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Química 2

23

3ª Série do Ensino Médio e Pré-Vestibular

Módulo 10: Cinética Química

A T I V I D A D E III

1. (CESGRANRIO) Um forno a gás consome 112 litros debutano, por hora, medidos nas CNTP. Nas mesmas condi-ções, a velocidade de formação do dióxido de carbono resul-tante da combustão completa do butano é:

a) 22,4 litros/hora. d) 8,8 ⋅⋅⋅⋅⋅ 1024 u/hora.

b) 20 mols/hora. e) 88 g/hora.

c) 6,0 ⋅⋅⋅⋅⋅ 1023 molécula/hora.

2. (ESPCEX-SP) O air bag, dispositivo de segurança usadoem automóveis, é inflado pelo gás nitrogênio, produzido se-gundo a reação

6 NaN3(s)

+ 2 Fe2O

3(s) → 2 Na

2O

2(s) + 4 Fe

(s) + 9 N

2(g)

No caso da expansão desse equipamento se completar com42,0 g de gás nitrogênio e da velocidade de consumo de NaN

3ser de 20 mol/s, o tempo em segundos necessário para a re-ferida expansão será:

Dado: massa molar (g/mol): N = 14, Na = 23, O = 16, Fe = 56a) 0,05. d) 0,075.b) 0,025. e) 0,09.c) 0,06.

3. (ITA/2009) Considere a reação química representada pelaseguinte equação:

4 NO2(g) + O

2(g) → 2 N

2O

5(g)

Num determinado instante de tempo t da reação, verifica-seque o oxigênio está sendo consumido a uma velocidade de2,4 . 10−2 mol L−1 s−1. Nesse tempo t, a velocidade de consu-mo de NO

2 será de:

a) 6,0 ⋅⋅⋅⋅⋅ 10−3 mol L−1s−1. d) 4,8 ⋅⋅⋅⋅⋅ 10−2 mol L−1 s−1.

b) 1,2 ⋅⋅⋅⋅⋅ 10−2 mol L−1s−1. e) 9,6 ⋅⋅⋅⋅⋅ 10−2 mol L−1 s−1.

c) 2,4 ⋅⋅⋅⋅⋅ 10−2 mol L−1s−1.

Considerando-se essas informações, é correto afirmar que:

a) a concentração do princípio ativo, na temperatura I, após

5 anos, é de 3 g/L.

5. (PUC-SP) Considere o experimento realizado para estudar areação de Ca e Li com água:– pesou-se 0,05g de cada metal e fez-se separadamente a

reação com água em excesso;– mediu-se o volume de hidrogênio liberado a cada 15 se-

gundos.Com os dados obtidos, construiu-se o gráfico abaixo.

Sabendo-se que o volume molar do H2, nas condições do

experimento é de 2 litros, assinale a afirmativa incorreta.a) A curva A refere-se a Li e a curva B ao Ca.b) As velocidades das duas reações não são constantes.c) A velocidade média de produção de hidrogênio é maior

na reação de Ca com água.d) A relação entre as quantidades de Li e Ca, em mols, deverá

ser de 2 : 1, para produzir a mesma massa de hidrogênio.e) A relação entre as massas de Ca e de Li deverá ser de

20 : 7, para que, em iguais condições de T e P, os volu-mes de hidrogênio liberados sejam iguais.

6. (FUVEST/2009) Pilocarpina (P) é usada no tratamento doglaucoma. Em meio alcalino, sofre duas reações simultâne-as: isomerização, formando iso-pilocarpina ( i − P) e hidrólise,com formação de pilocarpato (PA−−−−−). Em cada uma dessasreações, a proporção estequiométrica entre o reagente e oproduto é de 1 para 1.Num experimento, a 25°C, com certa concentração inicialde pilocarpina e excesso de hidróxido de sódio, foram obti-das as curvasde concentra-ção de i − P ePA− em funçãodo tempo, re-gistrada no grá-fico ao lado.

