Resposta
Questão 11
Entre os peróxidos, apenas o peróxido de hidrogênio (H2O2 ) é molecular, todos os demais
são iônicos. Peróxidos metálicos, como por
exemplo, peróxido de sódio (Na2O2 ), ao reagirem com água, podem formar peróxido de hidrogênio mais o hidróxido metálico correspondente. No entanto, em meio alcalino, o peróxido de hidrogênio sofre decomposição liberando gás oxigênio (O2 ) e água. Com base nas
informações dadas escreva:
a) a equação química da reação entre peróxido de sódio e água;
b) a equação química de decomposição do peróxido de hidrogênio em meio alcalino.
Resposta
a) A equação química é:
Na 2 O 2(s) + 2 H 2 O( l) → H 2 O 2(aq) + 2 NaOH(aq)
b) A equação química de decomposição é:
−
1
H 2 O 2(aq) OH
H 2 O( l) +
O
2 2(g)
Questão 12
Na indústria, a amônia é obtida pelo processo
denominado Haber-Bosh, pela reação entre o
nitrogênio e o hidrogênio na presença de um
catalisador apropriado, conforme mostra a
reação não balanceada:
N2 ( g) + H2 ( g)
NH 3 ( g)
catalisador
Com base nessas informações, considerando
um rendimento de 100% e sabendo que as
massas molares desses compostos são:
N2 = 28 g/mol, H2 = 2 g/mol, NH 3 = 17 g/mol,
calcule
a) a massa de amônia produzida reagindo-se
7 g de nitrogênio com 3 g de hidrogênio.
b) Nas condições descritas no item a, existe
reagente em excesso? Se existir, qual a massa em excesso desse reagente?
a) A equação balanceada do processo é:
2 NH3(g)
N 2(g) + 3 H 2(g)
Cálculo do número de mols de nitrogênio:
1 mol N 2
7 g N2 ⋅
= 0,25 mol N 2
28 g N 2
1424
3
m. molar
Cálculo do número de mols de hidrogênio:
1 mol H 2
3 g H2 ⋅
= 1,5 mol H 2
2 g H2
1424
3
m. molar
Determinação do reagente limitante:
3 mols H 2
0,25 mol N 2 ⋅
= 0,75 mol H 2
1 mol N 2
14
4244
3
eq. química
Como temos 1,5 mol de H 2 , o N 2 é reagente limitante.
Cálculo da massa de amônia produzida:
2 mols NH3
17 g NH3
0,25 mol N 2 ⋅
=
⋅
1 mol N 2
1 mol NH3
144244
3
14
4244
3
eq. química
m. molar
= 8,5 g NH3
b) Como concluído no item anterior, 0,75 mol H 2
reage e 0,75 mol de H 2 está em excesso.
Cálculo da massa de H 2 em excesso:
2 g H2
0,75 mol H 2 ⋅
= 1,5 g H 2
1 mol H 2
14
4244
3
m. molar
Questão 13
Uma das formas utilizadas na adulteração
da gasolina consiste em adicionar a este
combustível solventes orgânicos que formem
misturas homogêneas, como o álcool combustível.
Considere os seguintes sistemas, constituídos
por quantidades iguais de:
1 – gás oxigênio, gás carbônico e gás argônio;
2 – água líquida, clorofórmio e sulfato de cálcio;
3 – n-heptano, benzeno e gasolina;
todos nas condições normais de temperatura
e pressão.
química 2
a) Indique o número de fases dos sistemas 1,
2 e 3 e classifique-os como sistema homogêneo ou heterogêneo.
b) Se fosse adicionado querosene ao sistema
3, quantas fases este apresentaria? Justifique sua resposta.
b) O cálculo da pressão osmótica do soro fisiológico pode ser feito pela expressão:
π = i ⋅ R ⋅ T ⋅ C, na qual iNaCl = 2
π = 2 ⋅ 0,082 ⋅ 298 ⋅ 0,16 ≅ 7,8 atm
Portanto, a pressão osmótica de uma solução de
concentração igual à 0,16 mol/L é igual à do sangue.
Resposta
a) • sistema químico 1: monofásico (1 fase)
homogêneo
• sistema químico 2: trifásico (3 fases)
heterogêneo
• sistema químico 3: monofásico (1 fase)
homogêneo
b) Se fosse adicionado o querosene ao sistema 3
este continuaria monofásico, porque os seus quatro componentes são miscíveis ("solúveis") entre
si devido ao estabelecimento de forças intermoleculares de Van der Waals.
Comentário: outro modo de justificar a resposta
do item b seria uma referência à semelhança entre os componentes da mistura homogênea quanto à polaridade molecular.
Questão 15
Alguns produtos de limpeza contêm, em
suas composições, amoníaco, que impropriamente é representado como NH4OH (aq). O
cheiro forte e sufocante deste composto básico
tende a desaparecer depois de utilizado na
remoção de gordura impregnada em pias ou
panelas.
a) Forneça as equações químicas para a dissolução da amônia e para sua dissociação em
água.
b) Explique o desaparecimento do cheiro forte
do amoníaco após sua utilização.
Questão 14
Resposta
Injeções endovenosas de glicose são aplicadas
em pessoas que estão alcoolizadas. A solução
de glicose, que é injetada nas veias desses pacientes, deve ser isotônica em relação ao sangue, para não lesar os glóbulos vermelhos.
Considerando que o sangue humano possui
uma pressão osmótica (π) da ordem de 7,8 atmosferas,
a) qual deve ser o valor da pressão osmótica da
injeção endovenosa a ser aplicada no paciente
alcoolizado?
b) demonstre através de cálculos que o soro fisiológico, utilizado nas injeções endovenosas, é
solução com concentração C = 0,16 mol/L em
cloreto de sódio (NaCl).
Considere:
R = 0,082 atm ⋅ L ⋅ mol −1 ⋅ K −1 ,
T = 298 K e π = i ⋅ R ⋅ T ⋅ C
Resposta
a) Como a solução é isotônica em relação ao sangue, isto é, possui a mesma concentração e a
pressão osmótica é proporcional a esta, concluímos que a π injeção é igual a 7,8 atm.
a) Dissolução: NH3(g)
H 2O
NH 3(aq )
(I)
Dissociação: NH3(aq) + H 2 O( l)
+
−
NH4(aq)
+ OH(aq)
(II)
b) Segundo o Princípio de Le Chatelier, o consumo de OH − (saponificação) desloca o equilíbrio II
para a direita, favorecendo a dissociação da amônia. De acordo com o mesmo princípio, o consumo
de NH3(aq) deslocará o equilíbrio I para a direita,
aumentando a solubilidade da amônia em água.
Desse modo, o cheiro de amoníaco diminui.
Questão 16
Nas rodovias, a polícia rodoviária utiliza o
bafômetro para determinar se o motorista
consumiu em demasia bebidas alcoólicas. Ao
soprar em um tubo contendo solução de dicromato de potássio (K2Cr2O7 ) em meio ácido, que apresenta cor amarela, o teste do bafômetro é positivo se esta solução adquire coloração verde, devido à redução a cromo (III)
(Cr 3 + ).
química 3
a) Escreva a reação de oxidação do álcool etílico (CH 3CH2OH) por íons dicromato (Cr2O27 − )
e indique o nome do aldeído formado.
b) Escreva a reação de combustão do álcool
etílico.
Resposta
a) A equação balanceada da oxidação do etanol
é:
b) A equação da combustão total do álcool etílico
é:
H3 C — CH 2 — OH( l) + 3 O 2(ar) →
→ 2 CO 2(g) + 3 H 2 O(g)