Lista de Exercícios - 43 - Equilíbrio Químico

1. (Pucrs)  O monóxido de dinitrogênio, quando inalado em pequenas doses, produz uma espécie de euforia, daí ser chamado de gás hilariante. Ele pode ser obtido por meio da decomposição do nitrato de amônio, conforme equação representada a seguir:

NH₄NO₃(s) Ç N₂O(g) + 2H₂O(g) ∆H = - 36,03 kJ.mol^-1

Com relação a essa reação em equilíbrio, está correto afirmar que

(A) a produção de monóxido de dinitrogênio aumenta com o aumento de temperatura.  

(B) a adição de um catalisador aumenta a formação do gás hilariante.  

(C) o equilíbrio químico é atingido quando as concentrações dos produtos se igualam.  

(D) um aumento na concentração de água desloca o equilíbrio químico no sentido da reação de formação do monóxido de dinitrogênio.  

(E) uma diminuição na concentração de monóxido de dinitrogênio desloca o equilíbrio químico no sentido da reação de decomposição do nitrato de amônio.  

  

2. (Ufrgs)  Assinale a alternativa que indica o equilíbrio que pode ser deslocado no sentido dos produtos por aumento de temperatura e de pressão.

(A) H₂ (g) +Cℓ₂ (g) Ç 2 HCℓ (g) ∆H < 0  

(B) SbCℓ₅ (g) Ç SbCℓ₃ (g) + Cℓ₂ (g) ∆H > 0  

(C) PCℓ₅ (g)  Ç PCℓ₃ (g) + Cℓ₂ (g) ∆H > 0  

(D) 2 SO₂ (g) + O₂ (g) Ç 2 SO₃ (g) ∆H < 0  

(E) 4 NO (g) + 6 H₂O (g) Ç 4 NH₃ (g) + 5 O₂ (g) ∆H > 0  

  

3. (Ufrgs)  O prêmio Nobel de Química de 2005 foi atribuído a três pesquisadores (Chauvin, Grubbs e Schrock) que estudaram a reação de metátese de alcenos. Essa reação pode ser representada como segue.

Sabendo-se que todos os participantes da reação são líquidos, exceto o eteno, que é gasoso, para se deslocar o equilíbrio para a direita, é necessário

(A) aumentar a concentração do 1-hexeno.  

(B) diminuir a concentração do 1-hexeno.  

(C) aumentar a pressão.  

(D) retirar o catalisador.  

(E) realizar a reação em um recipiente aberto.  

  

4. (Pucrs)  Para responder à questão, analise as informações e o gráfico a seguir.

O ácido sulfúrico é um dos responsáveis pela formação da chuva ácida. O equilíbrio envolvido na formação desse ácido na água da chuva é representado pela equação:

2 SO₂(g) + O₂(g) Ç 2 SO₃(g)

O equilíbrio foi estabelecido em determinadas condições e está representado no gráfico, no qual as concentrações estão no eixo das ordenadas, em mol/L, e o tempo está na abscissa, em segundos.

Pela análise do gráfico, é correto afirmar que a constante de equilíbrio para esse sistema é:  

(A) 0,66  

(B) 0,75  

(C) 1,33  

(D) 1,50  

(E) 3,00  

  

5. (Ufrgs)  A primeira etapa da obtenção industrial de ácido nítrico corresponde à reação entre amônia e oxigênio, na presença de catalisador, como mostra o equilíbrio químico a seguir.

 4 NH₃(g) + 5 O₂(g ) Ç 4 NO(g) + 6 H₂O(g) ∆H=- 950 kJ

Supondo-se que essa reação esteja ocorrendo em sistema fechado, é correto afirmar que

(A) o aumento da quantidade de catalisador favorece a formação de NO.  

(B) o aumento da pressão total sobre o sistema não altera o valor de Kp no novo equilíbrio.  

(C) a retirada de H₂O(g) implica a diminuição do valor de Kp.  

(D) a diminuição da temperatura do sistema dificulta a formação de NO.  

(E) a diminuição do volume do sistema não altera o rendimento da reação.  

  

6. (Ufrgs)  Observe a reação química que segue.

NO₂ (g) + CO (g) Ç CO₂ (g) + NO (g)

Nessa reação, apenas o NO₂ (g) apresenta coloração vermelho-castanha; os demais reagentes e produtos são incolores.

Considere as seguintes afirmações a respeito dessa reação, que se realiza isotermicamente.

I – Ao se partir de uma mistura equimolar de NO₂ e CO, chega-se, após um tempo suficientemente longo, a uma mistura com a mesma coloração a que se chegaria caso se partisse de uma mistura equimolar de CO₂ e NO.

II – Ao se partir de uma mistura de dois mols de NO₂ e 1 mol de CO, chega-se a uma mistura com a mesma coloração a que se chegaria caso se partisse de uma mistura equimolar dos reagentes.

