Questõesde USP sobre Equilíbrio Químico

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USP 2021 - Química - Equilíbrio Químico, Sistemas Heterogêneos: Produto de Solubilidade (Kps).

Cálculos renais, conhecidos popularmente por “pedras nos rins”, consistem principalmente em oxalato de cálcio, CaC2O4, espécie cuja constante de solubilidade (Kps) é de aproximadamente 2 × 10−9 . Os íons oxalato, presentes em muitos vegetais, reagem com os íons cálcio para formar oxalato de cálcio, que pode gradualmente se acumular nos rins. Supondo que a concentração de íons cálcio no plasma sanguíneo seja de cerca de 5 × 10−3 mol/L, qual seria a concentração mínima, em mol/L, de íons oxalato para que CaC2O4 precipitasse?

Note e adote:
Desconsidere a presença de quaisquer outros íons e considere que a concentração no plasma é determinante para a precipitação do oxalato.

4 × 10−13

10 × 10−12

4 × 10−7

2,5 × 10−6

1 × 10−5

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USP 2021 - Química - Equilíbrio Químico, Sistemas Homogêneos: Equilíbrio Químico na Água: pH e pOH, Indicadores Ácido-Base, Solução Tampão., Soluções e Substâncias Inorgânicas, Substâncias Inorgânicas e suas características: Ácidos, Bases, Sais e Óxidos. Reações de Neutralização.

O hidróxido de alumínio (Al(OH)3), ao precipitar em solução aquosa, forma um sólido gelatinoso que pode ser usado como agente floculante no tratamento de água. Essa precipitação pode ocorrer pela adição de um hidróxido solúvel a uma solução aquosa ácida contendo um sal de alumínio solúvel, como o AlCl3. Entretanto, adicionando-se excesso de hidróxido ao meio, há a formação de íons Al(OH)4− , espécie solúvel em água, e o precipitado se solubiliza novamente. Dessa forma, dependendo do pH do meio, uma dentre as espécies Al(OH)4 −(aq), Al(OH)3(s) e Al 3+(aq) estará presente na solução em quantidade maior que as demais, como exemplificado no esquema.

A alternativa que mostra corretamente qual das espécies estará em quantidade maior que as duas outras em cada faixa de pH é:

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USP 2021 - Química - Equilíbrio Químico, Sistemas Homogêneos: Equilíbrio Iônico: Conceitos, Diluição de Ostwald, Efeito do Íon Comum., Sistemas Homogêneos: Constantes: Kc e Kp. Deslocamento do Equilíbrio: Fatores.

Para estudar equilíbrio químico de íons Co2+ em solução, uma turma de estudantes realizou uma série de experimentos explorando a seguinte reação:

Nesse equilíbrio, o composto de cobalto com água, [Co(H2O)6]2+(aq), apresenta coloração vermelha, enquanto o composto com cloretos, [CoCl4]2-(aq), possui coloração azul.
Para verificar o efeito de ânions de diferentes sais nessa mudança de cor, 7 ensaios diferentes foram realizados. Aos tubos contendo apenas alguns mL de uma solução de nitrato de cobalto II, de coloração vermelha, foram adicionadas pequenas quantidades de diferentes sais em cada tubo, como apresentado na tabela, com exceção do ensaio 1, no qual nenhum sal foi adicionado.

Após agitação, os tubos foram deixados em repouso por um tempo, e a cor final foi observada.

A alternativa que representa a cor final observada nos ensaios 5, 6 e 7, respectivamente, é:

Note e adote:
Solubilidade dos sais em g/100 mL de água a 20 °C
AgCℓ 1,9 x 10-4       NaCℓ 35,9
CuCℓ 9,9 x 10-3       Na2SO4 13,9
KCℓ 34,2                  K2SO4 11,1

Cor final obtida no:

Ensaio 5 Adição de K2S04 - Azul

Ensaio 6 Adição de AgCℓ - Azul

Ensaio 7 Adição de NaCℓ - Vermelha

Cor final obtida no:

Ensaio 5 Adição de K2S04 - Azul

Ensaio 6 Adição de AgCℓ - Vermelha

Ensaio 7 Adição de NaCℓ - Azul

Cor final obtida no:

