Colégio Santa Dorotéia

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1 Colégio Santa Dorotéia Área de Ciências da Natureza Disciplina: Química Ano: 2º Ensino Médio Professora: Luana Nunes Química Atividades para Estudos Autônomos Data: 6 / 3 / 2017 Valor: xxx pontos Aluno(a): Nº: Turma: ATIVIDADE DE REVISÃO DE CONTEÚDO DA 1ª ETAPA Prezado(a) aluno(a), Estamos na 1ª etapa do penúltimo ano escolar. O sucesso desta caminhada depende muito do seu esforço e dedicação. Aprender Química exige paciência, atenção e, principalmente, curiosidade em compreender os fenômenos que nos cercam. Lembrese que todos nós somos capazes de pensar e raciocinar logicamente. Desvendar acontecimentos e solucionar problemas fazem parte da nossa compreensão Química. Bom estudo! Grande abraço, Prof. Luana P. Nunes P. Dayrell CONTEÚDO: 1. PRINCIPAIS CÁTIONS E ÂNIONS (revisão 1 ano EM); 2. REAÇÕES DA QUÍMICA INORGÂNICA (revisão 1 ano EM); 3. CÁLCULO DO NOX; 4. REAÇÕES DE OXIRREDUÇÃO; 5. BALANCEAMENTO DAS REAÇÕES REDOX; 6. IDENTIFICAÇÃO DOS AGENTES OXIDANTE E REDUTOR; 7. CÁLCULOS QUÍMICOS. MATERIAL DE ESTUDO: Livro didático do 1 ano do Ensino Médio (parte final do livro). Suas anotações durante as aulas de Química. Exercícios resolvidos no quadro negro. Aulas em PowerPoint e os exercícios disponíveis nos slides (Química I e II). Listas de exercícios extras. Refaça todas as atividades propostas em sala de aula e teste o seu conhecimento dos assuntos já abordados. Busque novas fontes de exercícios e provoque o seu raciocínio. Praticar é extremamente importante!!!!!!!! Colégio Santa Dorotéia 1

2 Química 1 I A 1 H 1 6, 9 L i 2 3 N a 9 2 4, K 8 5, 5 8 7, 6 R b C s F r 2 I I A B e 3 4 M g 1 12 C a S r B a 3 4 I I I B I V B , 9 5 0, S c T i V C r 8 8, Y 1 3 8, , 5 L a Z r H f R a A c D b 9 2, 9 9 5, 9 N b M o 1 8 0, , 8 T a W J l R f B h M n T c 1 8 6, , 2 R e F e R u O s 1 9 2, H n 1 0, , , 9 5 8, 7 6 3, 5 6 5, 4 6 9, 7 7 2, 6 7 4, , 9 8 3, 8 C o N i C u Z n G a G e A s S e B r K r R h I r M t B C N O F N e A l , , , , , , S i P d A g C d I n S n S b T e 1 9 5, , , , , P 3 2 S 3 5, 5 C l 4 H e 3 9, 9 A r 1 2 6, , P t A u H g T l P b B i P o A t R n M A X Z V B V I B V I I B V I I I B V I I I B V I I I B I B I I B I I I A I V A V A V I A V I I A I 1 8 V I I I A 2 X e L a n t a n í d e o s A c t i n í d e o s , , C e P r N d P m 1 5 0, , , , , , , S m E u G d T b D y H o E r T m Y b L u T h P a U N p P u A m C m B k C f E s F m M d N o L r QUESTÕES QUESTÃO 1 COMPLETE a tabela abaixo com a nomenclatura dos principais ânions oxigenados e o com nox do elemento em destaque: Ânion Nomenclatura Nox SO 4 2 ClO 3 NO 3 SO 3 2 CO 3 2 PO Colégio Santa Dorotéia

