Aulão de Química – Universidade de Itaúna
1.
A reação de decomposição do pentóxido de dinitrogênio, N2O5, que produz dióxido de nitrogênio,
NO2, e oxigênio, O2, foi realizada num recipiente de 1 litro, à temperatura de 25 oC.
a) ESCREVA a equação balanceada que representa essa reação.
b) Analise este gráfico, em que está representada a concentração do N2O5 em função do tempo,
ao longo dessa reação:
No início da reação, a concentração dos produtos é igual a zero. Considerando essas
informações, TRACE, diretamente no gráfico acima, a curva que representa a concentração do
NO2 produzido em função do tempo.
c) Considere, agora, o tempo transcorrido para que a concentração inicial do N2O5 se reduza à
metade. Calcule a velocidade média de consumo do N2O5, nesse intervalo de tempo. (Deixe
seus cálculos indicados, explicitando, assim, seu raciocínio.)
2.
Um ácido que atua como monoprótico, massa molar 62 g/mol, com constante de dissociação
Ka = 5 × 10−10 é empregado para compressas oftálmicas em soluções com
concentração
12,4 g/L.
a) Calcule o pH da solução empregada nas compressas oftálmicas, considerando-se que a
concentração de ácido dissociado é desprezível em relação à concentração do ácido não
dissociado.
b) A padronização da solução desse ácido é feita por tilulação ácido base, que consiste na reação
de neutralização da solução do ácido com uma solução de base com concentração conhecida.
Calcule o volume de uma solução de NaOH 0,1 mol/L gasto na neutralização de uma amostra
de 20 mL da solução empregada nas compressas oftálmicas.
3.
4.
Uma nova cerveja com baixo teor alcoólico, QUINEMBEER, foi testada quanto ao seu teor de
álcool (CH3CH2OH). Uma amostra de 20,0 mL foi pipetada em um balão volumétrico, e o volume
foi completado até 500 mL. Uma alíquota, de 25 mL dessa solução, foi titulada com uma solução
0,05mol/L de K2Cr2O7 em meio ácido, gastando-se um volume de 8,20 mL. A equação do processo
é:
2 Cr2O7-2 (aq) + 3 CH3CH2OH(aq) + 16H+ → 4 Cr+3(aq) + 3 CH3COOH(aq) + 11 H2O()
a) Qual a quantidade de matéria de CH3CH2OH presente na alíquota de 25,0 mL?
b) Qual a concentração ou quantidade de matéria de álcool na amostra original de Quinembeer?
c) Calcule a massa de álcool em uma garrafa de 200 mL de Quinembeer.
No tratamento da água de piscina com sulfato de alumínio, Aℓ2(SO4)3, ocorrem dois processos –
o de floculação e o de decantação. Inicialmente, a hidrólise do íon Aℓ3+ leva à formação de
hidróxido de alumínio, Aℓ(OH)3, que se precipita na forma de flocos. As partículas de sujeira
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agregam-se, então, a esses flocos, que se depositam no fundo da piscina, de onde,
posteriormente, são retirados por sucção.
a) ESCREVA a equação balanceada que representa a reação do Aℓ2(SO4)3 com a água, que
forma o hidróxido de alumínio, Aℓ(OH)3, e outros produtos.
b) INDIQUE se, quando ocorre a reação representada no item 1, desta questão, o pH da água da
piscina diminui, permanece igual ou aumenta.
c) Considere que a reação representada no item 1, desta questão, leva a um sistema em
equilíbrio. e, INDIQUE a que faixa de pH – básico, neutro ou ácido – deve ser ajustada a água
da piscina para se aumentar a produção de flocos de Aℓ(OH)3. JUSTIFIQUE sua resposta.
d) Em um teste de laboratório, foram adicionados 3,423 g de sulfato de alumínio a uma amostra
de água de piscina. Considerando que todo o Aℓ3+ tenha reagido, CALCULE a quantidade de
Aℓ(OH)3, em mol, que será obtida nesse teste, (Deixe seus cálculos indicados, explicitando,
assim, seu raciocínio.)
5.
