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3000 QUESTÕES DE QUÍMICA 454 a) água destilada. b) soro fisiológico. c) solução de cloreto de bário, BaCl2. d) solução de sulfato de bário, BaSO4. e) solução de sulfato de potássio, K2SO4. 89 - (Faculdade Santo Agostinho BA) A luz, considerada fonte de calor, pode afetar o equilíbrio de uma reação química. Uma ilustração dessa generalização ocorre em óculos de sol degradé de cor ajustável, devido ao cloreto de prata (AgCl ) incorporado às lentes. Esse composto, quando exposto à luz solar, produz prata metálica, Ag, e cloro, Cl2. Luz + 2Ag+ + 2Cl– ⎯⎯→⎯⎯ 2Ag + Cl2 Sobre esse equilíbrio, pode-se afirmar: a) À noite ou quando o usuário se encontra no escuro, as lentes clareiam. b) Quanto mais prata metálica é produzida, mais escuros tornam-se os óculos. c) A adição de energia na forma de luz solar desloca o equilíbrio para a esquerda. d) A produção de íons é favorecida quando o usuário se encontra na claridade. 90 - (UFAL) Dadas as afirmativas em relação à reação em equilíbrio do cloreto de nitrosilo 2 NOCl(g) 2 NO(g) + Cl2 (g), , I. O aumento da temperatura não altera o valor da constante de equilíbrio. II. O aumento da pressão desloca o equilíbrio para a esquerda. III. A diminuição da concentração de Cl2 (g) desloca o equilíbrio para a direita. IV. A diminuição da temperatura desloca o equilíbrio para a esquerda. verifica-se que estão corretas apenas a) I e II. b) I e III. c) III e IV. d) I, II e IV. e) II, III e IV. 91 - (UEL PR) O gás sulfídrico é um gás incolor tóxico, irritante e muito solúvel em água. Esse gás também contribui para a intensificação da acidez da água da chuva em função da formação do ácido sulfúrico, de acordo com os sistemas dados a seguir. (1) 2SO2(g) + O2 2SO3(g) = –192,2 kJ/mol (2) SO3(g) + H2O(l) H2SO4(aq) = –129,6 kJ/mol Considerando os sistemas (1) e (2) em equilíbrio, responda aos itens a seguir. a) Escreva a equação do processo global (conversão do SO2 a H2SO4), calculando a variação de sua entalpia. b) Considerando um sistema fechado, explique o que ocorrerá com a concentração de SO3, ao se aumentar a pressão sobre o sistema (1), e o que ocorrerá no sistema (2), ao se diminuir a temperatura. 92 - (UNICAMP SP) Apesar de ser um combustível alternativo em relação aos combustíveis fósseis, o gás hidrogênio apresenta alguns problemas em seu uso direto. Uma alternativa é produzir o gás hidrogênio por eletrólise da água, para depois utilizá-lo na síntese do ácido fórmico, a partir da hidrogenação catalítica de gás carbônico. A possibilidade de utilizar o ácido fórmico como combustível tem feito crescer a demanda mundial por esse produto. A figura abaixo ilustra como seria o ciclo de produção e consumo do ácido fórmico, conforme indica o texto. a) Considerando as informações do texto e a figura abaixo, cite duas vantagens em se adotar a alternativa descrita. 1kJ.mol 77H −= H H 3000 QUESTÕES DE QUÍMICA 455 (Adaptado de Team Fast. Disponível em https://www.teamfast.nl/hydrozine/. Acessado em 10/08/2017.) b) A reação de síntese do ácido fórmico a partir da hidrogenação catalítica de gás carbônico, em fase gasosa, apresenta um valor muito pequeno de constante de equilíbrio. Visando a aumentar o seu rendimento, imagine que sejam promovidos, separadamente, um aumento do volume e um aumento da temperatura da mistura reacional em equilíbrio. Preencha a tabela abaixo de modo a informar o que ocorre com a quantidade de ácido fórmico. Use as palavras aumenta ou diminui e justifique cada escolha no espaço correspondente. Na temperatura da síntese, considere que as entalpias de formação do gás carbônico, do ácido fórmico e do hidrogênio são (em kJ mol–1) –394, –363 e 0, respectivamente. 93 - (FPS PE) Em Fisiologia, a respiração é definida como o movimento de oxigênio a partir do ar exterior para dentro das células dos tecidos, e o transporte de dióxido de carbono no sentido oposto. Inconscientemente, a respiração é controlada por centros especializados no tronco cerebral, que regulam automaticamente a taxa e a profundidade da respiração, dependendo das necessidades do corpo, a qualquer momento. Uma das maneiras de controle da respiração é feito pelo do pH do sangue, que pode variar através dos equilíbrios químicos: CO2(g) + H2O(l) H2CO3(aq) H2CO3(aq) + H2O(l) H3O+(aq) + HCO3 – (aq) De acordo com o texto e com os equilíbrios químicos descritos acima, analise as afirmações seguintes. 