3 Química ClO 2 ClO ClO 4 PO 3 3 MnO 4 QUESTÃO 2 Considere a reação do ácido clorídrico com o permanganato de potássio representada pela equação não balanceada abaixo: HCl(aq) + KMnO 4 (aq) MnCl 2 (aq) + KCl(aq) + Cl 2 (g) + H 2 O(l) Por se tratar de uma reação de oxirredução, podese afirmar que: a) o cloreto no ácido clorídrico sofre oxidação parcial. b) Mn 2+ é o íon espectador da reação. c) MnO 4 é o agente redutor. d) H + é o agente redutor. e) o Mn 7+ no KMnO 4 oxida a Mn 2+ no MnCl 2. QUESTÃO 3 A capacidade de oxidação dos ametais está relacionada com suas eletronegatividades: quanto mais eletronegativo for o ametal, mais forte será o agente oxidante. Sendo assim, ao colocar o gás cloro (Cl 2 ) na presença de cada um dos ânios F (fluoreto), Br (brometo) e I (iodeto), é INCORRETO afirmar que a) os íons Br e I serão oxidados pelo cloro. b) o íon iodeto age como um agente redutor. c) os átomos de cloro são reduzidos pelos íons Br. d) o gás cloro oxida o íon fluoreto a gás flúor, F 2. e) o gás cloro atua como agente oxidante na reação com os íons Br. QUESTÃO 4 A queima da pólvora comum, constituída de nitrato de potássio, carvão e enxofre, é um dos exemplos de combustão em que o ar não é necessário. Considerando que uma das possibilidades para a equação da queima da pólvora é 4KNO 3(s) + 6 C (s) + S 2(s) 2N 2(g) + 6CO 2(s) + 2K 2 S (s) Podese afirmar que o agente redutor é o e as espécies químicas que sofrem redução passam, respectivamente, aos estados de oxidação e. a) KNO b) KNO c) S 0 +4 d) C +4 2 e) C 0 2 Colégio Santa Dorotéia 3

4 Química QUESTÃO 5 A água oxigenada é um produto químico empregado como antisséptico e como alvejante em alguns materiais. Ela se decompõe em água e oxigênio gasoso, conforme está representado abaixo pela equação química I. I) 2H 2 O 2 (aq) 2H 2 O(l) + O 2 (g) A água oxigenada é encontrada no comércio como solução aquosa de peróxido de hidrogênio, e, no rótulo do frasco, é mostrada a sua concentração em termos de volume de oxigênio liberado. As equações químicas abaixo representam semirreações de decomposição do peróxido de hidrogênio. II) H 2 O 2(aq) 2H + (aq) + O 2(g) + 2 e III) H 2 O 2(aq) + 2H + (aq) + 2 e 2H 2 O (l) Com base nas informações acima, é CORRETO afirmar que a) na equação I ocorre uma reação de dupla troca. b) na equação II o oxigênio atua como agente oxidante. c) na equação III a água sofre oxidação, atuando como agente redutor. d) H 2 O 2 10 volumes significa que 1 L da solução libera 1 L de oxigênio a 25 C e 1 atm. e) na equação I o peróxido de hidrogênio atua como agente oxidante e como agente redutor. QUESTÃO 6 Lentes do tipo best gray e transitions são fabricadas com vidros chamados fotocrômicos. Esses vidros contêm íons prata e íons cobre que participam de um equilíbrio de oxirredução representado simplificadamente pela seguinte equação: Cu + Ag + Ag ( s) ( s) Cu(s) ( s) Vidro Vidro Claro Escuro Sob efeito de sol forte, a alta energia da luz ultravioleta provoca a formação de átomos de prata, e a lente escurece. Quando a intensidade da luz é reduzida, a reação se inverte, e a lente fica mais clara. Assim, quando a lente escurece, podemos dizer que: a) o íon Cu + atua como agente redutor. b) o íon Ag + atua como doador de elétrons. c) o íon Cu + é reduzido. d) o íon Ag + é oxidado. e) o íon Cu + atua como receptor de elétrons. QUESTÃO 7 Tendo em conta que as massas atômicas do hidrogênio e do oxigênio são, respectivamente, 1 e 16, podese afirmar que a) em 18 g de água, existem 2 átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio. b) em 18 g de água, existem, aproximadamente, 18x10 23 átomos. c) em 18 g de água, existem um número de átomos igual ao de Avogadro. d) a partir de 18 g de água, podem ser obtidos 22,4 litros de oxigênio, medidos nas CNTP. e) 18 g de água ocupam, aproximadamente, 18 dm 3. 4 Colégio Santa Dorotéia

