Lista de Exercícios – Equilíbrio Químico e Constante de Equilíbrio K c

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equilíbrio químico, mostrando a proporção constante entre reagentes e produtos e a constante de equilíbrio (Kc), destacando a ideia de que as concentrações permanecem estáveis quando o sistema atinge o equilíbrio.


Introdução

O equilíbrio químico é um estado dinâmico em que a velocidade da reação direta é igual à da reação inversa, mantendo as concentrações constantes. A constante de equilíbrio em termos de concentração, 
KcK_c
, permite prever a posição do equilíbrio e o comportamento das reações.

A expressão geral é:

Kc=[produtos]coeficiente[reagentes]coeficienteK_c = \frac{[\text{produtos}]^{\text{coeficiente}}}{[\text{reagentes}]^{\text{coeficiente}}}

Observações importantes:

  • Apenas gases 
    (g)(g)
    e soluções aquosas 
    (aq)(aq)
    entram em 
    KcK_c
    .

  • Sólidos 
    (s)(s)
    e líquidos puros 
    (l)(l)
    não entram.

  • Use 2 a 3 algarismos significativos nas respostas.

Questão 1

N2(g)+3H2(g)⇌2NH3(g)N_2(g) + 3 H_2(g) \rightleftharpoons 2 NH_3(g)

[N2]=0,20 M, [H2]=0,30 M, [NH3]=0,40 M[N_2] = 0,20\ \text{M},\ [H_2] = 0,30\ \text{M},\ [NH_3] = 0,40\ \text{M}

Questão 2

2HI(g)⇌H2(g)+I2(g)2 HI(g) \rightleftharpoons H_2(g) + I_2(g)

[HI]=0,80 M, [H2]=0,10 M, [I2]=0,10 M[HI] = 0,80\ \text{M},\ [H_2] = 0,10\ \text{M},\ [I_2] = 0,10\ \text{M}

Questão 3

CO(g)+Cl2(g)⇌COCl2(g)CO(g) + Cl_2(g) \rightleftharpoons COCl_2(g)

[CO]=0,40 M, [Cl2]=0,40 M, [COCl2]=0,20 M[CO] = 0,40\ \text{M},\ [Cl_2] = 0,40\ \text{M},\ [COCl_2] = 0,20\ \text{M}

Questão 4

2SO2(g)+O2(g)⇌2SO3(g)2 SO_2(g) + O_2(g) \rightleftharpoons 2 SO_3(g)

[SO2]=0,30 M, [O2]=0,20 M, [SO3]=0,50 M[SO_2] = 0,30\ \text{M},\ [O_2] = 0,20\ \text{M},\ [SO_3] = 0,50\ \text{M}

Questão 5

N2O4(g)⇌2NO2(g)N_2O_4(g) \rightleftharpoons 2 NO_2(g)

[N2O4]=0,22 M, [NO2]=0,28 M[N_2O_4] = 0,22\ \text{M},\ [NO_2] = 0,28\ \text{M}

Questão 6

PCl5(g)⇌PCl3(g)+Cl2(g)PCl_5(g) \rightleftharpoons PCl_3(g) + Cl_2(g)

[PCl5]=0,15 M, [PCl3]=0,10 M, [Cl2]=0,10 M[PCl_5] = 0,15\ \text{M},\ [PCl_3] = 0,10\ \text{M},\ [Cl_2] = 0,10\ \text{M}

Questão 7

H2(g)+I2(g)⇌2HI(g)H_2(g) + I_2(g) \rightleftharpoons 2 HI(g)

[H2]=0,12 M, [I2]=0,12 M, [HI]=0,46 M[H_2] = 0,12\ \text{M},\ [I_2] = 0,12\ \text{M},\ [HI] = 0,46\ \text{M}

Questão 8

CH3OH(g)⇌CO(g)+2H2(g)CH_3OH(g) \rightleftharpoons CO(g) + 2 H_2(g)

[CH3OH]=0,25 M, [CO]=0,15 M, [H2]=0,30 M[CH_3OH] = 0,25\ \text{M},\ [CO] = 0,15\ \text{M},\ [H_2] = 0,30\ \text{M}

Questão 9

2NOBr(g)⇌2NO(g)+Br2(g)2 NOBr(g) \rightleftharpoons 2 NO(g) + Br_2(g)

[NOBr]=0,36 M, [NO]=0,18 M, [Br2]=0,09 M[NOBr] = 0,36\ \text{M},\ [NO] = 0,18\ \text{M},\ [Br_2] = 0,09\ \text{M}

