LISTA DE EXERCÍCIOS –  Equilíbrio Químico.

01) Classifique em homogêneos ou heterogêneos os sistemas onde ocorrem os seguintes equilíbrios e escreva a fórmula da constante de equilíbrio (Kc) para cada um deles:

a) 2H_2(g) + O_2(g) Û 2H₂O_(g)

b) 3Fe_(s) + 4H₂O_(g) Û Fe₃O_4(s) + 4H_2(g)

c) H_2(g) + CI_2(g) Û 2HCI_(g)

d) CO_(g) + H₂O_(g) Û CO_2(g) + H_2(g)

e) H_2(g) + S_(l) Û H₂S_(g)

f) HCI_(aq) Û H⁺_(aq) + CI^-_(aq)

g) CaO_(s) + 3C_(s) Û CaC_2(s) + CO_(g)

h) CN^-_(aq) + H₂O_(l) Û HCN_(aq) + OH^– _(aq)

i) CH_4(g) + 2O_2(g) Û CO_2(g) + 2H₂O_(g)

j) 2NaCI_(aq) + H₂SO_4(aq) Û Na₂SO_4(aq) + 2HCI_(aq)

02) Num recipiente de 2 L de capacidade encontra-se o seguinte sistema em equilíbrio:

N_2(g) + 3H_2(g) Û 2NH_3(g)

Calcule o valor da constante Kc sabendo que no equilíbrio existem 2 mols de N_2(g) 4 mols de H_2(g) e 1 mol de NH_3(g)

03) Três mols de H_2(g), 2 mols de Cl_2(g)  e 4 mols de HCI_(g) encontram-se em equilíbrio num recipiente de V litros de capacidade. Calcule a constante Kc do equilíbrio:        H_2(g)+ Cl_2(g)  Û 2 HCI_(g)

04) Um mol de H_2(g), ½  mol de O_2(g) e 2 mols de H₂O_(g) encontram-se em equilíbrio num recipiente de 0,5 L de capacidade, a certa temperatura. Determine o valor da constante Kc do equilíbrio:

2H₂O_(g) Û 2H_2(g) + O_2(g)

05) Dois mols de H_2(g) são misturados com 1 mol de O_2(g) num recipiente de 500mLde capacidade. Determine o valor da constante Kc para a formação de H₂O_(g), sabendo que 80% do H_2(g) reagiram.

06) Num recipiente de 1 L de capacidade misturam-se 2 mols de CO_(g) e 2 mols de O_2(g). A certa temperatura estabelece o seguinte equilíbrio: 2CO_(g) + O_2(g)  Û 2CO_2(g)

Calcule o valor da constante Kc para esse equilíbrio, sabendo que 90% de CO_(g) reagiram.

07) Um mol de H₂O_(g) é colocado num recipiente de 2 L de capacidade. A determinada temperatura 60% do H₂O_(g), so­frem decomposição. Determine o valor da constante Kc para o equilíbrio estabelecido.

08) Num recipiente fechado encontram-se, a determinada temperatura, 1,8 mols de HCI_(g) em equilíbrio com H_2(g) e Cl_2(g) , Determine o grau de dissociação do HCI_(g) nessa temperatura, sabendo que inicialmente foram colocados 2,0 mols de HCI_(g) no recipiente.

09) Foram colocados x mols de HCI_(g) num recipiente e, a seguir, aquecidos a uma temperatura t. Atingida a temperatura t, estabelece-se o equilíbrio: 2HCI_(g) Û H_2(g)+ Cl_2(g)

Sabendo que no equilíbrio existem 1,2 mols de HCI_(g) e que o seu grau de dissociação é de 30%, calcule o valor de x.

10) São colocados 22 g de CO_2(g)num recipiente de 1,5 L de capacidade. A certa temperatura estabelece-se o equilíbrio: 2CO_2(g)    Û   2CO_(g) + O_2(g)

Determine a constante Kc desse equilíbrio, sabendo que o grau de dissociação do CO_2(g) é de 10% nessa temperatura.

11) Escreva as equações das constantes Kc e Kp e a relação entre elas para os equilíbrios:

a) 2H_2(g) + O_2(g) Û 2H₂O_(g)

b) CaCO_3(s) Û CaO_(s) + CO_2(g)

c) H_2(g) + S_(l) Û H₂S_(g)

d) 2Fe_(s) + 3H₂O_(g) Û Fe₂O_3(s) + 3H_2(g)

e) C_(s) + O2_(g) Û CO_2(g)

f) C_(s) + CO_2(g) Û 2CO_(g)

g) 2SO_2(g) + O_2(g) Û 2SO_3(g)

h) 2NO_2(g) Û N₂O_4(g)

12) Calcule o valor da constante Kp do sistema em equilíbrio: N_2(g) + 3H_2(g) Û 2NH_3(g)

sabendo que, nesse equilíbrio, a determinada temperatura, as pressões parciais dos componentes são PN₂ = 0,5 atm, PH₂ = 1,5 atm e PNH₃ = 2 atm.