5 Química QUESTÃO 8 O nitrogênio é um elemento essencial para o sistema biológico, sendo constituinte de aminoácido e de enzimas. Na atmosfera, é o principal componente na forma de moléculas diatômicas altamente estáveis, contudo, forma com o oxigênio diversos compostos gasosos. Uma mistura de gases foi preparada a partir de 22 g de N 2 O, 3,0 mol de moléculas de N 2 O 4 e 2,4x10 24 moléculas de NO 2. A quantidade total, em mol, de átomos de nitrogênio na mistura é a) 9,0. b) 9,5. c) 10,0. d) 10,5. e) 11,0. QUESTÃO 9 Faça o balanceamento da equação a seguir: K 2 Cr 2 O 7(aq) + H 2 O (l) + S (g) KOH (aq) + Cr 2 O 3(s) + SO 2(g) QUESTÃO 10 O titânio pode ser encontrado no mineral ilmenita, FeTiO 3. O metal ferro e o óxido de titânio (IV) sólido podem ser obtidos desse mineral, a partir de sua reação com monóxido de carbono. Tal reação forma, além dos produtos indicados, um composto gasoso. a) ESCREVA a equação química balanceada da reação da ilmenita com monóxido de carbono, formando os três produtos citados. b) Um outro método de processamento do mineral consiste em fazer a ilmenita reagir com cloro e carvão, simultaneamente, produzindo cloreto de titânio (IV), cloreto de ferro (III) e monóxido de carbono. Considere que, na ilmenita, o estado de oxidação do ferro é +2. PREENCHA a tabela abaixo, indicando, para a reação descrita neste item, todos os elementos que sofrem oxidação ou redução e também a correspondente variação do número de oxidação. c) Que massa de ferro pode ser obtida, no máximo, a partir de 1, mols de ilmenita? Mostre os cálculos. Colégio Santa Dorotéia 5

6 Química QUESTÃO 11 Em um experimento chamado coração de mercúrio, uma gota de mercúrio (Hg) é colocada em uma solução aquosa contendo ácido sulfúrico e dicromato de potássio que produz íons cromato. Imediatamente, uma película de sulfato de mercúrio é formada na superfície do metal, alterando sua tensão superficial e deformando a gota. Quando uma agulha de ferro toca nessa gota, ocorre a redução do mercúrio, reestabelecendo a tensão superficial, afastando a gota da agulha de ferro e reiniciando todo o ciclo. As equações das reações citadas estão apresentadas a seguir: I. 2CrO 4 2 (aq) + Hg (l) + 16H + (aq) + SO 4 2 (aq) 2Cr 3+ (aq) + HgSO 4 (s) + 8H 2 O (l) II. Fe (s) + HgSO 4 (s) Fe 2+ (aq) + SO 4 2 (aq) + Hg (l) Considerando o exposto, a) ESCREVA as semirreações e IDENTIFIQUE os agentes oxidante e redutor com seus respectivos estados de oxidação em cada uma das reações. b) Quais reagentes são consumidos no processo? QUESTÃO 1 GABARITO Ânion Nomenclatura Nox SO 4 2 ClO 3 NO 3 2 SO 3 2 CO 3 3 PO 4 ClO 2 Sulfato +6 Clorato +5 Nitrato +5 Sulfito +4 Carbonato +4 Fosfato +5 Clorito +3 ClO Hipoclorito +1 ClO 4 Perclorato +7 PO 3 3 MnO 4 Fosfito +3 Permanganato +7 6 Colégio Santa Dorotéia

7 QUESTÃO 2 Letra A Química Para se determinar as espécies que sofrem oxidação e redução, é necessário determinar o NOx de todos os elementos presentes na equação química. A espécie que sofre oxidação tem um aumento no NOx, enquanto que o que sofre redução tem uma diminuição no NOx. Portanto, o cloreto presente no HCl sofre oxidação e os átomos de manganês presentes no KMnO 4 sofrem redução. Contudo, essa oxidação do cloreto é chamada de oxidação parcial, pois nem todos os íons cloreto sofreram essa transformação. A substância que atua como agente redutor provoca a redução da outra espécie, por isso, nessa reação, o agente redutor é o cloreto (Cl (aq)). Já a substância que atua como agente oxidante é aquela que promove a oxidação da outra espécie que, nesse caso, corresponde ao íon permanganato (MnO 4 (aq)). O íon K + (aq) não participa efetivamente da reação e, portanto, é o íon espectador do processo. QUESTÃO 3 Letra D Quanto mais eletronegativo for o ametal, maior será a sua tendência à receber eletrons e, portanto, mais forte será o agente oxidante (sofre redução mais facilmente). Assim, o cloro, por ser mais eletronegativo que o bromo e o iodo, sofrerá redução na presença dos ânios Br (brometo) e I (iodeto). No entanto, na presença do ânion F (fluoreto) não ocorrerá reação, pois o fluor é mais eletronegativo e, por isso, não perderá o elétron para o cloro. QUESTÃO 4 Letra E Para se determinar as espécies que sofrem oxidação e redução, é necessário determinar o NOx de todos os elementos presentes na equação química. A espécie que sofre oxidação tem um aumento no NOx, enquanto que o que sofre redução tem uma diminuição no NOx. Portanto, o carbono sofre oxidação e os átomos de nitrogênio e enxofre sofrem redução. A substância que atua como agente redutor provoca a redução da outra espécie, por isso, nessa reação, o agente redutor é carbono (C (s) ). Já as espécies químicas que sofrem redução passam, respectivamente, aos estados de oxidação 0 e 2. Colégio Santa Dorotéia 7

