 s em água (equação química 2) é muito baixa e é uma das etapas de formação de estalactite. A dissociação iônica do carbonato de cálcio está representada na equação química 3. Equação 2: CaCO 3 s Equação 3: CaCO3aq CaCO 3 aq Ca2aq CO32–aq 29. (Uepa 2012) Analisando as reações de equilíbrio representadas pelas equações 2 e 3, a alternativa correta é: a) na equação 2, a velocidade de dissolução é maior do que a de precipitação. b) na equação 3, a adição de CaCO desloca o equilíbrio para a direita. 3 aq 2 Ca2aq CO32–aq c) a constante de equilíbrio K c da equação 3 é Kc CaCO3 aq CaCO3 aq d) a constante de equilíbrio K c da equação 3 é Kc Ca2 CO2 – aq 3 aq e) na equação 2, a velocidade de dissolução é diferente da de precipitação. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Com base no texto abaixo, responda à(s) questão(ões). “Em nossos lares, a corrosão é responsável pela deterioração de utensílios e eletrodomésticos. Nas indústrias, a corrosão acarreta problemas ligados aos custos de manutenção e substituição de equipamentos, perda de produtos e impactos ambientais decorrentes de vazamentos em tanques e tubulações corroídas, sem contar as vidas humanas postas em risco em acidentes e explosões.” (Merçon, F.; Guimarães, P. I. C.; Mainier, F. B. Sistemas Experimentais para o Estudo da Corrosão em Metais. Química Nova na Escola, 33(1), 2011). Uma das equações químicas não-balanceadas que podem descrever o processo de corrosão em uma amostra de ferro é Fe O2 Fe2O3 H0f 196 kcal / mol . 30. (Uepb 2012) Baseado na equação química abaixo e considerando que a hemoglobina, presente no sangue, pode sofrer alteração da quantidade de oxigênio, e, por este motivo, pode conter maior quantidade de oxihemoglobina ou de desoxihemoglobina, qual deve ser o efeito na hemoglobina de um indivíduo que mora em uma região no nível do mar se estiver em um pico de montanha? HbO2 (aq) CO2 (g) HbCO2 (aq) O2 (g) a) O equilíbrio se desloca para o aumento da quantidade de desoxihemoglobina. b) O equilíbrio se desloca para o aumento da quantidade de oxihemoglobina. c) A quantidade de oxigênio absorvido pelo organismo é a mesma nos dois locais. d) A molécula de hemoglobina se oxigena mais no alto da montanha. e) Há um aumento do pH do sangue. www.nsaulasparticulares.com.br Página 12 de 20 Gabarito: Resposta da questão 1: [A] De acordo com o Princípio de Le Chatelier, a adição do íon comum de cloreto irá deslocar o equilíbrio para o sentido dos reagentes, ou seja, para a esquerda. Resposta da questão 2: [E] Um aumento na temperatura diminui a concentração de gás carbônico na água (a solubilidade de um gás diminui com a elevação da temperatura). O aumento da concentração de CO2 (aq) aumenta a acidez do meio, pois desloca o equilíbrio da etapa 2 para a direita, consequentemente elevando a concentração de cátions H (aq). Deslocamento para a direita HCO3 (aq) H (aq) CO2 (aq) H2O( ) (etapa 2) Elevação da concentração Resposta da questão 3: [D] Teremos: Exotérmica diminuição da temperatura 2 NH3(g) N2(g) 3 H2(g) Endotérmica elevação da temperatura ΔH 22 kcal; A elevação da temperatura diminui o rendimento do produto. Resposta da questão 4: [E] A constante KC para esse processo, calculada a uma dada temperatura T, é 4. A 2(g) B2(g) 2 AB(g) 0,10mol / L 0,10mol / L 0,05 mol / L 0,05 mol / L 0,10 mol / L 0,05 mol / L 0,05 mol / L 0,10 mol / L K eq 2 0 (início) (durante) (equilíbrio) 2 [AB] (0,10) 4 [A 2 ][B2 ] 0,05 0,05 A concentração da espécie A2(g) no equilíbrio é