USCS MEDICINA - Segundo Semestre UNIVERSIDADE MUNICIPAL DE SÃO CAETANO DO SUL

Transcrição

1 Prfessra Snia USS MEDIINA - Segund Seestre UNIVERSIDADE MUNIIPAL DE SÃ AETAN D SUL 09. Fra realizads testes de cndutividade elétrica epregand-se quatr sluções aqusas, de cncentraçã 0,5 l/l, preparadas, separadaente, c água deinizada e cada ua das quatr substâncias: K 2S 4, 2 5, NaN 3 e (N 2) 2. A ntage ds experients e s resultads sã apresentads nas figuras 1 e 2. a) Indique as substâncias cujas sluções aqusas apresentara resultad da figura 1. Indique as substâncias cujas sluções aqusas apresentara resultad da figura 2. b) alcule a assa de K 2S 4 necessária para a preparaçã de 200 L de ua sluçã a ser utilizada n experient. Resluçã: a) Substâncias cujas sluções aqusas apresentara resultad da figura 1: K 2S 4 e NaN 3, pis sfre dissciaçã iônica e presença de água K S 2K S NaN Na N Substâncias cujas sluções aqusas apresentara resultad da figura 2: 2 5 e (N 2) 2, pis sã cpsts leculares que nã sfre inizaçã e presença de água. b) álcul da assa de K 2S 4: K S 239,1 32,1 4 16,0 174,3 M 2 4 K2S4 174,3 g K S 0,5 l /L 0,5 174,3 g /L 2 4 K2S4 1 L 1000 L 1000 L 200 L K2S4 K2S4 0,5 174,3 g K2S4 200 L 0,5 174,3 g 1000 L 17,43 g 17,4 g cntatqpv@gail.c 1

2 Prfessra Snia 10. s sartphnes derns apresenta e sua cpsiçã ua grande diversidade de ateriais e de eleents quíics. Na figura, sã apresentads alguns cpnentes presentes na tela de u desses aparelhs. a) nsiderand apenas s etais citads na figura, cite aquele que apresenta enr valr de prieira energia de inizaçã. Escreva a fórula d únic óxid nã etálic presente n vidr. b) ptássi é encntrad nessa tela sb a fra de carbnat de ptássi (K 2 3). Equacine a dissciaçã desse sal e escreva a fórula d ácid prduzid e sua hidrólise. Resluçã: a) Analisand a classificaçã periódica frnecida na prva, verifica-se que etal citad n text, u seja, aquele que apresenta enr valr de prieira energia de inizaçã é ptássi, pis está lcalizad ais a esquerda e n grup 1 (etais alcalins). Únic óxid nã etálic citad n text: Si 2 (dióxid de silíci), pis silíci é u etalide u seietal. bservaçã teórica: s etais citads n text cpõe óxids e ín ptássi In, Sn, A e K. cntatqpv@gail.c 2

3 b) Equacinaent da dissciaçã d K 2 3: Prfessra Snia Dissciaçã iônica K 2K 2K K (hidrólise) u K 2 2K Fórula d ácid prduzid na hidrólise :. utr d, ais siplificad: 2 3 Dissciaçã iônica K 2K K Derivad de base frte (K) e ácid frac ( ) Fórula d ácid prduzid na hidrólise : gráfic apresenta dads da cinética da reaçã N2 2 N. nsidere que as entalpias de fraçã d, 2 e N sã 110,3 kj/l, 393,3 kj/l e 90,1 kj/l, respectivaente. a) Qual é valr da energia de ativaçã (EAT) da reaçã direta? que acntece c valr da energia necessária para a fraçã d cplex ativad quand se adicina u catalisadr a sistea? b) Deterine valr da entalpia ds prduts. alcule valr da entalpia de fraçã d N 2. cntatqpv@gail.c 3

