RESOLUÇÃO DA PROVA ABERTA DE
QUÍMICA - UFOP 2008/2
Prof. Chrystian Costa
Prof. Marcos Cortez
GRUPO 1 - TIPO A
01. O tetróxido de dinitrogênio (N2O4) é um gás incolor, que existe em equilíbrio com dióxido de nitrogênio (NO2), de
coloração marrom. A concentração de NO2 em uma mistura de gases pode ser determinada com a utilização de um
aparelho conhecido como espectrofotômetro. A equação da reação é a seguinte:
A) Escreva a expressão para a constante de equilíbrio dessa reação, em termos das concentrações das substâncias.
Kc =
[P ]
[R ]
Kc =
[NO2 ]2
[N 2O4 ]
B) Uma amostra de NO2 puro é colocada em uma seringa de gás a 25 °C e de ixada para atingir o equilíbrio.
Mantendo-se o volume constante, a temperatura é elevada para 35 °C e a coloração marrom fica mais intensa. A
reação N2O4(g) 2 NO2(g) é exotérmica ou endotérmica? Explique.
A reação é endotérmica; o aumento da temperatura desloca o equilíbrio para o sentido endotérmico da reação logo,
como a coloração marrom fica mais intensa, verifica-se que o sentido endotérmico é o de formação da espécie NO2(g)
que apresenta esta cor.
C) Mantendo-se a temperatura a 35 °C, o êmbolo da seringa é pressionado até metade do volume e, após um certo
tempo, o equilíbrio é restabelecido. Com a redução do volume à metade, a coloração marrom ficará mais intensa ou
menos intensa? Justifique.
Menos intensa; com a redução do volume percebe-se que a pressão total do sistema é aumentada, deslocando o
equilíbrio para o sentido de menor volume molar dos gases, ou seja, para o sentido da espécie incolor, N2O4(g).
02. Devido à necessidade de se dispor de pequenos sistemas eletroquímicos duráveis, confiáveis e de alta densidade
de energia, no início dos anos 1980 foram lançadas no mercado as baterias de Li/MnO2, cujo eletrólito é o LiPF6. O
processo de descarga dessas pilhas envolve a reação:
4Li + MnO2 → 2Li2O + Mn
(Equação 1)
Uma vez que a tecnologia desse tipo de pilha é relativamente recente, existem lacunas na legislação quanto à sua
destinação final. Sabe-se, no entanto, que o descarte inapropriado dessas pilhas pode causar diversos prejuízos ao
meio-ambiente. As equações 2, 3 e 4 abaixo ilustram uma série de reações que podem ocorrer com a abertura dessas
pilhas no ambiente:
A) Indique o agente oxidante e o agente redutor na Equação 1.
Agente oxidante: MnO2
Agente redutor: Li
B) Excetuando o eletrólito, forneça o nome de todos os compostos de lítio envolvidos nas reações 1, 2, 3 e 4 acima.
LiF: Fluoreto de lítio
LiOH: Hidróxido de lítio
Li3PO4: ortofosfato de lítio
C) Faça o balanceamento da Equação 4.
6 LiOH + 3F − + PO4−3 + 6 H + → 3 LiF + Li3 PO4 + 3 H 2 O
D) Faça o balanceamento da Equação 3 e calcule o volume de gás hidrogênio que pode ser obtido pela hidrólise de 1
mol de Li metálico nas CNTP.
2 Li + 2H2O → 2 LiOH + H2
2 mols Li(s) – 1 mol H2(g)
2 mols Li(s) – 22,4 L H2(g)
1 mol Li(s) -
V( H 2 ( g ) ) = 11,2 L
03. O amideto de sódio, conhecido comercialmente como sodamida, é um composto iônico de fórmula NaNH2, muito
utilizado na preparação do índigo, um corante responsável pela cor do jeans azul. Sabendo-se que o ânion amideto,
NH2-, é uma base forte, pede-se o seguinte:
A) sua estrutura de Lewis.
B) sua geometria.
Angular.
C) a fórmula e a geometria do seu ácido conjugado.
NH3 - Piramidal
04. Um estudante de Química, desejando preparar o benzoato de metila, aqueceu uma solução contendo 5,0g de
ácido benzóico em 25,0mL de álcool metílico na presença de uma pequena quantidade de ácido sulfúrico como
catalisador.
A) Escreva a equação da reação de preparação do benzoato de metila.
B) Calcule a massa de benzoato de metila que pode ser obtida a partir da massa de ácido benzóico utilizada.
MM (C7H6O2) = 122 g/mol
MM (C8H8O2) = 136 g/mol
Benzoato de metila: C8H8O2
Ácido benzóico: C7H6O2
1 mol C7H6O2 – 1 mol C8H8O2
122g C7H6O2 – 136g C8H8O2
5g – x
x = 5,57g de benzoato de metila
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C) Calcule o menor volume de metanol (densidade = 0,789g.mL-1) necessário para a completa conversão do ácido
benzóico em benzoato de metila.
V( CH 3OH ) = ?
d ( CH 3OH ) =
m(C7 H 6O2 ) = 5,0 g
Pela análise da equação:
V( CH 3OH ) =
m(CH 3OH )
V(CH 3OH )
0,789 g
= 1,00ml
0,789 g / ml
1 mol ac benzóico – 1 mol metanol
122g C7H6O2 – 32g CH3OH
5g – x
x = 0,789g
m(CH 3OH ) = 0,789 g
D) Qual a vantagem de se utilizar uma quantidade de metanol maior que a calculada no item C?
Aumentar a velocidade de obtenção do benzoato de metila e ainda garantir o consumo de todo o ácido benzóico.
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