13) A certa temperatura as pressões parciais dos componentes, no equilíbrio:

2H_2(g) + O_2(g) Û 2H₂O_(g), são PH₂ = 0,6 atm, PO₂ = 0,2 atm e PH₂O = 0,8 atm. Determine o valor da constante Kp.

14) O equilíbrio H_2(g) + CI_2(g) Û 2HCI_(g) se estabelece, a 27° C, com 4,0 g de H_2(g) 35,5 g de CI_2(g) e 73;0 g de HCI_(g), num recipiente de 1 L de capacidade. Calcule o valor da constante Kp.

15) Calcule o valor da constante Kp do equilíbrio 2CO_(g) + O_2(g)  Û  2CO_2(g)  que se estabelece, a 27° C, num recipiente de 500 mL de capacidade com 4 mols de CO_(g) 2 mols de O_2(g)  e 6 mols de CO_2(g) .

16) A 27°C, a constante Kc do equilíbrio H_2(g) + CI_2(g) Û 2HCI_(g) vale 20. Calcule o valor da constante Kp.

17) Calcule o valor da constante Kp, a 127° C, para o equilíbrio: 2SO_2(g) + O_2(g) Û 2SO_3(s)

Sabe-se que Kp = 40 L/mol.

18) A 427° C, a constante Kc do equilíbrio PCI_5(g) Û PCI_3(g) + CI_2(g) vale 60 mol/L. Calcule o valor da constante Kp. 

19) A constante Kp do equilíbrio 2NO_(g) + O_2(g) Û 2NO_2(g) é igual a 0,04 atm^-1, a 147° C. Descubra o valor da cons­tante Kc

20) Calcule o valor da constante Kc, a 47° C, do equilíbrio 2CIO_2(g) Û CI_2(g) + 2O_2(g) sabendo que nessa temperatura a constante Kp é igual a 0,8 atm.

21) Dado o sistema em equilíbrio, responda: N_2(g) + 3H_2(g) Û 2NH_{3(g) ,} HD = -22 kcal

a) Aumentando a temperatura, em que sentido o equilíbrio se deslocará?

b) Diminuindo a temperatura, em que sentido o equilíbrio se deslocará?

22) Dado o sistema em equilíbrio, responda: N_2(g) + O_2(g) Û 2 NO_(g), HD = + 20,8 kcal

a) Aumentando a temperatura, em que sentido se deslocará o equilíbrio?

b) Diminuindo a temperatura, em que sentido o equilíbrio se deslocará?

23) Dado o sistema em equilíbrio, responda: H_2(g) + ½ O_2(g) Û H₂O_(g), HD = -57,8 kcal

a) Aumentando a temperatura, em que sentido se deslocará o equilíbrio?

b) Diminuindo a temperatura, em que sentido o equilíbrio se deslocará?

24) Dado o sistema em equilíbrio, responda: CO_(g) + ½  O_2(g) Û CO_2g), HD < O

a) Aumentando a temperatura, o que ocorrerá com a concentração de CO_2g)?

b) Diminuindo a temperatura, o que ocorrerá com a concentração de O_2(g)?

25) Dado o sistema em equilíbrio, responda: 2H_2(g) + O_2(g) Û 2H₂O_(g)

a) Aumentando a pressão sobre o sistema, em que sentido se desloca o equilíbrio?

b) Diminuindo a pressão sobre o sistema, em que sentido se desloca o equilíbrio?

26) Dado o sistema em equilíbrio, responda: 2SO_3(g) Û 2SO_2(g)  + O_2(g)

a) Aumentando a pressão, em que sentido o equilíbrio se desloca?

b) Diminuindo a pressão, em que sentido o equilíbrio se desloca?

27) Aumenta-se a pressão sobre o sistema em equilíbrio: N_2(g) + 3H_2(g) Û 2NH_3(g)

O que ocorrerá com a concentração do NH_3(g)?

28) Diminui-se a pressão sobre o sistema em equilíbrio: H_2(g) + C1_2(g) Û 2HCl_(g)

O que ocorrerá com a concentração do H_2(g)?