Ensaio 5 Adição de K2S04 - Vermelha

Ensaio 6 Adição de AgCℓ - Azul

Ensaio 7 Adição de NaCℓ - Azul

Cor final obtida no:

Ensaio 5 Adição de K2S04 - Vermelha

Ensaio 6 Adição de AgCℓ - Vermelha

Ensaio 7 Adição de NaCℓ - Azul

Cor final obtida no:

Ensaio 5 Adição de K2S04 - Vermelha

Ensaio 6 Adição de AgCℓ - Azul

Ensaio 7 Adição de NaCℓ - Vermelha

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USP 2019 - Química - Equilíbrio Químico, Sistemas Homogêneos: Equilíbrio Químico na Água: pH e pOH, Indicadores Ácido-Base, Solução Tampão.

Para exemplificar probabilidade, um grupo de estudantes fez uma atividade envolvendo química, conforme o procedimento descrito.

Cada estudante recebeu um recipiente contendo 800 mL de água destilada com algumas gotas do indicador de pH alaranjado de metila e soluções de HCl e NaOH em diversas concentrações.

Cada estudante deveria jogar apenas uma vez dois dados, um amarelo e um vermelho, ambos contendo os números de 1 a 6.

• Ao jogar o dado vermelho, o estudante deveria adicionar ao recipiente 100 mL de solução do ácido clorídrico na concentração 10−n mol/L,sendo n o número marcado no dado (por exemplo, se saísse o número 1 no dado, a solução seria de 10−1 mol/L; se saísse 6, a solução seria de 10−6 mol/L).
• Ao jogar o dado amarelo, o estudante deveria executar o mesmo procedimento, mas substituindo o ácido por NaOH, totalizando assim 1,0 L de solução.
• O estudante deveria observar a cor da solução ao final do experimento.

A professora mostrou a tabela com alguns valores de pH resultantes conforme os números tirados nos dados. Ela pediu, então, aos estudantes que utilizassem seus conhecimentos e a tabela para prever em quais combinações de dados a cor final do indicador seria vermelha.

A probabilidade de, após realizar o procedimento descrito, a solução final preparada por um estudante ser vermelha é de:

Note e adote:

Considere a seguinte relação entre pH do meio e coloração do indicador alaranjado de metila:

Menor que 3,3 3,3 a 4,4 Maior que 4,4
Vermelho Laranja Amarelo

1/12

1/6

1/4

11/36

5/12

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USP 2017 - Química - Equilíbrio Químico, Sistemas Homogêneos: Solubilidade dos Sais, Hidrólise dos Sais e Curvas de Titulação.

A mandioca, uma das principais fontes de carboidratos da alimentação brasileira, possui algumas variedades conhecidas popularmente como “mandioca brava”, devido a sua toxicidade. Essa toxicidade se deve à grande quantidade de cianeto de hidrogênio (HCN) liberado quando o tecido vegetal é rompido.
Após cada etapa do processamento para a produção de farinha de mandioca seca, representado pelo esquema a seguir, quantificouse o total de HCN nas amostras, conforme mostrado no gráfico que acompanha o esquema.

O que ocorre com o HCN nas Etapas 2 e 3?

Etapa 2 - HCN é insolúvel em água, formando um precipitado.

Etapa 3 - HCN é volatilizado durante a torração, sendo liberado no ar.

Etapa 2 - HCN é insolúvel em água, formando uma única fase na manipueira.

Etapa 3 - HCN permanece na massa torrada, não sendo afetado pela temperatura.

Etapa 2 - HCN é solúvel em água, sendo levado na manipueira.

Etapa 3 - HCN permanece na massa torrada, não sendo afetado pela temperatura.

Etapa 2 - HCN é solúvel em água, sendo levado na manipueira.

Etapa 3 - HCN é volatilizado durante a torração, sendo liberado no ar.

Etapa 2 - HCN é insolúvel em água, formando um precipitado.

Etapa 3 - A 160 °C, a ligação C≡N é quebrada, degradando as moléculas de HCN.

