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Exercícios sobre cálculo da constante de equilíbrio Kc

Exercícios de Química

A maioria dos exercícios sobre cálculo da constante de equilíbrio Kc pode ser solucionada usando-se uma tabela que relaciona os dados apresentados no enunciado. Publicado por: Jennifer Rocha Vargas Fogaça
questão 1

(UFPB) Se 1 mol de H2(g) e 1 mol de I2(g), em um recipiente de 1 litro, atingirem a condição de equilíbrio a 500 ºC, a concentração de HI no equilíbrio será:

Dado: Kc = 49.

a) 2,31.

b) 5,42.

c) 1,56.

d) 3,29.

e) 4,32.

questão 2

(PUC-RS) Um equilíbrio envolvido na formação da chuva ácida está representado pela equação:

2SO2(g) + O2(g) ↔ 2SO3(g)

Em um recipiente de 1 litro, foram misturados 6 mols de dióxido de enxofre e 5 mols de oxigênio. Depois de algum tempo, o sistema atingiu o equilíbrio; o número de mols de trióxido de enxofre medido foi 4. O valor aproximado da constante de equilíbrio é:

a) 0,53

b) 0,66

c) 0,75

d) 1,33

e) 2,33

questão 3

Em um recipiente de 5 L, a uma temperatura T, são misturados 5 mol de CO(g) e 5 mol de H2O(g). Quando o equilíbrio é atingido, coexistem 3,325 mol de CO2(g) e 3,325 mol de H2(g). Calcule o valor de Kc, na temperatura T, para o seguinte equilíbrio:

CO(g) + H2O(g) ↔ CO2(g) + H2(g)

a) 3940

b) 394

c) 0,394

d) 39,4

e) 3,94

questão 4

Analise o diagrama a seguir que mostra as variações de concentração em mol/L de NO2 e N2O4 até atingirem o equilíbrio, dado pela reação 2 NO2 ↔ N2O4.

Diagrama de reação em equilíbrio químico
Diagrama de reação em equilíbrio químico

Determine a alternativa que indica o valor correto de Kc nessas condições:

a) 0,25

b) 0,5

c) 2,5

d) 2

e) 4

respostas
Questão 1

Alternativa “c”.

Temos:

Considerando que o volume é de 1 L e que Kc = 49, vamos usar a expressão da constante de equilíbrio Kc para descobrir a concentração de HI:

Kc =    [HI]2   
       [H2] . [I2]

49 =     (2x)2   
     (1-x) . (1-x)

49 =       4x2       
          
1 – 2x + x2
45x2 – 98x + 49 = 0

Visto que temos uma equação de 2º grau aqui, teremos que usar a fórmula de Bhaskara para resolver:

-Fórmula geral das equações de 2º grau: ax2 + bx + c = 0;

- Fórmula de Bhaskara:

x = -b ± √b2 – 4 . a . c
               2 . a

x = -(-98) ± √(-98)2 – 4 . 45 . 49
                     2 . 45

x = 98 ± √784
         2 . 45

x = 98 ± √784
           90

x1 = +1,4 > 1,0 mol (não tem significado físico)

x2 = 0,78

Agora descobrimos a concentração de HI:

[HI] = 2 x = 2 . 0,78 = 1,56 mol/L

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Questão 2

Alternativa “d”.

Temos:

Agora basta substituir os valores encontrados na expressão da constante de equilíbrio Kc dessa reação:

Kc =    [SO3]2    
        [SO2]2 . [O2]

Kc = __(4)2__
         (2)2 . 3

Kc = 1,33

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Questão 3

Alternativa “e”.

Temos:

Agora basta substituir os valores encontrados na expressão da constante de equilíbrio Kc dessa reação:

Kc = ___[CO2] . [H2]___
         [CO] . [H2O]

Kc = 0,665 . 0,665
        0,335 . 0,335

Kc = 0,442225
        0,112225
Kc = 3,94

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Questão 4

Alternativa “a”.

Visto que o diagrama já nos fornece as concentrações no equilíbrio, a tabela pode ser dispensada e já substituímos os valores na expressão da constante de equilíbrio Kc:

2 NO2 ↔ N2O4.

Kc = [N2O4]
        [NO2]2
Kc =
        
22

Kc =  1  
         4
Kc = 0,25

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