1. O aumento da concentração de CO2 no sangue levará ao aumento do pH. 2. O aumento da quantidade de H2CO3 no sangue será interpretado pelos sensores do tronco cerebral como uma queda na concentração de CO2 no sangue. 3. O aumento da concentração de H3O+ levará à diminuição do pH, indicando, assim, uma concentração elevada de CO2 no sangue. Está(ão) correta(s): a) 1 apenas. b) 3 apenas. c) 1 e 2 apenas. d) 1 e 3 apenas. e) 1, 2 e 3. 94 - (UECE) Um estudante de química retirou água do seguinte sistema em equilíbrio: 2NO2(g) + CH4(g) CO2(g) + 2H2O(l) + N2(g) Em seguida, esse aluno constatou acertadamente que a) a concentração de metano diminuiu. b) o equilíbrio se desloca para a esquerda. c) a concentração do dióxido de carbono diminuiu. d) a concentração do nitrogênio gasoso diminuiu. 95 - (FPS PE) O gás iodídrico (HI) pode ser obtido através da reação entre os gases hidrogênio e iodo. Esta reação, exotérmica, resulta num equilíbrio químico representado pela equação química abaixo: H2 (g) + I2 (g) 2 HI (g) De acordo com o princípio de Le Chatelier, indique a alternativa que aponta uma maneira de o equilíbrio acima ser deslocado no sentido de produzir uma maior quantidade do produto. a) Redução do volume do recipiente. b) Adição de gás iodídrico. c) Remoção do gás hidrogênio. d) Diminuição da temperatura. e) Adição de gás neônio para aumentar a pressão total. 96 - (UEPG PR) O ozônio pode ser obtido sob a ação da radiação ultravioleta, através da seguinte reação endotérmica: 3O2(g) 2O3(g) 3000 QUESTÕES DE QUÍMICA 456 A partir desta reação em equilíbrio, e supondo sistema fechado, assinale o que for correto. 01. A constante de equilíbrio desta reação pode ser expressa em função das pressões parciais dos gases: 02. O aumento na temperatura favorecerá a formação de ozônio. 04. O resfriamento do meio em que ocorre a reação deslocará o equilíbrio para direita, isto é, para formação de O3. 08. A variação da concentração dos gases não afetará o equilíbrio da reação. 16. O aumento da pressão deslocará o equilíbrio para o lado do menor volume gasoso e, portanto, favorecerá a formação de ozônio. 97 - (UEFS BA) O principal constituinte do esmalte dos dentes é a hidroxiapatita, Ca5OH(PO4)3(s), que é praticamente insolúvel em água, mas, por estar em contato com a saliva, ocorre o seguinte equilíbrio de dissociação de seus íons: Ca5OH(PO4)3(s) 5Ca2+(aq) + OH– (aq) + 3PO (aq) Sobre a equação de equilíbrio, analise as afirmativas e marque com V as verdadeiras e com F, as falsas. ( ) Ao consumir bebidas e/ou alimentos ácidos, a deterioração dos dentes é favorecida devido à fragilização do esmalte dos dentes, pois ocorre deslocamento do equilíbrio no sentido da dissociação da hidroxiapatita. ( ) Águas que contêm íons fluoreto, quando ingeridas, decrescem o pH da saliva, fazendo com que o equilíbrio se desloque no sentido da dissociação da hidroxiapatita e, com isso, favorece a formação de cáries. ( ) Se for adicionado hidróxido de magnésio ao creme dental, o equilíbrio será deslocado no sentido da formação da hidroxiapatita, ajudando a tornar os dentes mais resistentes. ( ) A hidroxiapatita é um sal ácido que tende a se dissolver em meio básico, produzindo íons fosfato, que contribuem para diminuir o pH do meio. A alternativaque contém a sequência correta, de cima para baixo, é a 01. V F V F 02. V V F F 03. V F F V 04. F F V V 05. F V V F 98 - (UFRR) Em 1888, Henri Le Chatelier formulou o chamado princípio de Le Chatelier que afirma: “se uma perturbação externa for aplicada a um sistema em equilíbrio, o sistema reagirá de tal modo a aliviar parcialmente essa perturbação”. Sobre essa afirmação é CORRETO afirmar: a) O aumento da pressão desloca a reação na direção do lado com mais mols de gás; b) Remoção de um reagente desloca o equilíbrio para a formação do produto; c) Adição de um produto desloca o equilíbrio para a formação do produto; d) Remoção de um produto desloca o equilíbrio para a formação do reagente; e) Adição de um reagente desloca o equilíbrio para a formação do produto. 