QUÍMICA - 3 o ANO MÓDULO 15 REAÇÕES DE OXIRREDUÇÃO

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1 QUÍMICA - 3 o ANO MÓDULO 15 REAÇÕES DE OXIRREDUÇÃO

2 Como pode cair no enem (ENEM) Ferramentas de aço podem sofrer corrosão e enferrujar. As etapas químicas que correspondem a esses processos podem ser representadas pelas equações: Fe + H 2 O + 1/2 O 2 Fe(OH) 2 Fe(OH) 2 + 1/2 H 2 O + 1/4 O 2 Fe(OH) 3 Fe(OH) 3 + nh 2 O Fe(OH) 3. nh 2 O (ferrugem) Uma forma de tornar mais lento esse processo de corrosão e formação de ferrugem é engraxar as ferramentas. Isso se justifica porque a graxa proporciona: a) lubrificação, evitando o contato entre as ferramentas; b) impermeabilização, diminuindo seu contato com o ar úmido; c) isolamento térmico, protegendo-as do calor ambiente; d) galvanização, criando superfícies metálicas imunes; e) polimento, evitando ranhuras nas superfícies.

3 Fixação 1) As mobilizações para promover um planeta melhor para as futuras gerações são cada vez mais frequentes. A maior parte dos meios de transporte de massa é atualmente movida pela queima de um combustível fóssil. A título de exemplificação do ônus causado por essa prática, basta saber que um carro produz, em média, cerca de 200g de dióxido de carbono por km percorrido. (Revista Aquecimento Global. Ano 2, n o 8. Publicação do Instituto Brasileiro de Cultura Ltda.) Um dos principais constituintes da gasolina é o octano (C 8 H 18 ). Por meio da combustão do octano é possível a liberação de energia, permitindo que o carro entre em movimento. A equação que representa a reação química desse processo demonstra que: a) no processo há liberaçao de oxigênio, sob a forma e O 2 ; b) o coeficiente estequiométrico para a água é de 8 para 1 do octano; c) no processo há consumo de água, para que haja liberação de energia; d) o coeficiente estequiométrico para o oxigênio é de 12,5 para 1 do octano; e) o coeficiente estequiométrico para o gás carbônico é de 9 para 1 do octano.

4 Fixação 2) (UNIRIO) Na equação abaixo, não balanceada: KBr + K 2 Cr 2 O 7 + H 2 SO 4 Br 2 + K 2 SO 4 + Cr 2 (SO 4 ) 3 + H 2 O Os agentes redutor e oxidante são, respectivamente: a) K 2 Cr 2 O 7 e KBr d) H 2 SO 4 e K 2 Cr 2 O 7 b) KBr e H 2 SO 4 e) K 2 Cr 2 O 7 e H 2 SO 4 c) KBr e K 2 Cr 2 O 7

5 Fixação 3) (UFRJ) Cerca de 38% do consumo mundial de sódio metálico estão vinculados à produção do corante índigo usado no vestuário jeans. A produção de boridreto de sódio para o branqueamento de celulose responde por cerca de 20% do consumo desse metal alcalino. As demais aplicações se concentram na área da química fina. O fluxograma a seguir descreve algumas reações envolvidas nessas aplicações. metilatos +ROH índigo, jeans NaBH 4 +BH 3 4 +H 2 NaH 1 Na + NH 3 NaNH N 2 O NaN 3 a) Na reação 1, dê o nome do produto e indique o composto que sofreu oxidação. b) Identifique e classifique as ligações no produto da reação 2.

6 Fixação 4) (UERJ) O composto de iodo utilizado em tratamentos radioterápicos é o iodeto de potássio. Em presença de cloro, essa substância reage segundo a equação química: 2 KI (aq) + Cl 2(g) 2 KCl (aq) + I 2(s) O fenômeno químico de conversão do iodeto em iodo, nessa reação, é classificado como: a) redução; c) neutralização; b) oxidação; d) saponificação.