4. (UFMG/2010) Define-se o prazo de validade de um medi-camento como o tempo transcorrido para decomposição de10% do princípio ativo presente em sua formulação.Neste gráfico, está representada a variação de concentra-ção do princípio ativo de um medicamento, em função dotempo, nas temperaturas I e II:

b) a temperatura II é menor que a temperatura I.c) o prazo de validade, na temperatura I, é maior.d) o prazo de validade, na temperatura II, é de 22 anos.

24

3a Série do Ensino Médio e Pré-Vestibular

Que modificação deveria ser feita no procedimento para ob-ter resultados experimentais mais adequados ao objetivo pro-posto?a) Manter as amostras à mesma temperatura em todos os

experimentos.b) Manter iguais os tempos necessários para completar as

transformações.c) Usar a mesma massa de catalisador em todos os experi-

mentos.d) Aumentar a concentração dos reagentes A e B.e) Diminuir a concentração do reagente B.

temperatura °C 15 20 30 10

massa de catalisador (mg) 1 2 3 4

concentração inicial de A (mol/L) 0,1 0,1 0,1 0,1

concentração inicial de B (mol/L) 0,2 0,2 0,2 0,2

tempo decorrido até que atranformação se completasse (em

segundos)

47 15 4 18

1 2 3 4

Número do experimento

8. (FUVEST/2010) Um estudante desejava estudar experimen-talmente, o efeito da temperatura sobre a velocidade de umatransformação química. Essa transformação pode ser repre-sentada por:

Após uma série de quatro experimentos, o estudante repre-sentou os dados obtidos em uma tabela:

A + B P—————→catalisador

7. (UNICAMP/2011) Dentro do programa europeu NR2C (New

Road Constructions Concepts), um tipo de cimento que con-

tém TiO2 foi desenvolvido e aplicado em pavimentos de ci-

dades como Hengelo (Holanda) e Antuérpia (Bélgica). Esse

TiO2 presente na superfície do pavimento promove a trans-

formação dos compostos NOx emitidos pelos automóveis.

Simplificadamente, os NOx, ao entrarem em contato com o

TiO2 da superfície e na presença de luz, são transformados

em nitrato, que é absorvido pelo pavimento. Resultados re-

centes mostraram que houve uma redução desses poluentes

no ar próximo ao pavimento em até 45%, em comparação

com o ar sobre o pavimento onde não houve a adição do TiO2.

a) Dê a fórmula das substâncias que compõem esses NOx e

explique como eles se formam no caso dos automóveis.

b) De acordo com as informações do texto e o conhecimen-

to químico, cite dois aspectos que poderiam diminuir a

eficiência do dispositivo, quando ele estiver sendo utili-

zado na redução dos NOx emitidos. Explique cada caso.

Considere que, decorridos 200 s, a reação se completou, comconsumo total do reagente pilocarpina.a) Para os tempos indicados na tabela da folha de respos-

tas, complete a tabela com as concentrações de i – P ePA–.

b) Complete a tabela com as concentrações do reagente P.c) Analisando as curvas do gráfico, qual das duas reações,

a de isomerização ou a de hidrólise, ocorre com maiorvelocidade? Explique.

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9. (FUVEST/2007) O Brasil é campeão de reciclagem de

latinhas de alumínio. Essencialmente, basta fundi-las, sen-

do, entretanto, necessário compactá-las, previamente, em

pequenos fardos. Caso contrário, o alumínio queimaria no

forno, onde tem contato com oxigênio do ar.

a) Escreva a equação química que representa a queima do

alumínio.

b) Use argumentos de cinética química para explicar por

que as latinhas de alumínio queimam, quando jogadas

diretamente no forno, e por que isso não ocorre, quando

antes são compactadas?

Uma latinha de alumínio vazia pode ser quebrada em

duas partes, executando-se o seguinte experimento:

– Com uma ponta metálica, risca-se a latinha em toda a

volta, a cerca de 3 cm do fundo, para remover o re-

vestimento e expor o metal.

– Prepara-se uma solução aquosa de CuCl2, dissolven-

do-se 2,69 g desse sal em 100 mL de água. Essa solu-

ção tem cor verde-azulada.

– A latinha riscada é colocada dentro de um copo de

vidro, contendo toda a solução aquosa de CuCl2, de

tal forma a cobrir o risco. Mantém-se a latinha imersa,

colocando-se um peso sobre ela.

