Exercícios de Fixação 1º Ano

Transcrição

1 Exercícios de Fixação 1º Ano 1- NÚMERO DE OXIDAÇÃO (NOX): É a carga real (no caso de íons) ou imaginária que o elemento adquire em um composto, em função das diferenças de eletronegatividade. Exemplo: No composto HF, o nox do H é + 1 e o do F e 1, pois o F é mais eletronegativo. 2- ALGUMAS REGRAS DE NOX Toda substância simples apresenta nox igual a zero. Hidrogênio ligado a metais apresenta nox igual a 1 e ligado a ametais apresenta nox igual a +1. Metais alcalinos apresentam nox igual a +1; metais alcalinos terrosos apresenta nox igual a +2. Halogênios apresentam, em geral, nox = 1 e calcogênios apresentam, em geral, nox igual a 2 se estiverem na ponta direita da fórmula. Nos peróxidos, o nox do oxigênio é 1. Nos compostos, a soma de todos os nox deve ser igual a zero. Nos íons complexos, a soma de todos os nox deve ser igual à carga do íon. Exemplos H 2 SO 4 : nox (H) = +1, nox (O) = 2; para que a soma iguale a zero, o nox (S) = +4. CO 3 2 : nox (O) = 2, para que a soma se iguale a 2 o nox (C) = H 3 P O 4 Nox total = Nox do elemento multiplicado pela sua atomicidade. A soma dos Nox totais dos elementos deve ser igual a zero no caso de uma substância neutra. Nox individual de cada elemento 3 BALANCEAMENTO DE EQUAÇÕES: Existem diversos procedimentos para acertar o número de átomos de cada elemento, no primeiro e segundo membros. 3.1 Método Algébrico: Consiste em atribuir letras aos coeficientes e montar um sistema com várias equações matemáticas, uma para cada elemento. Exemplo: C 2 H 2 + O 2 CO 2 + H 2 O 1 o passo atribuir letras: a C 2 H 2 + b O 2 c CO 2 + d H 2 O 2 o passo montagem das equações: elemento C : 2 a = c elemento H : 2 a = 2d elemento O : 2b = 2c + d 3 o passo resolução do sistema: Como o sistema apresenta 3 equações e 4 incógnitas, há a necessidade de se atribuir um valor arbitrário a uma delas; geralmente, atribuise o valor 2 para a letra com maior incidência. Supor: a =2 Sendo assim, teremos: c = 4 e d = 2 Finalmente, temos: 2b = b = 10 b = 5 4 o passo verificar se os números obtidos são os menores números inteiros. 2 C 2 H O 2 4 CO H 2 O 3.2 Método da tentativa: O balanceamento começa escolhendo o elemento que aparece uma só vez, em cada membro, e com maior índice. Os outros elementos vão sendo balanceados em seguida deixando-se por último o hidrogênio e o oxigênio, respectivamente. Exemplo: C 4 H 10 + O 2 CO 2 + H 2 O 1 o passo O carbono é o elemento que aparece uma única vez de cada lado e é o que possui maior índice em relação aos outros compostos. Temos, então, 4 carbonos do lado dos reagentes e essa quantidade deverá ser a mesma do lado dos produtos. C 4 H 10 + O 2 4 CO 2 + H 2 O 2 o passo O balanceamento do hidrogênio segue os mesmos moldes da 1 passo. Há 10 H do lado dos reagentes e deverá haver, também, 10 H do lado dos produtos (2x5=10).

