Questões de Concurso sobre Sistemas de equilíbrio

O equilíbrio químico é o estado em que duas ou mais fases de uma mesma substância coexistem, sem que haja tendência à mudança. Pelo princípio de Le Chatelier, quando uma tensão ocorre nesse sistema em equilíbrio, ele se ajusta para maximizar o efeito da tensão, ou seja, quando o sistema em equilíbrio é sujeito a uma perturbação, tende a aumentar o efeito perturbador, distanciando-se da condição de equilíbrio.

Apresentam-se a seguir diagramas de fase de três compostos moleculares:

A água é um composto que apresenta um equilíbrio da fase líquido-sólido anômalo, conforme visto nos diagramas. Essa singularidade, em relação aos demais compostos, deve-se:

O pH de uma solução é o valor que demonstra sua acidez, sendo muito utilizado em laboratórios de química.

Um técnico, sabendo que o Ka do ácido acético de 1,8 x 10^-5, com o objetivo de conhecer o pH da solução aquosa desse ácido a 5,0 x 10^-2 mol.L^-1, na temperatura de 25^oC, realizou os cálculos e concluiu que o valor do pH é

No tratamento dos resíduos de laboratório, quando se trata de substâncias ácidas ou básicas, orienta-se neutralizá-las com hidróxido de sódio ou ácido sulfúrico ajustando em seguida o pH entre 6 e 8 antes de acondicioná-las em bombonas próprias, ou mesmo, dependendo do produto, vertê-las na pia sob água corrente. Desejando tratar 2 L de uma solução 0,1 M de ácido sulfúrico, para posterior descarte, um estagiário utilizou 2 L de solução de NaOH 0,1 M. e, dessa forma:

(Dado log5=0,7)

O transporte de oxigênio no corpo humano pode ser representado pela simplificação do equilíbrio químico a seguir:

Hb_(aq) + O_2(g) ⇌ HbO_2(aq)

(Onde Hb é a hemoglobina e HbO₂ é oxi-hemoglobina.)

O rendimento físico de um atleta está ligado, entre outros fatores, à capacidade de metabolizar oxigênio, o que pode ser prejudicado pela altitude na qual a atividade física está sendo realizada. Assim, um atleta acostumado a treinar no Rio de Janeiro (nível do mar) tem seus resultados físicos prejudicados quando compete na Cidade do México (2250 m acima do nível do mar) pois, nessa altitude, a pressão:

Um químico titulou 25 mL de uma solução que poderia conter NaHCO₃, Na₂CO₃ e/ou NaOH, com HCl 0,100 mol.L^-1. Nessa titulação, ele utilizou dois indicadores. Para encontrar o primeiro ponto final, usou a timolftaleína como indicador, e o valor registrado na bureta foi de 10 mL de HCl. No segundo ponto final, usou o alaranjado de metila, e o volume final na bureta foi de 20 mL. Assinale a alternativa que apresenta a composição da amostra.

A imagem retrata um tanque abastecido por uma solução aquosa que precisa de ajuste de pH. Uma solução para o controle do pH é dosada por uma válvula na alimentação, de resposta sem atraso, do tanque; assim, a corrente de alimentação entra no tanque com o pH corrigido.

Dados:

1. Fo (L/h): vazão de alimentação do tanque;
2. C (kg/L): concentração;
3. F (L/h): vazão de saída do tanque; e,
4. V (L): volume do tanque.

De acordo com as informações e o sistema, marque V para as afirmativas verdadeiras e F para as falsas.

( ) m(t) = 25 + C e ^–Ft/100 .

( ) C(s)/M(s) = 1 / (1 + T₁S)(1 + T₂S) (malha sem o controlador).

( ) KG(S) = KcK2 . K e^–toS . (1/ (T₁S + 1), to = tempo morto.

( ) A resposta transitória do sistema não tem atraso.

A sequência está correta em

No preparo de uma solução tampão NH₃/NH₄⁺, foi pesada determinada massa de NH₄CI em uma balança analítica, a qual, após solubilização, foi transferida quantitativamente para o balão volumétrico no qual a base será adicionada. Calcule o volume, em mililitros, de solução de NH₃ 15,0M necessário para preparar 100mL de um tampão com pH = 10,0 e concentração de NH₄CI igual a 0,100M e assinale a opção correta.