Após algum tempo, observa-se total descoramento da

solução e formação de um sólido floculoso

avermelhado tanto sobre o risco, quanto no fundo da

latinha. Um pequeno esforço de torção sobre a latinha

a quebra em duas partes.

c) Escreva a equação química que representa a transforma-

ção responsável pelo enfraquecimento da latinha de alu-

mínio.

d) Calcule a massa total do sólido avermelhado que se for-

mou no final do experimento, ou seja, quando houve to-

tal descoramento da solução.

Dados: Massas Molares (g/mol):

Cu = 63,5; Cl = 35,5

10. (UFMG) Em dois experimentos, soluções de ácido clorídrico

foram adicionados a amostras idênticas de magnésio

metálico. Em ambos os experimentos, o magnésio estava

em excesso e a solução recobria inteiramente esse metal. O

gráfico abaixo representa, para cada experimento, o volume

total de hidrogênio desprendido em função do tempo.

Com relação a esses experimentos, assinale a afirmativa falsa.

a) A concentração do ácido no experimento I é igual a zero

no tempo t = 80s.

b) A concentração do ácido usado no experimento I é me-

nor do que a do ácido usado no experimento II.

c) O volume de ácido usado no experimento II é maior do

que o volume usado no experimento I.

d) O volume total produzido de hidrogênio, no final dos

experi mentos, é maior no experimento II do que no I.

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Concentrações Iniciais

(mol/L)

Experimento H2O

2I– H+ Tempo (s)

I 0,25 0,25 0,25 56

II 0,17 0,25 0,25 87

III 0,25 0,25 0,17 56

IV 0,25 0,17 0,25 85

12. (FUVEST) Em solução aquosa ocorre a transformação: H

2O

2 + 2 I– + 2 H+ → 2 H

2O + I

2Em quatro experimentos, mediu-se o tempo decorrido paraa formação de mesma concentração de I

2, tendo na mistura

de reação as seguintes concentrações iniciais de reagentes:

Esses dados indicam que a velocidade da reação considera-da depende apenas da concentração de:

a) H2O

2 e I–. d) H+.

b) H2O

2 e H+. e) I–.

c) H2O

2.

11. (FUVEST/2012) Ao misturar acetona com bromo, na presen-ça de ácido, ocorre a transformação representada pela equa-ção química.

Dentre as substâncias presentes nessa mistura, apenas o bromopossui cor e, quando este reagente for totalmente consumido,a solução ficará incolor. Assim sendo, a velocidade da reaçãopode ser determinada medindo-se o tempo decorrido até o de-saparecimento da cor, após misturar volumes definidos de so-luções aquosas de acetona, ácido e bromo, de concentraçõesiniciais conhecidas. Os resultados de alguns desses experi-mentos estão na tabela apresentada na página de resposta.a) Considerando que a velocidade da reação é dada por

complete a tabela apresentada na página de resposta.

b) A velocidade da reação é independente da concentraçãode uma das substâncias presentes na mistura. Qual é essasubstância? Justifique sua resposta.

concentração inicial do Br2

tempo para desaparecimento da cor

13. (UFRJ/RJ) A expressão da velocidade de uma reação deveser determinada experimentalmente, não podendo, em geral,ser predita diretamtente a partir dos coeficientesestequiométricos da reação.

O gráfico anterior apresenta dados experimentais que possi-

bilitam a obtenção da expressão da velocidade da seguinte

reação:

2 ICl(g)

+ H2(g)

→ I2(g)

+ 2 HCl(g)

a) Escreva a expressão da velocidade desta reação.

b) Calcule o número de mols de cada produto ao final da

reação apresentada se, no início, há 3 mol de cada

reagente.

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15. (UERJ/RJ)A reação expressa pela equação,

x X + y Y → z Z + w W

foi realizada em diversas experiências nas quais se manteve

constante a temperatura.As velocidades de reação foram me-

didas, variando-se a concentração molar de um dos reagentes

e mantendo-se a do outro constante. Os resultados obtidos

estão representados no gráfico abaixo:

Curva I : [y] constante e [x] variável

Curva II : [x] constante e [y] variável

Em função dos dados apresentados,

a) determine a ordem da reação em relação aos reagentes X

e Y, respectivamente.

b) calcule o número de vezes em que a velocidade da rea-

ção aumenta quando se duplica a concentração molar de

Y e se triplica a concentração molar de X.