29) Dado o sistema em equilíbrio: H_2(g) + 2 O_2(g) Û H₂O_(g),

determine em que sentido o equilíbrio se desloca quando:

a) adicionamos H_2(g);

b) adicionamos O_2(g);

c) adicionamos H₂O_(g);

d) retiramos uma parte do H_2(g);

e) retiramos uma parte do O_2(g);

f) retiramos uma parte do H₂O_(g)

30) Dado o sistema em equilíbrio: 2CO2(g)  Û 2CO(g) + O2(g) ,

determine em que sentido o equilíbrio se desloca quando:

a) adicionamos CO2(g);

b) adicionamos CO(g);

c) adicionamos O2(g);

d) retiramos uma parte do CO2(g);

e) retiramos uma parte do CO(g);

f) retiramos uma parte do O2(g)'

31) Considere o sistema em equilíbrio: H_2(g) + CI_2(g) Û 2 HCI_(g)

O que ocorrerá com a concentração de HCI_(g) se adicionarmos H_2(g) ao sistema?

32) Considere o sistema em equilíbrio: N_2(g) + 3H_2(g) Û 2NH_3(g)

O que ocorrerá com a concentração do NH_3(g) se retirarmos uma parcela de N_2(g) desse sistema?

33) Adicionam-se em água 500 moléculas HA. Atingido o equilíbrio, 40 moléculas encontram-se ionizadas. Determine o grau de ionização do HA.

34) Calcule o grau de ionização de um ácido HA, sabendo que, após atingido o equilíbrio, encontram­se 720 moléculas não-ionizadas das 1200 inicial­mente adicionadas em água.

35) Determine o grau de ionização de um ácido HA, sabendo que o número de moléculas ionizadas, após atingido o equilíbrio, é igual a do número de moléculas adicionadas.

36) O número de moléculas não-ionizadas de um ácido HA, após atingido o equilíbrio, é igual a 4/5  do nú­mero de moléculas adicionadas em água. Qual é o grau de ionização desse ácido?

37) O grau de ionização de um ácido HA é de 45%. Calcule o número de moléculas que se encontram ionizadas no equilíbrio que se estabelece com a adi­ção de 2 500 moléculas em água.

38) Adicionam-se em água 600 moléculas de um ácido HA. Descubra o número de moléculas não-ionizadas no equilíbrio, sabendo que o seu grau de ionização é de 2%.

39) Uma solução de 1L, contém 12,6 g de HNO₃ dissolvidos em água, à temperatura ambiente. Calcule o número de mol de partículas ionizadas, sabendo que nessa solu­ção o HNO₃ se encontra 95% ionizado.

40) Calcule o número de mol de partículas não ionizadas existentes numa solução que contém 42 g de ácido acético (HAc = H₃C - COOH) dissolvidos em 1 L de água. Sabe-se que nessa solução o ácido encontra-se 2% ionizado. 

41) Escreva a fórmula da constante de ionização para os equilíbrios:

a) HNO_{3 (aq)}  Û  H⁺ _(aq) + NO₂ ^- _(aq)   

b) HClO_{2 (aq)}  Û  H⁺_(aq) + ClO₂ ^- _{aq)  

c) H₂SO_{3 (aq)}  Û  2H⁺ _(aq) + SO₃^2- _(aq)

d) H₃PO_{2 (aq)}  Û  H⁺ _(aq) + H₂PO₂^- _(aq)

e) H₃PO_{3 (aq)}  Û  2H⁺ _(aq) + HPO₃ ^2- _(aq)

42) Escreva a fórmula da constante de ionização para cada etapa da ionização do H₃PO₄ (ácido fosfórico).

43) Prepara-se uma solução aquosa de HCN. Uma vez estabelecido o equilíbrio, observa-se que [H⁺] = 2 . 10^-6 M, [CN^-] = 2 . 10^-6 M e [HCN] = 4 . 1O^-2. Determine o valor da constante de ionização desse ácido, nessa solução.

44) Analisando uma solução aquosa de HNO₂ encontramos [H⁺] = 8 . 10^-6 mol/L e [NO₂] = 8 . 10^-6 mol/L. Calcule a concentração molar de HNO₂ no equilíbrio, sabendo que a constante de ionização é igual a 4 . 10^-3 M.

45) A constante de ionização do HClO é igual a 3 . 10^-8 M. Calcule a concentração molar de moléculas não-ionizadas que se encontram no equilíbrio, sabendo que as concentrações dos íons H⁺ e ClO^- presentes nesse equilíbrio são iguais, a 9 . 10^-5 mol/L.

46) Prepara-se uma solução 0,4 M de um ácido HA, nu­ma certa temperatura. Calcule o grau de ionização do HA nessa. solução. (Dado: Ka = 6,4 . 10^-8 M.)