2 C 4 H 10 + O 2 4 CO H 2 O 3 o passo O balanceamento do oxigênio se faz por último. Há 13 oxigênios do lado dos produtos portanto, devemos colocar 13/2 ao lado do O 2 (13/2x2=13). C 4 H /2 O 2 4 CO H 2 O 3.3 Óxido redução: O balanceamento por redox baseia-se no princípio de que o número de elétrons cedidos deve ser igual ao número de elétrons recebidos durante a reação. Como exemplo, faremos o balanceamento da reação abaixo: K 2 Cr 2 O 7 + HBr KBr + CrBr 3 + H 2 O + Regras gerais Inicialmente devemos efetuar a determinação dos números de oxidação de cada elemento. Os elementos que mudam de posição na fórmula, quase sempre mudam de Nox K 2 Cr 2 O 7 + H Br K Br + Cr Br 3 + H 2 O + Ligamos os elementos que mudam de Nox (ramal) e calculamos as variações de Nox (Δ) K 2 Cr 2 O 7 + HBr KBr + CrBr 3 + H 2 O + Δ=3 e ganhos ramal de redução Δ=1 e perdido ramal de oxidação Dentre os pares ligados, escolher uma substância em que o elemento que muda de Nox, possui a maior atomicidade e que seu Nox não se repita fora do ramal, pois os Nox são exclusivos para cada elemento. Colocá-los em um retângulo. Escrever o Δ ao lado da substância correspondente. OBS : Caso a atomicidade seja igual, escolha o reagente. No caso do Br, este se repete fora do ramal e apresenta Nox=-1. O composto que irá para o quadro não pode apresentar o mesmo Nox dos que estão fora do ramal. Assim, somente o pode ir para o quadro. O Δ deverá se multiplicado pela atomicidade (índice) do elemento que muda de Nox.que está no quadro. Quando possível, simplificar. K 2 Cr 2 O 7 Δ = 3x2 = 6 simplificando por 2 3 Δ = 1x2 = 2 simplificando por 2 1 O resultado obtido deverá ser invertido e este valor será o coeficiente dos compostos que estão nos quadros. K 2 Cr 2 O 7 Δ = 3 1 Δ = 1 3 O 1 será o coeficiente do K 2 Cr 2 O 7 e o 3 será o coeficiente do. Feito isso, os demais ajustes de coeficientes deverão ser feitos por tentativa. 1 K 2 Cr 2 O H KBr + 2 CrBr H 2 O + 3 Existem casos especiais de balanceamento por redox que iremos discriminar a seguir. 1 o caso Auto oxi-redução Um dos reagentes sofre oxidação e redução ao mesmo tempo. Nesse caso, os elementos que irão para o quadro serão os dois produtos que contenham o elemento que muda de Nox Cl 2 + NaOH NaCl + NaClO 3 + H 2 O Δ = 1 Redução Δ = 5 Oxidação NaCl Δ = 1x1 = 1 5 Δ=3 NaClO 3 Δ = 5x1 = 5 1 Δ=1 3 Cl NaOH 5 NaCl + 1 NaClO H 2 O