4 Prfessra Snia Resluçã: a) A partir d gráfic frnecid n enunciad da questã, ve: 226 kj X 360 kj X 360 kj 226 kj E X 134 kj E AT AT 134 kj catalisadr diinui a energia de ativaçã d sistea, u seja, valr da energia necessária para a fraçã d cplex ativad diinui. b) nsiderand as entalpias de fraçã d, 2 e N, ve: 1 1N N Δ 226 kj 110,3 kj 90,1 kj N 2 393,3 kj 393,3 kj 90,1 kj Prduts Prduts Δ Prduts 303,2 kj (entalpia ds prduts) Re agentes 226 kj 303,2 kj 110,3 kj 226 kj 303,2 kj 110,3 kj N2 N2 303,2 kj 110,3 kj 226 kj N2 33,1 kj/ l (entalpia de fraçã d N ) N2 2 cntatqpv@gail.c 4

5 Prfessra Snia 12. acetilen ( 2 2) é u gás inclr, inflaável e c dr de alh, utilizad e açarics de crte c teperaturas que pde chegar a 3100 º. Pde ser encntrad e cilindrs de aç c capacidade igual a 64,5 litrs e pressã áxia de 16 at. A tabela apresenta alguns etais e seus pnts de fusã (PF) e de ebuliçã (PE). Metal Ferr Tungstêni bre Titâni Níquel PF PE a) Quais ds etais apresentads na tabela pde ser crtads pela chaa d acetilen? Indique etal que pde ser crtad pela chaa d acetilen se ser vlatilizad n prcess. b) nsiderand a cnstante universal ds gases igual a 0,08 at.l /l.k, calcule a assa de gás acetilen presente e u cilindr c capacidade cpleta, subetid à pressã áxia e à teperatura de 300 K. Resluçã: a) De acrd c text acetilen é utilizad e açarics de crte c teperaturas que pde chegar a 3100 º. s etais que pde ser crtads pela chaa d acetilen tê que apresentar pnt de fusã (teperatura de fusã) inferir a 3100 º, neste cas sã: ferr PF 1535, cbre titâni PF 1660 e níquel PF 1083, PF titâni é etal que pde ser crtad pela chaa d acetilen se ser vlatilizad n prcess, pis apresenta pnt de ebuliçã u teperatura de ebuliçã PE 3287 superir a 3100 º e teperatura de fusã abaix deste valr PF b) álcul da assa de gás acetilen: Aplicand a equaçã de estad para u gás ideal, ve: V P cilindr áxia ,5 L 16 at R 0,08 at.l.l.k T 300 K M 26 g.l P V n R T P V R T M at 64,5 L 0,08 at.l.l.k 300 K 1 26 g.l at 64,5 L 26 g.l 1 0,08 at.l.l.k 300 K 1118 g cntatqpv@gail.c 5

6 Prfessra Snia 13. E ua situaçã hiptética, u cainhã tanque transprtand L de sluçã aqusa de ácid clrídric, de cncentraçã 10 l/l, tbu na estrada. Metade de sua carga vazu e escu para ua laga próxia, e restante escrreu pela estrada. Para iniizar a cntainaçã, ácid que escrreu pela estrada fi neutralizad c hidróxid de cálci [a() 2] e ácid que escu para a laga sfreu ua diluiçã que alteru p da água. a) Escreva a equaçã que representa a neutralizaçã d ácid clrídric pel hidróxid de cálci. ite ne d sal frad nessa reaçã. b) nsiderand que huve a fraçã de ua istura hgênea e que vlue de água existente na laga seja de 1010 L, calcule a cncentraçã de na água da laga após acidente. Deterine p da sluçã frada. Para efeit de cálcul, cnsidere que p da água da laga era neutr. Resluçã: a) Equaçã que representa a neutralizaçã d ácid clrídric pel hidróxid de cálci: 2 a() 2 a Ne d sal frad a : clret de cálci. 2 b) álcul da cncentraçã de na água da laga após acidente e d p: L Vvazad 2 10 l /L 10 l n n 5 água da laga na laga 1 L L água da laga 5 na laga 10 na laga L 10 l L 1 L n 10 l V 10 L V 5 n 10 l 10 L 10 l /L (cncentraçã de após acidente) 5 10 l /L na laga p lg u p lg10 5 p 10 l /L p 5 (p da sluçã frada) cntatqpv@gail.c 6

