www.professormazzei.com – Cinética e Eq. Químico – Folha 09

www.professormazzei.com – Cinética e Eq. Químico – Folha 09 – João Roberto Fortes Mazzei
01. (IME) Um mol de ácido acético é adicionado
05. (IME) Dois experimentos foram realizados a
a um mol de álcool etílico. Estabelecido o
volume constante e à temperatura T. No
equilíbrio, 50 % do ácido é esterificado. Calcule
primeiro, destinado a estudar a formação do
o número de mols de éster quando um novo
gás fosgênio, as pressões parciais encontradas
equilíbrio for alcançado, após a adição de 44g
no equilíbrio foram 0,130 atm para o cloro, 0,120
de acetato de etila.
atm para o monóxido de carbono e 0,312 atm
para o fosgênio. No segundo, estudou-se a
02. (IME) A reação de desidrogenação do etano
dissociação de n moles de fosgênio de acordo
a eteno, conduzida a 1060 K, tem constante de
com a reação: COCl2
equilíbrio Kp igual a 1,0. Sabendo-se que a
pressão total P, no equilíbrio, igual a 1 atm.
pressão da mistura reacional no equilíbrio é
Calcule o grau de dissociação α do fosgênio
igual a 1,0 atm, determine:
após o equilíbrio ser alcançado.
(g)
CO(g) + Cl2
(g)
sendo a
a) a pressão parcial, em atmosferas do eteno no
equilíbrio:
06. . (ITA) Considere a reação de dissociação
do N2O4 (g) representada pela seguinte
equação:
b) a fração de etano convertido a eteno.
03. . (ITA 2009) Carbamato de amônio sólido
(NH2COONH4) decompõe-se em amônia e
dióxido de carbono, ambos gasosos. Considere
que uma amostra de carbamato de amônio
sólido esteja em equilíbrio químico com CO2(g) e
N2O4 (g)
2NO2 (g)
Assinale a opção com a equação CORRETA
que relaciona a fração percentual (α) de
N2O4 (g) dissociado com a pressão total do
sistema (P) e com a constante de equilíbrio em
termos de pressão (Kp).
o
NH3(g) na temperatura de 50 C, em recipiente
fechado e volume constante. Assinale a opção
CORRETA que
apresenta a constante de
equilíbrio em função da pressão total P, no
interior do sistema.
a) 3 P
07. (ITA) Seja o equilíbrio:
2
d) 2/9 P
b) 2 P
2
e) 4/27 P
c) P
H2(g) + I2(g)
3
2HI
Kc= 50 a 500ºC
3
Olhando a reação, um aluno faz três afirmações:
04. (IME-2009) A reação dada pela equação
abaixo:
CH3COOH + C2H5OH
I. É impossível obter 2 mols de HI pela mistura
de 1 mol de H2 com 1 mol de I2 a 500°C
II. Reagentes e produtos formam um sistema
heterogêneo.
III. É impossível conservar HI puro a
CH3COOC2H5 + H2O,
tem constante de equilíbrio (Kc) igual a 4,00 à
temperatura
de
100
ºC.
Calcule
as
concentrações de equilíbrio em moles por litro
500°C.
Quais as afirmativas do aluno são corretas?
de cada componente, partindo da condição
inicial de 120,0 g de ácido acético e de 92,0 g
de etanol (massas atômicas: H = 1 u,; C = 12 u;
O = 16 u).
08. (Olimpíada Kopenhagen) Introduzem-se
4,40g de CO2 em um recipiente de 1,00 L que
contém carbono sólido em excesso. A 1000 K,
de forma que se atinge o equilíbrio:
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CO2 (g) + C(s)
2CO (g)
A constante de equilíbrio Kp para esta reação a
-2
1000 K é 1,90 [Kc = 2,32 x 10 ]
a) Calcular a pressão total em equilíbrio
b) Se após o equilíbrio se introduzir uma
quantidade adicional de He(g) até duplicar a
pressão total, qual será a quantidade de CO no
equilíbrio nestas condições?
09. . (Olimpíada Brasileira de Química) Dada a
reação 2SO2(g) + O2(g)
2SO3(g), a constante
de equilíbrio dest reação pode ser expressa em
Kc ou Kp. Qual a relação entre Kp e Kc para
esta reação?