8 QUESTÃO 5 Química Letra E Nas reações de dupla troca não ocorre transferência de elétrons. A reação de decomposição da água oxigenada corresponde a uma reação de oxirredução. As equações II e III, correspondem, respectivamente, as semirreações de oxidação e de redução do peróxido de hidrogênio. Na equação II, a água oxigenada atua como agente redutor, enquanto que na equação III ela atua como agente oxidante. Portanto, na equação I, que corresponde à soma das equações II e III, o peróxido de hidrogênio atua tanto como oxidante quanto como redutor. A concentração em volume indica o volume de gás oxigênio produzido, a 25 C e 1 atm, a partir da decomposição da água oxigenada presente em 1 L de solução. Portanto, a concentração de 10 volumes significa que 1 L da solução libera 10 L de oxigênio a 25 C e 1 atm. QUESTÃO 6 Letra A Para se determinar as espécies que sofrem oxidação e redução, é necessário determinar o NOx de todos os elementos presentes na equação química. A espécie que sofre oxidação tem um aumento no NOx, enquanto que o que sofre redução tem uma diminuição no NOx. Portanto, o Cu sofre oxidação e o Ag sofre redução. A substância que atua como agente redutor provoca a redução da outra espécie, por isso, nessa reação, o agente redutor é o cátion cobre (Cu + (s)). Já a substância que atua como agente oxidante é aquela que promove a oxidação da outra espécie que, nesse caso, corresponde ao cátion prata (Ag + (s)). QUESTÃO 7 Letra B Em 18 g de água (H 2 O) há 1 mol de moléculas, ou seja, 6,02x10 23 moléculas. Portanto, há 12,04x10 23 átomos de hidrogênio e 6,02 x átomos de oxigênio, totalizando 18,06x10 23 átomos. A partir da decomposição de 1 mol de água é possível se obter 11,2 litros de oxigênio nas CNTP conforme equação a seguir: H 2 O (l) H 2(g) + ½ O 2(g) 1 mol 22,4L 11,2 L Como a densidade da água é 1 g/cm 3, 18 g de água ocupam 18 cm 3 ou 18 ml. 8 Colégio Santa Dorotéia

9 QUESTÃO 8 Química Letra E M(N 2 O) = 44 g.mol n = m/m n = 22g / 44g.mol = 0,5 mol de N 2 O Como cada molécula de N 2 O apresenta 2 átomos de nitrogênio, temos que 0,5 mol de N 2 O apresenta 1,0 mol de átomos de nitrogênio. Cada molécula de N 2 O 4 apresenta 2 átomos de nitrogênio. Logo, 3,0 mols de N 2 O 4 apresentam 6,0 mols de átomos de nitrogênio. Cada 1 mol de NO 2 apresenta 6,02x10 23 moléculas. Portanto, 2,4x10 24 moléculas corresponde a 4 mols de NO 2. Como cada molécula de NO 2 apresenta 1 átomo de nitrogênio 4,0 mols de NO 2 apresentam 4,0 mols de átomos de nitrogênio. Assim, a mistura de gases apresenta, no total, 11 mols de átomos de nitrogênio. QUESTÃO 9 Colégio Santa Dorotéia 9

10 QUESTÃO 10 Química QUESTÃO Colégio Santa Dorotéia