Cinética e Eq. Químico Folha 09 João Roberto Fortes Mazzei

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João Victor Vilarinho Prado
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1 01. (IME) Um mol de ácido acético é adicionado a um mol de álcool etílico. Estabelecido o equilíbrio, 50 % do ácido é esterificado. Calcule o número de mols de éster quando um novo equilíbrio for alcançado, após a adição de 44g de acetato de etila. 02. (IME) A reação de desidrogenação do etano a eteno, conduzida a 1060 K, tem constante de equilíbrio Kp igual a 1,0. Sabendo-se que a pressão da mistura reacional no equilíbrio é igual a 1,0 atm, determine: a) a pressão parcial, em atmosferas do eteno no equilíbrio: b) a fração de etano convertido a eteno (ITA 2009) Carbamato de amônio sólido (NH 2COONH 4) decompõe-se em amônia e dióxido de carbono, ambos gasosos. Considere que uma amostra de carbamato de amônio sólido esteja em equilíbrio químico com CO 2(g) e NH 3(g) na temperatura de 50 o 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 d) 2/9 P 2 b) 2 P 2 e) 4/27 P 3 c) P (IME-2009) A reação dada pela equação abaixo: CH 3COOH + C 2H 5OH CH 3COOC 2H 5 + H 2O, tem constante de equilíbrio (Kc) igual a 4,00 à temperatura de 100 ºC. Calcule as concentrações de equilíbrio em moles por litro 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). 05. (IME) Dois experimentos foram realizados a volume constante e à temperatura T. No primeiro, destinado a estudar a formação do gás fosgênio, as pressões parciais encontradas no equilíbrio foram 0,130 atm para o cloro, 0,120 atm para o monóxido de carbono e 0,312 atm para o fosgênio. No segundo, estudou-se a dissociação de n moles de fosgênio de acordo com a reação: COCl 2 (g) CO (g) + Cl 2 (g) sendo a pressão total P, no equilíbrio, igual a 1 atm. Calcule o grau de dissociação α do fosgênio após o equilíbrio ser alcançado (ITA) Considere a reação de dissociação do N 2O 4 (g) representada pela seguinte equação: N 2O 4 (g) 2NO 2 (g) Assinale a opção com a equação CORRETA que relaciona a fração percentual (α) de N 2O 4 (g) dissociado com a pressão total do sistema (P) e com a constante de equilíbrio em termos de pressão (K p). 07. (ITA) Seja o equilíbrio: H 2(g) + I 2(g) 2HI Kc= 50 a 500ºC Olhando a reação, um aluno faz três afirmações: I. É impossível obter 2 mols de HI pela mistura de 1 mol de H 2 com 1 mol de I 2 a 500 C II. Reagentes e produtos formam um sistema heterogêneo. III. É impossível conservar HI puro a 500 C. Quais as afirmativas do aluno são corretas? 08. (Olimpíada Kopenhagen) Introduzem-se 4,40g de CO 2 em um recipiente de 1,00 L que contém carbono sólido em excesso. A 1000 K, de forma que se atinge o equilíbrio:

2 CO 2 (g) + C (s) 2CO (g) O 2(g) 2 O (g) Kp = 1,7 x 10-8 A constante de equilíbrio K p para esta reação a 1000 K é 1,90 [K c = 2,32 x 10-2 ] 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? Se você toma 1,0 mol de O 2 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) b)10 19 c) d) e) (Olimpíada Brasileira de Química) Dada a reação 2SO 2(g) + O 2(g) 2SO 3(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.

3 Proporção: Está constante (1 : 1 : 1 : 1) CH 3COOH C 2H 5OH CH 3COOC 2H 5 H 2O 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. K c = 4 = [Etanoato de Etila]. [H 2O] / [Ác. Etanóico]. [Etanol]

4 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: [CH 3COOH] = 2-2 (2/3) = 6/3-4/3 = 2/3 = 0,6667 M [C 2H 5OH] = 2-2 (2/3) = 6/3-4/3 = 2/3 = 0,6667 M [CH 3COOC 2H 5] = 2 (2/3) = 4/3 = 1,3334 M [H 2O] = 2 (2/3) = 4/3 = 1,3334 M 05..

5 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) CO 2 C 2CO Início 0,1 mol/l - 0 Reagem x - 2x Equilibrio 01 - x - 2x K c = (2x) 2 / 0,1-x = 2,32x 10-2 = 4x 2 / 0,1 x, que conduz à equação 10 5 x 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. K p = K c (RT) n n= 2-3 = -1 K p = K c (RT) Supondo K p em atmosferas K p = p 2 O / PO 2= 1,7 x 10-8 Como, K p = K c (RT) n K c = K p /(RT) n K c = 1,7 x 10-8 /(0,082x 1800) 1 = 1,15 x mol/l A concentração inicial de O 2 é 0,1 mol/l. Assim,

6 O 2 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 comparado a 0,1. Logo: (2x) 2 / 0,1 = 1,15x x=1,7x10-6 mol/l [O] = 2x = 2 x 1.7 x 10-6 mol/l ou seja 3,4 x 10-6 mol L x L Isto é, 3,4x 10-5 mol de O = > 3,4x 10-5 x 6,0x = 2,04x 10 19

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