III – No equilíbrio, as velocidades das reações direta e inversa são iguais e, portanto, a coloração do sistema não mais se altera.

Quais estão corretas?

(A) Apenas I.  

(B) Apenas II.  

(C) Apenas III.  

(D) Apenas I e II.  

(E) Apenas I e III.  

TEXTO: Num brejo, quando animais e vegetais morrem, acabam ficando dentro da lama (sem oxigênio) onde passam a sofrer decomposição (apodrecendo), transformação provocada por microorganismos e chamada de decomposição anaeróbica. Ela envolve muitas reações químicas, nas quais se formam, entre outros gases: CH₄, H₂S (cheiro de ovo podre) e CO₂; desses gases apenas o metano e o gás sulfídrico são inflamáveis. Uma dessas reações é a fermentação da celulose, substância presente em grande quantidade nos vegetais e possível de ser representada de forma simplificada pela equação:

(C₆H₁₀O₅)_n + nH₂O Ç 3 nCH₄ + 3 nCO₂

Processo semelhante acontece em biodigestores com restos de animais, de vegetais, sobras de comida e, até mesmo, fezes. A mistura gasosa resultante, nesse caso, é chamada de biogás. Algumas fazendas e cidades brasileiras já exploram esse recurso energético, cujo resíduo pode ser usado como adubo (fertilizante)

TITO & CANTO. "Química na abordagem do cotidiano". v. 4, Química Orgânica, 3 ed. São Paulo: Moderna 2003. [adapt.]

7. (Ufpel)  Analise as seguintes afirmativas a respeito das interações dos principais constituintes do biogás com a água.

I. Ao dissolver o gás metano, a água reage com ele, formando monóxido de carbono e hidrogênio gasoso.

II. A água dissolve maiores quantidades de CH₄ e de CO₂ do que de H₂S porque os primeiros são compostos orgânicos apolares e o último, um composto inorgânico polar.

III. Ao dissolver o gás carbônico, a água reage com ele, formando o equilíbrio representado pela equação:
2 H₂O(ℓ) + CO₂(g) Ç H₃O⁺(aq) + HCO₃^-(aq)

IV. Ao dissolver o gás sulfídrico, a água reage com ele, formando o equilíbrio representado pela equação:
H₂O(ℓ) + H₂S(g) Ç H₃O⁺(aq) + HS^-(aq)

Dessas afirmativas estão corretas apenas

(A) II e III.  

(B) I e IV.  

(C) III e IV.  

(D) I, II e III.  

(E) I, II e IV.  

TEXTO: Os fabricantes de guloseimas têm avançado no poder de sedução de seus produtos, uma vez que passaram a incorporar substâncias de caráter ácido (ácido málico e ácido cítrico) e de caráter básico (bicarbonato de sódio) aos mesmos. Criaram balas e gomas de mascar em que o sabor inicial é azedo, graças principalmente, aos ácidos presentes e que, após alguns minutos de mastigação, começam a produzir uma espuma brilhante, doce e colorida que, acumulando-se na boca, passa a transbordar por sobre os lábios - essa espuma é uma mistura de açúcar, corante, saliva e bolhas de gás carbônico liberadas pela reação dos cátions hidrônio, H₃O⁺ ou simplesmente H⁺ (provenientes da ionização dos ácidos málico e cítrico na saliva), com o ânion bicarbonato, conforme a equação:

H⁺ (aq) + HCO₃^-­ (aq) Ç H₂O (ℓ) + CO₂ (g)

OBS: Geralmente o açúcar usado é o comum ou sacarose (C₁₂H₂₂O₁₁) que por hidrólise, no tubo digestivo humano, transforma-se em glicose e frutose, ambas de fórmula molecular C₆H₁₂O₆ - esses são os glicídios provenientes da sacarose que entram na corrente sanguínea e que, dissolvidos no soro, chegam até as células para supri-las com energia.

8. (Ufpel)  A reação entre o H⁺ e o ânion bicarbonato formando gás carbônico e água, mostrada no texto é:

(A) irreversível e apresentaria maior rendimento de CO₂ na presença de mais íons OH^-.  

(B) irreversível e apresentaria menor rendimento de CO₂ na presença de mais íons H⁺.  

(C) irreversível e apresentaria maior rendimento de CO₂ na presença de mais íons H⁺.  

(D) reversível e apresentaria menor rendimento de CO₂ na presença de mais íons H⁺.  

(E) reversível e apresentaria menor rendimento de CO₂ na presença de mais íons OH^-.  

