Questões de Vestibular Sobre equilíbrio químico em química

O monóxido de carbono, formado na combustão incompleta em motores automotivos, é um gás extremamente tóxico. A fim de reduzir sua descarga na atmosfera, as fábricas de automóveis passaram a instalar catalisadores contendo metais de transição, como o níquel, na saída dos motores.

Observe a equação química que descreve o processo de degradação catalítica do monóxido de carbono:

Com o objetivo de deslocar o equilíbrio dessa reação, visando a intensificar a degradação catalítica do monóxido de carbono, a alteração mais eficiente é:

Um laboratório realiza a análise de células utilizando uma solução fisiológica salina com pH neutro. O laboratório dispõe de apenas quatro substâncias que poderiam ser usadas no preparo dessa solução: HCl, NaCl, NaOH e NaHCO₃ .

Dentre elas, a que deve ser escolhida para uso na análise está indicada em:

Determinada reação pode ser representada da seguinte maneira:
X(g) + Y(g) ⇌ XY(g)
Considerando que as pressões iniciais de X e Y sejam respectivamente iguais a 3 atm e 2 atm e que a pressão total no equilíbrio seja igual a 4,2 atm, assinale a alternativa correta a respeito desta reação, nas condições indicadas:

“...O bicarbonato de sódio é uma substância solúvel em água, e com sabor alcalino. É também chamado de hidrogeno carbonato de sódio, e apresenta-se como um pó branco que, por aquecimento, perde gás carbônico. Seu uso mais conhecido é como antiácido estomacal porque tem o poder de neutralizar o excesso de ácido clorídrico do suco gástrico. Este sal é utilizado também na fabricação de extintores de incêndio de espuma. No extintor há NaHCO₃ (sólido) e uma solução de ácido sulfúrico (H₂SO₄), em compartilhamentos separados. Quando o extintor é acionado, o NaHCO₃ e o H₂SO₄ se misturam e reagem, produzindo a espuma com liberação de CO₂ .”
Disponível em: (Adaptado) Acesso em 07 - jun-2011.
(Dados - massas molares: Na = 23g/mol; H = 1g/mol; O = 16g/mol; C = 12g/mol; S = 32g/mol)
De acordo com o texto e com os seus conhecimentos, é correto afirmar que:

N₂₍g) + 3H₂(g) 2NH₃(g) ΔHº = − 109,5kJ

O gráfico mostra a variação do rendimento de amônia com a variação da temperatura de acordo com o sistema em equilíbrio químico, a 100,0atm, representado pela equação termoquímica.

Uma análise desse gráfico e do sistema em equilíbrio químico representado pela equação termoquímica permite afirmar:

Um ácido e uma base sempre atuam juntos na transferência de próton, isto é, uma substância pode agir como ácido apenas se outra substância comporta-se como uma base.
A partir da compreensão dessa informação, é correto afirmar:

(CoCl₄) ²− (s) + 6H₂O(l) [Co(H₂O)₆] 2+(aq) + 4Cl− (aq) ΔHº=−504kJ

As pequenas esferas azuis de sílica gel utilizadas como desumidificadores no transporte e na proteção de aparelhos eletroeletrônicos, em atmosfera úmida, absorve água do ambiente tornando-se cor de rosa. Ao serem aquecidas em uma estufa, voltam a ter a cor azul inicial de acordo com o sistema em equilíbrio químico representado pela equação química.

A análise desse sistema em equilíbrio químico e das informações referidas no texto permite afirmar:

No processo de tratamento de água para abastecimento público, é comum utilizar sulfato de alumínio para provocar a coagulação/floculação dos materiais finos em suspensão. Ao ser adicionado à água o sulfato de alumínio produz íons Al³⁺ e SO₄^2-. Os íons Al³⁺ reagem com a água produzindo hidróxido de alumínio Al(OH)₃ , que é o responsável pela coagulação/floculação. Esta reação está representada de modo simplificado abaixo: 
Al₂(SO₄)₃ + 6H₂O → 2Al(OH)₃ + 6 H⁺ + 3SO₄^2- 

     O excesso de íons H⁺ formado tende a diminuir o pH do meio, o que pode contribuir para a interrupção da formação do Al(OH)₃, atrapalhando o processo de coagulação/floculação. Em alguns casos, o excesso de H⁺ é removido pela alcalinidade presente nas águas naturais. Se a alcalinidade do meio não for suficiente, o pH deve ser aumentado pela adição de outras substâncias.  Disponível em: <http://qnesc.sbq.org.br/online/cadernos/01/aguas.pdf> Acesso em: 1 nov. 2011 (adaptado).

É possível aumentar o pH do meio aquoso adicionando-se a seguinte substância: 

Considere as soluções:                                                    SOLUÇÕES                 [H⁺ ]                                            I        Urina                          1x10^-6                                            II       Clara de Ovo             1x10^-8                                            III      Refrigerante              1x10^-5                                            IV      Soro Fisiológico       1x10^-7
Com base nos dados da tabela, pode-se afirmar que apenas 

CH₃COOH(aq) + H₂O(l) ⇌ CH₃COO⁻ (aq) + H⁺ (aq)

Equilíbrio iônico é o caso particular de equilíbrio químico em que aparecem íons. Os íons estão presentes em várias soluções aquosas encontradas na natureza e nos organismos dos seres vivos. Dos equilíbrios químicos iônicos em solução aquosa, um dos mais importantes é o que ocorre na ionização de ácidos e de bases. A concentração desses íons depende, entre outros fatores, do grau de ionização, α, e do valor da constante de ionização, Ka.

