RESOLUÇÃO DO EXAME EXTRAORDINÁRIO DE QUÍMICA 2019 – 12a CLASSE PARTE 2

RESOLUÇÃO DO EXAME EXTRAORDINÁRIO DE QUÍMICA 2019 – 12^a CLASSE PARTE 2

 

11. Um determinado indicador HZ, em solução aquosa apresenta o seguinte equilíbrio:

HZ_(aq) ⇌  H⁺_(aq) + Z^-_(aq) onde HZ possui a cor vermelha e Z^- a cor amarela.

Para que a solução se torne vermelha é necessário adicionar…

A NH₃

B KOH

C HBr

D H₂O

RESOLUÇÃO

Para resolvermos este exercício temos que aplicar o Princípio de Le Chatelier que diz “quando uma acção externa afecta um sistema em equilíbrio, este reage no sentido de anular ou minimizar o efeito dessa acção”. Neste caso, para que a cor vermelha torne-se intensa temos adicionar ao equilíbrio uma espécie química que deverá provocar o deslocamento do equilíbrio à esquerda (sentido de HZ, que tem a cor vermelha).

Para que isso aconteça é necessário adicionarmos o ácido bromídrico neste caso pois como se sabe este ácido em meio aquoso ioniza-se: HBr_(aq) →H⁺_(aq) + Br^-_(aq). Assim, ao se adicionar o HBr ao sistema este vai aumentar a concentração de iões H⁺ que já existiam no sistema e como isso o equilíbrio desloca-se à esquerda de modo a consumir as quantidades acrescentadas.

Resposta: alternativa: C

12. Dada a seguinte reacção: N₂O_4(g) ⇌ 2NO_2(g).

Qual é o valor da constante de pressão (Kp), se as pressões parciais de N₂O₄ e NO₂ forem 0,2 atm e 0,1 atm respectivamente?

A 2,0 x 10^-2 atm

B 2,5 x 10^-2 atm

C 4,0 x 10^-2 atm

D 5,0 x 10^-2 atm

RESOLUÇÃO

A constante de equilíbrio em função das pressões parciais (kp) é idêntica a expressão da constante de equilíbrio em função das concentrações (Kc), o que difere apenas é que Kp relaciona as pressões parciais dos produtos e reagentes.

Equação da reacção

N₂O_4(g) ⇌ 2NO_2(g)

Resposta: alternativa: D

 

13. Num reactor de 2,0 L forma introduzidos 1,50 moles de N₂O₄ segundo a equação:

N₂O_4(g) ⇌ 2NO_2(g). No estado de equilíbrio estavam presentes 0,6 M de NO₂.

Qual é o valor da constante de equilíbrio?

A 2,4 x 10^-3

B 4,8 x 10^-3

C 5,0 x 10^-4

D 5,0 x 10^-3

RESOLUÇÃO

No texto Cálculo da constante de equilíbrio dissemos nos casos desta natureza usaremos sempre uma tabela que ilustra três situações. (Leia o artigo completo para entender os passos todos, clicando aqui).

	[N2O4]	[NO2]
Início
Reage/forma
Equilíbrio

Calculemos a concentração molar de N₂O₄:

Voltemos para a tabela:

	[N2O4]	[NO2]
Início	0,75	0
Reage/forma		0,6
Equilíbrio		0,6

Pela equação da reacção:

N₂O_4(g) ⇌ 2NO_2(g)

1 mol N₂O₄ ___________ 2 mol NO₂

            X  _____________ 0,6 M      ⇒  X = 0,3 M

Voltemos para a tabela:

	[N2O4]	[NO2]
Início	0,75	0
Reage/forma	- 0,3 M	0,6
Equilíbrio	0,45	0,6

Tendo as concentrações no equilíbrio podemos calcular a constante de equilíbrio:

Resposta: NÃO HÁ ALTERNATIVA CORRECTA

14. O pH de uma solução aquosa 0,015 mol/l de hidróxido de bário, Ba(OH)₂, a 25^oC é…

A 12,47

B 12,20

C 1,80

D 1,50

RESOLUÇÃO

Equação de dissociação:

Ba(OH)_2(aq) → Ba²⁺_(aq) +    2OH^-_(aq)

1 mol                 1 mol            2mol

 

