Equilíbrio Quimico

1. Observe o gráfico abaixo de uma reação em que o equilíbrio químico é atingido:

Com base nesse gráfico, podemos afirmar que nesse equilíbrio:

a) a concentração de produtos é maior que a de reagentes.

b) a concentração de reagentes é maior que a de produtos.

c) as concentrações de reagentes e produtos são iguais.

d) a reação inversa ocorre com maior intensidade.

e) a reação inversa ocorre com menor intensidade.

Based on the given graph, at equilibrium, the concentrations of reactants and products are equal. This can be observed from the point where the forward and reverse reactions intersect on the graph. This indicates that the rate of the forward reaction is equal to the rate of the reverse reaction, resulting in a stable equilibrium where the concentrations of reactants and products remain constant. Therefore, the correct answer is c) as concentrações de reagentes e produtos são iguais.

Explanation

Based on the given graph, at equilibrium, the concentrations of reactants and products are equal. This can be observed from the point where the forward and reverse reactions intersect on the graph. This indicates that the rate of the forward reaction is equal to the rate of the reverse reaction, resulting in a stable equilibrium where the concentrations of reactants and products remain constant. Therefore, the correct answer is c) as concentrações de reagentes e produtos são iguais.

2. Nas condições ambientes, é exemplo de sistema em estado de equilíbrio uma:

a) xícara de café bem quente;

b) garrafa de água mineral gasosa fechada;

c) chama uniforme de bico de Bunsen;

d) porção de água fervendo em temperatura constante;

e) tigela contendo feijão cozido.

A garrafa de água mineral gasosa fechada é um exemplo de sistema em estado de equilíbrio porque a pressão interna do gás dentro da garrafa está equilibrada com a pressão externa do ambiente. Isso ocorre porque a garrafa está vedada, impedindo a entrada ou saída de gás. Quando a pressão interna e externa estão equilibradas, o sistema está em equilíbrio.

Explanation

A garrafa de água mineral gasosa fechada é um exemplo de sistema em estado de equilíbrio porque a pressão interna do gás dentro da garrafa está equilibrada com a pressão externa do ambiente. Isso ocorre porque a garrafa está vedada, impedindo a entrada ou saída de gás. Quando a pressão interna e externa estão equilibradas, o sistema está em equilíbrio.

3. Para o equilíbrio químico N2(g) + O2(g) ⇌ 2NO(g) foram encontrados os seguintes valores para a constante Kc, às temperaturas indicadas abaixo: Em qual das alternativas há maior concentração molar do NO(g):

a) I

b) II

c) III

d) IV

e) V

The value of the equilibrium constant, Kc, indicates the ratio of the concentration of products to the concentration of reactants at equilibrium. In this case, the equation shows that 2 moles of NO are formed for every mole of N2 and O2 that react. Therefore, the concentration of NO will be highest when the concentrations of N2 and O2 are highest. Looking at the temperatures given, it can be observed that the temperature in option V is the highest, which means that the reaction will favor the forward reaction and result in higher concentrations of N2 and O2, leading to a higher concentration of NO.

Explanation

The value of the equilibrium constant, Kc, indicates the ratio of the concentration of products to the concentration of reactants at equilibrium. In this case, the equation shows that 2 moles of NO are formed for every mole of N2 and O2 that react. Therefore, the concentration of NO will be highest when the concentrations of N2 and O2 are highest. Looking at the temperatures given, it can be observed that the temperature in option V is the highest, which means that the reaction will favor the forward reaction and result in higher concentrations of N2 and O2, leading to a higher concentration of NO.

4. Assinale abaixo qual alternativa é incorreta acerca de um equilíbrio químico:

a) A velocidade da reação direta é igual à velocidade da reação inversa.

b) Ambas as reações (direta e inversa) ocorrem simultaneamente (trata-se de um equilíbrio dinâmico).

c) As características macroscópicas do sistema (desde que fechado) não mais se alteram.

d) Os sistemas se deslocam espontaneamente para o estado de equilíbrio.

e) Obrigatoriamente, as concentrações de todas as substâncias participantes do equilíbrio devem ser iguais.

