Questões Militares de Química - Sistemas Homogêneos: Constantes: Kc e Kp. Deslocamento do Equilíbrio: Fatores.

Uma solução foi preparada a partir da dissolução de 1,00 mol de uma substância A em 1,0 kg de um solvente. Essa substância se dissocia de acordo com a reação química: A ⇌ B + C. Assinale a opção que apresenta a diferença de temperatura de ebulição, em °C, dessa solução após atingir o equilíbrio químico, em relação à temperatura de ebulição de um sistema contendo apenas uma substância D, produzido nas mesmas condições (1,00 mol dissolvido em 1,0 kg do mesmo solvente). Considere que a substância D não se dissocia. Dados: constante ebuliométrica molal do solvente: Ke = 1,0 °C kg mol^-1; constante de equilíbrio (K) da dissociação de A: K = 2.  

Recentemente, a produção fotocatalítica de hidrogênio vem atraindo atenção devido ao processo que gera um combustível limpo, o qual é utilizado em células a combustível. O processo se baseia na separação da água nos seus componentes, conforme equilíbrio inserido no esquema, utilizando luz solar e um fotocatalisador (p. ex. NaTaO₃:La). O processo é extremamente endotérmico, necessitando 1,23 eV para ocorrer. Num experimento, o processo foi realizado num sistema fechado, como esquematizado ao lado. Considerando essas informações, identifique as afirmativas a seguir como verdadeiras (V) ou falsas (F):
( ) A quantidade de fotocatalisador limita a conversão. ( ) O aumento da temperatura irá favorecer a conversão. ( ) A diminuição do volume do sistema irá favorecer a conversão. ( ) É condição necessária para a produção de hidrogênio que o fotocatalisador absorva energia solar superior a 1,23 eV.

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

Um procedimento para obtenção de estanho metálico foi realizado a partir do óxido de estanho (IV), em um compartimento selado que, após ser evacuado, foi preenchido com gás hidrogênio. Ao ser atingido o equilíbrio químico a 900 K, a atmosfera gasosa no interior do compartimento era composta por 45% gás hidrogênio, em volume.

A constante de equilíbrio, Kp, para essa reação a 900 K é igual a, aproximadamente,

Em um reator mantido à temperatura constante, PCl₅(g) encontra-se em equilíbrio com 1 atm de Cl₂(g) e 2 atm de PCl₃(g). Sabendo-se que a constante de equilíbrio da reação de dissociação do PCl₅(g) nessa temperatura é k_p = 4, assinale a alternativa que apresenta a nova pressão de equilíbrio do PCl₅(g) (em atm) após adição de mais 2 atm desse gás ao reator. 

Considere a seguinte reação em fase gasosa, inicialmente conduzida a uma pressão de 200 atm e a uma temperatura de 400 °C. Considere que partindo de um sistema contendo apenas A e B, o equilíbrio é alcançado após 60 min de reação.
2A + B ⇆ C + D + Q
em que A e B são reagentes, C e D os produtos e Q o calor liberado. Avalie as seguintes suposições sobre o efeito das modificações de um parâmetro da reação, mantendo os outros constantes.
I. Conduzir a reação a 600 °C gera uma fração maior de C e D.
II. Conduzir a reação a 600 °C faz com que o equilíbrio seja alcançado em menos de 60 min.
III. Conduzir a reação a uma pressão de 100 atm gera uma fração menor de C e D.
IV. Remover C e D do meio reacional após o equilíbrio e então retomar a reação permitem obter uma fração total maior de C e D.
Escolha a opção que lista a(s) afirmação(ões) CORRETA(S).  

Visando estudar o equilíbrio a seguir, um experimentador adicionou quantidades equimolares de tricloreto de fósforo e cloro gasoso em um reator a 180 °C.

PCl₃(g) + Cl₂(g) ⇌ PCl₅(g)

Atingido o equilíbrio, foi verificada uma concentração de 1 x 10⁻⁴ mol/L de pentacloreto de fósforo.

Admitindo que, a 180 °C, a constante do equilíbrio em apreço seja igual a 0,64, assinale a opção que indica a concentração de cloro gasoso presente no equilíbrio.

Industrialmente, o PCl₅ é sintetizado em reator fechado por meio da cloração do PCl₃, de acordo com a equação química a seguir.