14. O gráfico a seguir foi obtido alterando-se a concentração decada reagente em mol/L, enquanto as concentrações dos de-mais permaneciam constantes e medindo-se a velocidade dareação em mol/L.s. Um gráfico que representa esses experi-mentos é dado a seguir:

a) Determine a ordem da reação para os componentes A, Be C.

b) Determine a ordem da reação.c) Escreva a equação (lei) da velocidade.

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ANOTAÇÕES:

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O R I E N TA Ç Õ E S DE ESTUDO

QUÍMICA 2 - MÓDULO 10 - ORIENTAÇÕES DE ESTUDOS E GABARITOS

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G A B A R I TO S

QUÍMICA 2 - MÓDULO 10 ATIVIDADE III

1. Alternativa B 2. Alternativa A

3. Alternativa E 4. Alternativa C

5. Alternativa C

b) Fatores que poderiam diminuir a eficiência do catalisador TiO2:

– Ausência de luz (de acordo com o texto, a reação ocorre napresença da luz).

– Utilização de barreira física, por exemplo, uma película de mate-rial, que impedisse o contato entre o dispositivo e os gases NOx.

8. Alternativa C

7. a) Fórmula das substâncias que compõem o NOx:

NO e NO2Dentro dos cilindros dos motores de combustão, as altas tempera-turas e a centelha elétrica produzida pela vela permitem a reaçãoentre o N2 e o O2 presentes no ar, formando NO e NO2:

1 N2 + 1 O2 → ∆ 2 NO

1 N2 + 2 O2 → ∆ 2 NO2

6. a) e b)

c) A hidrólise ocorre com maior velocidade, uma vez que, considerando

intervalos de tempo iguais, há maior produção de PA− do que i − P

tempo/s 0 100 200

[i P]10 mol L3 1

[PA ]10 mol L3 1

[P]10 mol L3 1

0

0

9,7

1,8 2

6,8 7,7

1,1 0

x =2,69 g ⋅⋅⋅⋅⋅ 63,5g

134,5g= 1,27 g Cu(s) sólido avermelhado

9. a) 4 Al(s) + 3 O2(g) → 2 Al2O3(s)

b) As latinhas, sem serem compactadas, apresentam maior superfí-cie de contato com o oxigênio do ar, portanto queimarão.

Quando compactadas, as latinhas apresentam uma menor superfí-cie, necessitando de uma maior temperatura para ocorrer sua com-bustão.

c) A equação iônica que representa a transformação pode ser repre-sentada por:

2 Al(s) + 3 Cu2+ (aq) → 2 Al3+

(aq) + 3 Cu(s)

d) m(CuCl2) = 2,69 g

Massa molar CuCl2 = 134,5g ⋅⋅⋅⋅⋅ mol–1

CuCl2(aq) Cu(s)

1 mol 1 mol

134,5 g 63,5 g

2,69 g x

————→

11. a) Vamos calcular a velocidade em cada experimento usando as in-formações fornecidas: a velocidade pode ser calculada dividindo-se a concentração inicial do bromo pelo tempo decorrido para ocorrero descoramento do bromo.

v =concentração inicial do Br2

tempo

v1 = = 5,0 ⋅⋅⋅⋅⋅ 10–5 mol ⋅⋅⋅⋅⋅ L–1 ⋅⋅⋅⋅⋅ s–16,6 ⋅⋅⋅⋅⋅ 10–3 mol ⋅⋅⋅⋅⋅ L–1

132 s

v2 = = 1,0 ⋅⋅⋅⋅⋅ 10–4 mol ⋅⋅⋅⋅⋅ L–1 ⋅⋅⋅⋅⋅ s–16,6 ⋅⋅⋅⋅⋅ 10–3 mol ⋅⋅⋅⋅⋅ L–1

66 s

v3 = = 1,0 ⋅⋅⋅⋅⋅ 10–4 mol ⋅⋅⋅⋅⋅ L–1 ⋅⋅⋅⋅⋅ s–16,6 ⋅⋅⋅⋅⋅ 10–3 mol ⋅⋅⋅⋅⋅ L–1

66 s

12. Alternativa A

13. a) v = K . [H2] . [ICl]

b) n(HCl) = 3mol; n(I2) = 1,5 mol

14. a) Ordem zero em relação a A, 1ª ordem em relação a B e 2ª ordem emrelação a C.