TEXTO: A mídia, de um modo geral, ultimamente vem dando destaque aos chamados "alimentos funcionais", isto é, alimentos que, ingeridos regularmente, podem prevenir ou retardar o aparecimento de determinadas doenças, inclusive o envelhecimento precoce. Muito se tem ouvido falar sobre os peixes possuírem ômega 3, um tipo de gordura que combate o LDL - considerado como o "mal colesterol", responsável pelo desenvolvimento de doenças coronarianas - e as frutas serem ricas em vitaminas. Faz parte da manchete a informação de que os vegetais folhosos contêm fibras, as quais ajudam no funcionamento dos intestinos. Enfim, uma alimentação saudável tem sido a tônica, devendo envolver, não só a ingestão de carboidratos, proteínas e gorduras, mas também vitaminas e sais minerais, como o cálcio e o ferro, cujas carências podem estimular, respectivamente, o surgimento de osteoporose e de anemia.

Cada alimento tem sua importância para o organismo, sendo dignos de realce aqueles que contêm os chamados antioxidantes, tais como a vitamina C, pois esses conseguem evitar a formação dos maiores inimigos da saúde: os radicais livres. Por isso, nas refeições, é aconselhável a ingestão de um suco natural de fruta e não de um refrigerante feito à base de açúcar, o qual, gaseificado, se constitui numa solução supersaturada de gás carbônico, a qual, é engarrafada sob pressão.

9. (Ufpel)  É comum que, nas refeições, um suco natural de frutas seja substituído por um refrigerante gaseificado com gás carbônico, o qual forma com a água, o seguinte equilíbrio químico:

CO₂(ℓ) + H₂O(ℓ) Ç H₃O⁺(aq) + HCO₃^-(aq)

Quando a garrafa de refrigerante é aberta, ocorre uma diminuição de pressão que deslocará o citado equilíbrio

(A) para a esquerda aumentando a quantidade de HCO₃^- (aq) dissolvida no refrigerante.  

(B) para a direita, aumentando o pH do refrigerante.  

(C) para a direita, aumentando a quantidade de íons bicarbonato no refrigerante.  

(D) para a esquerda, diminuindo a quantidade de CO₂ dissolvida no refrigerante.  

(E) para a direita, aumentando o caráter ácido do refrigerante.  

TEXTO: A hulha é também chamada de carvão mineral e apresenta cerca de 80% de carbono. Sua combustão completa pode ser representada de forma simplificada pela equação:

C(s) + O₂(g) Ç CO₂(g) + 94 kcal

Hoje seu aproveitamento industrial tem sido feito pela destilação seca ou pirólise, que consiste em seu aquecimento (de 600 a 1000 ^°C) na ausência de oxigênio, processo após o qual se formam três frações.

(A) A fração gasosa é o gás de rua (gás de iluminação), que representa cerca de 20% dos produtos da destilação, sendo formada basicamente por H₂ (49%), CH₄ (34%), CO (8%) e o restante por outros gases, entre os quais CO₂, C₂H₆, NH₃ e H₂S.

(B) A fração líquida é constituída

I. pelas águas amoniacais, cujos componentes são substâncias nitrogenadas como aminas, NH₄OH, NH₄NO₃ e (NH₄)₂SO₄ usadas, principalmente, na fabricação de fertilizantes agrícolas; e

II. pelo alcatrão da hulha, matéria oleosa, escura e constituída de diversas substâncias orgânicas, cuja destilação fracionada separa óleo leve (2%, formado por BTX ou benzeno, tolueno ou metilbenzeno, e xilenos ou orto-, meta- e paradimetilbenzeno, etc.), óleo médio (12%, formado por fenol ou hidroxibenzeno, cresóis ou orto-, meta- e para-metil-hidroxibenzeno, etc.), óleo pesado (10%, formado por naftaleno e seus derivados), óleo de antraceno (25%, formado por antraceno e fenantreno) e piche (51%).

(C) A fração sólida é o coque (70% da hulha), um carvão leve e poroso usado principalmente na indústria siderúrgica na obtenção do aço. REIS, Martha. Interatividade Química. Volume Único, São Paulo, FTD, 2003 [adapt.]

10. (Ufpel)  Na fração líquida, chamada de águas amoniacais, têm-se em solução as seguintes substâncias: NH₄OH, NH₄NO₃ e (NH₄)₂SO₄.

Considerando que o hidróxido de amônio ioniza-se segundo a equação

NH₄OH(aq) Ç NH₄⁺(aq) + OH^-(aq)

a presença das outras duas substâncias

(A) aumenta a quantidade de NH₄OH não ionizado no sistema, por deslocar o equilíbrio para a esquerda.  

(B) aumenta a quantidade de NH₄OH não ionizado no sistema, por deslocar o equilíbrio para a direita.  

(C) diminui a quantidade de NH₄OH, por aumentar a quantidade de NH₄⁺ no sistema.  

(D) diminui a quantidade de NH₄OH, por retirar do sistema íons OH^-.  

(E) não altera o equilíbrio em questão.  

Gabarito: 1E 2E 3E 4C 5B 6E 7C 8E 9D 10A

Elaboração: Prof. Paulo Silva