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USP 2016 - Química - Equilíbrio Químico, Relações da Química com as Tecnologias, a Sociedade e o Meio Ambiente, Sistemas Homogêneos: Equilíbrio Químico na Água: pH e pOH, Indicadores Ácido-Base, Solução Tampão., Fórmulas, Balanceamento e Leis ponderais das reações químicas, Representação das transformações químicas

Em ambientes naturais e na presença de água e gás oxigênio, a pirita, um mineral composto principalmente por dissulfeto de ferro (FeS2), sofre processos de intemperismo, o que envolve transformações químicas que acontecem ao longo do tempo.
Um desses processos pode ser descrito pelas transformações sucessivas, representadas pelas seguintes equações químicas:

Considerando a equação química que representa a transformação global desse processo, as lacunas da frase “No intemperismo sofrido pela pirita, a razão entre as quantidades de matéria do FeS2(s) e do O2(g) é , e, durante o processo, o pH do solo ” podem ser corretamente preenchidas por

1/4; diminui.

1/4; não se altera.

2/15; aumenta.

4/15; diminui.

4/15; não se altera.

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Dependendo do pH do solo, os nutrientes nele existentes podem sofrer transformações químicas que dificultam sua absorção pelas plantas. O quadro mostra algumas dessas transformações, em função do pH do solo.

Para que o solo possa fornecer todos os elementos citados na tabela, o seu pH deverá estar entre

4 e 6.

4 e 8.

6 e 7.

6 e 11.

8,5 e 11.

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USP 2015 - Química - Soluções: características, tipos de concentração, diluição, mistura, titulação e soluções coloidais., Equilíbrio Químico, Sistemas Homogêneos: Equilíbrio Químico na Água: pH e pOH, Indicadores Ácido-Base, Solução Tampão., Soluções e Substâncias Inorgânicas

Dispõe-se de 2 litros de uma solução aquosa de soda cáustica que apresenta pH 9. O volume de água, em litros, que deve ser adicionado a esses 2 litros para que a solução resultante apresente pH 8 é

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USP 2014 - Química - Cinética Química, Velocidade de Reação, Energia de Ativação, Concentração, Pressão, Temperatura e Catalisador, Química Orgânica, Equilíbrio Químico, Isomeria: Isomeria Plana: Cadeia, Posição, Compensação, Função e Tautomeria., Sistemas Homogêneos: Constantes: Kc e Kp. Deslocamento do Equilíbrio: Fatores.

O eugenol, extraído de plantas, pode ser transformado em seu isômero isoeugenol, muito utilizado na indústria de perfumes. A transformação pode ser feita em solução alcoólica de KOH.

Foram feitos três experimentos de isomerização, à mesma temperatura, empregando-se massas iguais de eugenol e volumes iguais de soluções alcoólicas de KOH de diferentes concentrações. O gráfico a seguir mostra a porcentagem de conversão do eugenol em isoeugenol em função do tempo, para cada experimento.

Analisando-se o gráfico, pode-se concluir corretamente que

a isomerização de eugenol em isoeugenol é exotérmica.

o aumento da concentração de KOH provoca o aumento da velocidade da reação de isomerização.

o aumento da concentração de KOH provoca a decomposição do isoeugenol.

a massa de isoeugenol na solução, duas horas após o início da reação, era maior do que a de eugenol em dois dos experimentos realizados.

a conversão de eugenol em isoeugenol, três horas após o início da reação, era superior a 50% nos três experimentos.

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USP 2012 - Química - Cinética Química, Velocidade de Reação, Energia de Ativação, Concentração, Pressão, Temperatura e Catalisador, Equilíbrio Químico, Sistemas Homogêneos: Constantes: Kc e Kp. Deslocamento do Equilíbrio: Fatores.

A uma determinada temperatura, as substâncias HI, H₂ e I₂ estão no estado gasoso. A essa temperatura, o equilíbrio entre as três substâncias foi estudado, em recipientes fechados, partindo-se de uma mistura equimolar de H₂ e I₂ (experimento A) ou somente de HI (experimento B).

Pela análise dos dois gráficos, pode-se concluir que

no experimento A, ocorre diminuição da pressão total no interior do recipiente, até que o equilíbrio seja atingido.

no experimento B, as concentrações das substâncias (HI, H₂e I₂) são iguais no instante t1.

no experimento A, a velocidade de formação de HI aumenta com o tempo.

no experimento B, a quantidade de matéria (em mols) de HI aumenta até que o equilíbrio seja atingido.

no experimento A, o valor da constante de equilíbrio (K₁) é maior do que 1.