0,015 M           0,015 M     2 x 0,015 M

[OH^-] = 2 x 0,015 M = 0,03 M

Como é uma base, primeiro calcular o pOH e depois o pH

pOH = -log[OH^-]

pOH = -log(0,03)

pOH = 1,53

Cálculo do pH

pH + pOH = 14

pH = 14 – pOH

pH = 14 – 1,52

pH = 12,47

Resposta: alternativa: A

15. O produto de solubilidade Kps, de sulfureto de bismuto (Bi₂S₃) é dado por…

A 108S⁵

B S⁵

C 108 S²

D S²

RESOLUÇÃO

Equilíbrio estabelecido:

Bi₂S_3(s)­ ⇌  2Bi³⁺_(aq) + 3S^2-_(aq)

                  2S              3S

Expressão de Kps:

Kps = [Bi³⁺]² · [S^2-]³

Kps = (2S)² · (3S)³

Kps = 4S² · 27S³

Kps = 108S⁵

Resposta: alternativa: A

 

16. Qual a expressão do produto de solubilidade para o electrólito Al₂S₃?

A Kps = [Al³⁺].[S^2-]

B Kps = [Al²⁺]³.[S^3-]²

C Kps = [Al³⁺]².[S^2-]³

D Kps = [2Al³⁺]².[3S^2-]³

RESOLUÇÃO

Equilíbrio estabelecido:

Al₂S_3(s)­ ⇌  2Al³⁺_(aq) + 3S^2-_(aq)

Expressão de Kps:

Kps = [Al³⁺]² · [S^2-]³

Resposta: alternativa: C

17. Quais as substâncias que relacionadas podem formar uma solução tampão?

A NH₄Cl

B NaCl, NaClO, H₂O

C KF, NaF, H₂O

D CH₃COONa, CH₃COOH e H₂O

RESOLUÇÃO

Uma solução tampão é aquela que resiste a variações de pH quando são adicionadas pequenas quantidades de ácidos ou bases. Geralmente trata-se de uma solução de ácido fraco e um sal proveniente desse ácido ou então uma base fraca e um sal proveniente dessa base.

Resposta: alternativa: D

18. O produto de solubilidade de AgBr é de 5,2 x 10^-13. Se a solução contém 2 x 10^-2 mol/l de iões Br^-, a concentração máxima de Ag⁺ que pode existir na solução sem que precipite o AgBr é...

A 2,0 x 10^-2

B 2,6 x 10^-11

C 2,0 x 10²

D 2,6 x 10¹¹

RESOLUÇÃO

Equilíbrio que se estabelece:

AgBr_(s) ⇌ Ag⁺_(aq) + Br^-_(aq)

Kps = [Ag⁺] · [Br^-]

5,2 x 10^-13 = [Ag⁺] · 2 x 10^-2

 [Ag⁺] = 2,6 x 10^-11 M

Resposta: alternativa: B

19. O volume de cloro libertado nas CNTP por uma corrente de 3A que atravessa uma solução aquosa diluída de HCl durante 5 minutos é de… (F = 96500 C; V_m = 22,4 L).

A 0,010 dm³

B 0,020 dm³

C 0,10 dm³

D 0,20 dm³

 

RESOLUÇÃO

O cloro é produzido no ânodo:

2Cl^-_(aq) → Cl_2(g) + 2e^-

Converter o tempo em minutos para segundos:

1 min ________ 60 s

5 min __________ x       ⇒     x = 300 s

Q = I · t

Q = 3 · 300

Q = 900 C

2Cl^-_(aq) → Cl_2(g)     +     2e^-

                22,4 L _____ 2 · 96500 C

                     y   ______ 900 C

                     y = 0,1044 L

Resposta: alternativa: C

20. A electrólise de uma solução aquosa de ácido sulfúrico (H₂SO₄), forma 0,5 moles de H₂ no cátodo. A quantidade de oxigénio em moles que se forma no ânodo é…

A 0,15 moles

B 0,25 moles

C 0,50 moles

D 0,60 moles

RESOLUÇÃO

Na Electrólise (Aquosa) de uma solução de ácido sulfúrico na prática o que acontece é a electrólise da própria água, neste caso o ácido serviu para aumentar a condutividade eléctrica da água:

1 mol H₂ __________ 0,5 mol O₂

0,5 mol H₂ __________ y       ⇒    y = 0,25 mol

 

Resposta: alternativa: B

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