Desse modo, considerando-se uma solução de ácido acético 0,02 mol L⁻¹ , cujo grau de ionização, α, é igual a 3%, em equilíbrio químico representado pela equação química, é correto afirmar:

I. FeCO₃(s) + CO₂(g) + H₂O(l)  ⇌ Fe²⁺(aq) + 2HCO^-₃ (aq)

II. 4Fe²⁺(aq) + 8HCO^-₃ (aq) + O₂(aq) ⇌ 2Fe₂O₃(s) + 8CO₂(g) + 4H₂O(l)

As propriedades curativas atribuídas à água de Itaparica da Reserva Venceslau, — nome dado em homenagem a um dos primeiros ecologistas da Ilha de Itaparica, — são consequências da presença de íons Fe²⁺(aq) dissolvidos. Esses íons são responsáveis pela formação de depósitos de Fe₂O₃(s), de cor marrom, em pisos e azulejos, de acordo com o sistema em equilíbrio I e a equação química II.

A partir dessas informações e dessas equações, é correto afirmar:

Os óxidos de nitrogênio, NO(g) e NO₂(g), são poluentes ambientais responsáveis pela formação de ozônio, O₃(g), na baixa atmosfera, nos grandes centros urbanos. Em um determinado experimento realizado com esses gases, em recipiente fechado, a concentração de NO₂(g), em função do tempo, apresentou o comportamento mostrado no gráfico.

Uma análise dessas informações e desse gráfico permite afirmar:

Com o desenvolvimento da fotografia nos séculos XIX e XX, muitos estudos investigaram a química dos haletos de prata. Com isso, além do desenvolvimento tecnológico, avanços científicos foram alcançados no entendimento da formação de cristais e reações fotoquímicas envolvendo compostos iônicos. Na tabela a seguir são fornecidos dados de propriedades, como produto de solubilidade e de potencial padrão de redução, dos principais haletos de prata.

KPS (mol² . dm^-6) E⁰ (V)

AgX + e^- → Ag⁰ + X^-

^{AgCℓ 1,77 x 10-10 0,22233}

^{AgBr 5,35 x 10-13 0,07133}

^{Agl 8,52 x 10-17 -0,15224}

^{Com relação aos haletos de prata, identifique as afirmativas a seguir como verdadeiras (V) ou falsas (F):}

^{( ) O cátion Ag+ possui maior afinidade por haletos de mais baixa razão carga:raio.}

^{( ) Existe uma tendência clara: quanto menos solúvel é o haleto de prata, menos oxidante esse composto será.}

^{( ) Numa amostra composta por uma mistura de cloreto, brometo e iodeto de prata, e um forte agente redutor, a primeira espécie a reduzir será o Agl.}

^{( ) Ao se adicionar 1 mol de um haleto de prata sólido (representação genérica: AgX) numa solução aquosa 1,0 mol.dm-3 do respectivo haleto de potássio (representação genérica: KX), a máxima quantidade de íons prata em solução será inferior a ppb (partes por bilhão).}

^{Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo.}

A química tem contribuído com a agricultura ao propor alternativas para correção do pH do solo na produção de alimentos. No Brasil, predominam solos ácidos, com pH médio de 5. Cada cultura, por sua vez, exige um pH adequado para seu melhor desenvolvimento, conforme a tabela abaixo.
Cultura: Arroz | pH médio: 5,0 Cultura: Café | pH médio: 6,0 Cultura: Milho | pH médio: 7,0
Daí a necessidade, em muitas ocasiões, de corrigir o pH do solo com a adição de calcário (carbonato de cálcio). Sobre a correção do solo e o cultivo dos alimentos, assinale a alternativa correta.

A reação de escurecimento em frutas, vegetais e sucos de frutas é um dos principais problemas na indústria de alimentos. Estima-se que em torno de 50% da perda de frutas tropicais no mundo é devida à enzima polifenol oxidase – PFO, que provoca a oxidação dos compostos fenólicos naturais presentes nos alimentos, causa a formação de pigmentos escuros – frequentemente acompanhados de mudanças indesejáveis na aparência e nas propriedades organolépticas do produto – resultando na diminuição da vida útil e do valor de mercado.

Várias maneiras de inibição da polifenol oxidase são conhecidas. Essa inibição é desejável e muitas vezes necessária para evitar o aparecimento de sabor desagradável e toxidez, como também por questões econômicas. Três componentes devem estar presentes para que a reação de escurecimento enzimático ocorra: enzima, substrato e oxigênio. No caso de ausência ou bloqueio da participação de um destes na reação química (seja por agentes redutores, diminuição de temperatura ou abaixamento de pH), a “velocidade” de reação diminui significativamente. O pH ótimo de atuação da PFO está entre 6 e 7, e abaixo de 3 não há nenhuma atividade enzimática.”

Adaptado de CARVALHO; LUPETTI; FATIBELLO-FILHO. Química Nova na Escola, n. 22, 2005.

A partir da leitura do texto acima e considerando as contribuições da ciência e tecnologia no campo da produção alimentícia, assinale a alternativa correta.

À temperatura ambiente, o pH de um certo refrigerante, saturado com gás carbônico, quando em garrafa fechada, vale 4. Ao abrir a garrafa, ocorre escape de gás carbônico. Qual deve ser o valor do pH do refrigerante depois de a garrafa aberta?