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USP 2013 - Química - Transformações Químicas: elementos químicos, tabela periódica e reações químicas, Equilíbrio Químico, Transformações Químicas, Sistemas Homogêneos: Solubilidade dos Sais, Hidrólise dos Sais e Curvas de Titulação.

Utilizando essa aparelhagem em três experimentos distintos, um estudante de Química investigou os produtos obtidos em três diferentes processos:

I. aquecimento de CaCO₃ puro;

II. combustão de uma vela;

III. reação de raspas de Mg (s) com HCl (aq).

O aparecimento de coloração rosa nos cristais de CoCl₂ anidro e a turvação da solução aquosa de Ca(OH)₂ foram observados, simultaneamente, em

A aparelhagem esquematizada na figura abaixo pode ser utilizada para identificar gases ou vapores produzidos em transformações químicas. No frasco 1, cristais azuis de CoCl₂ anidro adquirem coloração rosa em contato com vapor d'água. No frasco 2, a solução aquosa saturada de Ca(OH)₂ turva-se em contato com CO₂ (g).

I, apenas.

II, apenas.

III, apenas.

I e III, apenas.

I, II e III

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USP 2013 - Química - Transformações Químicas: elementos químicos, tabela periódica e reações químicas, Equilíbrio Químico, Sistemas Homogêneos: Equilíbrio Químico na Água: pH e pOH, Indicadores Ácido-Base, Solução Tampão., Transformações Químicas

As soluções aquosas contidas nos frascos 1, 2, 3 e 4 são, respectivamente, de;

Em um laboratório químico, um estudante encontrou quatro frascos (1, 2, 3 e 4) contendo soluções aquosas incolores de sacarose, KCl, HCl e NaOH, não necessariamente nessa ordem. Para identificar essas soluções, fez alguns experimentos simples, cujos resultados são apresentados na tabela a seguir:

HCl, NaOH, KCl e sacarose.

KCl, NaOH, HCl e sacarose

HCl, sacarose, NaOH e KCl

KCl, sacarose, HCl e NaOH.

NaOH, HCl, sacarose e KCl.

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USP 2011 - Química - Equilíbrio Químico, Sistemas Homogêneos: Constantes: Kc e Kp. Deslocamento do Equilíbrio: Fatores.

A isomerização catalítica de parafinas de cadeia não ramificada, produzindo seus isômeros ramificados, é um processo importante na indústria petroquímica. A uma determinada temperatura e pressão, na presença de um catalisador, o equilíbrio

é atingido após certo tempo, sendo a constante de equilíbrio igual a 2,5. Nesse processo, partindo exclusivamente de 70,0 g de n-butano, ao se atingir a situação de equilíbrio, x gramas de n-butano terão sido convertidos em isobutano. O valor de x é

10,0

20,0

25,0

40,0

50,0

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USP 2010 - Química - Soluções: características, tipos de concentração, diluição, mistura, titulação e soluções coloidais., Equilíbrio Químico, Sistemas Homogêneos: Equilíbrio Químico na Água: pH e pOH, Indicadores Ácido-Base, Solução Tampão., Soluções e Substâncias Inorgânicas

Considere 4 frascos, cada um contendo diferentes substâncias, a saber:

Frasco 1: 100 mL de H2O( L )

Frasco 2: 100 mL de solução aquosa de ácido acético de concentração 0,5 mol/L

Frasco 3: 100 mL de solução aquosa de KOH de concentração 1,0 mol/L

Frasco 4: 100 mL de solução aquosa de de concentração 1,2 mol/L

nas soluções dos frascos 1, 2 e 4.

nas soluções dos frascos 1 e 3.

nas soluções dos frascos 2 e 4.

na solução do frasco 3.

na solução do frasco 4.

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USP 2010 - Química - Equilíbrio Químico, Sistemas Homogêneos: Equilíbrio Químico na Água: pH e pOH, Indicadores Ácido-Base, Solução Tampão., Soluções e Substâncias Inorgânicas, Substâncias Inorgânicas e suas características: Ácidos, Bases, Sais e Óxidos. Reações de Neutralização.

