Questões de Concurso sobre Sistemas de equilíbrio

A molécula de 𝑁₂ é muito estável (inerte) com energia de ligação 𝑁 ≡ 𝑁 de 943, 8 kJ/ mol para formar qualquer composto nitrogenado.

Os compostos nitrogenados mais importantes são os adubos agrícolas - 𝑁𝐻₄ ; 𝑁𝐻₄𝑁𝑂₃ ; (𝑁𝐻₄)₂ 𝑆𝑂₄ ; 𝐻₂𝑁𝐶𝑂𝑁𝐻₂ ( 𝑢𝑟𝑒𝑖𝑎) . Sem esses adubos, a produção agrícola cairia acentuadamente, agravando ainda mais o problema da fome mundial. A síntese da amônia é exotérmica, envolvendo conhecimento de cinética e equilíbrio químico.

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

Nas temperaturas de 25 e 450ºC, as constantes de equilíbrio envolvendo pressão 𝐾_𝑃 são 3,5.10⁸ e 0,16, respectivamente. Considere as constantes dos gases 0,082atml/molK.

Calcule o 𝐾_𝐶 (constante de equilíbrio envolvendo concentração) para as temperaturas de 450 e 25°C na síntese do 𝑁𝐻₃ (𝑔), e classifique o tipo de equilíbrio em homogêneo ou heterogêneo:

As figuras a seguir ilustram quatro curvas de titulação volumétrica de neutralização (A, B, C e D), envolvendo ácidos e bases de concentrações iguais.

Em relação às curvas de titulação da figura, assinale V (verdadeiro) ou F (falso) em cada afirmativa a seguir.

( ) A curva "A" representa a titulação de um ácido fraco com uma base forte.

( ) A curva "B" representa a titulação de um ácido muito fraco com uma base forte.

( ) A curva "C" representa a titulação de uma base fraca com um ácido forte.

( ) A curva "D" representa a titulação de um ácido fraco com uma base forte.

A sequência correta é

Uma solução-tampão clássica é formada pela mistura de ácido acético com acetato de sódio. Ao saber disso, um professor de química preparou uma solução-tampão com as seguintes concentrações: [CH₃COOH] = 0,05 mol/L e [CH₃COO^-] = 0,01 mol/L. Tendo em vista log 5 = 0,7 e pK_a (CH₃COOH) = 4,75, o pH dessa solução é

A reação em cadeia da polimerase (PCR) é uma técnica utilizada em biologia molecular para amplificação de segmentos de ácidos nucleicos. Sobre essa metodologia, analise as afirmativas.

I- A primeira etapa da PCR consiste na desnaturação do DNA pela elevação de temperatura, que mimetiza a ação da enzima helicase, induzido o rompimento das interações por pontes de hidrogênio entre as fitas poliméricas.

II- Sem a adição de pequenas sequências de RNA, denominadas primers, que servem como iniciadores para a ação da enzima polimerase, a amplificação do material genético não ocorre, mesmo estando o DNA extraído em perfeitas condições biológicas.

III- Na etapa de anelamento, ocorre o resfriamento do sistema, realizado com o objetivo de possibilitar a ligação dos primers ou iniciadores às fitas simples de ácidos nucleicos, que ocorre por meio de pontes de hidrogênio.

IV- Os primers utilizados na PCR devem ser extraídos de bactérias termófilas, pois precisam resistir a elevadas temperaturas durante o ensaio.

V- Na PCR em tempo real, o anelamento dos primers permite a detecção de sequências específicas de DNA, uma vez que esses fragmentos podem ser ligados a moléculas fluorescentes.

VI- A RT-PCR permite a amplificação de sequências de RNA em uma amostra biológica, porém é dependente da presença de uma RNA polimerase denominada transcriptase reversa.