b) 3ª ordem ou ordem 3.

c) v = K. [B] . [C]2

15. a) v = K . [x]2 . [y]2ª ordem em relação a x.1ª ordem em relação a y.

b) 18 vezes.

b) Conclui-se que a velocidade da reação independe da concentra-ção do Br2 (ordem zero em relação a Br2).

O ||v = k CH3 — C — CH3

1

⋅⋅⋅⋅⋅ [H+]1 ⋅⋅⋅⋅⋅ [Br2]0

10. Alternativa B

Com esses valores, completamos a tabela:

v4 = = 5,0 ⋅⋅⋅⋅⋅ 10–5 mol ⋅⋅⋅⋅⋅ L–1 ⋅⋅⋅⋅⋅ s–13,3 ⋅⋅⋅⋅⋅ 10–3 mol ⋅⋅⋅⋅⋅ L–1

66 s

Química 2

31

3ª Série do Ensino Médio e Pré-Vestibular

Módulo 11: Equilíbrios Químicos I

A T I V I D A D E III

1. (FUVEST/2008) Certas quantidade de água comum (H2O) e

de água deuterada (D2O) – água que contém átomos de

deutério em lugar de átomos de hidrogênio – foram mistura-das. Ocorreu a troca de átomos de hidrogênio e de deutério,formando-se moléculas de HDO e estabelecendo-se o equi-líbrio (estado I)

H2O + D

2O 2 HDO

As quantidades, em mols, de cada composto no estado I es-tão indicadas pelos patamares, à esquerda, no diagrama. De-pois de certo tempo, mantendo-se a temperatura constante,acrescentou-se mais água deuterada, de modo que a quanti-dade de D

2O, no novo estado de equilíbrio (estado II), fosse

o triplo daquela antes da adição. As quantidades, em mols,de cada composto envolvido no estado II estão indicadaspelos patamares, à direita, no diagrama.

A constante de equilíbrio, nos estados I e II, tem, respectiva-mente, os valores:

a) 0,080 e 0,25. d) 4,0 e 12.

b) 4,0 e 4,0. e) 6,6 e 6,6.

c) 6,6 e 4,0.

2. (FUVEST) O íon complexo [Cr(C2H

8N

2)

2(OH)

2]+, pode

existir na forma de dois isômeros geométricos, A e B queestão em equilíbrio.

Isômero A Isômero B

Numa experiência realizada à temperatura constante, em quese partiu do isômero A puro, foram obtidos os seguintes da-dos da concentração desse isômero em função do tempo, emsegundos:

a) Obtenha os dados da concentração do isômero B e cons-trua uma tabela desses dados para todos os tempos indi-cados.

b) Qual o valor da constante desse equilíbrio? Justifique.

Tempo 0 100 200 500 1000 2000 2500 3000

[A]/10–3 mol/L–1 11,6 11,3 11,0 10,5 10,2 10,0 10,0 10,0

[B]/10–3 mol/L–1

3. (UFU-MG) Misturam-se 92 g de álcool etílico com 75 g deácido acético, a 25°C. Atingindo o equilíbrio, verifica-se que80% do ácido reagiu. A constante de equilíbrio na esterifica-ção, a 25°C, é: Dado: H = 1 u; C = 12 u; O = 16 u

5. (UNICAMP/SP) A figura abaixo representa, sob o ponto devista cinético, a evolução de uma reação química hipotéticana qual o reagene A se transforma no produto B. Das curvasI, II, III e IV, duas dizem respeito à reação catalisada eduas, à reação não-catalisada.

