Dicas de Química Tasso

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1 Dicas de Química Tasso Questão 01) Considere a reação química representada pela equação: 2Fe 2 S 3(s) + 6H 2 O (l) +3O 2(g) 4Fe(OH) 3(s) +6S (s) Calcule a quantidade de (em mols) de Fe(OH) 3 que pode ser produzida a partir de uma mistura que contenha 1mol de Fe 2 S 3, 2mol de H 2 O e 3mols de O 2. 1,33mol de Fe(OH) 3 Questão 02) O carbono tem uma química muito mais extensa que a dos demais elementos da tabela periódica, exceto o hidrogênio. a) Comparado aos outros elementos do segundo período da tabela periódica, o carbono é aquele cujos átomos têm a capacidade de fazer o maior número de ligações simples. INDIQUE quantas ligações covalentes simples com átomos de hidrogênio podem ser formadas, em moléculas neutras, por um átomo de cada um destes quatro elementos: carbono, nitrogênio, oxigênio e flúor. b) JUSTIFIQUE a sua resposta ao item 1 desta questão, no caso dos átomos de carbono e nitrogênio, em termos da configuração eletrônica de valência desses átomos. c) Há numerosíssimos polímeros orgânicos com estruturas que apresentam ligações C C em cadeia. Por outro lado, o silício, o vizinho mais próximo do carbono, na mesma coluna da tabela periódica, não forma polímeros importantes baseados numa estrutura com ligações Si Si. De fato, as siliconas são polímeros baseados na repetição de ligações Si O. Neste quadro, comparam se os valores das energias de ligação simples envolvendo átomos de silício e oxigênio. Ligação Si Si Si O Energia 226kj/mol 466 kj/mol

2 Usando as informações desse quadro, EXPLIQUE a razão de os polímeros do silício apresentarem cadeias de ligações simples Si O, e não Si Si. a) Átomo C N O F Número de ligações b) O carbono apresenta quatro elétrons de valência que estarão desemparelhados na formação das ligações com hidrogênio. O átomo de nitrogênio apresenta 5 elétrons de valência, sendo 3 elétrons desemparelhados. Ambos os átomos obedecem à regra do octeto. c) A energia de ligação Si O é maior que a energia de ligação Si Si. Portanto, as ligações simples Si O são mais difíceis de serem rompidas Questão 03) Dois eletrodos, E 1 e E 2, conectados a uma Lâmpada podem ser mergulhadas em diferentes soluções. Supondo que a distância entre os eletrodos e a porção mergulhada sejam sempre as mesmas, compare o brilho da lâmpada quando se usam as seguintes soluções: a) ácido acético 0,1 mol/l b) sacarose 0,1 mol/l c) cloreto de potássio 0,1 mol/l Cloreto de potássio > ácido acético > sacarose. Questão 04)

3 Para a reação A + B C foram realizados três experimentos, conforme a tabela abaixo: Determine: a) a lei da velocidade da reação acima; b) a constante de velocidade; c) a velocidade de formação de C quando as concentrações de A e B forem ambas 0,50 M. a) V = k [A]. [B] b) 2, mol L 1.min 1 c) 5, mol L 1.min 1 Questão 05) Uma solução aquosa de iodo apresenta coloração marrom devido à formação de I 3 na solução {I 2 (aq) + I (aq) I 3 (aq)}. Com a adição de excesso de zinco metálico, a coloração dessa solução desaparece devido a uma reação de óxido redução que leva ao consumo da espécie I 2, que não mais estará disponível para a formação da espécie colorida. Considere o equilíbrio e as semi reações de óxido redução apresentados a seguir. Zn (s) + I 2 (aq) Zn 2+ (aq) + 2I (aq) marrom (devido ao I 3 ) incolor ClO (aq) + H 2 O(l) + 2e Cl (aq) + 2OH (aq) E = +0,84V

4 I 2 (aq) + 2e 2I (aq) E = +0,54V a) Considerando que todo o iodo foi consumido e que o zinco restante foi separado da solução, o que acontecerá se a ela adicionarmos solução de hipoclorito (ClO )? Justifique apresentando seus cálculos. b) Com base nas informações fornecidas, o que aconteceria ao Zn se ele fosse adicionado a uma solução aquosa de NaClO? Justifique sua resposta. a) haverá formação de I 3 (aq) (marron), devido à reação: ClO (aq) H2O(l) 2e o 2I (aq) I2(aq) 2e E 0,54V ClO (aq) 2I (aq) H2O(l) Cl (aq) 2OH (aq) o E 0,84V o Cl (aq) I2(aq) 2OH (aq) E 0,30V b) haverá oxidação do zinco (dissolução do zinco) uma vez que o seu potencial de oxidação é o maior de todos. Questão 06) Como o vigia estava sob forte suspeita, nossos heróis resolveram fazer um teste para verificar se ele se encontrava alcoolizado. Para isso usaram um bafômetro e encontraram resultado negativo. Os bafômetros são instrumentos que indicam a quantidade de etanol presente no sangue de um indivíduo, pela análise do ar expelido pelos pulmões. Acima de 35 microgramas (7,6 x 10 7 mol) de etanol por 100 ml de ar dos pulmões, o indivíduo é considerado embriagado.os modelos mais recentes de bafômetro fazem uso da reação de oxidação do etanol sobre um eletrodo de platina. A semi reação de oxidação corresponde à reação do etanol com água, dando ácido acético e liberando prótons. A outra semi reação é a redução do oxigênio, produzindo água. a) Escreva as equações químicas que representam essas duas semi reações. b) Admitindo 35 microgramas de etanol, qual a corrente i (em ampères) medida no instrumento, se considerarmos que o tempo de medida (de reação) foi de 29 segundos? Carga do elétron = 1,6 x coulombs; Constante de Avogadro = 6 x mol 1 ; Q = i x t (tempo em segundos e Q = carga em coulombs). a) Oxidação do etanol