Questão 10

2NO2(g)⇌N2O4(g)2 NO_2(g) \rightleftharpoons N_2O_4(g)

[NO2]=0,40 M, [N2O4]=0,20 M[NO_2] = 0,40\ \text{M},\ [N_2O_4] = 0,20\ \text{M}

Questão 11

H2S(g)+I2(g)⇌2HI(g)+S(s)H_2S(g) + I_2(g) \rightleftharpoons 2 HI(g) + S(s)

[H2S]=0,10 M, [I2]=0,10 M, [HI]=0,20 M[H_2S] = 0,10\ \text{M},\ [I_2] = 0,10\ \text{M},\ [HI] = 0,20\ \text{M}

Questão 12

2H2O(g)⇌2H2(g)+O2(g)2 H_2O(g) \rightleftharpoons 2 H_2(g) + O_2(g)

[H2O]=0,50 M, [H2]=0,20 M, [O2]=0,10 M[H_2O] = 0,50\ \text{M},\ [H_2] = 0,20\ \text{M},\ [O_2] = 0,10\ \text{M}

Questão 13

CO(g)+H2O(g)⇌CO2(g)+H2(g)CO(g) + H_2O(g) \rightleftharpoons CO_2(g) + H_2(g)

[CO]=0,22 M, [H2O]=0,22 M, [CO2]=0,28 M, [H2]=0,28 M[CO] = 0,22\ \text{M},\ [H_2O] = 0,22\ \text{M},\ [CO_2] = 0,28\ \text{M},\ [H_2] = 0,28\ \text{M}

Questão 14

2NO(g)+O2(g)⇌2NO2(g)2 NO(g) + O_2(g) \rightleftharpoons 2 NO_2(g)

[NO]=0,16 M, [O2]=0,12 M, [NO2]=0,40 M[NO] = 0,16\ \text{M},\ [O_2] = 0,12\ \text{M},\ [NO_2] = 0,40\ \text{M}

Questão 15

H2(g)+Br2(g)⇌2HBr(g)H_2(g) + Br_2(g) \rightleftharpoons 2 HBr(g)

[H2]=0,14 M, [Br2]=0,14 M, [HBr]=0,42 M[H_2] = 0,14\ \text{M},\ [Br_2] = 0,14\ \text{M},\ [HBr] = 0,42\ \text{M}

Questão 16

2NH3(g)⇌N2(g)+3H2(g)2 NH_3(g) \rightleftharpoons N_2(g) + 3 H_2(g)

[NH3]=0,60 M, [N2]=0,10 M, [H2]=0,30 M[NH_3] = 0,60\ \text{M},\ [N_2] = 0,10\ \text{M},\ [H_2] = 0,30\ \text{M}

Questão 17

CS2(g)+4H2(g)⇌CH4(g)+2H2S(g)CS_2(g) + 4 H_2(g) \rightleftharpoons CH_4(g) + 2 H_2S(g)

[CS2]=0,06 M, [H2]=0,24 M, [CH4]=0,05 M, [H2S]=0,10 M[CS_2] = 0,06\ \text{M},\ [H_2] = 0,24\ \text{M},\ [CH_4] = 0,05\ \text{M},\ [H_2S] = 0,10\ \text{M}

Questão 18

P4O10(s)+6H2O(g)⇌4H3PO4(aq)P_4O_{10}(s) + 6 H_2O(g) \rightleftharpoons 4 H_3PO_4(aq)

[H2O]=0,30 M, [H3PO4]=0,20 M[H_2O] = 0,30\ \text{M},\ [H_3PO_4] = 0,20\ \text{M}

Questão 19

2SO3(g)⇌2SO2(g)+O2(g)2 SO_3(g) \rightleftharpoons 2 SO_2(g) + O_2(g)

[SO3]=0,50 M, [SO2]=0,25 M, [O2]=0,10 M[SO_3] = 0,50\ \text{M},\ [SO_2] = 0,25\ \text{M},\ [O_2] = 0,10\ \text{M}

Questão 20

H2CO3(aq)⇌H+(aq)+HCO3−(aq)H_2CO_3(aq) \rightleftharpoons H^+(aq) + HCO_3^-(aq)

[H2CO3]=0,030 M, [H+]=1,2⋅10−3 M, [HCO3−]=1,2⋅10−3 M[H_2CO_3] = 0,030\ \text{M},\ [H^+] = 1,2 \cdot 10^{-3}\ \text{M},\ [HCO_3^-] = 1,2 \cdot 10^{-3}\ \text{M}
































