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. UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA INSTITUTO DE QUÍMICA Disciplina: Química Básica (GEM04 e GEA007) Prof. Dr. Eduardo de Faria Franca ------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 3a. LISTA DE EXERCÍCIOS: Unidades IV e V – Equilíbrios Químicos e Eletroquímica 1. Verifique se as seguintes afirmações estão certas ou erradas. Se estiverem erradas, explique o por quê. a) Uma reação pára quando atinge o equilíbrio. b) Uma reação em equilíbrio não é afetada pelo aumento da concentração de produtos. c) Se a reação começa com maior pressão dos reagentes, a constante de equilíbrio será maior. d) Se a reação começa com concentrações maiores de reagentes, as concentrações de equilíbrios dos produtos será maior. 2. Escreva a expressão do equilíbrio Kc para cada uma das seguintes reações: a) CO(g) + Cl2(g) COCl(g) + Cl(g) b) H2(g) + Br2(g) 2 HBr(g) c) 2 H2S(g) + 3 O2(g) 2 SO2(g) + 2 H2O(g) 3. Para a reação N2(g) + 3 H2(g) NH3(g) em 400 K, K =41. Encontre o valor de K para cada uma das seguintes reações na mesma temperatura: PI2PHI 4. Em uma mistura H2, I2 e HI em equilíbrio na fase gás, em 500.K, [HI] = 2,21x10-3 mol.L-1 e [ I2 ] = 1,46x10-3 mol.L-1. Levando em conta o valor da constante de equilíbrio, K = 160, calcule a concentração de H2 no equilíbrio. 5. Para a reação K = 160 em 500K. A análise da mistura de reação em 500K mostrou que sua composição é = 0,20 bar, = 0,10 bar, = 0,10 bar. (a) Calcule o quociente da reação. (b) Será que a mistura de reação está em equilíbrio? (c) Caso não esteja, a tendência é formar mais reagentes ou produtos? 6. Quando 0,0172 mol HI é aquecido até 500K em um recipiente fechado de 2,00L, a mistura resultante em equilíbrio contém 1,90 g HI. Calcule Kc para a reação de decomposição: 7. A constante de equilíbrio Kc = 1,1x10-2 para a reação em 400 K : (a) Sabendo que 1,0 g do PCl5 foi colocado em um balão de 250 mL, determine as concentrações molares na mistura em equilíbrio . (b) Qual é a percentagem de PCl5 decomposta em 400K? 8. Examine o equilíbrio (a) Se a pressão parcial de CO2 aumenta, o que acontece com a pressão parcial de H2? (b) Se a pressão parcial de CO diminui, o que a acontece com a pressão parcial de CO2? (c) Se a concentração de CO aumenta, o que acontece com a pressão parcial de H2? (d) Se a concentração de H2O diminui, o que acontece com a constante de equilíbrio da reação? H2 P 9. Determine se os reagentes ou os produtos são favorecidos pelo aumento da pressão total (resultado da compressão) em cada um dos seguintes equilíbrios. Se nenhuma mudança ocorre, explique por quê. 10. Diga, para cada um dos seguintes equilíbrios, se haverá deslocamento na direção dos reagentes ou dos produtos quando a temperatura aumenta. 11. A seguinte reação redox é usada, em meio ácido, no ”bafômetro” para determinar o nível de álcool no sangue: H+(aq) + Cr2O72-(aq) + C2H5OH + C2H4O (aq) (aq) Cr3+(aq) + H2O(l) (a) Identifique os elementos que mudam de estado de oxidação e indique os números de oxidação inicial e final desses elementos. (b) Escreva e balanceie a semi-reação de oxidação. (c) Escreva e balanceie a semi-reação de redução. (d) Combine as semi-reações para obter a equação redox balanceada. 12. Balanceie as seguintes equações esquemáticas, usando as semi-reações de oxidação e redução. Todas as reações ocorrem em solução básica. Identifique o agente oxidante e o agente redutor em cada reação. (a) Ação do ozônio sobre os íons brometo: O3 (aq) + Br-(aq) O2 (g) + BrO-3 (aq) (b) Reação de bromo em água: BrO-3 (aq) + Br-(aq)Br2 (l) (c) Formação dos íons cromato a partir dos íons crômio (III): Cr3+(aq) + MnO2 (s) Mn2+(aq) + CrO4-(aq) (d) Reação do fósforo elementar para formar fosfina, PH3, um gás venenoso com odor de peixes em decomposição: P4 (s) H2PO2-(aq) + PH3 (g) 13. Escreva as semi-reações e a equação balanceada das reações de célula de cada uma das seguintes células galvânicas: (a) Ni(s) |Ni2+(aq) || Ag+(aq) |Ag(s) (b) C(gr) |H2 (g) |H+(aq) ||Cl-(aq) |Cl2(g) |Pt(s) (c) Cu(s) | Cu2+(aq) || Ce4+(aq) , Ce3+(aq) |Pt(s) (d) Pt(s) |O2(g) | H+(aq) || OH-(aq)| O2(g) | Pt(s) (e) Pt(s) |Sn4+(aq), Sn2+(aq) ||Cl-(aq) |Hg2Cl2(s) |Hg(l) 14. Uma célula de concentração é formada por dois pares redox idênticos, no catodo e no anodo, em diferentes concentrações de íons nos respectivos compartimentos. Calcule E para as seguintes células de concentração: (a) Cu(s) |Cu2+ (aq, 0,0010mol.L-1) ||Cu2+ (aq, 0,010mol.L-1) |Cu(s) (b) Pt(s) |H2 (g,1bar)|H+(aq, pH = 4,0)||H+(aq, pH = 3,0)|H2 (g,1 bar)|Pt(s) 15. Um metal forma o sal MCl3. A eletrólise do sal fundido, com uma corrente igual a 0,700 A por 6,63 h, produziu 3,00g do metal. Qual [e a massa molar do metal? 16. Um guidom de aço, banhado com crômio, de uma bicicleta sofreu um arranhão. O aparecimento de ferrugem devido ao ferro do aço será facilitado ou retardado pelo crômio?