Qui. Allan Rodrigues Xandão (Renan Micha) (Gabriel Pereira)

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1 Semana 12 Allan Rodrigues Xandão (Renan Micha) (Gabriel Pereira) Este conteúdo pertence ao Descomplica. Está vedada a cópia ou a reprodução não autorizada previamente e por escrito. Todos os direitos reservados.

2 CRONOGRAMA 02/05 Relações numéricas Leis ponderais 08:00 18:00 11:00 21:00 09/05 Estequiometria simples Exercícios de estequiometria simples 08:00 18:00 11:00 21:00 16/05 Casos particulares de estequiometria: grau de pureza, rendimento e gases fora da CNPT 08:00 18:00 Exercícios sobre casos particulares de estequiometria 11:00 21:00 23/05 Casos particulares de estequiometria: reações consecutivas e limitante e excesso Definições de mistura: suspensão, colóide e soluções 08:00 18:00 09:00 19:00 30/05 Solubiidade Unidades de concentração 08:00 18:00 09:00 19:00

3 Leis ponderais 02 mai Dalton, Proust, Lavoisier e Gay-Lussac - Fórmulas: Mínima, Centesimal e Molecular 01. Resumo 02. Exercício de Aula 03. Exercício de Casa 04. Questão Contexto

4 RESUMO Introdução Descobertas por cientistas como Lavoisier, Dalton e Gay-Lussac, estas ajudam-nos a estabelecer alguma bases para o entendimento das relações de massa ou volume em uma transformação química. Lei de Lavoisier Segundo Proust, esta razão, em massa, é fixa para qualquer quantidade de CO2 analisada. E generalizando, a proporção de massa entre elementos em qualquer composto será fixa para qualquer quantidade avaliada. Vejamos o caso da H2O: 2g de hidrogênio + 16g de oxigênio = 18g de H2O Observe a transformação química abaixo Reação mostrada no início do material. O2 + H2 H2O 16g + 2g = 18g Lendo a reação acima: 16g de oxigênio reage com 2g de hidrogênio para produzir 18g de água. Repare que as massas somadas dos reagentes equivalem à massa do produto. A quantidade e natureza dos átomos são as mesmas, apenas houve um rearranjo/recombinação entre eles. Esses números seguem uma observação realizada por Lavoisier que é enunciada na forma da Lei de Conservação das Massas, em que nada se perde, nada se cria, tudo se transforma. Segundo as observações de Antoine Laurent Lavoisier: Assim, 16g de O / 2g de H = 8g de O / 1g de H Segundo Proust, se tivermos 80 g de O em um copo de água pura, podemos afirmar que há 10g de H no recipiente. Lei das Proporções Múltiplas Essa lei vale para situações onde um par de elementos forma compostos com diferentes proporções do tipo AB, AB2, AB3... Veja o caso do CO e CO2 A razão de massa entre C e O nesses dois casos é: Para CO: 1.333g de O / 1g de C 140 Em um sistema fechado, a massa total dos reagentes é igual à massa total dos produtos Na natureza, nada se perde, nada se cria, tudo se transforma. Lei de Proust Para CO2: 2,667g de O / 1g de C Repare que a segunda razão é 2x a primeira. Ou seja, se compararmos as razões acima, conseguiremos expressá-las como pequenos múltiplos inteiros. Outra afirmação da lei diz que quando elementos se ligam, eles o fazem em uma proporção de pequenos números inteiros. C + O2 CO2 12g de carbono + 32g de oxigênio = 44g de gás carbônico Analisemos apenas a razão entre as massas de C e O no composto CO2: Lei de Gay-Lussac Válida para reações gasosas, estabelece que os volumes entre as substâncias em uma reação, nas mesmas temperatura e pressão, mantém uma relação volumar constante. 12g de carbono / 32g de oxigênio = 2.667g de carbono / 1g de oxigênio