47) O grau de ionização do ácido acético (HAc), numa solução 0,5 M, é de 6 . 10^-1 %. Calcule a constante de ionização desse ácido.

48) A constante de ionização do hidróxido de amônio (NH₄OH) é de 1,8 . 10^-5 M. Calcule a concentração molar de uma solução dessa base, sabendo que, na temperatura considerada, o grau de ionização é de 3%.

49) Prepara-se uma solução 0,12 M de um ácido HA, a determinada temperatura. Sabendo que nessa solu­cão o grau de ionização do HÁ é de 10%, calcule a constante de ionização.

50) Em solução 2 M, o grau de ionização do ácido acé­tico (HAc) é igual a 0,3%. Diluindo essa solução até que ela se tome 0,02 M, qual será o seu novo grau de ionização?

51) Em solução 0,2 M, o ácido hipobromoso (HBrO) apresenta grau de ionização de 10^-2 %. Determine sua constante de ionização e o seu grau de ionização se a solução. passar a 0,05 M.

52) O grau de ionização do ácido hipocloroso (HCIO) é igual a 2 . 10^-2 %, em solução 0,8 M. Calcule o grau de ionização do HCIO em solução 0,2 M, e a sua constante de ionização.

53) Sabemos que as constantes de ionização dos ácidos HA, HB, HC, HD e HE são, respectivamente, 2,0 .10^-6 , 3,2 . 10^-7 , 4,8 . 10^-10 , 1,0 . 10^-13 e 3,0 . 10^-3: Coloque-os em ordem crescente de força.

54) Observe a tabela e  responda:

Ácido	Grau de ionização a 18º C
NH4OH	0,18% (0,05 M)
H2SO4	61% (0,05 M)
HI	95% (0,1 M)
HNO3	92% (0,1 M)

a) Qual é o ácido mais forte?

b) Qual é o ácido mais fraco?

c) Qual a ordem decrescente de força desses ácidos?

55) Observe a tabela e responda.

Base	Constante de ionização
NH4OH	1,8 . 10-5
C2H5NH3OH	5,6 . 10-4
CH3NH3OH	5,0 . 10-4

a) Qual é a base mais fraca?

b) Qual é a base mais forte?

c) Qual a ordem crescente de força?

56) Identifique qual das alternativas representa a se­qüência do ácido mais forte para o mais fraco:

a) HCIO₄, H3PO₄, HNO₃, H₃BO₃.

b) HNO₃, HCIO₄, H₃BO₃, H₃PO₄.

c) HCIO₄, HNO₃, H₃PO₄, H₃BO₃.

d) H₃PO₄, HNO₃, HCIO₄, H₃BO₃

e) H₃PO₄, HCIO₄, H₃BO₃, HNO₃

OBS : Nos exercícios a seguir, considere log 2 = 0,30; log 3 = 0,47 e log 5 = 0,70.

57) Qual é o pH de um meio cuja concentração hidrogeniônica é de 0,001 mol/L?

58) Determine o pH de uma solução em que: [H⁺] = 0,0001 mol/L?

59) Calcule o pOH de uma solução que apresenta  [OH^- ] = 0,01 mol/L.

60) Descubra o pOH das seguintes soluções:

solução A: [OH^- ] = 0,0001 mol/L

solução B: [OH^- ] = 0,000001 mol/L

solução C: [OH^- ] = 10^-10 mol/L

solução D: [OH^- ] = 10^-6 mol/L

61) Qual é o pH de um meio cuja concentração hidroxiliônica é de 0,0001 mol/L 1

62) Calcule o pH dos seguintes meios: meio A: [OH^- ] = 10^-9 mol/L meio B: [OH^- ] = 0,01 mol/L

63) A concentração de íons H ⁺ de uma solução é de 10^-12 mol/L. Calcule o seu pOH.

64) Determine o pOH das soluções:

solução I: [H ⁺] = 0,0001 mol/L

solução II: [H⁺] = 10^-5 mol/L

65) Calcule o pH e o pOH das seguintes soluções:

solução A: [H⁺] = 0,05 mol/L

solução B: [H⁺] = 0,006 mol/L

solução C: [OH^- ] = 0,08 mol/L

solução D: [OH^- ] = 0,00012 mol/L

solução E: [H⁺] = 9 . 10^-4 mol/L

solução F: [OH^- ] = 1,8 . 10^-7 mol/L

66) Calcule o pH e o pOH de uma solução 0,01 M de HNO₃.