99 - (USF SP) Observe a expressão a seguir, que possibilita o cálculo de uma constante de equilíbrio químico que envolve a amônia gasosa e os gases hidrogênio e nitrogênio. Considerando a expressão apresentada, as substâncias químicas que a constituem e os fatores que podem influenciar a dinâmica desse equilíbrio químico, percebe-se que a) a injeção de gás nitrogênio no sistema favorecerá o lado dos reagentes nesse meio reacional. b) o aumento da pressão no sistema elevará a quantidade de amônia no meio reacional. c) na reação direta a velocidade de consumo da amônia é o do dobro da velocidade de produção do gás nitrogênio. d) uma vez que a reação é exotérmica no sentido direto, a elevação da temperatura do sistema aumentará o valor de Kc quando o equilíbrio for alcançado novamente. e) o equilíbrio só pode ser considerado quando houver iguais quantidades de reagentes e produtos no meio reacional. 100 - (UEL PR) ( ) ( )32 2 3 pO pO Kp = −3 4 2 3 2 2 3 C NH NH K = 3000 QUESTÕES DE QUÍMICA 457 Maratonistas percorrem distâncias de 40 km, mas dependem de uma boa oxigenação nos músculos. Se isso não ocorre, o cansaço é extremo e pode causar desmaios. A utilização do oxigênio (O2) pelas células ocorre, inicialmente, pela combinação do O2 com a hemoglobina do sangue (Hb), formando a oxiemoglobina (HbO2), conforme o equilíbrio a seguir. Hb + O2 HbO2 Esta HbO2 é o agente de transporte do O2 para as células dos músculos, já que o O2 não se dissolve bem no plasma sanguíneo. Sobre esse tema, responda aos itens a seguir. a) Sabendo que o aumento da acidez no plasma sanguíneo favorece a dissociação da HbO2, explique por que, para um indivíduo que possui elevada atividade respiratória (com grande produção de CO2), a quantidade de O2 liberada nos tecidos é elevada. b) O desempenho de um atleta em uma maratona realizada em uma cidade com altos índices de monóxido de carbono (CO) é prejudicado. Se a constante de equilíbrio da reação entre HbO2(aq) e CO(g) é 200 e a pressão parcial de O2 é 10 vezes maior que a de CO(g), determine quantas vezes a concentração de HbCO(aq) deve ser maior que a de HbO2(aq). 101 - (UEM PR) Em relação à reação genérica reversível a seguir apresentada, na qual todas as substâncias se encontram na fase gasosa, assinale o que for correto. aA(g) + bB(g) cC(g) + dD(g) 01. Quanto menor o valor de Kp, menor será a pressão parcial dos produtos. 02. Se a reação for realizada em um sistema aberto, o equilíbrio da reação será atingido quando os reagentes forem completamente consumidos. 04. Se a, b, c e d forem iguais a 1, Kp = Kc. 08. Se a = b = 2 e c = d = 1, um aumento na pressão do sistema desloca o equilíbrio no sentido dos produtos. 16. A variação da temperatura não altera o equilíbrio da reação, pois os reagentes e os produtos estão na fase gasosa. 102 - (IME RJ) Considere a reação, em equilíbrio, de produção do alvejante gasoso dióxido de cloro, que ocorre em um sistema reacional: Cl2(g) + 2 NaClO2(s) 2 ClO2(g) + 2 NaCl(s) Nessa situação, assinale a alternativa correta. a) A adição de mais clorito de sódio ao sistema desloca o equilíbrio da reação, de forma a produzir mais alvejante gasoso. b) A razão entre as constantes de equilíbrio KP/KC é igual a 0,0820568·T, em que T é a temperatura do sistema reacional, medida em kelvin. c) A retirada parcial de cloreto de sódio do sistema desloca o equilíbrio da reação, de forma a produzir menos alvejante gasoso. d) A constante de equilíbrio KP é igual à constante de equilíbrio KC. e) Para duas diferentes temperaturas do sistema reacional, desde que elevadas e compatíveis com a manutenção do equilíbrio, o valor numérico da constante de equilíbrio KP é o mesmo, mantendo inalterada a produção de alvejante gasoso. 