1 2 3 4 5 600,00

0,02

0,04

0,06

0,08

0,10

IV

III

II

I

tempo em unidades arbitrárias

con

cen

traç

ão e

m m

ol/L

a) Quais das curvas representam as concentrações de A ede B, em função do tempo, para a reação não-catalisada?Indique a curva que se refere à concentração de A e acurva que se refere à concentração de B.

b) Calcule o valor da constante de equilíbrio para a reaçãode transformação de A em B.

4. Considere o gráfico a seguir referente à reaçãoA + B → C + D, em que são colocados 0,7 mol de A e0,6 mol de B, num recipiente de 1 litro:

Responda:

a) Complete a tabela a seguir:

b) Escreva a equação química balanceada:

c) Determine o valor da constante de equilíbrio, em termosde concentração em mol/L (K

c).

A B C D

Início

Reage e Forma

Equilíbrio

32


6. A produção industrial de metanol envolve o equilíbrio re-presentado por:

CO(g)

+ 2 H2(g)

CH3OH

(g)

Numa experiência de laboratório colocavam-se 2 mols deCO e 2 mols de CH

3OH num recipiente vazio de 1L. Em

condições semelhantes às do processo industrial foi alcan-çado o equilíbrio. Quando a concentração de equilíbrio deH

2 for x mol/L, a de CH

3OH será:

a) 2 –x. d) 2 + x.

b) 2 –x/2. e) 2 + x/2.

c) x/2.

7. (IME) A reação dada pela equação abaixo

CH3COOH + C

2H

5OH CH

3COOC

2H

5 + H

2O

tem constante de equilíbrio (Kc) igual a 4,00 à temperatura

de 100°C. Calcule a concentração de equilíbrio, em molspor litro, de cada componente, partindo da condição inicialde 120,0 g de ácido acético e de 92,0 de etanol. Considere ovolume da solução igual a 1,0 litro.Dados: Massas atômicas: H = 1u; C = 12 u; O = 16 u

8. (FUVEST) O carbamato de amônio sólido, NH4OCONH

2,

se decompõe facilmente formando os gases NH3 e CO

2. Em

recipiente fechado estabelece-se o equilíbrio:

NH4OCONH

2(s) 2 NH

3(g) + CO

2(g)

a 20°C, a constante de equilíbrio, em termos de concentra-

ção mol/L, é igual a 4 × 10–9.

a) Um recipiente de 2 L, evacuado, contendo inicialmente

apenas carbamato de amônio na quantidade de 4 × 10–3

mol foi mantido a 20°C até não se observar mais varia-

ção de pressão. Nessas condições, resta algum sólido

dentro do recipiente? Justifique com cálculos.

b) Para a decomposição do carbamato de amônio em siste-

ma fechado, faça um gráfico da concentração de NH3,

em função do tempo, mostrando a situação de equilíbrio.

9. (UEM/2010) Um mol de monóxido de carbono e um mol dedióxido de nitrogênio são misturados em um recipiente deum litro a uma dada pressão e temperatura. Essas substânciasreagem de acordo com a equação abaixo e, após um dadotempo, atinge-se o equilíbrio, sendo a constante de equilíbrio(Kc) igual a 4.

CO + NO2 CO

2 + NO

Deste modo, assinale o que for correto. 01) A concentração de NO no equilíbrio é igual a 2/3 da

concentração inicial de CO. 02) A concentração de NO

2 no equilíbrio é igual a 1/3 de

sua concentração inicial. 04) Reescrevendo a expressão da constante de equilíbrio

para a reação, considerando que a concentração dos produtos

10. (UNICAMP-SP) Nas lâmpadas comuns, quando estão ace-sas, o tungstênio do filamento sublima, depositando-se nasuperfície interna do bulbo. Nas chamadas “lâmpadashalógenas” existe, em seu interior, iodo para diminuir a de-posição de tungstênio. Estas, quando acesas, apresentam umareação de equilíbrio que pode ser representada por:

W(s)

+ 3I2(g)

WI6(g)

Na superfície do filamento ( região de temperatura elevada),o equilíbrio está deslocado para a esquerda. Próximo a su-perfície do bulbo (região mais fria), o equilíbrio está deslo-cado para a direita.a) Escreva a expressão para a constante de equilíbrio.b) A formação do WI

6(g), a partir dos elementos, conforme

a equação acima, é exotérmica ou endotérmica? Justifi-que a resposta.

no equilíbrio é x, tem-se a equação de segundo graux2 − 8x + 4 = 0.