Estão corretas as afirmativas

Na síntese de amônia para a produção de fertilizantes, o nitrogênio e o hidrogênio molecular são misturados sob alta temperatura e pressão, a fim de se obter o maior rendimento do produto de interesse. Supondo que a reação seja realizada em um recipiente de 10 litros, que a quantidade inicial de nitrogênio e de hidrogênio seja, respectivamente, de 3 e 8 mols e que no final do processo conste a presença de 1 mol de nitrogênio, a constante de equilíbrio em termos de concentração (K_c) nessas condições de temperatura e pressão é de aproximadamente:

O fosgênio é um severo irritante das vias respiratórias e que provoca, no momento imediato à exposição, mínima irritação, podendo levar a danos severos tardiamente (em até 72 horas), por isso o seu possível uso como arma química. Na indústria é utilizado como substância intermediária na manufatura de Isocianatos, poliuretanos, policarbonatos, pesticidas e medicamentos. Ele pode ser preparado pela ação da luz do sol em uma mistura de gases monóxido de carbono e cloro, segundo a reação:

CO(g) + Cl₂ (g) ⇌ COCl₂ (g)

A Kc para a formação do fosgênio é 6,5 x 10¹¹ a 25ºC.

O produto de solubilidade (K_ps) corresponde à constante do equilíbrio entre um sal não dissolvido e seus íons em uma solução saturada, a uma certa temperatura. Em geral, esses valores são tabelados, porém, conhecendo a solubilidade molar, é possível calcular o valor dessa constante. O cromato de prata (Ag₂CrO₄) é um sólido vermelho-alaranjado pouco solúvel em água, cuja solubilidade molar é igual a 6,5 x 10^-5 mol L^-1, a 25 °C.

Qual o valor do K_ps desse sal, a 25 °C?

Soluções aquosas de sal neutro têm pH=7, enquanto soluções aquosas de sais ácidos e básicos têm pH≠7 dependendo se o cátion e/ou ânion sofre(m) hidrólise. O pH da solução aquosa de NH₄Cl 0,2mol/L é igual a

O ácido fórmico é usado na indústria de couro em formulações pós-curtimento. Uma amostra de 10 ml da solução desse ácido, 0,0222 mol/L, foi titulada para controle em um curtume, com uma solução de hidróxido de sódio 0,0111 mol/L. O valor do pH antes da titulação e o volume de NaOH, em ml, necessários para atingir o ponto de equivalência são respectivamente iguais a:

(Dado K_a do ácido fórmico = 1,8 x 10^-4 ; log 2 = 0,3)

Em uma titulação, após “zerar” a bureta, um analista registra o volume final: 18,47 mL. Sabendo que o erro da bureta é 0,02 mL, o erro no volume gasto na titulação, em mL, é de

A figura abaixo representa o diagrama de distribuição de espécies para o ácido fosfórico. Na figura, os pontos indicados pelas setas A, B e C correspondem aos pontos de encontro de linhas de espécies distintas do diagrama. Analise as afirmativas abaixo e assinale a alternativa correta.

CURRIE, S.J.; VANZOMEREN, C.M.; BERKOWITZ, J.F. Utilizing wetlands for phosphorus reduction in great lakes watersheds: a review of available literature examining soil properties and phosphorus removal efficiency. U.S. Army Engineer Research and Development Center, EUA, 2017. [Adaptado].

I. Os pontos representados pelas setas A, B e C correspondem aos valores nos quais estão estabelecidos pKa₁, pKa₂ e pKa₃, respectivamente.

II. Em pH inferior a 2, há predomínio da espécie completamente protonada (H₃PO₄).

III. Se uma solução preparada a partir de H₃PO₄ for alcalinizada até pH 12, haverá predomínio de espécies aniônicas derivadas do ácido na solução.

IV. Se a uma solução de Na₂HPO₄ for adicionada uma base forte, haverá deslocamento do equilíbrio de modo a favorecer o aumento da concentração das espécies protonadas H₂PO₄^- e H₃PO₄.