Na vasta camada de água salgada que cobre a maior parte do planeta, estão contidos
praticamente 97,2% da água da Terra. A lista de substâncias químicas presentes na água do mar
é muito longa; alguns dos sais que se encontram em maior concentração são: cloreto de sódio,
cloreto de magnésio, sulfato de magnésio, sulfato de cálcio, cloreto de potássio, brometo de
potássio, carbonato de cálcio.
a) Escreva a fórmula molecular do cloreto de magnésio e a fórmula de Lewis para o ânion sulfato.
b) Qual o tipo de ligação presente no cloreto de sódio? Por que esse sal é bastante solúvel em
água?
c) Considerando os átomos neutros correspondentes aos cátions citados no texto acima, qual
deles apresenta o menor potencial de ionização? Escreva a distribuição eletrônica desse
elemento.
d) A reação abaixo representa o equilíbrio entre CaCO3 e HCO3-, mediado pela quantidade de
CO2 dissolvido na água. Os corais, encontrados em mares e oceanos, possuem na sua
constituição CaCO3. Sabe-se que, em águas frias, a quantidade de CO2 é maior do que em
águas quentes. De acordo com o Princípio de Le Chatelier, onde se espera encontrar uma
maior quantidade de corais, em regiões de mares frios ou quentes? Justifique.
CaCO3(s) + CO2(g) + H2O(l)
Ca +2(aq) + 2 HCO3-(aq)
e) Devido ao alto teor de sal, a água do mar é imprópria para consumo humano e para a maioria
dos usos. Qual seria o processo de separação mais apropriado para que a água do mar
pudesse ser consumida? Por quê?
6.
Soluções de HCℓ podem ser padronizadas utilizando o sal Na2CO3. Em um erlenmeyer adicionouse 0,1060 g de Na2CO3 e 20,0 mL de água destilada. Esta mistura foi titulada com 20,0 mL de
solução de HCℓ. Qual a concentração em mol L-1 de HCℓ na solução?
7.
As reações de oxirredução I, II, III, descritas abaixo, compõem o processo de produção do gás
metano a partir do carvão, que tem como subproduto o dióxido de carbono. Nessas reações, o
carvão está representado por C(s) em sua forma alotrópica mais estável.
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I ) C(s) + H2O(g)
II ) CO + H O
2 (g)
(g)
CO(g) + H2(g)
CO2(g) + H2(g)
III ) C(s) + 2 H2(g)
CH4(g)
Entre as vantagens da utilização do metano como combustível está a maior facilidade de
distribuição, a queima com ausência de resíduos e o alto rendimento térmico. O alto rendimento
térmico pode ser observado na seguinte equação termoquímica:
CO2(g) + 2 H2O(g)
CH4 (g) + 2O2(g)
Considere as entalpias de formação das substâncias a seguir:
H = - 802 kJ
Substâncias Entalpia de formação (kJ/mol)
H2O(g)
-242
CO(g)
-110
CO2(g)
-393
Identifique os agentes redutores nas equações II e III e escreva a equação termoquímica que
representa a produção do metano a partir do carvão.
8. Considere a reação química representada pela seguinte equação:
Num determinado instante de tempo t da reação, verifica-se que o oxigênio está sendo consumido
a uma velocidade de 2,4 X 10-2 mol.L-1.s-1.Nesse tempo t, quala velocidade de consumo de NO2?
9.
Considere as afirmativas abaixo:
I. A elevação da temperatura de uma reação quimica aumenta a energia cinética média das
moléculas reagentes, com isso aumentando a velocidade da reação.
II. Os catalisadores alteram a variação da entalpia (ΔH) da reação, diminuindo sua energia de
ativação.
III. Uma reação que ocorre em várias etapas tem a etapa lenta como determinante da velocidade
da reação.
IV. A velocidade de uma reação de primeira ordem independe da concentração do reagente.
Está CORRETO o que se afirma apenas em:
10.
a) II e IV.
b) I e III.
c) I e IV.
d) II e III.