5 C 2 H 6 O + H 2 O C 2 H 4 O 2 + 4e + 4H + Redução do oxigênio O 2 + 4H + + 4e 2H 2 O Reação global C 2 H 6 O + O 2 C 2 H 4 O 2 + H 2 O b) i = 1, A Questão 07) O leite de magnésia, utilizado para combater a acidez estomacal, é uma suspensão de hidróxido de magnésio (Mg(OH) 2 ) em água. O hidróxido de magnésio é um composto pouco solúvel em água, que apresenta a constante do Produto de Solubilidade (K PS ), a 25 ºC, igual a 3, a) Calcule a solubilidade do Mg(OH) 2 em água pura, expressa em mol/l. Considere desprezível a concentração de íons OH proveniente da dissociação da água e K PS = [Mg 2+ ] [OH ] 2. b) Explique, utilizando cálculos, o que acontece com a solubilidade do Mg(OH) 2 em solução que apresente ph = 12. Admita que a concentração de íons OH da dissociação do Mg(OH) 2 seja desprezível nesse valor de ph. a) 2, molar b) diminui de 2, molar para 3, molar Questão 08) Quantos mols de ácido acético (HAc) precisam ser adicionados a 1,0 litro de água pura para que a solução resultante, a 25 C, tenha o ph igual a 4,0? Sabe se que nesta temperatura. HAc(aq) H + (aq) + Ac (aq) ; K c = 1,8 x 10 5 Deixe claro os cálculos efetuados, bem como eventuais hipóteses simplificadoras.

6 [H ].[Ac ] Kc 1,8 x 10 [HAc] [HAc] 5,6 x 10 4 molar [HAc] n 4 M n 5,6 x 10 mols do ácido V 5 4 Questão 09) Um dos componentes da cera de abelhas é a substância A, representada pela fórmula estrutural: A: CH 3 (CH 2 ) 23 CH 2 COOCH 2 (CH 2 ) 2 CH 3 Essa substância, quando hidrolisada, forma dois produtos, B e C: A + H 2 O B + C Considerando essas informações, faça o que se pede. a) REPRESENTE as fórmulas estruturais das substâncias B e C. b) IDENTIFIQUE, por nome ou estrutura, o grupo funcional presente em cada espécie A, B e C. c) IDENTIFIQUE o nome da função orgânica a que pertence cada espécie A, B e C. d) Uma das substâncias produzidas pode ser identificada pela reação com bicarbonato de sódio, com produção de gás carbônico e outros produtos. ESCREVA a equação química balanceada dessa reação. a) B: CH 3 (CH 2 ) 23 CH 2 COOH C: CH 3 (CH 2 ) 26 CH 2 OH b) A: Carboxilato B: Carboxila C: Hidroxila c) A: Éster B: Ácido carboxílico C: Álcool

7 d) CH 3 (CH 2 ) 23 CH 2 COOH + NaHCO 3 CH 3 (CH 2 ) 23 CH 2 COONa + CO 2 (g) + H 2 O Questão 10) Dois alquenos A e B, de fórmula C 6 H 12, foram oxidados sob condições enérgicas, na presença de KMnO 4, fornecendo diferentes produtos, conforme representação abaixo: [O] A [O] B O 2H C - C - CH 3 O CH 3(CH 2)-C 2 -OH + O CH -C -OH 3 a) Qual é a estrutura de A Estrutura de B? b) Represente um composto de fórmula molecular C 6 H 12 que não reagiria sob as mesmas condições de oxidação apresentadas. a) CH 3 C(CH 3 ) = C(CH 3 )CH 3 2,3 Dimetil 2 buteno CH 3 (CH 2 ) 2 CH = CHCH 3..2 Hexeno b) O ciclo hexano, que devido às diferentes conformações (barco e cadeira) dificilmente apresentaria oxidação nas mesmas condições dos alcenos.