de 0,05 mol/L. Um aumento de temperatura faria com que o equilíbrio do processo fosse deslocado no sentido da reação direta (processo endotérmico). endotérmico; T 2AB A 2(g) B2(g) exotérmico; T ΔH 0 www.nsaulasparticulares.com.br Página 13 de 20 Resposta da questão 5: [A] O Kc da reação inversa será: 1 1 K' 16,66 Kc 6 102 Resposta da questão 6: 01 + 02 + 08 = 11. [01] Correta. Pois todo o reagente da combustão será consumido no processo. [02] Correta. Pois v1 = v2, condição para que ocorra o equilíbrio. [04] Incorreta. Pois o equilíbrio que se estabelece é um equilíbrio dinâmico. [08] Correta. aA bB cC dD Kc [C]c [D]d [A]a [B]b [16] Correta. Uma constante de equilíbrio alta indica que a reação inversa prevalece sobre a direta. [32] Incorreta. O equilíbrio se desloca no sentido de formação dos produtos caso seja aumentada a concentração dos reagentes. Resposta da questão 7: 02 + 04 + 16 = 22. 01) Falsa. A adição de NO provoca aumento da velocidade da reação inversa, o que acarretará deslocamento de equilíbrio para a esquerda. Esse deslocamento provocará diminuição na quantidade de água, pois estimulará seu consumo. 02) Verdadeira. O deslocamento para a esquerda provoca aumento na produção de O 2, aumentando sua concentração. 04) Verdadeira. A remoção de O2 provocará deslocamento para a direita, de acordo com o princípio de Le Chatelier. Esse deslocamento provocará aumento na concentração de NH 3. 08) Falsa. O valor de Kc somente será alterado por mudanças de temperatura no sistema. 16) Verdadeira. A remoção de NO causa deslocamento para a direita, o que estimulará o consumo de NH3. Resposta da questão 8: [C] Teremos: desloca para a direita 3 5Ca2 Ca5 PO4 3 OH s H2O aq 3PO4 aq OH aq H do limão diminui a concentração 3 5Ca2 Ca5 PO4 3 OH s H2O aq 3PO4 aq OH aq desloca para a esquerda aumento na concentração Sacarose não pertence ao equilíbrio e sua adição não desloca o equilíbrio. www.nsaulasparticulares.com.br Página 14 de 20 Resposta da questão 9: [D] O equilíbrio será atingido quando a velocidade de evaporação se igualar à velocidade de condensação. Resposta da questão 10: [D] [NH3 ]2 é maior a 400°C do que a 500°C, conforme o A constante de equilíbrio K c 3 [N ][H ] 2 2 gráfico demonstra. Resposta da questão 11: [B] Para se deslocar o equilíbrio para a direita, deve-se diminuir a pressão do sistema (pressão e volume são grandezas inversamente proporcionais): diminuição da pressão PC PC 5 g 3 g C 2 g aumento 1 mol 1 volume da pressão 2 mols 2 volumes www.nsaulasparticulares.com.br Página 15 de 20 Resposta da questão 12: [B] A reação de formação do metano é exotérmica, pois, verifica-se pelo gráfico que a concentração de metano é maior a 800 K do que a 900 K: Resposta da questão 13: [C] Teremos: Co(H2O)6 C 2 2NaC Na2CoC esquerda azul rosa 4 6H2O ΔH 0 aumento da concentração Como a reação direta é endotérmica, uma elevação na temperatura do sistema desloca o equilíbrio para a direita, tornando o objeto azul. Como a reação inversa é exotérmica, uma diminuição na temperatura do sistema desloca o equilíbrio para a esquerda, tornando o objeto rosa. Resposta da questão 14: [C] Comentários das alternativas: [A] Falsa. O sinal negativo da variação de entalpia refere-se a uma reação exotérmica. [B] Falsa. 