V. Uma solução preparada a partir de K₃PO₄ em água pura a 25 ºC terá pH inferior a 7,0.

A metilamina (CH₃NH₂) é importante matéria-prima na indústria química. Esse composto é um gás incolor, com forte odor, sendo comumente comercializado na forma de solução aquosa. Em água, o seguinte equilíbrio químico se estabelece

CH₃NH_2(aq) + H₂O_(l) CH₃NH₃ ⁺ _(aq) + OH^– _(aq)

Sabe-se que o valor da constante de ionização da metilamina (K_b) é igual a 3,6 x 10^-4 e que seu grau de ionização é inferior a 5%. Assim, uma solução aquosa de metilamina que seja comercializada com concentração 0,10mol.L^-1 deve apresentar pH igual a

(Dados: log 2 = 0,30 e log 3 = 0,50)

É adequado utilizar púrpura de bromocresol e azul de timol como indicadores, do primeiro e do segundo pontos de equivalência, respectivamente.

O princípio de Le Châtelier permite prever como a mudança da pressão afetaria o equilíbrio de uma reação química.

Sobre as formas do nitrogênio nos efluentes, assinale V para afirmativa verdadeira e F para falsa.

( ) O nitrogênio pode ter origem orgânica devido a sua presença nas fezes e na urina, onde está presente como a ureia, cuja fórmula química é (NH₃)₂CO. O nitrogênio pode ter origem inorgânica devido ao uso fora da especificação dos fertilizantes inorgânicos, os quais quando solubilizados no solo podem sofrer lixiviação pela água da chuva, indo parar nos corpos receptores na forma de nitrato (NO₃^-), contaminando-os.

( ) Nos ambientes aquáticos naturais, o nitrogênio amoniacal compreende as formas do íon amônio (NH₄⁺) e amônia (NH₃) dissolvidos, e a proporção entre eles depende de temperatura, salinidade e, principalmente, pH.

( ) Conforme o pH do corpo d’água diminui a toxicidade da amônia aumenta. Os efeitos de elevadas concentrações de amônia nos peixes incluem coma, convulsões, diminuição da função respiratória, danos ao epitélio das guelras causando asfixia, entre outros.

As afirmativas são, respectivamente,

Um sal, com propoção 1:1 entre seus íons, contendo o ânion cloreto, foi obtido por precipitação em condições ambientes, sendo seu K_ps igual a 1,6x10^-9. Após filtração, o sólido foi lavado com 100 mL de solução de HCl 1,0 mol/L para amenizar a solubilização do mesmo durante esse processo. Considere que o sal não sofre reação em meio ácido e que a concentração da solução ácida é muito maior que a solubilidade do sal nesse meio.

Comparando-se a solubilização do composto ao ser lavado com solução de HCl 1,0 mol/L com a solubilização que teria acontecido caso o sólido fosse lavado com 100 mL de água pura, em quantas vezes a solubilização do sólido foi diminuída graças à lavagem ter sido feita com a solução descrita?

Amostras individuais com os cátions metálicos de Ca²⁺, Al³⁺, Fe³⁺ e Ti⁴⁺ são tratadas com amônia para formação de precipitado. Na sequência, é feita a adição de NaOH nas mesmas amostras, observando-se a solubilização dos sólidos de alumínio e de titânio.

A partir desses resultados, é correto afirmar que a adição de

Analise as afirmativas a seguir, que se referem ao processo de dissolução de solutos em solventes, e assinale a alternativa correta.

I. A solubilidade de um sal é menor em água pura do que em uma solução contendo eletrólitos não comuns ao sal em questão.

II. A dissolução de um soluto implica em troca de prótons entre o solvente e o soluto.

III. Em processos de dissolução endotérmicos, o aumento da temperatura aumentará a solubilidade do soluto.

IV. A dissolução completa de um soluto depende da massa do soluto e independe da natureza do solvente.

Considere a representação de uma reação química em equilíbrio químico, entre os gases hidrogênio, iodo e iodeto de hidrogênio:

Disponível em www.lajse.org/may18/2018_12011.pdf/.

Com relação à figura, pode-se afirmar:

As figuras a seguir representam, respectivamente, o gráfico da curva de titulação da alanina e sua estrutura. Analise-as atentamente.

Equivalentes de OH^-

Com base no gráfico e na estrutura, marque a afirmativa INCORRETA.