08) O Kc para 2CO + 2NO2 2CO

2 + 2NO, nas mesmas

condições de temperatura e pressão, é igual a 8. 16) Se [NO

2]=[CO]=0,4 mol/l e [NO]= [CO

2]=0,6 mol/l,

tem-se que o quociente da reação Qr é menor que K

c e a

reação ainda não atingiu o equilíbrio.

11. (FATEC-SP) Para o sistema em equilíbrio:

N2O

4(g) 2 NO

2(g)

(incolor) (castanho)

são dados os valores de Kc a diferentes temperaturas.

Sobre esse equilíbrio é correto afirmar que:

a) a formação de NO2 é processo exotérmico.

b) a cor castanha do NO2 se intensifica pelo aumento de

pressão.c) a cor do NO

2 se enfraquece pela elevação da tempera-

tura.d) os valores de K

c informam que a concentração de N

2O

4é maior a 0°C.

e) quando 0,2 mol de N2O

4 se transforma é produzido

0,2 mol de NO2.

0°C 50°C 100°C

Kc 3,8 × 10–4 2 × 10–2 0,36

33


12. (FUVEST) A transformação de um composto A em um com-posto B, até se atingir o equilíbrio (A B), foi estudadoem três experimentos. De um experimento para o outro, va-riou-se a concentração inicial do reagente A ou a temperatu-ra ou ambas. Registram-se as concentrações de reagente eproduto em função do tempo:

Com esses dados, afirma-se:I. Os experimentos 1 e 2 foram realizados à mesma tempe-

ratura, pois as constantes de equilíbrio correspondentessão iguais.

II. O experimento 3 foi realizado numa temperatura maiselevada que o experimento 1, pois no experimento 3o equilíbrio foi atingido em um tempo menor.

III. A reação é endotérmica no sentido da formação do pro-duto B.

Dessas afirmações:a) todas são corretas.b) apenas I e III são corretas.c) apenas II e III são corretas.d) apenas I é correta.e) apenas II é correta.

13. (UEM/2009) Considerando a reação abaixo, feita em umrecipiente fechado, assinale o que for correto.

2 NO2(g)

+ 7 H2(g)

2 NH3(g)

+ 4 H2O

(l)

(01) A expressão para a constante de equilíbrio é

Kc = .

(02) Uma análise mostrou que, após o equilíbrio ser atingi-do, existem 3 mols de NO

2(g), 12 mols de H

2(g), 6 mols de

NH3(g)

e 8 mols de H2O

(l) em um recipiente de capacidade de

12 litros. Considerando essas informações, pode-se dizer queo K

c é 4,0.

(04) O valor de Kc independe da temperatura do sistema,

pois tem relação apenas com a pressão.

(08) Se, após atingido o equilíbrio, adicionarmos mais H2(g)

ao sistema, o valor de Kc diminui (considere temperatura

constante).

(16) Se, após atingido o equilíbrio, retirarmos NO2(g)

, seráformado mais H

2(g) (considere temperatura constante).

ANOTAÇÕES:

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34


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35


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O R I E N TA Ç Õ E S DE ESTUDO

36



G A B A R I TO S

QUÍMICA 2 - MÓDULO 11 ATIVIDADE III

3. Kc = 4

5. a) III(A) e II(B)

b) 0,456

O gráfico mostra que [A]inicial = 0,10, [A]eq = 0,04 e [B]eq = 0,09

1. Alternativa B

2. a)

b) Kc = 0,16.