 

📝 Gabarito Detalhado – Equilíbrio Químico e 
KcK_c

Questão 1

N2+3H2⇌2NH3N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3 Kc=[NH3]2[N2][H2]3=0,4020,20⋅0,303=0,160,0054≈29,6≈30K_c = \frac{[NH_3]^2}{[N_2][H_2]^3} = \frac{0,40^2}{0,20 \cdot 0,30^3} = \frac{0,16}{0,0054} \approx 29,6 \approx 30

Questão 2

2HI⇌H2+I22HI \rightleftharpoons H_2 + I_2 Kc=[H2][I2][HI]2=0,10⋅0,100,802=0,010,64≈0,0156K_c = \frac{[H_2][I_2]}{[HI]^2} = \frac{0,10 \cdot 0,10}{0,80^2} = \frac{0,01}{0,64} \approx 0,0156

Questão 3

CO+Cl2⇌COCl2CO + Cl_2 \rightleftharpoons COCl_2 Kc=[COCl2][CO][Cl2]=0,200,40⋅0,40=0,200,16≈1,25K_c = \frac{[COCl_2]}{[CO][Cl_2]} = \frac{0,20}{0,40 \cdot 0,40} = \frac{0,20}{0,16} \approx 1,25

Questão 4

2SO2+O2⇌2SO32SO_2 + O_2 \rightleftharpoons 2SO_3 Kc=[SO3]2[SO2]2[O2]=0,5020,302⋅0,20=0,250,018≈13,9K_c = \frac{[SO_3]^2}{[SO_2]^2[O_2]} = \frac{0,50^2}{0,30^2 \cdot 0,20} = \frac{0,25}{0,018} \approx 13,9

Questão 5

N2O4⇌2NO2N_2O_4 \rightleftharpoons 2NO_2 Kc=[NO2]2[N2O4]=0,2820,22=0,07840,22≈0,36K_c = \frac{[NO_2]^2}{[N_2O_4]} = \frac{0,28^2}{0,22} = \frac{0,0784}{0,22} \approx 0,36

Questão 6

PCl5⇌PCl3+Cl2PCl_5 \rightleftharpoons PCl_3 + Cl_2 Kc=[PCl3][Cl2][PCl5]=0,10⋅0,100,15=0,010,15≈0,067K_c = \frac{[PCl_3][Cl_2]}{[PCl_5]} = \frac{0,10 \cdot 0,10}{0,15} = \frac{0,01}{0,15} \approx 0,067

Questão 7

H2+I2⇌2HIH_2 + I_2 \rightleftharpoons 2HI Kc=[HI]2[H2][I2]=0,4620,12⋅0,12=0,21160,0144≈14,7K_c = \frac{[HI]^2}{[H_2][I_2]} = \frac{0,46^2}{0,12 \cdot 0,12} = \frac{0,2116}{0,0144} \approx 14,7

Questão 8

CH3OH⇌CO+2H2CH_3OH \rightleftharpoons CO + 2H_2 Kc=[CO][H2]2[CH3OH]=0,15⋅0,3020,25=0,01350,25≈0,054K_c = \frac{[CO][H_2]^2}{[CH_3OH]} = \frac{0,15 \cdot 0,30^2}{0,25} = \frac{0,0135}{0,25} \approx 0,054

Questão 9

2NOBr⇌2NO+Br22NOBr \rightleftharpoons 2NO + Br_2 Kc=[NO]2[Br2][NOBr]2=0,182⋅0,090,362=0,0029160,1296≈0,0225K_c = \frac{[NO]^2[Br_2]}{[NOBr]^2} = \frac{0,18^2 \cdot 0,09}{0,36^2} = \frac{0,002916}{0,1296} \approx 0,0225

Questão 10

2NO2⇌N2O42NO_2 \rightleftharpoons N_2O_4 Kc=[N2O4][NO2]2=0,200,402=0,200,16≈1,25K_c = \frac{[N_2O_4]}{[NO_2]^2} = \frac{0,20}{0,40^2} = \frac{0,20}{0,16} \approx 1,25

Questão 11

H2S+I2⇌2HI+S(s)H_2S + I_2 \rightleftharpoons 2HI + S(s) Kc=[HI]2[H2S][I2]=0,2020,10⋅0,10=0,040,01=4,0K_c = \frac{[HI]^2}{[H_2S][I_2]} = \frac{0,20^2}{0,10 \cdot 0,10} = \frac{0,04}{0,01} = 4,0

(Sólido S não entra na expressão.)