103 - (UFU MG) Por muito tempo, foram utilizadas para tratamento de obturações dentárias amálgamas metálicas (Sn, estanho; Ag, prata; Hg, mercúrio). Esse método era utilizado para tratamento de cáries que ocorrem pela exposição das nervuras dentárias, cuja causa é a má saúde bucal, consumo de refrigerantes em excesso, entre outros motivos que levam à desmineralização do esmalte. Esse processo de desmineralização é representado a seguir. Sobre essa situação, faça o que se pede. a) Explique o motivo de pequenos choques quando alguém morde em uma folha de papel alumínio exatamente nos dentes que possuem obturações com amálgamas metálicas. b) Explique a função da saliva no processo dos choques destacados no item anterior. c) Descreva o que ocorre, quimicamente, com o esmalte dentário quando se consome refrigerantes em excesso. 3000 QUESTÕES DE QUÍMICA 458 104 - (UFJF MG) Segundo o princípio de Le Châtelier, se um sistema em equilíbrio é submetido a qualquer perturbação externa, o equilíbrio é deslocado no sentido contrário a esta perturbação. Assim, conforme o sistema se ajusta, a posição do equilíbrio se desloca favorecendo a formação de mais produtos ou reagentes. A figura abaixo mostra diferentes variações no equilíbrio da reação de produção de amônia de acordo com a perturbação que ocorre. Em quais tempos verifica-se um efeito que desloca o equilíbrio favorecendo os reagentes? N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g) a) t1, t2, t6 b) t1, t4, t6 c) t2, t3, t4 d) t3, t4, t5 e) t3, t5, t6 105 - (UNIPÊ PB) As algas zooxanthellae são também responsáveis pela intensa precipitação de carbonatos no esqueleto dos corais escleractíneos principais formadores dos recifes. Em pH próximo a 8,5, a maior parte do CO2(aq) disponível na água do mar se encontra na forma de íons bicarbonato, (aq). Devido à intensa radiação solar, os corais e os invertebrados que possuem algas simbiontes, sensíveis a pequenas alterações de temperatura, capturam ativamente íons de cálcio, Ca2+(aq), que reagem com íons bicarbonato.O bicarbonato de cálcio se decompõe em carbonato de cálcio, que se precipita sob forma de esqueleto, e ácido carbônico, H2CO3(aq), usado na fotossíntese. Trata-se de um processo bioquímico muito eficiente, porém sujeito às alterações das concentrações de CO2(g), na atmosfera. I. Ca2+(aq) + 2HCO (aq) Ca(HCO )2(aq) II. Ca(HCO )2(aq) CaCO3(s) + H2CO3(aq) III. H2CO3(aq) H2O(l) + CO2(aq) Uma análise do processo bioquímico de formação de esqueleto de carbonato de cálcio dos corais escleractíneos referidos no texto e de acordo com as equações químicas I, II e III permite afirmar: 01) O pH da água do mar igual a 8,5 é decorrência da reação de excesso de CO2(g) na água. 02) O aumento da acidez da água do mar é um fator condicionante do aumento da concentração de íons bicarbonato. 03) O aumento de pH da água do mar em função do aumento de dissolução de CO2(g), proveniente da atmosfera, contribui para o crescimento dos corais. 04) A morte de algas simbiontes com o aumento prolongado de temperatura acarreta um colapso no sistema fotossintético desses organismos e, consequentemente, no depósito de carbonato de cálcio. 05) Os fatores externos capazes de aceleraro processo de fotossíntese de algas zooxanthellae repercutem negativamente na formação de esqueleto dos corais escleractíneos. 106 - (PUC SP) Uma das reações utilizadas para a demonstração de deslocamento de equilíbrio, devido à mudança de cor, é a representada pela equação a seguir: 2 CrO2– 4(aq) + 2 H+(aq) Cr2O2– 7(aq) + H2O(l) sendo que, o cromato (CrO2– 4) possui cor amarela e o dicromato (Cr2O2– 7) possui cor alaranjada. Sobre esse equilíbrio foram feitas as seguintes afirmações: I. A adição de HCl provoca o deslocamento do equilíbrio para a direita. II. A adição de NaOH resulta na cor alaranjada da solução. III. A adição de HCl provoca o efeito do íon comum. IV. A adição de dicromato de potássio não desloca o equilíbrio. As afirmações corretas são: a) I e II. − 3HCO − 3 − 3 − 3 3000 QUESTÕES DE QUÍMICA 459 b) II e IV. c) I e III. d) III e IV. 107 - (UFRGS RS) Observe a figura abaixo, sobre o perfil de energia de uma reação em fase gasosa. Considere as seguintes afirmações a respeito dessa reação. I. A posição de equilíbrio é deslocada a favor dos produtos, sob aumento de temperatura. II. A posição de equilíbrio é deslocada a favor dos reagentes, sob aumento de pressão. III. A velocidade da reação inversa aumenta com a temperatura. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e II. e) I, II e III. 108 - (PUC Camp SP) O esmalte dos dentes é formado pela substância denominada hidroxiapatita, Ca5(PO4)3OH(s), insolúvel em água e parcialmente solúvel em soluções ácidas. Na boca, em razão da presença da saliva, forma-se o seguinte equilíbrio químico: Ca5(PO4)3OH(s) 4H (aq) 5Ca (aq) 3HPO (aq) H2O(l) Ao beber um refrigerante de cola, cujo meio é ácido, esse equilíbrio desloca-se no sentido ........, uma vez que, pelo Princípio de Le Chatelier, os íons ......... devem ser consumidos para formar um novo estado de equilíbrio, compensando-se a modificação feita. As lacunas são completadas corretamente, na ordem em que aparecem, por a) b) c) d) e) 109 - (UCB DF) Sabe-se que em Titã, uma das luas de Saturno, existem mares de hidrocarbonetos. Tais mares podem ser, em grande parte, formados por etano. Recentemente, foi proposta uma hipótese de que o aumento da temperatura de tais mares pode influenciar a formação de grandes bolhas de nitrogênio, que são expulsas de tais sistemas líquidos. Algo análogo ocorre com um refrigerante: se a temperatura aumenta, veem-se bolhas de gás carbônico serem expulsas do líquido em maior quantidade. Com base nas informações apresentadas e nos conhecimentos acerca de equilíbrio e de dissolução de gases, assinale a alternativa correta. a) O fenômeno de dissolução de nitrogênio em etano é um processo endotérmico. b) Caso fosse possível aumentar a pressão atmosférica em Titã, seriam vistas maiores formações de bolhas de nitrogênio nos mares de etano. c) A constante de equilíbrio de um processo químico é dependente da pressão. d) O etano é um hidrocarboneto polar, enquanto o nitrogênio é um gás apolar. Deve-se a isso a fraca solubilidade desse gás em um mar de etano. e) O aumento da temperatura desloca o equilíbrio de um fenômeno de dissolução para o lado endotérmico. 110 - (UNIUBE MG) Nas condições ambientes, a amônia é um gás incolor e bastante irritante, podendo causar sérios problemas respiratórios. O processo mais utilizado para sua obtenção é o + + +2 + 2 4 − + .CaI 2+− .HPOI 2 4 −− .HI +− .CaII 2+− .HII +− 3000 QUESTÕES DE QUÍMICA 460 Haber-Bosch, que ocorre a altas pressões e temperaturas. Considere a reação de decomposição da amônia abaixo: 2NH3(g) N2(g) + 3H2(g) = +91,8 kJ Sobre essa reação, analise as afirmativas a seguir: I. Um aumento da pressão nessa reação desloca o equilíbrio para a direita. II. Diminuindo a temperatura, o equilíbrio será deslocado para o reagente. III. A reação de formação da amônia ocorre com liberação de calor. Está (ão) CORRETA(S) a(s) afirmação(ões) contida(s) em: a) III, apenas b) II, apenas c) I e III, apenas d) I e II, apenas e) II e III, apenas 111 - (Mackenzie SP) Em uma aula prática, alguns alunos investigaram o equilíbrio existente entre as espécies químicas em solução aquosa. A equação química que representa o fenômeno estudado é descrita por FeCl3(aq) + 3 NH4SCN(aq) 3 NH4Cl(aq) + Fe(SCN)3(aq) Nessa investigação, os alunos misturaram quantidades iguais de solução de cloreto de ferro III e de tiocianato de amônio e a mistura produzida foi dividida em três frascos, A, B e C. A partir de então, realizaram os seguintes procedimentos: I. no frasco A, adicionaram uma ponta de espátula de cloreto de amônio sólido e agitaram até completa dissolução desse sólido. II. no frasco B, adicionaram algumas gotas de solução saturada de cloreto de ferro III. III. no frasco C, adicionaram algumas gotas de solução saturada de tiocianato de amônio. Considerando-se que em todas as adições tenha havido deslocamento do equilíbrio, é correto afirmar que esse deslocamento ocorreu no sentido da reação direta a) apenas no procedimento I. b) apenas no procedimento II. c) apenas nos procedimentos I e II. d) apenas nos procedimentos II e III. e) em todos os procedimentos. 