900 kJ de energia são liberados na formação de 4 mols de NO(g). [C] Verdadeira. Como a reação direta é exotérmica, ela é favorecida pela diminuição de temperatura do sistema, isto é, uma diminuição na temperatura desloca o equilíbrio para a direita. [D] Falsa. A expressão correta da constante de equilíbrio em função das pressões é: Kp pNO4 pH2O6 . pNH34 pO25 [E] Falsa. O equilíbrio é homogêneo, pois apresenta todos os seus constituintes na mesma fase, gasosa. www.nsaulasparticulares.com.br Página 16 de 20 Resposta da questão 15: [B] Teremos: CaC2(s) 2H2O( reação exotérmica ) Ca(OH)2(aq) C2H2(g) calor reação endotérmica carbeto de cálcio hidróxido de cálcio gás acetileno (etino) O borbulhamento de etino desloca o equilíbrio para a esquerda (no sentido da produção do carbeto de cálcio). Como a reação direta é exotérmica (libera calor), conclui-se que a inversa é endotérmica, isto significa que ela absorve energia. Resposta da questão 16: [C] [CO] [H2 ] [H2O] A adição de monóxido de carbono (CO) desloca o equilíbrio para a esquerda. A partir da observação da reação: H2O g C s 31,4 kcal CO g H2 g . K equilíbrio Conclui-se que ocorre absorção de energia (31,4 kcal) no sentido da esquerda para a direita, logo o equilíbrio pode ser deslocado neste sentido com o aquecimento do sistema. Catalisador não desloca equilíbrio, pois favorece tanto a reação direta quanto a indireta. O valor da constante de equilíbrio depende da temperatura do sistema. Resposta da questão 17: [D] Num equilíbrio dinâmico as concentrações dos reagentes e dos produtos são constantes, pois a velocidade da reação direta é igual à velocidade da reação inversa. Resposta da questão 18: [C] Este brinquedo popular está relacionado à teoria de Le Chatelier: CoC 2 2H2O CoC 2 .2H2O azul rosa Resposta da questão 19: [C] Teremos: A2 2AB 1,2 mol 0 Gasta B2 0 (início) Forma Forma 2 0,45 mol 0,45 mol 0,45 mol (durante) 0,3 mol 0,45 mol 0,45 mol (equilíbrio) 1,2 mol 100 % 0,9 mol p p 75 % www.nsaulasparticulares.com.br Página 17 de 20 Resposta da questão 20: a) Adicionando-se amônia, o primeiro equilíbrio desloca para a direita: desloca para a direita NH4+ (aq) OH- (aq) NH3 (g) H2O( ) Amônia Hidróxido Consequentemente aumenta a concentração do ânion hidróxido e o segundo equilíbrio, também, desloca para a direita e a formação do NaHCO3 é favorecida. desloca para a direita NaHCO3 (s) CO2 (g) OH- (aq) Na+ (aq) Hidróxido b) A diminuição da temperatura favorece a reação exotérmica. Neste caso os dois equilíbrios são favorecidos e deslocam para a direita (reações exotérmicas). A elevação da pressão favorece o deslocamento de equilíbrio no sentido da reação que produz menor número de mols de gás, ou seja, menor volume. Neste caso os dois equilíbrios são favorecidos e deslocam para a direita. desloca para a direita NH4+ (aq) OH- (aq) NH3 (g) H2O( ) zero mol de gás ou menor volume 1 mol de gás ou maior volume desloca para a direita CO2 (g) OH- (aq) Na+ (aq) 1 mol de gás ou maior volume NaHCO3 (s) zero mol de gás ou menor volume Resposta da questão 21: [A] Análise das afirmações: FALSA. O único fator capaz de alterar uma constante de equilíbrio é a temperatura. FALSA. Como foi explicado acima, o único fator capaz de alterar K C é a temperatura. VERDADEIRA. De acordo com o Princípio de Le Chatelier, uma adição de acetato de etila (produto) causa deslocamento no sentido de um maior consumo desse produto, favorecendo assim a produção de reagente, ou seja, deslocando o sistema para a esquerda. FALSA. A adição de ácido acético (reagente) provocará um deslocamento no sentido da formação e produtos. VERDADEIRA. O único fator que afeta KC é a mudança de temperatura. A adição de ácido acético desloca o equilíbrio, mas mantendo o valor da constante. Resposta da questão 22: 02 + 04 + 08 + 16 = 30. A remoção de H2S proporcionará uma diminuição na concentração de SO 2, pois o equilíbrio será deslocado para a esquerda. 