The correct answer is e) Obrigatoriamente, as concentrações de todas as substâncias participantes do equilíbrio devem ser iguais. This statement is incorrect because in a chemical equilibrium, the concentrations of the substances involved do not need to be equal. The equilibrium constant expression, which relates the concentrations of the reactants and products, can have different coefficients for each substance, indicating that their concentrations can be different.

Explanation

The correct answer is e) Obrigatoriamente, as concentrações de todas as substâncias participantes do equilíbrio devem ser iguais. This statement is incorrect because in a chemical equilibrium, the concentrations of the substances involved do not need to be equal. The equilibrium constant expression, which relates the concentrations of the reactants and products, can have different coefficients for each substance, indicating that their concentrations can be different.

5. Na equação aA + bB ⇄ xC + yD, após atingir o equilíbrio químico, podemos concluir aconstante de equilíbrio Kc = [C]x.[D]y/[A]a.[B]b a respeito da qual é correto afirmar que:

a) quanto maior for o valor de Kc, menor será o rendimento da reação direta.

b) Kc independe da temperatura.

c) se as velocidades das reações direta e inversa forem iguais, então Kc = 0.

d) Kc depende das molaridades iniciais dos reagentes.

e) quanto maior for o valor de Kc, maior será a concentração dos produtos.

The correct answer is e) quanto maior for o valor de Kc, maior será a concentração dos produtos. This is because the equilibrium constant, Kc, is determined by the ratio of the concentrations of the products to the concentrations of the reactants at equilibrium. A larger value of Kc indicates a higher ratio of product concentrations to reactant concentrations, meaning that the concentration of the products is higher compared to the reactants.

Explanation

The correct answer is e) quanto maior for o valor de Kc, maior será a concentração dos produtos. This is because the equilibrium constant, Kc, is determined by the ratio of the concentrations of the products to the concentrations of the reactants at equilibrium. A larger value of Kc indicates a higher ratio of product concentrations to reactant concentrations, meaning that the concentration of the products is higher compared to the reactants.

6. O gráfico a seguir representa a evolução de um sistema onde uma reação reversível ocorre até atingir o equilíbrio. (Gráfico de exercício sobre equilíbrio químico Título: Gráfico de exercício) Sobre o ponto t1, nesse gráfico, pode-se afirmar que indica:

a) uma situação anterior ao equilíbrio, pois as velocidades das reações direta e inversa são iguais.

b) um instante no qual o sistema já alcançou o equilíbrio.

c) uma situação na qual as concentrações de reagentes e produtos são necessariamente iguais.

e) um instante no qual o produto das concentrações dos reagentes é igual ao produto das concentrações dos produtos.

The correct answer is d) uma situação anterior ao equilíbrio, pois a velocidade da reação direta está diminuindo e a velocidade da reação inversa está aumentando. This is because at point t1, the graph shows that the rate of the forward reaction is decreasing while the rate of the reverse reaction is increasing. This indicates that the system is still shifting towards equilibrium, as the forward reaction is slowing down and the reverse reaction is becoming more dominant. Therefore, point t1 represents a situation before reaching equilibrium.

Explanation

The correct answer is d) uma situação anterior ao equilíbrio, pois a velocidade da reação direta está diminuindo e a velocidade da reação inversa está aumentando. This is because at point t1, the graph shows that the rate of the forward reaction is decreasing while the rate of the reverse reaction is increasing. This indicates that the system is still shifting towards equilibrium, as the forward reaction is slowing down and the reverse reaction is becoming more dominant. Therefore, point t1 represents a situation before reaching equilibrium.

7. O gráfico a seguir mostra a variação da concentração das espécies químicas de um sistema até chegar à situação de equilíbrio Gráfico de equilíbrio químico mostrando a variação da concentração com o tempo Qual das alternativas abaixo indica corretamente a situação de equilíbrio?