112 - (UNIFOR CE) O processo conhecido como Haber-Bosch de produção de amônia envolve a seguinte reação reversível, a uma dada T e P sem uso de catalisador: N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) = –286 kJ Deseja-se alterar o equilíbrio de maneira a beneficiar a produção de amônia. Pode-se realizar esta modificação no processo através a) do aumento da temperatura e de redução da pressão. b) do aumento da temperatura e do aumento da pressão. c) da redução da temperatura e de redução da pressão. d) da redução da temperatura e do aumento da pressão. e) da redução da temperatura e da adição de catalisador. 113 - (UCS RS) O nitrogênio é um elemento químico essencial à vida. Ele está presente nas células humanas, principalmente fazendo parte de moléculas como proteínas e ácidos nucleicos. Dos processos que ocorrem dentro do ciclo do nitrogênio, há a redução de nitratos a outras formas nitrogenadas, como nitrogênio molecular e monóxido de dinitrogênio, em menor proporção. Esse processo, conhecido como desnitrificação, é realizado por algumas espécies de bactérias em ambiente anaeróbico. O monóxido de dinitrogênio, ao atingir a estratosfera, sofre oxidação sob a ação da radiação solar, transformando-se em monóxido de nitrogênio. Este, por sua vez, reage com o ozônio formando dióxido de nitrogênio e gás oxigênio, de acordo com a seguinte equação química: NO (g) + O3 (g) NO2 (g) + O2 (g) Como consequência dessa reação, tem-se a destruição da camada de ozônio que atua bloqueando os raios ultravioleta. Na reação descrita acima, a) os reagentes e produtos formam um sistema heterogêneo. → H → fH → 0H 3000 QUESTÕES DE QUÍMICA 461 b) o aumento de pressão sobre o sistema deslocará o equilíbrio para a esquerda. c) o equilíbrio não é afetado pela diminuição da concentração de monóxido de nitrogênio. d) uma diminuição da temperatura do sistema deslocará o equilíbrio para a direita. e) a adição de um catalisador deslocará o equilíbrio do sistema para a direita. 114 - (UDESC SC) A ideia de equilíbrio químico foi proposta pela primeira vez pelo químico francês Claude Louis Berthollet em seu livro Essai de Estatique Chimique, em 1803. Basicamente, diz-se que uma reação química está em equilíbrio quando a proporção entre reagentes e produtos se mantém constante ao longo do tempo. Considerando o conceito de equilíbrio químico, assinale a alternativa correta. a) Para a reação em equilíbrio 2 SO2(g) + O2(g) 2 SO3(g) a 1000K, o valor da constante de equilíbrio é 0,215 quando PSO2= 0,660 atm, PO2 = 0,390 atm e PSO3 = 0,0840 atm. b) No equilíbrio químico entre íons cromato e dicromato em meio aquoso, 2 CrO4 2–(aq) + 2 H+(aq) Cr2O7 2–(aq) + H2O(l), a adição de hidróxido de sódio irá privilegiar a formação de íons dicromato em solução. c) Considerando a equação química que descreve o processo industrial para a síntese de amônia (processo Haber- Bosch): N2(g) + 3H2(g) 2 NH3(g), é possível afirmar que uma vez aumentada a pressão do sistema pela injeção de um gás inerte ou compressão do sistema, o equilíbrio químico é deslocado no sentido de formação dos produtos. d) Os valores de Ka em meio aquoso para os ácidos cloroso e nitroso são 1,0 10–2 e 4,3 10–4, respectivamente. Com base nestes dados é possível afirmar que o pH de uma solução de HClO2 será maior que o de uma solução de HNO2, considerando soluções com concentrações idênticas. e) A adição de um catalisador a um sistema em equilíbrio altera o valor numérico de sua constante, pois reduz sua energia de ativação. 115 - (UNESP SP) O metanol, CH3OH, é uma substância de grande importância para a indústria química, como matéria-prima e como solvente. Esse álcool é obtido industrialmente pela reação entre os gases CO e H2, conforme a equação: CO (g) + 2H2 (g) CH3OH (g) = –103 kJ/mol de metanol Para realizar essa reação, os gases reagentes, misturados na proporção estequiométrica e em presença de catalisador (geralmente prata ou cobre), são comprimidos a 306 atm e aquecidos a 300 ºC. Nessas condições, o equilíbrio apresenta um rendimento de 60% no sentido da formação de metanol. Escreva a expressão da constante Kp desse equilíbrio e explique o papel do catalisador na reação