UNIVERSIDADE FEDERAL DE OURO PRETO INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E BIOLÓGICAS Valor Total = 0,05 Nota: DEPARTAMENTO DE QUÍMICA 1ª Mini avaliação de QUI-346 - 02/03/15 - Prof. Mauricio X. Coutrim nome: __________GABARITO______________________ assinatura ________________________ 1. Considerando que todo sulfato de bário formado na reação de ácido sulfúrico com hidróxido de bário é precipitado, para uma mistura de 150,00 mL de ácido sulfúrico 2,00.10-3 mol.L-1 com 50,00 mL de hidróxido de bário 3,50.10-3 mol.L-1, determine: Dado: MA (g.mol-1): H = 1,01; O = 16,00; S = 32,06; Ba = 137,33 = metal alcalino terroso, grupo II da Tab. Per. a. O reagente limitante (justifique); Conforme a equação da reação [H2SO4 + Ba(OH)2 BaSO4 + 2H2O] a relação molar dos reagentes é de 1:1. Sendo a quantidade de H2SO4 é 3,00.10-4 mol (2,00.10-3 x 150 / 1000) e a de Ba(OH)2 é 1,75.10-4 mol, tem-se que o Ba(OH)2 é o reagente limitante (será todo consumido) porque está em menor quantidade (sobrará H2SO4 em solução). b. A massa de sulfato de bário formada, em mg; Quando todo Ba(OH)2 tiver sido convertido em BaSO4, sendo a reação é 1:1, serão formados 1,75.10-4 mol de BaSO4, ou seja, 0,0408 g (1,75.10-4 x 233,35) = 40,8 mg. c. O pH da solução resultante admitindo que o sulfato formado não altere o pH dessa solução. Restarão em solução 1,25.10-4 mol (3,00.10-4 – 1,75.10-4) de H2SO4 que estarão num volume igual a 200,00 mL (150,00 + 50,00), ou seja, numa concentração igual a 6,25.10-4 mol.L-1 (1,25.10-4 / 0,20). Considerando, para simplificar, que o H2SO4 se comporte como um ácido forte com relação aos dois H (os dois H estejam totalmente dissociado em solução (o que não é uma verdade, porém, o Ka2 do H2SO4 é grande o suficiente para não causar muito erro nessa consideração) tem-se que a concentração de H+ será igual a 2 x 6,25.10-4 mol.L-1, isto é, igual a 1,25.10-3 mol.L-1 , o que implica num pH igual a 2,90 (-log 1,25.10-3). 2. Considerando a frequência com que a Radio UFOP transmite sua programação (106,3 MHz), determine o que é pedido abaixo para as várias situações: a. Qual o comprimento de onda das ondas de transmissão da radio UFOP, em m, em mm, em m e em nm, considerando que a mesma viaje no vácuo? (Expresse os resultados em notação científica e considere a velocidade da luz no vácuo igual a 2,99792.108 m.s-1. Tem-se que v = 2,99792.108 m.s-1; = 106,3 MHz = 106,3.106 s-1. v = .; = v/ = 2,99792.108 / 106,3.106 = 2,82 m = 2,82.103 mm = 2,82.106 m = 2,82.109 nm. b. Supondo que o ar atmosférico imponha uma resistência à passagem das ondas da rádio UFOP de tal maneira que a velocidade dessa onda seja igual a 1,08.108 Km.h-1, determine nessas condições o comprimento de onda da transmissão, em m. Tem-se que v = 1,08.108 Km.h-1 = 1,08.1011 m / 3600 s = 3,00.107 m.s-1; = 106,3 MHz = 106,3.106 s-1. v = .; = v/ = 3,00.107 / 106,3.106 = 0,28 m. c. Considerando um fóton com essa frequência, determine a energia associada a ele, em J? E considerando um milionésimo de mol desse fóton nessas condições, qual seria a energia associada a eles, em J? (considere a constante de Planck igual a 6,62618.10-34 J.s) Tem-se que v = 2,99792.108 m.s-1; = 106,3 MHz = 106,3.106 s-1; h = 6,62618.10-34 J.s; E = h . = (6,62618.10-34 x 106,3.106) = 7,05.10-26 J/fóton; E = 7,05.10-26 J x 6,02.1023 = 4,24.10-2 J/mol; P/ um milionésimo de mol: E = 4,24.10-2 J/1.106 = 4,24.10-8 J.