A síntese da amônia a partir dos gases nitrogênio e hidrogênio, conhecida como processo Haber-Bosch, é uma das reações industriais mais importantes do mundo, sendo crucial para a produção de fertilizantes. A reação é um processo reversível e exotérmico, ou seja, libera calor. Para tornar o processo economicamente viável, os engenheiros químicos precisam manipular as condições de temperatura e pressão para otimizar tanto a velocidade da reação quanto a quantidade de produto formado no final. Com base nos princípios da cinética e do equilíbrio químico, a combinação de condições que favorece a maior produção de amônia é:

Analise as seguintes assertivas sobre equilíbrio químico:

I. Em um sistema em equilíbrio dinâmico, as velocidades da reação direta e inversa são iguais, embora as concentrações das espécies possam permanecer diferentes.
II. O valor da constante de equilíbrio (K) depende da temperatura e da presença de catalisadores.
III. O pH de uma solução de ácido fraco depende da constante de dissociação ácida (Ka) e da concentração inicial do ácido.
IV. Alterações de pressão, temperatura ou concentração podem deslocar o equilíbrio, de acordo com o princípio de Le Chatelier.

Quais estão corretas?

O controle do pH é fundamental em inúmeros processos laboratoriais e industriais, e seu cálculo depende da natureza do soluto e da temperatura. Indicadores ácido-base são frequentemente utilizados para a estimativa visual do pH. Sobre esses conceitos, analise as afirmativas a seguir:

I.O pH de uma solução de ácido fraco, como o ácido acético (CH₃COOH), é maior do que o de uma solução de mesma concentração de um ácido forte, como o HCl, pois o ácido fraco se ioniza apenas parcialmente, resultando em uma menor concentração de íons H⁺ no equilíbrio.
II.A adição de um sal derivado de um ácido fraco e uma base forte, como o acetato de sódio (CH₃COONa), a uma solução aquosa pura não altera o pH da solução, que permanece neutro (pH = 7 a 25 °C), pois o sal é eletricamente neutro.
III.A zona de viragem de um indicador ácido-base, como a fenolftaleína (pH 8,2-10,0), corresponde à faixa de pH na qual a cor do indicador muda, e a escolha correta de um indicador para uma titulação depende da compatibilidade de sua zona de viragem com o pH no ponto de equivalência da reação.

Está correto o que se afirma em:

Em uma solução aquosa, misturam-se 0,10 mol.L ^–1 de ácido acético (CH₃COOH) com 0,15 mol.L^–1 de acetato de sódio (CH₃COONa). Considerando a temperatura de 25°C e Ka = 1,8×10^–5 , o pH da solução resultante é:

Dados: log(1,8) ≈ 0,2553 e log(1,5) ≈ 0,1761

Sabe-se que a energia livre-padrão de formação para uma molécula da NH₃, a 298K é de -16,5 kJ/mol e a constante dos gases perfeitos, R=8,314 J/mol K.

Dada a reação: 

N_2(g) + 3H_2(g) ↔ 2NH_3(g)

A constante de equilíbrio da formação da amônia (NH₃), nessa temperatura, é

Na Titulação de Neutralização são utilizadas substâncias indicadoras que sinalizam o ponto final da análise, em função da mudança da cor devida à mudança de pH do meio. Sobre os indicadores assinale a alternativa CORRETA:

Ao medirmos o pH de uma solução salina, em muitos casos não encontraremos o valor “neutro” (pH = 7,0), e sim valores de pH< 7,0 ou pH>7. Este comportamento pode ser explicado pela Teoria ácido-base de Bronsted-Löwry que afirma que o íon pode ser um ácido ou uma base. Durante uma aula experimental de química, o professor pediu para que os alunos preparassem 5 soluções salinas, de concentração 0,100 mol/L, utilizando água destilada e cada um dos sais a seguir.

I. Iodeto de sódio
II. Brometo de amônio
III. Cianeto de potássio
IV. Fluoreto de amônio
V. Acetato de metilamônio
Dados: Constantes de Acidez e de Basicidade em temperatura igual 25 °C:



Assinale a alternativa que apresenta os sais que produzirão soluções com valores de pH<7.

Em 1909 Fritz Haber e seu assistente Robert Le Rossignol demonstraram seu processo de produzir amônia a partir de nitrogênio do ar e prover, desse modo, uma fonte abundante de compostos para a agricultura e para os armamentos. O gráfico a seguir relaciona a temperatura (em Kelvin) com os valores da constante de equilíbrio (K) para a reação de síntese de amônia.
N₂(g) + 3 H₂(g) ⇆ 2 NH₃(g)



Leia as afirmativas a seguir:

I- A produção de amônia será reduzida com o aumento da temperatura.
II- A reação é endotérmica no sentido direto da reação.
III- A constante de equilíbrio em termos de pressões parciais é 
IV- A velocidade da reação será aumentada com o aumento da temperatura.
V- A adição de mais N à reação desloca o equilíbrio para a direita, produzindo mais amônia.

É CORRETO o que se afirma em:

Considere as informações a seguir a respeito da reação entre o iodo na forma gasosa e o gás hidrogênio:

A reação no sentido da formação do composto HI gasoso é ___________ e o equilíbrio reacional é deslocado no sentido da formação desse composto com ______.        .