entre os gases CO e H2. Com base no princípio de Le Chatelier, justifique a importância da compressão desses gases para a produção de metanol e explique o que aconteceria com o rendimento do equilíbrio no sentido da formação de metanol, caso a reação ocorresse em temperaturas superiores a 300 ºC. 116 - (UNIFESP SP) Na indústria, a produção do ácido nítrico (HNO3) a partir da amônia (NH3) se dá em três etapas: etapa 1: 4 NH3 (g) + 5 O2 (g) 4 NO (g) + 6 H2O (g) ΔH < 0 etapa 2: 2 NO (g) + O2 (g) 2 NO2 (g) ΔH < 0 etapa 3: 3 NO2 (g) + H2O (l) 2 HNO3 (aq) + NO (g) ΔH < 0 A fim de verificar as condições que propiciam maior rendimento na produção de NO na etapa 1, um engenheiro realizou testes com modificações nos parâmetros operacionais desta etapa, indicadas na tabela. a) Com base nas três etapas, escreva a equação balanceada para a reação global de obtenção do ácido nítrico cujos coeficientes estequiométricos são números inteiros. Essa reação tem como reagentes NH3 e O2 e como produtos HNO3, H2O e NO, sendo que o coeficiente estequiométrico para o HNO3 é 8. → → → → H → → → 3000 QUESTÕES DE QUÍMICA 462 b) Qual teste propiciou maior rendimento na produção de NO na etapa 1? Justifique sua resposta. TEXTO: 1 - Comum à questão: 117 Ésteres são usados em indústrias de alimentos porque podem atribuir diferentes sabores e aromas aos produtos artificiais. São compostos orgânicos produzidos por meio das reações entre ácidos carboxílicos e álcoois, denominadas reações de esterificação. Por exemplo, na obtenção da essência que confere o sabor de maçã verde às balas e gomas de mascar, reagimos o ácido etanoico com butan-1-ol: CH3–COOH(l) + HO–CH2–CH2–CH2–CH3(l) ácido etanoico butan-1-ol CH3–COO–CH2–CH2–CH2–CH3(l) + H2O(l) < 0 etanoato de n-butila 117 - (FATEC SP) A reação de esterificação é uma reação reversível; portanto, em um sistema fechado, atinge-se o equilíbrio químico. A produção da essência de maçã-verde pode ser favorecida pelo deslocamento desse equilíbrio por meio a) da diminuição da concentração do butan-1-ol. b) do aumento da concentração do ácido etanoico. c) da adição de um catalisador. d) do aumento da temperatura. e) do aumento da pressão. TEXTO: 2 - Comum à questão: 118 O estireno, matéria-prima indispensável para a produção do poliestireno, é obtido industrialmente pela desidrogenação catalítica do etilbenzeno, que se dá por meio do seguinte equilíbrio químico: (g) catalisador (g) + H2 (g) etilbenzeno estireno 118 - (UNESP SP) Analisando-se a equação de obtenção do estireno e considerando o princípio de Le Châtelier, é correto afirmar que a) a entalpia da reação aumenta com o emprego do catalisador. b) a entalpia da reação diminui com o emprego do catalisador. c) o aumento de temperatura favorece a formação de estireno. d) o aumento de pressão não interfere na formação de estireno. e) o aumento de temperatura não interfere na formação de estireno. TEXTO: 3 - Comum à questão: 119 Bactérias nitrificantes formam um grupo de bactérias aeróbias (família Nitrobacteraceae) que usam produtos químicos inorgânicos como uma fonte de energia. São microrganismos importantes no ciclo do nitrogênio como conversores de amônia do solo para nitratos, compostos utilizáveis por plantas. O processo de nitrificação requer a mediação de dois grupos distintos: bactérias que convertem a amônia em nitritos (nitrosomonas, nitrosospira, nitrosococcus e nitrosolobus) e bactérias que convertem nitritos (tóxicos para plantas) em nitratos (nitrobacter, nitrospina e nitrococcus). Na agricultura, a irrigação com soluções diluídas de amônia resulta em um aumento nos nitratos do solo através da ação de bactérias nitrificantes. (https:// global.britannica.com. Adaptado.) As equações que representam o processo de nitrificação estão representadas a seguir. I. 2NH3 + 3O2 2H+ + + 2H2O + energia II. + O2 + energia 119 - (UEFS BA) A água amoniacal, utilizada para adubação de solos, contém 10% do elemento nitrogênio. Essa solução é preparada dissolvendo-se amônia (NH3) em água, de acordo com a equação: NH3 (g) + H2O (l) (aq) + OH– (aq) A expressão que representa a constante