7 Fixação 5) (UFF) Para a fabricação de chips utilizados em computadores e calculadoras eletrônicas, é necessária uma forma altamente pura de silício, que pode ser obtida por meio da reação redox representada pela equação: SiCl 4(s) + 2H 2 Si + 4HCl Considerando essa reação, pode-se dizer que: a) o SiCl 4 é o agente redutor, pois seu NOx varia de +4 para zero; b) o SiCl 4 é o agente oxidante, pois seu NOx varia de +4 para zero; c) o H 2(g) é o agente redutor, pois seu NOx varia de +1 para zero; d) o SiCl 4 é o agente redutor, pois seu NOx varia de -4 para zero.

8 Fixação 6) (UERJ) O nitrogênio é um elemento essencial para o crescimento dos seres vivos. Uma forma de se fornecer nitrogênio para as plantas está na adubação com nitrato (NO 3 ), que é absorvido do solo pelas plantas. No entanto, parte dele é convertido em nitrito (NO 2 ), formando nitrosaminas, substâncias potencialmente carcinogênicas. Sabendo que a conversão de nitrato em nitrito acarreta a liberação de oxigênio gasoso, apresente a equação química, completa e balanceada, que representa este processo, indicando os números de oxidação do elemento que se reduz.

9 1) Na reação: Fe + HNO 3 Fe(NO 3 ) 2 + NO + H 2 O não balanceada, o agente oxidante e o agente redutor são, respectivamente: a) NO e H 2 O d) HNO 3 e NO b) Fe e HNO e) HNO 3 e Fe 3 c) Fe e Fe(NO 3 ) 2

10 2) A reação: Cu + HNO 3 Cu(NO 3 ) 2 + NO + H 2 O não balanceada, possui como coeficientes, respectivamente: a) 1, 2, 3, 4, 5 d) 2, 8, 4, 2, 3 b) 3, 8, 3, 2, 4 e) 5, 2, 1, 4, 4 c) 8, 3, 8, 3, 3

11 3) Dentro de um bulbo usado em certos flashes de máquinas fotográficas, há uma certa quantidade de magnésio metálico (Mg) e de oxigênio (O 2 ). Por um dispositivo elétrico, provoca-se a reação deste metal com o oxigênio, formando óxido de magnésio. a) Escreva a equação química que representa a reação entre o magnésio e o oxigênio, indicando qual elemento que age como redutor. b) O número de átomos dentro do bulbo varia com a reação? Justifique.

12 4) (CESGRANRIO) Dada a equação: MnO 2 + HCl + Zn MnCl 2 + ZnCl 2 + H 2 O, os coeficientes na ordem em que aparecem após o balanceamento são: a) 1; 4; 2; 1; 2; 2 d) 2; 4; 1; 2; 1; 4 b) 1; 2; 1; 1; 1; 2 e) 2; 4; 2; 2; 2; 2 c) 1; 4; 1; 1; 1; 2

13 5) (UERJ) ac 2 H 4(g) + bkmno 4(aq) + ch 2 O () dc 2 H 6 O 2(aq) + emno 2(s) + fkoh (aq) A equação química acima representa um método de preparação típico da química orgânica - a oxidação branda de um hidrocarboneto. As letras de a até f correspondem aos menores coeficientes estequiométricos inteiros de cada substância. a) Indique a função a que pertence o produto inorgânico solúvel em água e o nome oficial, segundo a IUPAC, do produto orgânico da reação. b) Determine o valor numérico dos coeficientes estequiométricos a e b.

14 6) (IME) São dadas as equações químicas, não ajustadas, a seguir: I) KClO 3 + H 2 SO 4 HClO 4 + ClO 2 + K 2 SO 4 + H 2 O II) KMnO 4 + HCl KCl + MnCl 2 + H 2 O + Cl 2 Para cada uma desses equações, determine: a) Os seus coeficientes, considerando os menores números inteiros possíveis. b) O agende redutor. c) O agente oxidante.

