Questões Sobre Equilíbrio Químico - Química - 2º ano do ensino médio

Pela tabela, pode-se fazer os cálculos:

A 400ºC

Kc = 0,08

 

A 600ºC

Kc = 0,4

 

Pelos valores, há um aumento de Kc junto com uma aumento de temperatura. Logo, pode-se dizer que a reação entre CO₂ e H₂ é uma reação endotérmica, ou seja, ela depende da temperatura.

 

 

A constante de equilíbrio é dada pela razão entre o produtório da concentração dos produtos pelo produtório da concentração dos reagentes (todas as concentrações elevadas ao seu respectivo coeficiente estequiométrico). Assim, ela é dada por:

 

Kc = [SO₃]²/ [O₂].[SO₂]² 

 

Portanto, a resposta correta é a alternativa B.

 

Na reação dada:

X₂+ 3Y₂↔ 2XY₃

A constante de equilíbrio será calculada por meio da seguinte expressão:

 

A questão aborda o conceito de equílibrio químico, mais precisamente busca que se faça a análise se determinada mistura encontra-se em equilíbrio ou não. Para resolvê-la, calcularemos o quociente (Q) [C₁₀H₁₂]/[C₅H₆]² e analisar se este é maior, menor ou igual à constante de equílibrio para prever o sentido em que a reação será deslocada ou se ela encontra-se em equílibrio.

Mistura 1: Q = (0,75)/(0,5)² = 3, 0

Logo a mistura 1 encontra-se em equílibrio pois Q = Kc = 3,0 mol^–1

Mistura 2 : Q = (2,50)/(1,00)² = 2,5 mol^–1

Logo Q< Kc, para o equílibrio ser atingido o valor de Q deve aumentar, como Q = [C₁₀H₁₂]/[C₅H₆]², para ocorrer aumento, deve-se aumentar [C₁₀H₁₂] ou diminuir [C₅H₆], portanto, para isso, o equílibrio deve ser deslocado para a direita (→).

Com isso, a resposta correta é B

 

A questão leva em conta o conhecimento do princípio de Le Chatelier, onde este diz que quando um composto é adicionado ao sistema o equilíbrio será descolado afim de consumir o novo composto, assim observando a reação:

Quanto mais NaCN, mais íons CN^- estarão na solução, assim o equilíbrio se deslocará no sentido contrário para o sistema entrar em equilíbrio novamente, formando mais HCN e por fim deixando o sistema com pH mais ácido e  numericamente maior (lembrando que pH = – log [H⁺]).
Já a constante de equilíbrio não sofre alteração pois só depende da variação da temperatura.
Por fim, o grau de ionização ($\alpha$) tem relação inversamente proporcional a quantidade de moléculas de HCN no meio. Como o equilíbrio foi deslocado por razão da adição de NaCN a concentração de HCN aumentou, portanto $\alpha$ diminuiu.
Letra A.

 

 

 

 

 

 

 

 

A questão envolve conceitos de reação endotérmica, reação exotérmica, gráfico e deslocamento de equilíbrio.
O gráfico nos mostra informação sobre a concentração dos envolvidos (eixo y) em relação ao tempo (eixo x). No nosso gráfico inicial é possível identificar que o SO_3​ é o produto, uma vez que sua concentração inicial é zero e vai aumentando conforme ocorre a reação até alcançar o estado de equilíbrio. Já o SO​₂ e o O₂ são os reagentes, pois possuem uma concentração inicial diferente de zero e tal concentração vai diminuindo conforme ocorre a reação até atingir o estado de equilíbrio. Além disso, o gráfico nos informa quando a reação atinge seu estado de equilíbrio, que é o momento que a concentração fica estável e no gráfico aparece como uma linha reta. Neste caso, o exercício já nos informa a concentração no equilíbrio dos reagentes e do produto.
Em relação a uma reação exotérmica, temos um processo que ocorre com a liberação de calor (energia), por exemplo na queima de uma vela. Nesse caso, a variação da entalpia (ΔH) será sempre negativa (ΔH < 0), pois o ΔH é medido através da subtração da entalpia dos produtos pela entalpia dos reagentes (ΔH = Hprodutos – Hreagentes ou ΔH = Hfinal – Hinicial) e como ocorreu liberação de energia, a entalpia dos produtos será menor, resultando em um  ΔH negativo.
Já uma reação endotérmica é um processo que ocorre com a absorção de calor (energia), como no derretimento de um gelo. Nesse caso a variação da entalpia será sempre positiva (ΔH > 0), pois a entalpia dos produtos aumenta (absorve energia) e através da subtração da entalpia dos produtos pela dos reagentes sempre será obtido um resultado positivo.
Em relação ao deslocamento de equilíbrio o exercício nos pede o que ocorrerá quando a mistura que está em equilíbrio for aquecida. Nesse caso, precisamos saber se a reação envolvida é endotérmica ou exotérmica. Pelo enunciado, sabemos que o valor do ΔH é positivo (+196kJ) e, portanto, trata-se de uma reação endotérmica. Assim, quando uma reação endotérmica em equilíbrio é aquecida irá ocorrer deslocamento de tal equilíbrio para a esquerda (reagentes). Então, ocorrerá um aumento na concentração dos reagentes e uma diminuição na concentração do produto até que seja atingido o equilíbrio novamente. Em relação ao gráfico inicial, aquele que apresenta as mudanças corretas é o gráfico II.
O exercíco também pede o que ocorrerá quando um catalisador for adicionado à mistura que está em equilíbrio. Um catalisador não altera o estado de equilíbrio de uma reação, apenas acelera o acontecimento da mesma. Assim, as concentrações tanto dos reagentes como do produto não irão alterar-se. Então, em relação ao gráfico inicial. aquele que apresenta as características corretas é o gráfico IV.
Desse modo, o exercício está finalizado, concluindo que a alternativa correta é a C (gráficos II e IV).

A diminuição de pressão em um sistema, desloca a reação para a direção onde há a formação de produtos com maior número de mols. Na reação em questão, a reação se desloca para a esquerda. Quando ocorre uma diminuição de temperatura, a reação é deslocada para o lado onde acontece absorção de calor para restabelecer o  equilíbrio. No caso, vai se deslocar no sentido da reação endotérmica.

Ápos o sistema atingir o equilíbrio, essa variação poderá ser representada pelo gráfica como o da letra A, pois segundo as informações contidas no enunciado da questão, diz que a rapidez da reação 1 é muito maior que a rapidez da reação 2. Logo, no início da reação, há maior concentração do produto X. Entretanto, pelos valores de constante de equílibrio, nota-se que a substância Y é mais estável e portanto, com o passar do tempo, esta substância terá maior concentração que a substância X, pois esta última será consumida para formar os reagentes de partida (A e B) para a produção de Y. 

Portanto, a resposta correta é a alternativa A.

Como o enunciado afirma que o sistema está em equilíbrio, para aumentar a produção do óxido de cálcio (CaO), devemos deslocar este equilíbrio para a direita. Para que isto ocorra, devemos diminuir a pressão do sistema, alternativa b).

A diminuição da pressão do sistema, desloca o equilíbrio químico na direção da formação do único componente gasoso (CO₂). O aumento na formação de CO₂ leva a um aumento na formação de CaO.