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Formação do óxido de prata:
2 AgCl(s) + 2 NaOH(aq) Δ
Questão 6
Δ
Ag 2O(s) + 2 NaCl(aq) + H 2O( l)
A prata é um elemento muito utilizado nas
indústrias de fotografia e imagem e seu des- b) Considerando-se que o processo possua a reacarte no meio ambiente representa risco para ção global:
organismos aquáticos e terrestres. Por ser Ag 2 SO4 + 2 NaOH → Ag 2O + Na2 SO4 + H 2O
um dos metais com risco de escassez na natu- Cálculo da massa teórica de Ag O:
2
reza, apresenta um alto valor agregado. Nes1 mol Ag 2 SO4
ses aspectos, a recuperação da prata de resí- 15,6 g Ag 2 SO4 ⋅ 312,1 g Ag SO ⋅
2
4
duos industriais e de laboratórios associa a
1 mol Ag 2O
232 g Ag 2O
⋅
≅ 11,6 g Ag 2O
mitigação do impacto ambiental à econômica. ⋅
1 mol Ag 2 SO4 1 mol Ag 2O
O fluxograma representa o tratamento de um
resíduo líquido que contém íons de prata Cálculo do rendimento:
8,7
(Ag+ ) e de sulfato (SO24 − ) em meio aquoso.
R% ≅
⋅ 100%
11,6
R% ≅ 75%
Questão 7
Dois experimentos foram realizados em um
laboratório de química.
Experimento 1: Três frascos abertos contendo, separadamente, volumes iguais de três
solventes, I, II e III, foram deixados em uma
capela (câmara de exaustão). Após algum
tempo, verificou-se que os volumes dos solventes nos três frascos estavam diferentes.
a) Escreva as equações das reações, devidamente balanceadas, da formação do cloreto
de prata e do óxido de prata.
b) No tratamento de um resíduo aquoso que
continha 15,6 g de sulfato de prata, foram obtidos 8,7 g de óxido de prata. Calcule o rendimento em Ag2O deste processo.
Resposta
a) Formação do cloreto de prata:
Ag 2 SO4(aq) + 2 NaCl(aq) →
→ 2 AgCl(s) + Na2 SO4(aq)
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Experimento 2: Com os três solventes, foram
preparadas três misturas binárias. Verificou-se que os três solventes eram miscíveis e
que não reagiam quimicamente entre si.
Sabe-se, ainda, que somente a mistura
(I + III) é uma mistura azeotrópica.
a) Coloque os solventes em ordem crescente
de pressão de vapor. Indique um processo físico adequado para separação dos solventes
na mistura (I + II).
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química 2
b) Esboce uma curva de aquecimento (temperatura x tempo) para a mistura (II + III), indicando a transição de fases. Qual é a diferença entre as misturas (II + III) e (I + III)
durante a ebulição?
Resposta
a) Sabendo que a pressão de vapor é diretamente
proporcional à volatilidade do líquido e que esta é
proporcional diretamente à quantidade de líquido
evaporado na capela, concluímos que a ordem
crescente de pressão de vapor será:
I < III < II
Para separar os solventes da mistura (I + II)
pode-se proceder uma destilação fracionada, que
é um método típico de fracionamento de misturas
homogêneas líquido + líquido.
b) Esboço da curva de aquecimento para a mistura (II + III), partindo-se da mistura no estado líquido:
Utilizando, separadamente, placas de níquel
e de cobre e suas soluções Ni2 + e Cu2 + , verificou-se que Ni e Cu apresentam potenciais
padrão de redução respectivamente iguais a
−0,25 V e +0,34 V.
a) Escreva as equações de redução, oxidação
e global e determine o valor do potencial padrão de redução do Zn.
b) Para a pilha de Ni e Cu, calcule a ddp (diferença de potencial) e indique o eletrodo positivo.
Resposta
a) As semi-reações e a equação global da célula
voltaica representada na figura são:
ânodo
Zn(s)
2+
Zn(aq)
+ 2 e−
oxidação
cátodo
+
2 H(aq)
+ 2 e−
H 2(g)
redução
+
Zn(s) + 2 H(aq)
O trecho A corresponde à transição entre as fases
líquida e gasosa (ebulição).