Para identificar quatro soluções aquosas, A, B, C e D, que podem ser soluções de hidróxido de sódio, sulfato de potássio, ácido sulfúrico e cloreto de bário, não necessariamente nessa ordem, foram efetuados três ensaios, descritos a seguir, com as respectivas observações.

I. A adição de algumas gotas de fenolftaleína a amostras de cada solução fez com que apenas a amostra de B se tornasse rosada.

II. A solução rosada, obtida no ensaio I, tornou-se incolor pela adição de amostra de A.

III. Amostras de A e C produziram precipitados brancos quando misturadas, em separado, com amostras de D.

Com base nessas observações e sabendo que sulfatos de metais alcalino-terrosos são pouco solúveis em água, pode-se concluir que A, B, C e D são, respectivamente, soluções aquosas de

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USP 2009 - Química - Equilíbrio Químico, Sistemas Homogêneos: Equilíbrio Químico na Água: pH e pOH, Indicadores Ácido-Base, Solução Tampão.

Um botânico observou que uma mesma espécie de planta podia gerar flores azuis ou rosadas. Decidiu então estudar se a natureza do solo poderia influenciar a cor das flores. Para isso, fez alguns experimentos e anotou as seguintes observações:

I. Transplantada para um solo cujo pH era 5,6 , uma planta com flores rosadas passou a gerar flores azuis.

II. Ao adicionar um pouco de nitrato de sódio ao solo, em que estava a planta com flores azuis, a cor das flores permaneceu a mesma.

III. Ao adicionar calcário moído (CaCO₃) ao solo, em que estava a planta com flores azuis, ela passou a gerar flores rosadas.

Considerando essas observações, o botânico pôde concluir que

em um solo mais ácido do que aquele de pH 5,6 , as flores da planta seriam azuis.

a adição de solução diluída de NaC Imagem 074.jpg

ao solo, de pH 5,6 , faria a planta gerar flores rosadas.

a adição de solução diluída de NaHCO₃ ao solo, em que está a planta com flores rosadas, faria com que ela gerasse flores azuis.

em um solo de pH 5,0 , a planta com flores azuis geraria flores rosadas.

a adição de solução diluída de A Imagem 073.jpg

(NO₃)₃ ao solo, em que está uma planta com flores azuis, faria com que ela gerasse flores rosadas.

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USP 2009 - Química - Equilíbrio Químico, Sistemas Homogêneos: Equilíbrio Químico na Água: pH e pOH, Indicadores Ácido-Base, Solução Tampão., Soluções e Substâncias Inorgânicas, Substâncias Inorgânicas e suas características: Ácidos, Bases, Sais e Óxidos. Reações de Neutralização.

As figuras a seguir representam, de maneira simplificada, as soluções aquosas de três ácidos, HA, HB e HC, de mesmas concentrações. As moléculas de água não estão representadas.

Considerando essas representações, foram feitas as seguintes afirmações sobre os ácidos:

I. HB é um ácido mais forte do que HA e HC.

II. Uma solução aquosa de HA deve apresentar maior condutibilidade elétrica do que uma solução aquosa de mesma concentração de HC.

III. Uma solução aquosa de HC deve apresentar pH maior do que uma solução aquosa de mesma concentração de HB.

Está correto o que se afirma em

I, apenas.

I e II, apenas.

II e III, apenas.

I e III, apenas.

I, II e III.

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USP 2009 - Química - Equilíbrio Químico, Sistemas Homogêneos: Equilíbrio Químico na Água: pH e pOH, Indicadores Ácido-Base, Solução Tampão.

A magnitude de um terremoto na escala Richter é proporcional ao logaritmo, na base 10, da energia liberada pelo abalo sísmico. Analogamente, o pH de uma solução aquosa é dado pelo logaritmo, na base 10, do inverso da concentração de íons H⁺ .

Considere as seguintes afirmações:

I. O uso do logaritmo nas escalas mencionadas justifica- se pelas variações exponenciais das grandezas envolvidas.

II. A concentração de íons H⁺ de uma solução ácida com pH 4 é 10 mil vezes maior que a de uma solução alcalina com pH 8.

III. Um abalo sísmico de magnitude 6 na escala Richter libera duas vezes mais energia que outro, de magnitude 3.

Está correto o que se afirma somente em

]

II.

III.

I e II.

I e III.