7 Prfessra Snia 14. E u experient, realizu-se a dissluçã da palha de aç utilizand-se ácid sulfúric, cnfre stra a figura. Após a cnclusã desse experient, fi feit u teste qualitativ para cprvar a presença ds íns Fe 2+, adicinand-se gtas de ua sluçã de KMn 4 a ua alíquta da sluçã btida. nsidere s ptenciais de reduçã a seguir. 3 2 Fe e Fe E 0,77 V Mn 8 5e Mn 4 E 1,51 V a) Escreva a fórula d gás liberad na reaçã entre 2S 4 e ferr presente na palha de aç. Indique a substância que cpõe resídu pret, na etapa de filtraçã. b) alcule a variaçã d núer de xidaçã d anganês a sfrer reduçã. Indique se a reaçã Fe 8 Mn 5Fe Mn 4 é espntânea. Justifique sua respsta c base na ddp. Resluçã: a) Fórula d gás liberad na reaçã entre 2S 4 e ferr presente na palha de aç: 2. S Fe FeS Gás liberad Lebrand que, de acrd c a figura d enunciad, a palha de aç é descrita c ua liga de ferr c carbn Fe carbn, cnclui-se que a substância que cpõe resídu pret na etapa de filtraçã seja carbn sólid ( carvã ). b) álcul da variaçã d núer de xidaçã d anganês a sfrer reduçã: Mn 4 Mn x x x Fe 8 Mn 5Fe Mn 4 7 Re duçã 2 Mn 5e Mn (Mn) (Mn) 4 2 Variaçã d Nx : de 7 para 2. u ΔNx cntatqpv@gail.c 7

8 Prfessra Snia A reaçã é espntânea, pis a ddp Δ E; f.e. é psitiva. nsiderand s ptenciais de reduçã: 3 2 Fe e Fe E 0,77 V Mn 8 5e Mn 4 E 1,51 V 1,51 V 0,77 V 3 2 Fe e Fe E 0,77 V (inverter) Mn 8 5e Mn 4 E 1,51 V (anter) 2 3 5Fe 5Fe 5e xidaçã reduçã 2 Glbal Mn 8 5e xidaçã reduçã E 0,77 V Mn 4 E 1,51 V 5Fe Mn 8 5Fe Mn 4 ΔE E E ΔE 0,77 V + 1,51 V ΔE 0,74 V ΔE 0 Prcess espntâne. 15. butan-1-l (álcl 1), apesar de pssuir u grup hidrfílic e sua estrutura, apresenta baixa slubilidade e água: 7,9 g/100 g de água a 20 º. Seu isôer de psiçã (álcl 2) é u puc ais slúvel, disslvend até 12,5 g e 100 g de água a 20 º. A figura representa a interaçã entre as léculas de butan-1-l e água. a) Dê ne da interaçã existente entre as léculas de butan-1-l e água. Escreva a fórula estrutural d álcl 2, encinad n text. b) nsidere que a densidade ds álcis é enr que a da água, que a presença de ua substância nã interfere na slubilidade da utra e que, e 500 g de água a 20 º, fra adicinads 50 g de cada u ds isôers. plete a figura apresentada n cap de Resluçã e Respsta de d a representar a istura resultante, indicand as substâncias presentes e cada fase e a assa da fase sbrenadante. cntatqpv@gail.c 8

9 Prfessra Snia Resluçã: a) Ne da interaçã existente entre as léculas de butan-1-l e água: ligaçã de hidrgêni (pnte de hidrgêni). Fórula estrutural plana d álcl 2 (butan-2-l): u b) Teres: A 20 : Slub ilidade d butan1 l 7,9 g /100 g Slub ilidade d butan 2 l 12,5 g /100 g E 500 g de água fra adicinads 50 g de cada isôer. Para bu tan 1 l, ve : 7,9 g d álcl g de água álcl 1 s lub ilizada álcl 1 s lub ilizada álcl 1 s lub ilizada 500 g de água 7,9 g 500 g 100 g 39,5 g Fra adicinads 50 g 50 g 39,5 g, entã 10,5 g 50 g 39,5 g ficarã e suspensã. Para bu tan 2 l, ve : 12,5 g d álcl g de água álcl 2 s lub ilizada álcl 2 s lub ilizada álcl 2 s lub ilizada 12,5 g 500 g 100 g 62,5 g 500 g de água Fra adicinads 50 g 50 g 62,5 g, entã nã crrerá suspensã. Entã, A assa da fase sbrenadante (suspensã de butan-1-l) é de 10,5 g. cntatqpv@gail.c 9