de equilíbrio, K, para esse sistema é: → → H mol/kJ 121H = → − 2NO2 − 2NO2 → − 3NO2 + 4NH 3000 QUESTÕES DE QUÍMICA 463 a) b) c) d) e) TEXTO: 4 - Comum à questão: 120 Acidose e alcalose são estados anormais resultantes de excesso de ácidos ou de bases no sangue. Acidose é um excesso de ácido no sangue, com pH abaixo de 7,35, e alcalose é um excesso de base no sangue, com pH acima de 7,45. Muitos distúrbios e doenças podem interferir no controle do pH sanguíneo, causando acidose ou alcalose. (www.labtestsonline.org.br. Adaptado.) Os equilíbrios químicos simultâneos envolvidos na acidose respiratória estão representados a seguir: H+(aq) + (aq) H2CO3 (aq) H2O (l) + CO2 (g) 120 - (UEFS BA) Considerando apenas os equilíbrios simultâneos apresentados e o princípio de Le Chatelier, no estado de acidose respiratória, a normalização do pH sanguíneo ocorrerá se houver a) aumento da quantidade de ingestão de água. b) aumento da pressão do sistema. c) aumento da concentração do H2CO3 (aq) pelo acúmulo do CO2 (g). d) diminuição da concentração do CO2 (g). e) diminuição da concentração dos íons bicarbonato. ]OH[ ]NH[ ]NH[ K 4 3 −+ = ]OH[ ]NH[ ]OH[ ]NH[ K 23 4 −+ = ]OH[ ]NH[ ]OH[ ]NH[ K 4 23 −+ = ]OH[ ]NH[K 4 −+= ]NH[ ]OH[ ]NH[ K 3 4 −+ = − 3HCO 3000 QUESTÕES DE QUÍMICA 464 EQUILÍBRIO IÔNICO E EQUILÍBRIO DE SOLUBILIDADE 01 - (FATEC SP) A amônia (NH3), molécula de estrutura semelhante à da fosfina, reage com água produzindo uma solução de caráter básico. A reação que ocorre pode ser representada pela equação química NH3 (g) + H2O (l) NH4 + (aq) + OH– (aq) Uma solução aquosa de NH3 apresenta concentração inicial de0,02 mol/L a 25º C. Nessas condições, o valor da concentração de íons OH–, em mol/L, é Dado: Constante de basicidade da amônia a 25 ºC: Kb = 1,8 10–5 a) 2 10–4 b) 3 10–4 c) 4 10–4 d) 5 10–4 e) 6 10–4 02 - (Mackenzie SP) O ácido acético ou ácido etanoico é um monoácido carboxílico, cuja constante de ionização (Ka) é de 1,8 10–5, a 25 ºC. Partindo-se de uma solução 1 10–2 mol L–1 desse ácido, é correto afirmar que, ao ser atingido o equilíbrio químico, a 25 ºC, Dados: = 4,24, log10 4,24 = 0,63 e KW = 10–14 a 25 ºC a) não haverá a presença de ácido acético não ionizado em solução. b) [ H+] = 1,26 10–4 mol L–1 c) pOH = 10,63 d) [OH–] = 1,26 10–4 mol L–1 e) [ H+] é diferente de [CH3COO–] 03 - (UEL PR) Em 2017, a ANVISA aprovou a administração de um medicamento antirretroviral composto pela combinação das substâncias entricitabina (FTC) e fumarato (molécula contendo ácido carboxílico como função orgânica) de tenofovir desoproxila (TDF) para pessoas com alto risco de infecção pelo vírus HIV. O medicamento apresenta Profilaxia Pré-Exposição (PrEP), ou seja, evita que uma pessoa que não tem HIV adquira a infecção quando se expõe ao vírus. As estruturas químicas da FTC e do TDF são apresentadas a seguir. Dados: Massa molar da FTC = 247,24 g mol–1 Massa molar do TDF = 635,52 g mol–1 Sabe-se que a solubilidade em água a 25 ºC da FTC é 13,4 mg L–1 e do TDF é 112,0 mg mL–1 e que a constante de ionização da FTC é de 5,12 x 10–15, cujo hidrogênio ácido é aquele pertencente à hidroxila. Com base nas estruturas químicas e nas informações apresentadas sobre as moléculas, assinale a alternativa correta. a) A espécie de FTC que estaria em maior concentração no intestino (pH igual a 8) é a espécie carregada negativamente. b) Supondo que o TDF seja mais solúvel em solvente apolar do que em meio aquoso, pode-se afirmar que sua solubilidade será maior na forma neutra. c) Na estrutura do TDF, o fumarato possui isomeria óptica e carbono quaternário e a função fosfato possui isomeria plana. d) Analisando a solubilidade das substâncias, em 1 litro de água a quantidade de matéria (mols) de FTC será maior que de moléculas de TDF. e) A estrutura do TDF possui funções amida e aldeído; já a estrutura da FTC possui funções fenol e amida. 04 - (UFPR) Erupções vulcânicas e queima de combustíveis fósseis são fontes de emissão de dióxido de enxofre para a atmosfera, sendo este gás responsável pela chuva ácida. Em laboratório, pode-se produzir o SO2 (g) em pequena escala a partir da 18