PCl₃(g) + Cl₂(g) ⇌ PCl₅(g) ΔH = −124 kJ/mol

Conforme o princípio de Le Châtelier, o rendimento desse processo pode ser aumentado

Considere a tabela a seguir, que mostra a variação da constante de equilíbrio para uma reação que ocorre na atmosfera, precursora da chuva ácida, representada a seguir:
2 SO₂ (g) + O₂(g) ⇌ 2 SO₃(g)  Temperatura, K          Constante, K_c                                                                             300                            4 x 10²⁴                                                                             500                            2,5 x 10¹⁰                                                                             700                            3,0 x 10⁴
As melhores condições para que a formação do produto seja favorecida são:

Uma das atividades em que os militares do Corpo de Bombeiros precisam atuar com muita sabedoria é no combate ao incêndio. A exposição dos militares bombeiros ainda é maior em incêndios florestais, uma vez que o uso de equipamentos de proteção fica limitado e os riscos de intoxicação pela fumaça contendo monóxido de carbono são eminentes. O monóxido de carbono tem habilidade de se ligar muito fortemente a hemoglobina (Hb), uma proteína que contém ferro nas células de glóbulos vermelhos. Nessa ligação, forma-se o complexo carboxihemoglobina (COHb). A ligação do oxigênio com a hemoglobina forma a oxihemoglobina(O₂Hb).

A respeito do texto descrito, considere o seguinte equilíbrio:

O₂Hb (aq) + CO (g)⇌COHb (aq) + O₂ (g) K > 1

Do ponto de vista do equilíbrio químico, quando o indivíduo respira muito monóxido de carbono,

Os principais parâmetros que definem a qualidade da água de uma piscina são o pH e a alcalinidade. Para a água ser considerada própria, o pH deve ser mantido próximo de 7,0, para garantir o conforto do banhista e a eficácia dos agentes bactericidas. Já a alcalinidade, expressa em concentração de íon bicarbonato, deve ser em torno de 100 g m^-3 . A propriedade anfotérica desse íon garante que qualquer substância ácida ou básica introduzida seja prontamente neutralizada, conforme mostram as equações químicas abaixo:

HCO₃^- (aq) + H⁺ (aq) ⇄ H₂O(l) + CO₂(g)

HCO₃^- (aq) + OH^- (aq) ⇄ H₂O(l) + CO₃^2-(aq)

Ao adicionar carbonato de sódio na água de uma piscina, que está em condições consideradas adequadas para o banho, ocorrerá:

Considere a tabela a seguir, que mostra a variação da constante de equilíbrio para uma reação que ocorre na atmosfera, precursora da chuva ácida, representada a seguir:



As melhores condições para que a formação do produto seja favorecida são:

Os principais parâmetros que definem a qualidade da água de uma piscina são o pH e a alcalinidade. Para a água ser considerada própria, o pH deve ser mantido próximo de 7,0, para garantir o conforto do banhista e a eficácia dos agentes bactericidas. Já a alcalinidade, expressa em concentração de íon bicarbonato, deve ser em torno de 100 g m-3 . A propriedade anfotérica desse íon garante que qualquer substância ácida ou básica introduzida seja prontamente neutralizada, conforme mostram as equações químicas abaixo:

HCO₃ - (aq) + H+ (aq) ⇄ H2O(l) + CO₂(g)

HCO₃ - (aq) + OH- (aq) ⇄ H2O(l) + CO₃ ^2- (aq)

Ao adicionar carbonato de sódio na água de uma piscina, que está em condições consideradas adequadas para o banho, ocorrerá: 

A amônia, uma das principais matérias-primas da indústria de fertilizantes, é produzida em escala industrial pelo processo conhecido como Haber-Bosch. Neste, uma reação entre H₂(g) e N₂(g) é catalisada com ferro em um reator mantido a 200 atm e 450 ºC. Sobre essa reação exotérmica, sejam feitas as seguintes proposições:

I. O aumento da pressão no reator, mediante adição de um gás inerte, aumenta o rendimento do processo. II. O uso de um catalisador mais efetivo aumenta o rendimento do processo. III. Uma vez atingido o equilíbrio, não ocorrem mais colisões efetivas entre moléculas de H₂(g) e N₂(g). IV. Considerando que ainda exista superação da energia de ativação, a redução da temperatura no reator diminui a velocidade da reação, mas favorece a formação de amônia.

Assinale a opção que apresenta a(s) afirmação(ões) CORRETA(S) sobre a reação de formação da amônia.

Considere uma batería de fluxo de hidrogênio gasoso (H₂) e bromo líquido (Br₂) operando nas condições padrão. Durante a descarga, a bateria converte H₂ e Br₂ em ácido bromídrico (HBr). As reações de meia célula e os respectivos potenciais-padrão de eletrodo, a 298 K, são:
Anodo, H₂ → 2H⁺ + 2e^- (E° = 0 V)             Catodo, Br₂ + 2e^- → 2Br^-         (E° = 1,087 V)
A dissociação da água pode ser observada pelo efeito da seguinte semirreação:
O₂ + 4e^-+ 4H⁺ →  2H₂O                 E° = 1,229 V
A formação de complexos iônicos de polibrometo ocorre segundo as reações e suas respectivas constantes de equilíbrio:
Br₂ + Br^- ⇌ Br₃^-    K₃ = 16,7           2Br₂ + Br^- ⇌ Br₅^-               K₅ = 37,7
Sejam feitas as seguintes afirmações a respeito dessa bateria:
I. O potencial da célula pode ser aproximado pela equação: E_catodo - E_anodo = 1,087 + 0,06 pH. II. O solvente (água) é termodinamicamente estável somente a pH < 2,4.
III. Recarregar a bateria com um potencial catódico inferior a 1,229 V garante a estabilidade do solvente. IV. Durante a descarga da bateria, a concentração do HBr aumenta e podem formar complexos ionicos de Br₃^- e Br₅^-.
Das afirmações acima, estão CORRETAS