10 bservações teóricas: fichas técnicas parciais. Prfessra Snia Núer NU Ne d prdut Rótul de risc 1120 ÁLL n-butíli Núer de risc - lasse / Subclasse 3 Sinônis 1-BUTANL; BUTAN-1-L; n-prpilarbinl; 1-IDRÓXIBUTAN. Aparência LÍQUID AQUS; SEM LRAÇÃ; DR DE ÁLL; FLUTUA E MISTURA LENTAMENTE M ÁGUA; INFLAMÁVEL; PRDUZ VAPRES IRRITANTES. Fórula lecular 4 10 Faília quíica ÁLL Núer NU Ne d prdut Rótul de risc 1120 ÁLL sec-butíli Núer de risc - lasse / Subclasse 3 Sinônis 2-BUTANL; BUTAN-2-L; 2-IDRXIBUTAN; METIL ETIL ARBINL Aparência LÍQUID AQUS; SEM LRAÇÃ; DR DE ÁLL; FLUTUA E MISTURA, LEVEMENTE, M A ÁGUA; INFLAMÁVEL; PRDUZ VAPRES IRRITANTES. Fórula lecular 4 10 Faília quíica ÁLL cntatqpv@gail.c 10

11 Prfessra Snia 16. A xidaçã d citrnell, dependend d xidante utilizad, prduz ua istura de duas substâncias. Tant citrnell c seus prduts de xidaçã sã largaente utilizads na indústria de fragrâncias e flavrizantes xidante itrnell 3 3 Substância I 3 2 Substância II Após a xidaçã d citrnell, seus prduts pde ser islads pr técnicas aprpriadas de separaçã. Após a separaçã, realiza-se u teste para identificaçã das substâncias. U ds ais utilizads é teste de Tllens, e que ua sluçã aniacal de nitrat de prata, que nã cnsegue xidar carbnilas secundárias, as cnsegue xidar carbnilas priárias, fra u espelh de prata. a) Quais sã as funções rgânicas das substâncias I e II, respectivaente? b) Qual das substâncias envlvidas na reaçã pde frar espelh de prata? Escreva a estrutura d grup funcinal frad na xidaçã dessa substância. Resluçã: a) Funçã rgânica da substância I: aldeíd. Funçã rgânica da substância II: cetna Aldeíd 3 3 Substância I 2 etna 3 2 Substância II b) espelh de prata pde ser frad pela xidaçã de aldeíds (carbnila priária), u seja, pela substância I. grup funcinal frad na xidaçã da substância I (aldeíd) é a carbxila. cntatqpv@gail.c 11

12 Prfessra Snia bservaçã teórica: reativ de Tllens é ua sluçã aniacal de nitrat de prata que e presença de aldeíd, tê seus íns Ag + reduzids à Ag 0 (prata etálica), send que a prata etálica depsita-se nas paredes internas d tub de ensai frand u espelh de prata, esta reaçã nã crre c as cetnas, servind de diferenciaçã entre as duas funções. Nitrat de prata idróxid de aôni AgN3 3 N4 Ag(N 3 ) 2 N4N3 22 idróxid de diaiprata Nitrat de aôni R + 2[Ag(N 3 ) 2 ] R Espelh de prata + 2Ag (s) + 3N Aldeíd N 4 Sal rgânic Siplificadaente: R + 2Ag + + 2N R Espelh de prata + 2Ag N 4 Aldeíd Ácid carbxílic cntatqpv@gail.c 12