O elemento crômio foi obtido a partir do mineral crocoita (PbCrO4) por L. N. Vauquelin em 1797. O
nome crômio se origina do grego χρω?α, que significa cor, devido a grande variedade de cor de
seus compostos.
a) Calcule a concentração de Pb2+ em equilíbrio com PbCrO4, sendo a concentração de CrO42- de
0,1 mol L-1:
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PbCrO4(s)
Pb2+ + CrO42- kps = 1,78 x 10-14
b) Escreva nos espaços abaixo os coeficientes mínimos inteiros que balanceiam a equação:
__ K2Cr2O7 + __ FeSO4 + __ H2SO4 → Cr2(SO4)3 + __ Fe2(SO4)3 + __ K2SO4 + __ H2O
c) Escreva a expressão da constante de equilíbrio de acordo com a lei de ação das massas para
a seguinte equação quimica:
Cr2O72- + 2 OH-
2 CrO42- + H2O
d) Calcule a massa de SiO2 produzida na redução de 152 kg de Cr2O3 com excesso de Si, de
acordo com a equação:
2 Cr2O3 + 3 Si → 4 Cr + 3 SiO2
11.
Esta estrutura representa o aminoácido alanina em sua forma neutra não-carregada:
Em meio aquoso, uma molécula de alanina assume uma destas três formas:
Neste gráfico, em que estão identificadas três regiões – A, B e C –, a curva registra a variação do
pH de uma solução aquosa de alanina em função do volume de base adicionado:
a) Identifique a forma
–A,I,BIIeouC.III
que predom ina em cada um a
b) Escreva a equação química que representa o equilíbrio químico correspondente ao ponto pK1
e ao ponto pK2.
c) ORDENE, do mais ácido para o mais básico, os quatro grupos encontrados nas estruturas da
alanina apresentadas.
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d) Nas regiões do gráfico correspondentes a pK1 e a pK2 , observa-se que a variação do pH em
relação à quantidade de hidróxido adicionada é muito pequena. EXPLIQUE por que isso
ocorre.
12.
Nas estações de tratamento de esgoto, uma das etapas consiste em reduzir a atividade biológica
com o aumento do pH da água. Isso é feito com a adição de pequenas quantidades de hidróxido
de cálcio à água do esgoto. Um químico determinou a concentração de hidróxido de cálcio aquoso
na água do esgoto, titulando uma amostra dessa água com ácido clorídrico 5 X10-3 mol.L-1.
Baseando se nessas informações, faça o que se pede.
a) No processo de titulação, 25,0 mL da água de esgoto tratada com hidróxido de cálcio reagiu
com 21,35 mL da solução de ácido clorídrico. Qual a concentração de hidróxido de cálcio na
água de esgoto determinada pelo químico?
b) Após um tratamento posterior, a água pôde ser usada para beber. Na água potável obtida, a
concentração de íons OH– era 100 vezes maior que a concentração de íons H3O+. Calcule o
pH dessa água potável.
13.
O ácido acético (do latim acetum, azedo), CH3COOH, é um ácido carboxílico, oficialmente
chamado ácido etanóico e, em sua forma impura, popularmente conhecido como vinagre. Trata-se
de um reagente químico importante e largamente utilizado na indústria química, apresentando uma
demanda global em torno de 6,5 milhões de toneladas por ano. É conhecido por ser um ácido
fraco, cujos vapores causam irritação nos olhos, ardor no nariz e na garganta e congestão
pulmonar. A partir das informações apresentadas, faça o que se pede.
a) Escreva a expressão da constante de dissociação do ácido acético em água.
b) Calcule a massa de ácido acético necessária para preparar 500 mL de uma solução 0,1 mol/L.
c) Calcule a concentração de íons H3O+ e o pH dessa solução, considerando uma percentagem
de dissociação do ácido acético de 1%.
14.
Tanques reservatórios para combustíveis em postos de abastecimento e tubulações para
oleodutos são fabricados a partir de aço. O aço comum é basicamente constituído por ferro. Para
proteção desses tanques e tubulações subterrâneas contra corrosões, eles são revestidos por
uma camada de magnésio que, periodicamente, deve ser substituída.
a) Com base nos potenciais de redução da tabela acima, explique qual é o processo que ocorre
para a proteção dos tanques e tubulações confeccionados com aço comum.
b) O aço inoxidável é mais resistente a corrosões do que o aço comum. Ele possui em sua
composição cerca de 20% de crômio. Como a presença desse metal atribui ao aço inoxidável
essa propriedade?
c) Escreva a reação global balanceada da pilha galvânica formada por ferro e crômio, indicando
os agentes, oxidante e redutor.
d) Quais seriam os danos para o meio ambiente no caso de corrosão desses tanques e
tubulações?
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15.
Na indústria de galvanoplastia uma das técnicas utilizadas e a cromagem, que consiste na
cobertura de peças metálicas com crômio para proporcionar beleza e durabilidade. Neste processo
a própria peça metálica funciona como um dos eletrodos. Na eletrólise do sulfato de crômio (III),
Cr2(SO4)3, o íon Cr3+ é reduzido a Cr0 sobre a peça e o oxigênio da água e oxidado a O2 no outro
eletrodo. ÉCORRETO afirmar que:
a)
b)
c)
d)
16.
A deposição de um mol de crômio requer um mol de elétrons.
O íon Cr3+ oxida a peça metálica.
A peça metálica funciona como anodo.
A solução fica mais ácida no decorrer da eletrólise.
Considere a cela eletroquímica ao lado, formada pelas semicelas (a) e (b) interligadas por uma
ponte salina e eletrodos inertes de platina. A semicela (a) contém solução de Na2SO3
1,0
mol.L-1, enquanto que a semicela (b) contém solução de KMnO4 1,0 mol.L-1 em H2SO4 1,0 mol.L-1.
As semireações e os respectivos potenciais de eletrodo são:
MnO4- + 8H+ + 5eSO42- + 2H+ + 2e-
Mn2+ + 4H2O
SO32- + H2O
E0 = + 1,51 Volt.
E0 = + 0,172 Volt.
Assinale a afirmativa CORRETA:
a)
b)
c)
d)
17.
Os elétrons são transportados pela ponte salina.
No eletrodo da semicela (a) ocorre redução do íon SO42-.
O fluxo de elétrons parte da semicela (b) em direção à semicela (a).
Na reação global, o íon MnO4- reage com o íon SO32- formando Mn2+ e SO42-.
O Tamiflu é uma droga potente contra o vírus influenza e tem sido usado no combate ao vírus
H5N1, responsável pela gripe aviária. A síntese do Tamiflu utiliza, como materiais de partida, o
ácido quínico ou o ácido shikímico, os quais podem ser obtidos a partir de certas plantas. Com
base nas estruturas desses compostos, representadas abaixo, pede-se:
a) Qual a fórmula molecular do ácido quínico e que tipo de reação permitiria a transformação do
ácido quínico no ácido shikímico?
b) Quantos grupos metila estão presentes no Tamiflu e quais os nomes das duas funções
nitrogenadas existentes neste composto?
c) Defina o conceito de carbono assimétrico (quiral). Quantos átomos de carbono assimétrico
existem na estrutura do ácido shikímico?
d) Represente a equação química da hidrólise básica do Tamiflu. Considere apenas a reação no
grupo funcional éster desse composto.
18.
Um laboratorista recebeu instruções para a elaboração de sínteses a partir do propeno. Essas
instruções continham quatro lacunas A, B, C e D, como pode ser observado no esquema abaixo.
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H 2O
H+
A
H2Cr2O7
B
H2SO4
Propeno
H3CMgBr
H 2O
C
D
HCl
Considere, apenas, o principal produto orgânico formado em cada etapa. Apresente as fórmulas
estruturais planas dos compostos que correspondem, respectivamente, às lacunas A, B, C e D.
19.
Seja um ácido orgânico de fórmula geral XCH2COOH, onde X pode ser um dos seguintes átomos:
H, F, C, Br ou I. Assinale qual a opção para X que produzirá o ácido mais fortemente dissociado
em solução aquosa:
a)
b)
c)
d)
e)
20.
X=F
X = Br
X=H
X = C
X=I
Um alqueno ao ser submetido à ozonólise, seguida de hidrólise, catalisada por zinco produziu
unicamente, além de água oxigenada, um mol de octan – 2,7 – diona, para cada mol do alceno.
a) Represente a estrutura do alqueno que sofreu ozonólise:
b) O nome deste alqueno é:
Fique ligado! Dia 05 de agosto começam as aulas do Pré-ENEM 2015!
Base Forte para o futuro. Base Forte para a vida.
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