67) Qual éo pH e o pOH de uma solução 3 . 10^-4 M

68) Considere as soluções abaixo e calcule o pH e o pOH de cada uma delas:

solução A: 0,012 M de HCI

solução B: 5 . 10^-3 M de HNO₃

solução C: 2,5 . 10^-2 M de NaOH

solução D: 0,0036 M de KOH

69) Qual é o pH de uma solução 0,5 M de ácido acéti­co, sabendo que o grau de ionização do ácido é de 20%.

70) Temos uma solução 1,2 M de HNO₂. Sabendo que o grau de ionização desse ácido na solução é 0,05, determine o pH e as concentrações hidrogeniônica e hidroxiliônica.

71) Temos uma solução 0,08 M de NH₄OH. Determine o pH dessa solução, sabendo que a base se encontra 2,5% dissociada.

72) Calcule o pH e o pOH das soluções:

solução I: 0,02 M de HCN 1,5% ionizado

solução II: 1,4 M de NH₄OH 3% dissociado

solução III: 0,1 M de HAc 10% ionizado 

73) A constante de ionização de HCIO é 3 . 10^-8. Determine o pH de uma solução 0,75 M desse ácido.

74) Calcule o pH de uma solução de HCIO₂, sabendo que a constante de ionização é 10^-2 e que o ácido se encontra 10% ionizado.

75) Prepara-se uma solução 0,8 M de hidróxido de amônio. Determine o pH da solução, sabendo que a constante da base é 2 . 10^-5.

76) A constante de dissociação do hidróxido de etil amônio (C₂H₅NH₃OH) é 6 . 10-4. Determine o pH de uma solução 1,5 M dessa base.

77) Escreva a equação de hidrólise, caso ela ocorra, dos seguintes íons:

a) NO₃^-      b) NO₂^-          c) K⁺           d) S₂^-  

e) HSO₄^-          t) HCO₃^-         g) Ca2⁺          h) Zn2⁺ 

78) São preparadas soluções dos sais dados a seguir. Verifique se elas são ácidas, básicas ou neutras:

a) KCN           c) NH₄Cl         e) Na₂S           g) NaCI          i) NaHS

b) NaNO₃       d) Ca(NO₂)₂    t) KHCO₃       h) K₂SO₄           j) NaNO₂

79) Escreva a expressão da constante de hidrólise para os equilíbrios:

a) NO₂^- + H₂O Û HNO₂ + OH^-        c) Zn²⁺ + H₂O Û Zn(OH)⁺ + H⁺

b) CO₃^2- + H₂O Û HCO₃^- + OH^-      d) S^2- + H₂O Û HS^- + OH^-

80) Dissolve-se cloreto de amônio (NH₄Cl) em água, a 20° C. Sabendo que nessa temperatura a constante de ionização do NH₄OH é 2 . 10^-5, calcule a constante de hidrólise. 

81) Prepara-se uma solução de cianeto de potássio (KCN), a 20° C. Determine a constante de hidrólise, sabendo que a constante de ionização do HCN é 8 . 10^-10, a 20° C.

82) Calcule a constante de hidrólise do acetato de amônio (NH₄Ac), sabendo que as constantes de ionização do HAc e do NH₄OH são 2 . 10^-5, na temperatura considerada.

OBS: Nos exercícios a seguir, considere log 2 = 0,30; log 3 = 0,47; log 5 = 0,70 e log 7 = 0,84.

83) Calcule o pH de uma solução 0,2 M de cloreto de amônio (NH₄Cl), sabendo que a ionização do NH₄OH é 2 . 10^-5.

84) Temos uma solução 0,05 M de cianeto de sódio (NaCN). Determine o pH dessa solução, sabendo que a constante de ionização do HCN é 2 . 10^-9.

85) Determine o pH de uma solução 0,5 M de brometo (NH4Br), sabendo que a constante de ionização do NH₄OH é 1,8 . 10^-5.  

 86) São dissolvidos 5,35 g de NH₄Cl em água suficiente para obter 500 mL de solução. Sabendo que a cons­tante de ionização do NH₄OH é 2 . 10^-5, determine o pH da solução.

87) Ache o pH de uma solução 0,8 M de acetato de só­dio (NaAc), sabendo que o grau de hidrólise é 7,5 . 10^-6.

88) São dissolvidos 16,4 g de acetato de sódio em água suficiente para obter 500 mL de solução. Sabendo que a constante de ionização do ácido acético é 2 . 10^-5, calcule:

a) a molaridade da solução;

b) a constante de hidrólise;

c) o grau de hidrólise;

d) as concentrações dos íons H ⁺ e OH^-.

e) o pH da solução.

F I M.