5 2NH3(g) N2(g) + 3H2(g) Continuemos com a H2O como exemplo: 2 volumes de NH3(g) 1 volume de N2(g) + 3 volumes de H2(g) Em 1 mol de H2O, temos 2g de H e 16g de O, totalizando 18g de água, correto? Obs.: 1 mol equivale a um volume A relação de volume entre NH3 e N2 é de: 2 volumes de NH3 / 1 volume de N2 Assim, se sabemos que 50 litros de NH3 foram consumidos, inferimos que 25 litros de N2 foi produzido. Isso porque a relação é fixa e se mantém para qualquer volume consumido ou produzido dos componentes da reação. Fórmula molecular Assim, se dividirmos 2 por 18, obteremos a porcentagem de H em 1 mol de H2O, de 11,11%. Por complementaridade, 88,89% é de O. Assim, a fórmula centesimal ficaria, após arredondamento, H 11% O 89%. Isso indica que, ao pesarmos um determinado volume de água, saberemos que 11% deste peso se refere a átomos de H, e 89% a átomos de O. Fórmula mínima ou empírica Esta fórmula indica a menor relação possível entre os elementos formadores de um composto químico. Exemplo: Como em H2O, a fórmula molecular indica a proporção entre os elementos em uma substância. Entendemos, então, que existem dois átomos de H para cada átomo de O. Repare em outros exemplos: NaCl, C6H6, CH4 etc. Glicose, fórmula molecular, C 6 H 12 O 6, fórmula mínima, CH 2 O. Água oxigenada, fórmula molecular, H 2 O 2, fórmula mínima, HO. 141 Fórmula Centesimal Indica a porcentagem, em termos de massa, entre os elementos em uma substância. EXERCÍCIOS PARA AULA 1. A queima de uma amostra de palha de aço produz um composto pulverulento de massa: a) menor que a massa original da palha de aço. b) igual à massa original da palha de aço. c) maior que a massa original da palha de aço. d) igual à massa de oxigênio do ar que participa da reação. e) menor que a massa de oxigênio do ar que participa da reação.

6 2. Na reação dada pela equação A + B e C, a razão entre as massas de A e B é 0,4. Se 8g de A forem adicionados a 25g de B, após a reação verificar-se-á: a) a formação de 28g de C, havendo excesso de 5g de A. b) um excesso de 4,8g de A e consumo total da massa de B colocada. c) a formação de 20g de C, havendo excesso de 13g de B. d) o consumo total das massas de A e B colocadas. e) um excesso de 5g de B e consumo total da massa de A colocada. 3. Numa viagem, um carro consome 10kg de gasolina. Na combustão completa deste combustível, na condição de temperatura do motor, formam-se apenas compostos gasosos. Considerando-se o total de compostos formados, pode-se afirmar que os mesmos: 4. a) não têm massa. b) pesam exatamente 10kg. c) pesam mais que 10kg. d) pesam menos que 10kg. e) são constituídos por massas iguais de água e gás carbônico. A frase: Do nada, nada; em nada, nada pode transformar-se relaciona-se com as ideias de: a) Dalton. b) Proust. c) Boyle. d) Lavoisier. e) Gay-Lussac A fórmula percentual indica a massa de cada elemento químico que existe em 100 partes de massa da substância. Considerando a sacarose, C 12 H 22 O 11, açúcar extraído da cana de açúcar e da beterraba, é correto afirmar que a composição percentual do carbono, de hidrogênio e de oxigênio nessa molécula é respectivamente: a) (40,11; 7,43 e 52,46)% b) (43,11; 5,43 e 51,46)% c)(41,11; 8,43 e 50,46)% d)(42,11; 6,43 e 51,46)% e) (43,11; 4,43 e 52,46)%

7 6. A combustão completa de certo composto orgânico oxigenado, de fórmula C X H Y O n consumiu 3 mols de oxigênio para cada 2 mols de CO2 e 3 mols de H2O formados. A fórmula mínima desse composto é, portanto, a) CHO b) CH2O c) CH3O d) C2H3O e) C2H6O 7. (UFF) No combate à dor e à febre, um medicamento muito utilizado é a aspirina, cuja composição centesimal é: C = 60,00 %, H = 4,44 % e O = 35,56 %. Sabendo-se que em uma amostra de aspirina com 0,18 g de massa existem 6, moléculas, conclui-se que a fórmula molecular desse composto é: 8. a) C9H6O3 b) C8H4O5 c) C 10 H 12 O3 d) C9H8O4 e) C8H8O4 Num sistema a uma determinada pressão e temperatura, dois gases, A e B, inodoros e incolores, reagem entre si na proporção de 1 volume de A para 3 volumes de B, gerando 2 volumes de um gás irritante, C. 143 Quando 3 volumes do gás A e 6 volumes do gás B forem submetidos às mesmas condições, o volume final do sistema será: a) 2 volumes. b) 3 volumes. c) 5 volumes. d) 8 volumes. e) 9 volumes.