Tempo 0 100 200 500 1000 2000 2500 3000

[A]/10–3 mol/L–1 11,6 11,3 11,0 10,5 10,2 10,0 10,0 10,0

[B]/10–3 mol/L–1 0 0,3 0,6 1,1 1,4 1,6 1,6 1,6

4. a)

b) 3A + 2B C + 2D

c) 8,0 ⋅⋅⋅⋅⋅ 102(mol/L)–2

A B C D

Início 0,7 mol/L 0,6 mol/L —— ——

Reage e Forma 0,6 mol/L 0,4 mol/L 0,2 mol/L 0,4 mol/L

Equilíbrio 0,1 mol/L 0,2 mol/L 0,2 mol/L 0,4 mol/L

Conclusão: 0,06mol/L de A produzem 0,09mol/L de B, e a equação

da reação é 2A 3B e Kc = [B]3/[A]2 = (0,09)3/(0,04)2 = 0,456.

Nota-se que reagiu 0,06mol/L de A, mas no equilíbrio resta 0,04mol/L.

6. Alternativa B

7. [CH3COOH] = [C2H5OH] = 0,67 mol/L

[CH3COOC2H5] = [H2O] = 1,33 mol/L

8. a) sim, resta 2 ⋅⋅⋅⋅⋅ 10–3 mol

NH4OCONH2(s) 2 NO3(g) + CO2(g)

Kc = [NH3]2 ⋅⋅⋅⋅⋅ [CO2]

4 ⋅⋅⋅⋅⋅ 10–9 = ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ (V = 2L); [ ] =

4 ⋅⋅⋅⋅⋅ 10–9 = x2 ⋅⋅⋅⋅⋅

x3 = 8 ⋅⋅⋅⋅⋅ 10–9 ⇒ x = 2 ⋅⋅⋅⋅⋅ 10–3 mol

∴∴∴∴∴ n(NH4OCONH2) restante = 2 ⋅⋅⋅⋅⋅ 10–3mol(4 ⋅⋅⋅⋅⋅ 10–3mol – 2 ⋅⋅⋅⋅⋅ 10–3mol)

b)

2x2

x2

nv

Início 4⋅10 –3 mol —— ——

Reage e Forma X mol (2x) mol X (mol)

Equilíbrio (4⋅10 –3 –x) mol (2x) mol X (mol)

2

x2

11. Alternativa D

10. a)

b) Exotérmica, pois com a diminuição da temperatura, o equilíbriodesloca-e para a direita.

kp =pWI6(pI2)

3

0

3

6

9

tempo

A1

A2

A3

B1

B2

B3con

cen

traç

ão

[B1]

[A1]63

[B2]

[A2]42

[B3]

[A3]31

12. Pelo gráfico, vamos clacular o Kc, os 3 experimentos.

A B

Experimento 1 Kc = = = 2



• Nos experimentos 1 e 2, temos o mesmo Kc = 2; log, foram realizadosna mesma temperatura.

Afirmativa I: correta

• O experimento 3 foi realizado numa temperatura mais elevada que oexperimento 1, pois no experimento 3 o equilíbrio foi atingido em umtempo menor.

Afirmativa II: correta.

• O valor de Kc no experimento 3 é maior do que nos experimentos 1 e 2,o que nos leva a concluir que a concentração de B é maior no equilíbrioe que a reação direta é endotérmica.

Afirmativa III: correta.

Resposta: A

A B

13. [19]

9. Resp.: 19

14. a) A equação química da reforma do principal componente do gásnatural (CH4 – metano), com vapor de água, pode ser representada por:

CH4(g) + H2O(g) 3 H2(g) + CO(g)

b) Pela análise do gráfico, tem-se que, a 450°C, K1 = 1,2 ⋅⋅⋅⋅⋅ 10–3 atm2.Com os dados fornecidos, pode-se fazer o seguinte cálculo:

Como Q1 = K1, pode-se afirmar que o sistema está em equilíbrioquímico.

c) Pelo Princípio de Le Chatelier, a reação exotérmica é favorecidapela diminuição da temperatura. Isso é observado na síntese deamônia, pois o K2 aumenta com a redução da temperatura.

Q1 =

p3H2

⋅⋅⋅⋅⋅ pCO

pCH4 ⋅⋅⋅⋅⋅ pH2O

Q1 =0,33⋅⋅⋅⋅⋅ 0,4

1 ⋅⋅⋅⋅⋅ 9

Q1 = 1,2 ⋅⋅⋅⋅⋅ 10–3 atm2

onredac 78906 quifjhica 0fgj2

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