O sulfito de sódio (Na₂SO₃ ) é um sal inorgânico muito utilizado como conservante de alimentos e na manufatura de papel. Um dos processos de produção do sulfito de sódio pode ser obtido mediante a seguinte equação na condição de equilíbrio químico.

Na₂O(s) + SO₂(g) ⇋ Na₂SO₃(s) ∆H < 0

Considerando que para a reação de produção em um processo industrial é desejável que se produza mais sulfito de sódio partindo de um sistema em equilíbrio, qual fator é adequado para tal processo?

A síntese do trióxido de enxofre é um processo exotérmico

A dependência da constante de equilíbrio (Keq) com a temperatura é dada pela equação de van’t Hoff

em que K_eq é a constante de equilíbrio, ΔH é a entalpia da reação, R é a constante universal dos gases (R = 8,3 J.mol^-1.K^-1) e T é a temperatura. Sabendo-se que K_eq (300 K)=1 e considerando-se a entalpia da reação aproximadamente constante nessa faixa de temperatura, o aumento da temperatura da reação de 20 °C desloca o equilíbrio da reação no sentido de formação dos

A adsorção é um fenômeno de superfície no qual espécies em fase líquida ou gasosa, chamadas adsorvatos, ligam-se à superfície do adsorvente por meio de interações físicas, químicas ou ambas. Além da catálise heterogênea, a adsorção também é aplicada à purificação de gases e a o tratamento de efluentes líquidos, entre outros usos. Para determinar o grau de recobrimento da superfície do adsorvente, como uma função da concentração do adsorvato no meio líquido ou gasoso, à temperatura constante, são estabelecidas as isotermas de adsorção.

O processo de adsorção pode ser representado por meio da seguinte equação

A + S ⇌ AS

em que A é o adsorvato, no estado líquido ou gasoso, S representa o sítio vazio na superfície do adsorvente e AS representa o sítio ocupado por A na superfície do adsorvente.

A adsorção de ácido acético em carvão ativado pode ser descrita pela isoterma de Freundlich, expressa pela seguinte equação

em que x é a massa de material adsorvido, m é a massa de material adsorvente, K e n são as constantes do modelo e C é a concentração da solução (g.L^-1) no equilíbrio. Os dados de equilíbrio para a adsorção de ácido acético, a partir de soluções aquosas, em carvão ativado, são apresentados na figura a seguir.

A partir dos dados apresentados no gráfico, é correto afimar que os valores das constantes K e n são, respectivamente,

Um profissional do Corpo de Bombeiros Militar atua em diversas áreas de proteção e segurança da sociedade. Inicialmente, suas funções eram apenas de contenção e extinção de incêndios. Com o tempo, suas funções foram redefinidas, tornando-se um profissional responsável pela preservação do patrimônio ameaçado de destruição, salvamentos e conscientização civil das medidas básicas de segurança. Uma das áreas de atuação do Corpo de Bombeiros Militar é o salvamento em alturas, atividade de grande risco desenvolvida em locais de altitudes. O grande problema em atuar nessas áreas é que o indivíduo pode ficar sujeito a indisposição, dores de cabeça, náusea e cansaço devido ao ar rarefeito.

A equação química a seguir representa um sistema em equilíbrio envolvido na transformação da hemoglobina (Hm) em oxiemoglobina (HmO₂ ) no sangue:

Hm (aq) + O₂ (aq) ⇋ HmO₂ (aq)

Sobre o processo de transformação de hemoglobina em oxiemoglobina na ação do profissional bombeiro em diferenças de altitudes, assinale a alternativa incorreta.

Do princípio de Le Châtelier sabe-se que, se o equilíbrio de um sistema for perturbado, tentará se modificar, a fim de diminuir o efeito da perturbação. Diante disso, assinale a opção correta.

Analise o seguinte equilíbrio:

Suponha que o valor da constante de equilíbrio é 300 a 600 K, e que a concentração das quatro espécies inicia-se a 0,100 mol/L. Assinale a opção que apresenta de que maneira essas concentrações mudarão, à medida que o sistema se aproxima do equilíbrio, se a temperatura for mantida a 600 K.