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The correct answer is the dot (.) symbol. This indicates that the system has reached equilibrium, where the concentrations of the chemical species remain constant over time.

Explanation

The correct answer is the dot (.) symbol. This indicates that the system has reached equilibrium, where the concentrations of the chemical species remain constant over time.

8. Dado o sistema em equilíbrio químico abaixo: 2NO2 + 7H2 ⇌ 2NH3 + 4H2OIndique qual a providência, de acordo com o princípio de Le Chatelier, que poderia ser tomada para favorecer o deslocamento so sistema no sentido de formação de amônio (NH3).

a) Um aumento na quantidade de água.

b) Uma diminuição do número de mol do H2.

c) Uma diminuição de pressão.

d) Um aumento da pressão pela adição de gás hélio.

e) Um aumento da concentração de NO2.

Increasing the concentration of NO2 would shift the equilibrium towards the formation of ammonia (NH3) according to Le Chatelier's principle. By increasing the concentration of one reactant (NO2), the system will respond by favoring the formation of products (NH3) to restore equilibrium.

Explanation

Increasing the concentration of NO2 would shift the equilibrium towards the formation of ammonia (NH3) according to Le Chatelier's principle. By increasing the concentration of one reactant (NO2), the system will respond by favoring the formation of products (NH3) to restore equilibrium.

9. A síntese da amônia (NH3) pode ser representada pela equaçãoN2(g) + 3H2(g) ⇌ 2NH3(g) ΔH = -92,4 kJ/mol.Para o deslocamento do equilíbrio no sentido da formação de amônia (NH3), deve-se:

a) aumentar a temperatura.

b) diminuir a pressão.

c) aumentar a concentração de NH3.

d) aumentar as concentrações de N2 e H2.

e) aumentar o volume do recipiente.

To shift the equilibrium towards the formation of ammonia (NH3), the concentrations of the reactants N2 and H2 should be increased. According to Le Chatelier's principle, increasing the concentration of reactants will favor the forward reaction to consume the excess reactants and produce more NH3. This will help to achieve a higher yield of ammonia. Increasing the temperature (option a) would favor the reverse reaction, decreasing the pressure (option b) would not have a significant effect, increasing the concentration of NH3 (option c) would not affect the equilibrium, and increasing the volume of the container (option e) would also not have a significant effect.

Explanation

To shift the equilibrium towards the formation of ammonia (NH3), the concentrations of the reactants N2 and H2 should be increased. According to Le Chatelier's principle, increasing the concentration of reactants will favor the forward reaction to consume the excess reactants and produce more NH3. This will help to achieve a higher yield of ammonia. Increasing the temperature (option a) would favor the reverse reaction, decreasing the pressure (option b) would not have a significant effect, increasing the concentration of NH3 (option c) would not affect the equilibrium, and increasing the volume of the container (option e) would also not have a significant effect.

10. Na expressão da constante de equilíbrio da reação H2(g) + Br2(g) → 2 HBr(g) estão presentes as concentrações em mol/L das três substâncias envolvidas. Isto porque a reação:

a) envolve substâncias simples, como reagentes;

b) envolve moléculas diatômicas;

c) envolve moléculas covalentes;

d) se processa em meio homogêneo;

e) se processa sem alteração de pressão, a volume constante.

The correct answer is d) se processa em meio homogêneo. This means that the reaction takes place in a homogeneous mixture, where all the reactants and products are in the same phase (in this case, gaseous phase). In a homogeneous reaction, the concentrations of the substances involved can be expressed in terms of their molarities (concentrations in mol/L), which is why the expression of the equilibrium constant includes the concentrations in mol/L of the three substances.

Explanation

The correct answer is d) se processa em meio homogêneo. This means that the reaction takes place in a homogeneous mixture, where all the reactants and products are in the same phase (in this case, gaseous phase). In a homogeneous reaction, the concentrations of the substances involved can be expressed in terms of their molarities (concentrations in mol/L), which is why the expression of the equilibrium constant includes the concentrations in mol/L of the three substances.