A diferença entre as misturas (II + III) e (I + III) durante a ebulição é que enquanto a primeira apresenta variação da temperatura, a segunda, por se
tratar de uma mistura azeotrópica, apresenta temperatura constante.
eq. global
Cálculo do potencial padrão do zinco:
o
o
ΔE o = Ecátodo
− E ânodo
o
o
ΔE o = Ehidrog
ênio − E zinco
o
+0,76 = 0,00 − E zinco
o
E zinco
= −0,76 V
b) As semi-reações da pilha Ni/Cu são:
pólo negativo:
ânodo
Questão 8
A figura apresenta uma célula voltaica utilizada para medida de potencial de redução a
25 oC. O eletrodo padrão de hidrogênio tem
potencial de redução igual a zero. A concentração das soluções de íons H + e Zn2 + é de
1,00 mol/L.
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2+
Zn(aq)
+ H 2(g)
Ni(s)
2+
Ni(aq)
+ 2 e−
oxidação
pólo positivo:
2+
Cu (aq)
+ 2 e−
cátodo
Cu (s )
redução
Cálculo do ΔE o :
o
o
ΔE o = Ecátodo
− E ânodo
ΔE o = +0,34 − ( −0,25)
ΔE o = +0,59 V
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química 3
Questão 9
Questão 10
Os polímeros fazem parte do nosso cotidiano
e suas propriedades, como temperatura de fusão, massa molar, densidade, reatividade química, dentre outras, devem ser consideradas
na fabricação e aplicação de seus produtos.
São apresentadas as equações das reações de
obtenção dos polímeros polietileno e náilon-66.
Depois de voltar a se consolidar no mercado
brasileiro de combustíveis, motivado pelo lançamento dos carros bicombustíveis, o álcool
pode se tornar também matéria-prima para a
indústria química, para substituir os insumos derivados do petróleo, cujos preços do
barril alcançam patamares elevados no mercado internacional. Algumas empresas não
descartam a possibilidade de utilizar, no futuro próximo, a alcoolquímica no lugar da petroquímica. As mais atrativas aplicações do
álcool na indústria química, porém, serão voltadas à produção de compostos oxigenados,
como o ácido acético, acetato de etila e butanol. Na tabela, são apresentadas algumas
propriedades do 1-butanol e de certo álcool X.
Os produtos da oxidação destes álcoois não
pertencem à mesma classe de compostos orgânicos.
a) Quanto ao tipo de reação de polimerização,
como são classificados os polímeros polietileno e náilon-66?
b) A medida experimental da massa molar de
um polímero pode ser feita por osmometria,
técnica que envolve a determinação da pressão osmótica (π) de uma solução com uma
massa conhecida de soluto. Determine a massa molar de uma amostra de 3,20 g de polietileno (PE) dissolvida num solvente adequado,
que em 100 mL de solução apresenta pressão
osmótica de 1,64 × 10 −2 atm a 27 oC.
Dados: π = i R T M, onde: i (fator de van’t
Hoff) = 1
R = 0,082 atm.L.K −1 .mol −1
T = temperatura Kelvin
Propriedades
o
temperatura de ebulição ( C)
−1
massa molar (g.mol )
a) A reação de obtenção do polietileno é uma polimerização por adição e a do náilon-66 é uma polimerização por condensação.
b) Cálculo da massa molar (MM) do PE:
π = iRTM
1,64 ⋅ 10 −2 = 1 ⋅ 0,082 ⋅ 300 ⋅
MM =
0,082 ⋅ 300 ⋅ 3,2
1,64 ⋅ 10 −2 ⋅ 0,1
3,2
0,1MM
= 4,8 ⋅ 10 4 g ⋅ mol −1
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X
118
99
74
74
produto da oxidação compleácido
ta com KMnO4 (aq) em meio
butanóico
ácido (H2 SO4 )
Z
a) Forneça o tipo de isomeria que ocorre entre 1-butanol e o composto X. Dê a fórmula
estrutural do composto Z.
b) Escreva a equação balanceada da reação
de oxidação do 1-butanol, sabendo-se que são
produzidos ainda K2 SO4 , MnSO4 e H2 O.
Resposta
M = concentração em mol.L −1
Resposta
1-butanol
a) O álcool X, isômero do 1-butanol, que sofre oxidação enérgica é o 2-butanol. É um caso de isomeria plana de posição. A oxidação do álcool secundário citado forma butanona (Z):
b)