2 H2O( ) 2 SO2(g) 2 H2S(g) 3 O2(g) deslocamento remoção O aumento da temperatura proporcionará uma diminuição na concentração de SO 2 produzido na reação, pois o equilíbrio será deslocado para a esquerda. T exotérmico 2 H2O( ) 2 SO2(g) 2 H2S(g) 3 O2(g) endotérmico T H 247,5 kcal sentido direto O aumento na pressão deslocará o equilíbrio no sentido do menor volume, ou seja, para a direita. www.nsaulasparticulares.com.br Página 18 de 20 2 H2S(g) 3 O2(g) 2 H2O( ) 2 SO2(g) 5 volumes 2 volumes 5 vol 2 vol A adição de O2 levará a um aumento na concentração de SO2, pois deslocará o equilíbrio para a direita. 2 H2S(g) deslocamento 2 H2O( ) 2 SO2(g) 3 O2(g) aumento da concentração Catalisador não desloca equilíbrio. Resposta da questão 23: [B] A expressão da constante de equilíbrio é: K Logo: [H2 ] [CH3OH] [CO] [H2 ]2 [CH3OH] [CO] K Substituindo os valores dados, teremos: [H2 ] 0,145 0,1mol L 1 14,5 Resposta da questão 24: [E] O catalisador não desloca o equilíbrio. O aumento da pressão desloca o equilíbrio para a esquerda, no sentido do menor número de mols: 3H2 (g) CO2 (g) CH4 (g) H2O(g) 2 mols Elevação da pressão (esquerda) 4 mols O deslocamento do equilíbrio no sentido da formação do H2 é favorecido pelo aumento da temperatura, pois a reação é endotérmica (H 0). Resposta da questão 25: [A] A diminuição de temperatura num sistema reversível em equilíbrio favorece a reação exotérmica. Nesse caso, podemos observar, pelo valor da variação de entalpia, que a reação direta é endotérmica e a inversa é exotérmica. Portanto, uma diminuição de temperatura nesse sistema provocará deslocamento para a esquerda, favorecendo a produção do reagente N 2O4. Resposta da questão 26: [A] Teremos: www.nsaulasparticulares.com.br Página 19 de 20 [NH3(g) ]início 10 mol / L 5,0 mol / L 2 [NH3(g) ]equilíbrio 2NH3(g) 5,0 mol / L 5 mol / L 2,5 mol / L 2 N2(g) 0 3H2(g) 0 (início) 2,5 mol / L 1,25 mol / L 3,75 mol / L (durante) 2,5 mol / L 1,25 mol / L 3,75 mol / L (equilíbrio) Conclusão: [N2 ]equilíbrio 1,25 mol / L. Resposta da questão 27: [E] Sabemos que num sistema reversível a variação de temperatura provoca deslocamentos, isto é, favorece a produção de produtos ou reagentes. De maneira geral, observa-se que um aumento na temperatura do sistema provocará favorecimento da reação endotérmica (aquela que absorve calor). No caso em questão, a reação endotérmica é a inversa, o que pode ser verificado pelo sinal negativo da variação e entalpia. Assim, o aumento de temperatura provocará um deslocamento no sentido da formação de reagentes, isto é, haverá consumo do poliéster. Por isso o gráfico correto encontra-se na alternativa [E]. Resposta da questão 28: [A] Com a adição de NaOH (Na+ e OH-) o equilíbrio NaC O(s) Na(aq) C O(aq) deslocará para esquerda ocorrendo a diminuição da espécie C O(aq) . Resposta da questão 29: [B] Na equação 3, a adição de CaCO desloca o equilíbrio para a direita: 3 aq vd Ca2 CO2 – CaCO 3 aq 3 aq aq vi Direita v d vi Resposta da questão 30: [A] Num pico de montanha a concentração de gás oxigênio é menor, logo: desloca para a direita HbO2 (aq) CO2 (g) oxihemoglobina HbCO2 (aq) desoxihemoglobina O2 (g) diminui Conclusão: o equilíbrio se desloca para a direita, ocorre o aumento da quantidade de desoxihemoglobina. www.nsaulasparticulares.com.br Página 20 de 20