15 7) Na reação química não balanceada Bi 2 O 3 + NaClO + NaHO NaBiO 3 + NaCl + H 2 O o elemento que se oxida e o elemento que se reduz são, respectivamente: a) bismuto e oxigênio; d) cloro e oxigênio; b) oxigênio e bismuto; e) cloro e bismuto. c) bismuto e cloro;

16 8) Considerando-se a reação a seguir, pode-se afirmar: CH 4 + KMnO 4 + H 2 O C 2 H 4 (OH) 2 + MnO 2 + KOH I) C 2 H 4 é o agente oxidante; II) o coeficiente que equilibra a água é 4; III) o Mn tem números de oxidação iguais a +7 e +4, respectivamente, em KMnO 4 e MnO 2 ; IV) C 2 H 4 (OH) 2 é um composto orgânico saturado (possui apenas ligações simples); V) o número total de elétrons recebidos pelo redutor é igual ao número total de elétrons cedidos pelo oxidante. Assinale as afirmativas corretas e marque como resposta apenas um valor entre 01 e 05, de acordo com o código abaixo: a) apenas as afirmativas I e II são corretas; b) apenas as afirmativas II e IV são corretas; c) apenas as afirmativas I, II e V são corretas; d) apenas as afirmativas II, III e IV são corretas; e) apenas as afirmativas I, III, IV e V são corretas.

17 9) (UFRJ) Fogos de artifício são muito utilizados em grandes eventos ao ar livre. Para que os fogos produzam os efeitos de som, luz, cor e forma planejados, é necessária uma seleção precisa dos produtos químicos que serão utilizados. Os fogos de artifício também devem conter reagentes capazes de sofrer uma reação redox com rápida liberação de grandes quantidades de energia. Uma possibilidade e reagir nitrato de potássio e enxofre, segundo a equação: 4KNO 3 + 5S 2K 2 O + 5SO 2 + 2N 2 Escreva as semirreações de redução e oxidação e identifique o agente redutor e o agente oxidante.

18 10) (UFRRJ) Escreva as equações químicas correspondentes às seguintes reações: a) oxidação superficial de um material de alumínio pelo oxigênio do ar; b) reação entre sódio metálico e água, produzindo uma solução alcalina e um gás inflamável; c) formação do hidróxido de lítio a partir do óxido e água; d) decomposição térmica do carbonato de cálcio.

19 11) (UERJ) Óculos com lentes fotocromáticas escurecem com o aumento da luminosidade ambiente. Em certas lentes este processo ocorre devido aos cristais de cloreto de cobre (I) e cloreto de prata adicionados ao vidro. Quando a luminosidade aumenta, um elétron do ânion cloreto é transferido para o cátion prata, formando-se átomos de prata que produzem o escurecimento do vidro. Quando a luminosidade diminui, o clareamento do vidro ocorre segundo o processo adiante. Etapa I: Cl + Cu + Cu 2+ + Cl - Etapa II: Cu 2+ + Ag Cu + + Ag + No processo de clareamento do vidro fotocromático, os átomos de cloro e prata comportamse, respectivamente, como: a) redutor e redutor; c) redutor e oxidante; b) oxidante e redutor; d) oxidante e oxidante.

20 12) (UFRRJ) Carbeto de silício (SiC) é obtido por aquecimento do coque (C) com areia (SiO 2 ), conforme a equação: 3C + SiO 2 SiC + 2CO Possui estrutura idêntica à do diamante e, por isso, apresenta elevada dureza, que o torna substituto do diamante. Com base na equação acima, pode-se concluir que o número de oxidação do: a) carbono passa de zero para +4 no monóxido de carbono; b) oxigênio é o mesmo, antes e depois da reação; c) silício passa de +4 para +2; d) carbono passa de zero para -2 no SiC; e) oxigênio passa de -2 para +4.

21 13) (UFRRJ) O gás nitrogênio, devido à sua baixa reatividade química, é usado dentro de lâmpadas incandescentes e em embalagens de certos alimentos. Em certas condições, é capaz de reagir, sendo utilizado na síntese de amônia, representada na reação não balanceada a seguir: N 2 + H 2 NH 3 Observando a reação, pode-se afirmar que o: a) nitrogênio atua como oxidante, com aumento de seu número de oxidação; b) hidrogênio atua como redutor, com diminuição de seu número de oxidação; c) nitrogênio age como redutor, com diminuição de seu número de oxidação; d) hidrogênio age como oxidante, com diminuição de seu número de oxidação; e) nitrogênio atua como oxidante, com diminuição de seu número de oxidação.

22 14) Entre os processos abaixo, o que NÃO envolve reações de oxirredução é o de: a) neutralização de um ácido; b) produção de eletricidade numa célula eletroquímica; c) corrosão de uma barra metálica; d) formação de ferrugem numa esponja de aço; e) recuperação de prata de radiografias usadas.