10. . (Olimpíada Brasileira de Química) A 1800
K. O oxigênio dissocia “levemente” em seus
átomos
GABARITO:
01.
O2(g)
2 O (g)
Kp = 1,7 x 10
-8
Se você toma 1,0 mol de O2 em um recipiente
de 10 L e aquece a 1800 K, o número de
átomos de oxigênio [O(g)] que estarão presentes
no frasco, será da ordem de:
a) 10
17
b)10
19
c) 10
21
d) 10
23
e)10
25
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02.
03.
04. Proporção: Está constante (1 : 1 : 1 : 1)
CH3COOH
C2H5OH
CH3COOC2H5
H2O
2 mol
2 mol
0
0
2α
2α
2α
2α
2 - 2α
2 - 2α
2α
2α
Partindo do fato que o recipiente de reação tenha volume equivalente a 1 L.
Kc = 4 = [Etanoato de Etila] . [H2O] / [Ác. Etanóico] . [Etanol]
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4 = 2α . 2α / (2 - 2α) . (2 - 2α)
4 = 4α² / (4 - 8α + 4α²)
4 - 8α + 4α² = α²
0 = 3α² - 8α + 4 .:
Δ = 16
1>α>0
α' = (8 + 4) / 6 = 2 (impossível)
α" = (8 - 4) / 6 = 2/3 (possível)
α = 2/3 = 0,6667 = 66,67%
Mas use esse valor: 2/3
Substituindo α:
[CH3COOH] = 2 - 2 (2/3) = 6/3 - 4/3 = 2/3 = 0,6667 M
[C2H5OH] = 2 - 2 (2/3) = 6/3 - 4/3 = 2/3 = 0,6667 M
[CH3COOC2H5] = 2 (2/3) = 4/3 = 1,3334 M
[H2O] = 2 (2/3) = 4/3 = 1,3334 M
05.
.
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06.
07.
I – fazendo o quadro IREM x=0,78 mol. Vão se tornar 1,56 mol de HI e não 2,0 mols de HI –
Afirmação Correta
II- correta, o equilíbrio é formado exclusivamente por gases. Logo é homogêneio
III- Para que o equilíbrio seja estabelecido, haverá a todo tempo a decomposição do HI – Correta
08. a)
CO2
0,1 mol/L
x
01 - x
Início
Reagem
Equilibrio
2
-2
C
-
2CO
0
2x
2x
2
5
2
Kc = (2x) / 0,1-x = 2,32x 10 = 4x / 0,1 – x, que conduz à equação 10 x + 580 x – 58 = 0. A raiz
positiva desta equação é 0,0214
O numero total de gás no frasco é n= 0,1-x + 2x = 0,1 + x, isto é: 0,1 + 0,0214 = 0,1214 mol
Calculando a pressão (V=1L)
P = 0,124 x 0,082 x 1000 = 9,95 atm
b) A concentração de CO não se altera , porque a introdução de um gás inerte não altera as
concentrações ou as pressões parciais dios reagentes e produtos. Logo, 0,0427 mol de CO
09. Kp = Kc (RT)
∆n
∆n= 2-3 = -1  Kp = Kc (RT)
-1
2
10. Supondo Kp em atmosferas Kp = p O / PO2= 1,7 x 10
-8
Kc = 1,7 x 10 /(0,082x 1800)
1=
1,15 x 10
-10
mol/L
A concentração inicial de O2 é 0,1 mol/L. Assim,
-8
Como, Kp = Kc (RT)
∆n
 Kc = Kp /(RT)
∆n
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O2
2O
Início
0,1
0
Reagem
X
2x
Equilibrio
0,1 – x
2x
Há uma boa hipótese simplificadora: 0,1 – x (oxigênio dissocia “levemente”) então, x é pequeno
2
-10
-6
comparado a 0,1. Logo: (2x) / 0,1 = 1,15x 10
 x=1,7x10 mol/L
[O] = 2x = 2 x 1.7 x 10
-6
mol/L ou seja
3,4 x 10
-6
mol -------1L
x -------------------10 L
-5
-5
23
Isto é, 3,4x 10 mol de O = > 3,4x 10 x 6,0x 10 = 2,04x 10
19