8 EXERCÍCIOS PARA CASA 1. Quando 96 g de ozônio se transformam completamente, a massa de oxigênio comum produzida é igual a: a) 32 g. b) 48 g. c) 64 g. d) 80 g. e) 96 g. 2. Os pratos A e B de uma balança foram equilibrados com um pedaço de papel em cada prato e efetuou-se a combustão apenas do material contido no prato A. Esse procedimento foi repetido com palha de aço em lugar de papel. Após cada combustão, observou-se: 144 Com papel Com palha de aço a) A e B no mesmo nível A e B no mesmo nível b) A abaixo de B A abaixo de B c) A acima de B A acima de B d) A acima de B A abaixo de B e) A abaixo de B A e B no mesmo nível 3. Uma mistura de 1,5 mol de gás carbônico, 8 g de metano (16 g/mol) e 44,8 L de monóxido de carbono está contida em um balão de 30 L nas CNTP. É correto dizer que Dado: volume molar nas CNTP = 22,4 L/mol. a) a pressão parcial do monóxido de carbono é o dobro da do metano. b) a pressão parcial do metano é o triplo da do gás carbônico. c) a pressão do gás carbônico é 1/4 da do monóxido de carbono. d) a pressão parcial do monóxido de carbono é o quádruplo da do metano. e) a pressão total é igual a 4 atm.

9 4. Leia o texto a seguir. [...] Como a Revolução Francesa não teve apenas por objeto mudar um governo antigo, mas abolir a forma antiga da sociedade, ela teve de ver-se a braçoos a um só tempo com todos os poderes estabelecidos, arruinar todas as influências reconhecidas, apagar as tradições, renovar os costumes e os usos e, de alguma maneira, esvaziar o espírito humano de todas as ideias sobre as quais se tinham fundado até então o respeito e a obediência. [...] TOCQUEVILLE, A. de. O antigo regime e a revolução. Brasília: Editora da UnB, A ideia expressa, que se coaduna com o texto e os ideais da Revoluão Francesa, é a seguinte: 5. a) Nada é tão maravilhoso que não possa existir, se admitido pelas leis da natureza. (Michael Faraday) b) Toda sentença que eu digo deve ser entendida não como afirmação, mas como uma pergunta. (Niels Bohr) c) Na natureza nada se cria, nada se perde, tudo se transforma. (Antoine Lavoisier) d) A relação entre a química e a música é a criatividade. Assim, ambas são uma arte. (Dimitri Mendeleev) e) Apenas a prática frequente faz com que a pessoa realize experimentos complexos. (Joseph Priestley) "Em diversos experimentos realizados de uma mesma reação química, a proporção entre as massas dos reagentes ou entre as massas dos produtos é sempre constante". 145 Este é o enunciado da Lei de: a) Lavoisier b) Proust c) Celsius d) Einstein e) Pitágoras 6. A síntese da aspirina (ácido acetil-salicílico) foi uma das maiores conquistas da indústria farmacêutica. Sua estrutura é: Dados: Massas molares: C = 12 g/mol; O = 16 g/mol; H = 1 g/mol

10 Qual a porcentagem em massa de carbono na aspirina? a) 20 % b) 40 % c) 50 % d) 60 % e) 80 % 7. Anfetaminas são aminas utilizadas como estimulantes e vulgarmente conhecidas por "bolinhas". Uma dessas substâncias é a benzedrina, que apresenta a seguinte composição percentual: 80 % de carbono, 9,63 % de hidrogênio e 10,37 % de nitrogênio. Sabendo-se que a sua massa molar é 135 g/mol, pode-se afirmar que a sua fórmula molecular é 8. a) C 9 H 15 N. b) C₈H 14 N₂. c) C₉H 26 N. d) C₈H 20 N. e) C₈H 13 N. Aplicando a Lei de Gay-Lussac, das combinações em volume, qual a contração em volume experimentada na seguinte reação, mantendo-se constantes as condições de pressão e temperatura para os reagentes e produtos, todos gasosos? N2 + 3H2 2NH3 146 a) 100%. b) 60%. c) 50%. d) 30%. e) 20%.

11 QUESTÃO CONTEXTO O personagem da figura acima é Antoine Laurent Lavoisier, que ficou famoso pela Lei de Conservação das Massas. GABARITO 01. Exercícios para aula 1. c 2. e 3. c 4. d 5. d 6. e 7. d 8. c 02. Exercícios para casa 1. e 2. d 3. d 4. c 5. b 6. d 7. e 8. c A partir dessa lei e com as informações abaixo, indique a quantidade necessária de hidrogênio e a proporção entre H e O na produção de 1800g de água. 2H2 + O2 2H2O 4g + 32g 36g 03. Questão contexto 200g de H2 : 1600g de O2 147

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