SÉRIE 2º E 3º ANOS
ENSINO MÉDIO
PROFESSOR(ES)
SEDE
ALUNO(A)
Nº
TURMA
TURNO
DATA
___/___/___
RESOLUÇÃO
QUÍMICA
OLIMPÍADA INTERNA – 2ª FASE
1. a) Nox(Fe) = +2; Nox(S) = –1.
b) Agente redutor: SO2; Geometria molecular: angular.
c) De acordo com as reações (2) e (3), podemos concluir que:
n(SO 2 ) =
1
pV
745 torr ⋅ 0, 246 L
n(HBr) = n(Br2 ) =
=
= 9,8 ⋅ 10−3 mol
2
RT 62, 3 torr ⋅ L ⋅ mol−1 ⋅ K −1 ⋅ 300 K
Assim, o volume de SO2 nas CNTP é:
V(SO 2 ) =
22, 4 L
⋅ 9,8 ⋅ 10−3 mol ⇒ V(SO 2 ) = 0, 22 L
1 mol
d) A massa de FeS2 consumida na reação (1) é:
m(FeS2 ) =
4 ⋅ 120 g
⋅ 9,8 ⋅ 10−3 mol SO 2 = 0,588 g
8 mol SO 2
Assim, a massa de pirita é dada por:
m(pirita) =
0,588 g
⋅ 100% ⇒ m(pirita) = 0, 673 g
87, 4%
2. a) A reação de combustão do etanol é representada pela equação química:
C2H5OH(ℓ) + 3O2(g) → 2CO2(g) + 3H2O(ℓ)
A variação de entalpia da reação é:
∆H° = ∑ (∆H° f )
produtos
− ∑ ( ∆H ° f )
reagentes
⇒ ∆H° = [2(−394) + 3(−286) − (−278)] kJ ⋅ mol−1 ⇒ ∆H° = −1368 kJ ⋅ mol−1
A variação de entropia da reação é:
∆S° = ∑ (S°)produtos − ∑ (S°)reagentes
⇒ ∆S° = (2 ⋅ 214 + 3 ⋅ 70 − 161 − 3 ⋅ 205) J ⋅ mol−1 ⋅ K −1 ⇒ ∆S° = −138 mol−1 ⋅ K −1
b) A variação da energia livre de Gibbs é dada por:
∆G ° = ∆H° − T ⋅ ∆S°
⇒ ∆G ° = −1368 kJ ⋅ mol−1 − 298 K ⋅ (−0,138 kJ ⋅ mol−1 ⋅ K −1 ) ⇒ ∆G° = −1327 kJ ⋅ mol−1
c) A reação é impulsionada pela entalpia, pois ∆H° < 0, que representa um aumento de entropia da vizinhança, contribui
para ∆G° < 0, ao contrário de ∆S° < 0, que corresponde a uma diminuição de entropia do sistema.
d) O calor produzido pela combustão de 1,84 g de etanol é:
Q=
1368 kJ 1 mol
⋅
⋅ 1,84 g = 54, 72 kJ
1 mol 46 g
A capacidade térmica é a razão entre a quantidade de calor e a variação de temperatura:
C=
OSG.: 64550/12
Q
54, 72 kJ
=
⇒ C = 15, 2 kJ ⋅ K −1
∆T 28, 6 °C − 25 °C
RESOLUÇÃO – QUÍMICA
3. a) Tabela de dados:
⇀
↽
2HI(g)
Início:
H2(g) + I2(g)
4,00 mol
0
0
Variação:
–2·0,442 mol
+0,442 mol
+0,442 mol
Equilíbrio:
3,116 mol
0,442 mol
0,442 mol
A constante de equilíbrio KC é dada por:
KC =
[H 2 ][I2 ]
[HI]2
=
(0, 442 / 5, 0) ⋅ (0, 442 / 5, 0)
(3,116 / 5, 0)2
2
 0, 442 
−2
=
 ⇒ K C = 2, 01 ⋅ 10
 3,116 
b) O grau de dissociação é dado por:
α=
quantidade consumida
2 ⋅ 0, 442 mol
⇒α=
⇒ α = 22,1%
quantidade inicial
4, 0 mol
⇀ HI(g) . A constante de equilíbrio para essa reação é:
c) A reação, neste caso, é 1 H 2(g) + 1 I 2(g) ↽
2
2
K*C =
1
=
KC
1
2, 01 ⋅ 10
−2
⇒ K*C = 7, 05
d) O rendimento diminui, pois o equilíbrio se desloca para a esquerda (sentido endotérmico) pelo aumento de temperatura,
para consumir o calor fornecido ao sistema.
4. a) Fórmula C17H21NO4 e 3 anéis.
b) Hibridação sp3 e geometria piramidal trigonal.
c) O produto é o benzoato de sódio:
O–Na+
d) O sulfato de cocaína é mais solúvel em água, visto que é um sal e, portanto, mais polar.
5. a)
but-2-eno
b)
butan-2-ol
c)
butan-2-ona
d) X é o butan-2-ol e Y é a butan-2-ona
ROBERT – 18/09/12 – Rev.: TM
2
OSG.: 64550/12