Dados:

pKa = 9,24; e

log 0,58 = -0,24

Uma solução tampão tem como principal característica resistência a variações no pH quando ela é diluída ou quando ácidos ou bases são adicionados a ela. Cientistas e tecnologistas em muitas áreas da ciência e em indústrias empregam as soluções tampão para manter o pH de soluções nos níveis predeterminados relativamente constantes.

CH₃COOH_(l) + H₂O_(l) ⇌ CH₃COO_(aq)^- + H₃O⁺ pKa + 4,74

CH₃COONa_(l) + H₂O_(l) ⇌ CH₃COO_(aq)^- + Na_(aq) ⁺

O pH de uma solução tampão formada por 0,1 mol L^-1 de ácido acético e 0,1 mol L^-1 de acetato de sódio é

Com o desenvolvimento da tecnologia vem junto alguns problemas como a disseminação de informações erradas. Por exemplo, algumas publicações na internet afirmam que o pH do limão é 15 e ácido por isso ele seria um bom combatente do vírus causador da Covid-19. Dessa forma é importante termos cuidado com o que observamos e que postamos. Nós da área de Química entendemos bem a questão de pH. De acordo com as teorias que são estudadas, o pH de uma substância como o sangue pode apresentar valores que variam com a temperatura e nós entendemos também que a escala de pH vai de 0 até 14. Falando sobre o sangue, o valor de pH em uma amostra de sangue que apresenta a concentração hidroxiliônica igual a 2,5 x10^-7 é:

Dado: log5=0,698

As bases, segundo o conceito de Arrhenius, são aquelas substâncias que, em solução aquosa, sofrem dissociação, liberando como único ânion a hidroxila (OH^-) . Uma soluçãotampão é aquela que é capaz de evitar que o pH e o pOH do meio sofra grandes variações. O hidróxido de amônio (NH₄OH) é utilizado como uma base fraca em conjunto com o sal cloreto de amônio (NH₄Cl), cujo cátion em comum é o amônio (NH₄⁺) para formar uma solução tampão de base fraca. Assinale a alternativa que apresenta o valor do pH de uma solução a 0,056 mol.L^-1 de NaOH. (Dados: K NH₄OH = 1,8 .10 ^-5 e log 9 = 0,94).

A solubilidade em função da temperatura de quatro sais (rotulados como A, B, C e D) foi avaliada, gerando o gráfico a seguir:

Considerando, esses dados, é possível concluir que, em 10.ºC e com concentração 5g/L, a única solução saturada sem nenhum corpo de fundo é a solução do sal:

Uma solução-tampão resiste a mudanças de pH quando um ácido ou uma base são adicionados. Um tampão ácido estabiliza soluções em pH maior que 7 e um tampão básico estabiliza soluções em pH menor que 7. Uma solução que contenha $C{H}_{3}COOH$ e $C{H}_{3}C{O}^{2-}$ é um típico tampão básico.

A chuva ácida é a precipitação com a presença de ácido sulfúrico, ácido nítrico e nitroso, resultantes de reações químicas que ocorrem na atmosfera. Todas as chuvas são ácidas, mesmo em ambientes sem poluição. Porém, as chuvas tornam-se um problema ambiental quando o seu pH é abaixo de:

Em um estudo, avaliou-se a solubilidade do N₂ em água a 20°C e 1 atm, sabendo-se que a pressão parcial do N₂ é 0,80 atm e a constante de Henry é 7,0 x 10^-4 mol/L.atm.

Sua solubilidade, em gramas por litro, é aproximadamente igual a:

Dado: N₂ = 28 g/mol

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,

A água pura sem substâncias dissolvidas tem um pH:

Soluções tampão são importantes em diversos estudos, uma vez que o funcionamento apropriado de muitos sistemas depende do pH. Nas alternativas a seguir, aponte o pH de uma solução constituída por KH₂PO₄, numa concentração de 0,200 mol.L^-1 e K₂HPO₄, sob concentração de 0,100 mol.L^-1.

(Dados: pK_a do íon H₂PO₄ − é 7,21; log 2 = 0,3.)

Um analista deseja realizar a determinação de alguns analitos, utilizando a volumetria ácido-base. Dentre os analitos a seguir, assinale aquele que poderá ser determinado com a utilização de volumetria ácido-base e do indicador fenolftaleína (faixa de transição do pH 8,3-10,0).

Uma solução de ácido HX de concentração 0,01mol/L foi colocada para a medição do seu potencial hidrogênio iônico. Sabendo que a constante de ionização do HX é 1,0 x 10^-8 (0,00000001), o valor da medida será próximo de: