BC 0307 Transformações Químicas

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Bernardo Eger Gesser
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1 BC 0307 Transformações Químicas ANDERSON ORZARI RIBEIRO Bloco B, 10º andar Sala 1043

2 Transformações Químicas AULA 3 Soluções iônicas e estequiometria CAPÍTULO 2, 5 e 8 Peter Atkins, Loretta Jones, Princípios de Química Questionando a Vida Moderna e o Meio Ambiente, 3 ed., Porto Alegre: Bookman, EXERCÍCIOS: 1.1 a 1.46 EXERCÍCIOS: 2.1 a 2.30

3 Revisão Aula 2

4 Revisão

5 Reações Liberação de gás ZnS (s) + 2 HCl (aq) ZnCl 2 (s) + H 2 S (g) BaCO 3 (s) + H 2 SO 4 (aq) BaSO 4 (s) + H 2 O (l) + CO 2 (g) Precipitação Pb(NO 3 ) 2(aq) + 2 KI (aq) 2 KNO 3(aq) + PbI 2(s) Reações de Neutralização (Ácido Base) HCl (aq) + NaOH (aq) H 2 O (l) + NaCl (aq) Reações de Oxiredução Zn 0 (s) + Cu 2+ (aq) Zn 2+ (aq) + Cu 0 (s)

6 Lei da conservação da massa: A matéria não pode ser perdida em nenhuma reação química. Figuras re Tabelas eitradas de: Peter Atkins and Loretta Jones, Chemical Principles:The Quest for Insight, 3 th Ed, 2004, W. H. Freeman & Company.

7 Balanço de massa ZnS (s) + 2 HCl (aq) ZnCl 2 (s) + H 2 S (g) Massas Molares 97,5 g 73 g (2 x 36,5) 136,5 g 34 g ZnS = 97,5 g.mol 1 HCl = 36,5 g.mol 1 ZnCl 2 = 136,5 g.mol 1 H 2 S = 34 g.mol 1 170,5 g 170,5 g Esta é a PROPORÇÃO em MASSA desta reação. Assim, o dobro da massa de ZnS (195,0 g) reagiria com o dobro da massa de HCl (146,0 g), formando o dobro de massa de cada produto. O mesmo raciocínio vale para a proporção em mols dos reagentes desta reação.

8 Reações de precipitação Se reagirmos 100 ml de uma solução aquosa de nitrato de chumbo (II) 0,5 mol.l 1 com 100 ml de uma solução aquosa de iodeto de potássio 0,75 mol.l 1, qual seria a massa de precipitado formado? Pb(NO 3 ) 2 = 0,5 mol.l 1 KI = 0,75 mol.l 1 Pb(NO 3 ) 2(aq) + 2 KI (aq) 2 KNO 3(aq) + PbI 2(s)

9 Exercícios

10 Reações Ácido Base E devese calcular a quantidade de produto formado (ou reagente gasto) através do volume empregado na reação! (Precisase, portanto, de medidores de volume com alta precisão: pipetas e buretas)

11 Problema prático: em uma empresa, água que sai de um determinado processo (aproximadamente litros) tem ph muito ácido. Para não descartála assim, e até para reaproveitar, um empregado resolveu determinar a concentração da solução, para adicionar a quantidade exata de base e obter ph 7,0. Para isso, decidiu titular esta solução com NaOH. Como deverá proceder? Titular a água do aquário Preparar uma solução de NaOH Padronizar esta solução com um padrão primário (ácido) Figuras re Tabelas eitradas de: Peter Atkins and Loretta Jones, Chemical Principles:The Quest for Insight, 3 th Ed, 2004, W. H. Freeman & Company.

l 1 Segundo passo: determinou a concentração exata desta solução

12 Assim o funcionário fez... Primeiro passo: pesou 0,171 g de NaOH e preparou 100 ml de solução (qual a concentração em mol.l 1 esperada?) NaOH?? mol.l 1 Segundo passo: determinou a concentração exata desta solução titulando 0,2350 g com hidrogenoftalato de potássio (padrão primário). Empregou 28,1 ml da solução de NaOH. KHC 8 H 4 O 4( aq) NaOH ( aq) NaKC H O 8 3 4( aq) H 2 O ( l) NaOH?? mol.l 1

13 Terceiro passo: transferiu com uma pipeta 20 ml da solução para um erlenmeyer e titulou com a solução de NaOH, necessitando de 14,6 ml. Qual a quantidade de NaOH que o funcionário deverá adicionar para neutralizar todo os litros de solução ácida?

Reações Redox Reações Redox são caracterizadas pela transferência de elétron, entre um átomo doador e um átomo receptor. Ocorrendo: 1. Aumento no número de oxidação do elemento = Oxidação 2.

14 Reações Redox Reações Redox são caracterizadas pela transferência de elétron, entre um átomo doador e um átomo receptor. Ocorrendo: 1. Aumento no número de oxidação do elemento = Oxidação 2. Decréscimo no número de oxidação do elemento = Redução 2H 2(g) + O 2 (g) 2H 2 O (l) Zn 0 (s) + Cu 2+ (aq) Zn 2+ (aq) + Cu 0 (s) C 3 H 8(g) + 5O 2(g) 3CO 2(g) + 4H 2 O (g) MgCl 2 (l) Mg (l) + Cl 2(g) ZnS (s) + 2 HCl (aq) ZnCl 2 (s) + H 2 S (g)

15 BALANCEAMENTO de REAÇÕES de OXIREDUÇÃO Cu (s) + 2 Ag + (aq) Cu 2+ (aq) + 2 Ag (s) Oxida: 2 e Reduz: 1 e SemiReações Cu (s) Cu 2+ (aq) + 2 e 2 Ag + (aq) + 2 e 2 Ag (s) Reação Global Cu (s) + 2 Ag + (aq) Cu 2+ (aq) + 2 Ag (s)

16 Exercício

17 BALANCEAMENTO de REAÇÕES de OXIREDUÇÃO Balanceie a reação entre o íon permanganato (MnO 4 ) e o íon ferro(ii), em meio ácido. MnO 4 (aq) + Fe 2+ (aq) Mn 2+ (aq) + Fe 3+ (aq) MnO 4 (aq) + 8 H + (aq) + 5 e Mn 2+ (aq) + 4 H 2 O (l) SemiReações 5Fe 2+ (aq) 5 Fe 3+ (aq) + 51 e Reação Global MnO 4 (aq) + 5 Fe 2+ (aq) + 8 H + (aq) Mn 2+ (aq) + 5 Fe 3+ (aq) + 4 H 2 O (l)

18 BALANCEAMENTO de REAÇÕES de OXIREDUÇÃO O Alumínio metálico é reduzido em soluções básicas, com a água sendo o agente oxidante. Escreva a equação global da reação. Al (s) + H 2 O (l) Al(OH) 4 (aq) + H 2(g) Al (s) + 4 OH (aq) Al(OH) 4 (aq) + 3 e 2 H 2 O (l) + 2 e H 2(g) + 2 OH (aq) Reação Global 2 Al (s) + 2 OH (aq) + 6 H 2 O (l) 2 Al(OH) 4 (aq) + 3 H 2(g)

19 Exercício: Qual a massa necessária de permanganato de potássio para se obter 348 g de óxido de manganês através da sua redução com íons brometo em meio básico. A equação iônica não balanceada é apresentada abaixo: MnO 4 (aq) + Br (aq) MnO 2(s) + BrO 3 (aq) MnO 4 (aq) + 2 H 2 O (l) + 3 e MnO 2(s) + 4 OH (aq) Br (aq) + 6 OH (aq) BrO 3 (aq) + 3 H 2 O (l) + 6 e 2 MnO 4 (aq) + Br (aq) + H 2 O (l) 2 MnO 2(s) + BrO 3 (aq) + 2 OH (aq) 2 KMnO 4(aq) + Br (aq) + H 2 O (l) 2 MnO 2(s) + BrO 3(aq) + 2 OH (aq) + 2 K + (aq) 316 g X 174 g 348 g

20 Exercícios

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