As lacunas são preenchidas, correta e respectivamente, por

O tetraaminoníquel(II) é utilizado em processos de galvanoplastia e, neste caso, para eletrodeposição de níquel metálico. Considere o equilíbrio da reação de complexação entre o íon Ni²⁺ e amônia (NH₃) em solução aquosa, formando o complexo tetraaminoníquel(II):

Ni²⁺_(aq) + 4NH_3(aq) ⇌ [Ni(NH3)4]²⁺_(aq)

Com base nesse sistema em equilíbrio, assinale a alternativa CORRETA.

Em análises laboratoriais, é comum o uso de soluções tampão para manter o pH estável diante da adição de pequenas quantidades de ácidos ou bases. Tais soluções estão em equilíbrios químicos entre espécies que podem doar ou receber prótons, segundo a teoria ácido-base de Brönsted-Lowry.

Assinale a alternativa que apresenta CORRETAMENTE o fundamento químico por trás do funcionamento de uma solução tampão.

Considere os seguintes ácidos e suas respectivas constantes de ionização (K_a), a 25 °C:

HNO2 (K_a = 4,6×10⁻⁴ );

HCOOH (K_a = 1,8×10⁻⁴ );

HClO2 (K_a = 1,1×10⁻² );

H3CCOOH (K_a = 1,8×10⁻⁵ ).

Em relação aos equilíbrios de ionização desses ácidos em água, às respectivas bases conjugadas e à força relativa ácido-base, assinale a alternativa correta.

Dado: K_w = 1,0×10⁻¹⁴ (25 °C).

Uma solução aquosa de ácido benzoico tem concentração igual a 0,1 mol/L, e a porcentagem de ionização do ácido benzoico, nessa solução, é 2,5%. Considerando essa solução e o equilíbrio de ionização do ácido benzoico a 25 °C, assinale a alternativa correta.

Dado: K_w = 1,0×10⁻¹⁴ (25 °C).

Determinada reação química ocorre espontaneamente no sentido de formação dos produtos, sob temperatura e pressão constantes, embora ainda não tenha atingido o equilíbrio químico. Considerando o estado descrito, assinale a alternativa correta quanto à variação de energia livre de Gibbs da reação (ΔG) e ao valor do quociente da reação (Q), considerando K como a constante de equilíbrio.

Um professor de química, em aula experimental, preparou uma solução saturada de sulfato de prata. Após um tempo, sob temperatura constante, atingiu-se o equilíbrio entre o sólido não dissolvido e os íons em solução saturada. A respeito desse equilíbrio heterogêneo, assinale a alternativa que apresenta corretamente a expressão da constante de produto de solubilidade.

Em qual das seguintes equações químicas, considerando a temperatura constante, o equilíbrio se desloca no sentido de formação de mais produto(s) como resultado da diminuição do volume total, provocada pelo aumento da pressão do sistema? 

Em uma aula experimental de química, o professor demonstrou o efeito da acidez sobre o equilíbrio entre os íons dicromato e cromato, representado pela seguinte equação química:

Cr₂O₇ ^2- (aq) + H₂O(l) ⇌ 2 CrO₄ ^2- (aq) + 2 H+ (aq)

Com base nesse equilíbrio químico e de acordo com o princípio de Le Châtelier, analise as assertivas e assinale a alternativa que aponta a(s) correta(s).

I. A adição de ácido clorídrico favorece o deslocamento do equilíbrio no sentido da formação de mais íons dicromato.

II. A adição de hidróxido de sódio favorece o deslocamento do equilíbrio no sentido da formação de mais reagentes.

III. A diminuição do pH favorece o deslocamento do equilíbrio no sentido da formação de mais produtos.

Durante procedimento experimental, o professor de química preparou uma solução que resultou da mistura de uma solução de benzoato de sódio com uma solução de ácido benzoico (K_a = 6,5×10⁻⁵ , pKa ≈ 4,2), à temperatura de 25 °C. As concentrações de ácido benzoico e de benzoato de sódio, na solução final, são iguais a 0,1 mol/L cada. Diante dessas informações e desconsiderando o equilíbrio de autoionização da água, analise as assertivas e assinale a alternativa que aponta a(s) correta(s).

Dado: K_w = 1,0×10⁻¹⁴ (25 °C).

I. A referida mistura consiste em uma solução tampão.

II. A solução resultante apresenta caráter básico.

III. A solução final apresenta uma concentração de íons H₃O⁺ igual ao valor da constante de acidez (K_a).

Dados os valores da constante de produto de solubilidade (K_ps) dos sais de prata a 25 °C, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta desses sais, em ordem crescente de solubilidade molar, nessa mesma temperatura.

K_ps (AgBr) = 5,3×10⁻¹³ .

K_ps (AgI) = 8,5×10⁻¹⁷ .

K_ps (AgCN) = 5,9×10⁻¹⁷ .

K_ps (AgCl) = 1,8×10⁻¹⁰ .

K_ps (AgSCN) = 1,0×10⁻¹² .

Ao adicionar um ácido fraco em dois béqueres, um contendo solução tampão e outro contendo água, é correto afirmar que