Questão 12

2H2O⇌2H2+O22H_2O \rightleftharpoons 2H_2 + O_2 Kc=[H2]2[O2][H2O]2=0,202⋅0,100,502=0,0040,25≈0,016K_c = \frac{[H_2]^2[O_2]}{[H_2O]^2} = \frac{0,20^2 \cdot 0,10}{0,50^2} = \frac{0,004}{0,25} \approx 0,016

Questão 13

CO+H2O⇌CO2+H2CO + H_2O \rightleftharpoons CO_2 + H_2 Kc=[CO2][H2][CO][H2O]=0,28⋅0,280,22⋅0,22=0,07840,0484≈1,62K_c = \frac{[CO_2][H_2]}{[CO][H_2O]} = \frac{0,28 \cdot 0,28}{0,22 \cdot 0,22} = \frac{0,0784}{0,0484} \approx 1,62

Questão 14

2NO+O2⇌2NO22NO + O_2 \rightleftharpoons 2NO_2 Kc=[NO2]2[NO]2[O2]=0,4020,162⋅0,12=0,160,003072≈52,1K_c = \frac{[NO_2]^2}{[NO]^2[O_2]} = \frac{0,40^2}{0,16^2 \cdot 0,12} = \frac{0,16}{0,003072} \approx 52,1

Questão 15

H2+Br2⇌2HBrH_2 + Br_2 \rightleftharpoons 2HBr Kc=[HBr]2[H2][Br2]=0,4220,14⋅0,14=0,17640,0196≈9,0K_c = \frac{[HBr]^2}{[H_2][Br_2]} = \frac{0,42^2}{0,14 \cdot 0,14} = \frac{0,1764}{0,0196} \approx 9,0

Questão 16

2NH3⇌N2+3H22NH_3 \rightleftharpoons N_2 + 3H_2 Kc=[N2][H2]3[NH3]2=0,10⋅0,3030,602=0,00270,36≈0,0075K_c = \frac{[N_2][H_2]^3}{[NH_3]^2} = \frac{0,10 \cdot 0,30^3}{0,60^2} = \frac{0,0027}{0,36} \approx 0,0075

Questão 17

CS2+4H2⇌CH4+2H2SCS_2 + 4H_2 \rightleftharpoons CH_4 + 2H_2S Kc=[CH4][H2S]2[CS2][H2]4=0,05⋅0,1020,06⋅0,244=0,00050,007967≈2,51K_c = \frac{[CH_4][H_2S]^2}{[CS_2][H_2]^4} = \frac{0,05 \cdot 0,10^2}{0,06 \cdot 0,24^4} = \frac{0,0005}{0,007967} \approx 2,51

Questão 18

P4O10(s)+6H2O⇌4H3PO4P_4O_{10}(s) + 6H_2O \rightleftharpoons 4H_3PO_4 Kc=[H3PO4]4[H2O]6=0,2040,306=0,00160,00729≈2,19K_c = \frac{[H_3PO_4]^4}{[H_2O]^6} = \frac{0,20^4}{0,30^6} = \frac{0,0016}{0,00729} \approx 2,19

(Sólido P₄O₁₀ não entra.)

Questão 19

SO3⇌SO2+12O2SO_3 \rightleftharpoons SO_2 + \tfrac{1}{2} O_2 Kc=[SO2][O2]1/2[SO3]=0,25⋅0,100,50,50=0,079050,50≈0,158K_c = \frac{[SO_2][O_2]^{1/2}}{[SO_3]} = \frac{0,25 \cdot 0,10^{0,5}}{0,50} = \frac{0,07905}{0,50} \approx 0,158

Questão 20

H2CO3⇌H++HCO3−H_2CO_3 \rightleftharpoons H^+ + HCO_3^- Kc=[H+][HCO3−][H2CO3]=1,2⋅10−3⋅1,2⋅10−30,030=1,44⋅10−60,030≈4,8⋅10−5K_c = \frac{[H^+][HCO_3^-]}{[H_2CO_3]} = \frac{1,2 \cdot 10^{-3} \cdot 1,2 \cdot 10^{-3}}{0,030} = \frac{1,44 \cdot 10^{-6}}{0,030} \approx 4,8 \cdot 10^{-5}


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