3 2 o caso Oxi-redução com 3 elementos Existem substâncias que apresentam, simultaneamente, 2 elementos que se oxidam ou que se reduzem. Δ = 3 Redução As 2 S 3 + HNO 3 + H 2 O H 2 SO 4 + H 3 AsO 4 + NO Δ = 8 Oxidação Δ = 2 Oxidação A substância que irá para o quadro é aquele que contem os dois elementos que mudaram de Nox. = 2x2 = 4 = 8x3 = 24 As 2 S 3 = 24+4 = 28 HNO 3 = 3x1 = As 2 S HNO H 2 O 9 H 2 SO H 3 AsO NO 1- Faça o balanceamento das equações abaixo pelo método das tentativas: a) K 2 Cr 2 O 7 + KOH K 2 CrO 4 + H 2 O b) Ag + H 2 S + O 2 Ag 2 S + H 2 O c) Cr + O 2 Cr 2 O 3 d) HI + HIO 3 H 2 O + I 2 e) Fe(OH) 3 + HNO 3 Fe(NO 3 ) 3 + H 2 O f) Fe + O 2 Fe 2 O 3 3 p) Hg 2 O Hg + O 2 q) NH 4 NO 3 N 2 + O 2 + H 2 O r) CaCO 3 + H 2 SO 4 CaSO 4 + CO 2 + H 2 O s) Al + HCl AlCl 3 + H 2 t) SO 2 + MgO + O 2 MgSO 4 u) N 2 H 4 + O 2 N 2 + H 2 O v) Cr 2 O 3 + Al Al 2 O 3 + Cr w) CaCO 3 + HCl CaCl 2 + H 2 O + CO 2 2- Faça o balanceamento das equações a seguir pelo método algébrico: a) Cl 2 + NaOH NaCl + NaClO + H 2 O b) HIO 3 + HI I 2 + H 2 O c) Al(OH) 3 + H 4 SiO 4 Al 4 (SiO 4 ) 3 + H 2 O A- Qual a soma dos coeficientes da equação c? B- Qual a soma dos coeficientes dos reagentes da equação b? C- Qual a soma dos coeficientes na equação b? 3-Determine os coeficientes de cada substância que tornam as reações de óxido-redução abaixo corretamente balanceadas. a) Bi 2 O 5 + NaClO + NaOH NaCl + H 2 O + NaBiO 5 b) HNO 3 + P 4 + H 2 O H 3 PO 4 + NO g) SO 2 + O 2 SO 3 h) CO + O 2 CO 2 i) Fe 2 O 3 + Al Al 2 O 3 + Fe j) C + O 2 CO 2 c) Ag + HNO 3 AgNO 3 + H 2 O + NO d) Cu + HNO 3 Cu(NO 3 ) 2 + H 2 O + NO k) P + O 2 P 2 O 5 l) Fe + O 2 Fe 2 O 3 m) SO 2 + O 2 SO 3 n) N 2 O 5 + H 2 O HNO 3 o) HF + SiO 2 H 2 SiF 6 + H 2 O e) KMnO 4 + HBr Mn + KBr + + H 2 O 4- O alumínio é obtido pela eletrólise da bauxita. Nessa eletrólise, ocorre a formação de oxigênio que reage com um dos eletrodos de carbono utilizados

4 no processo. A equação que representa o processo global é: aal 2 O 3 + bc cco 2 + dal Após efetuar o balanceamento da equação determine o valor de a, b, c e d e a soma dos coeficientes da equação. A= B= C= D= soma= 5- Quando mergulhamos uma lâmina de magnésio (Mg (s) ) em uma solução aquosa de ácido clorídrico (HCl (aq) ), ocorre a seguinte reação química, com produção de cloreto de magnésio e gás hidrogênio: xmg (s) + y HCl (aq) wmgcl 2(aq) + zh 2(g) a- Qual o agente redutor? b- Qual o agente oxidante? c- Determine os valores de x, y, w, z? d- Qual a soma dos coeficientes da equação? 6- O Brasil, segundo dados oficiais das Indústrias Nucleares do Brasil, ocupa a sexta posição no ranking mundial de reservas de urânio (por volta de toneladas de U 3 O 8 ). Segundo a empresa, apenas 25% do território nacional foi objeto de prospecção, e as duas principais reservas são a de Caetité (mina Lagoa Real), e a de Santa Quitéria. Descoberta em 1976, a mina de Caetité é feita a céu aberto, numa das 33 ocorrências localizadas numa faixa com cerca de 80 km de comprimento por 30 a 50 km de largura. Localizada a 20 km da sede do município, o complexo instalado produz um pó do mineral, conhecido por yellow cake. Esta reserva possui um teor médio de ppm (partes por milhão), capaz de suprir dez reatores do porte de Angra 2 durante toda sua vida útil. Dados: Massas Molares (em g/mol) Urânio = 238 Oxigênio = 16 Pede-se: a) Determine a massa molar do U 3 O 8. b) Qual o número de mols presente em 508 gramas U 3 O 8? 7- Em grandes depósitos de lixo, vários gases são queimados continuamente. A molécula do principal gás que sofre essa queima é formada por um átomo de carbono e quatro átomos de hidrogênio. a- A massa molecular desse gás, em unidades de massa atômica, é igual a: b- Quanta molécula contém em 140g desse gás? 8- Analise o quadro a seguir NaOH + HCl NaCl + H 2 O 40g 36,5g K 18g 20g L M N Verificando as leis de Proust e de Lavoisier, determine a soma K, L, M e N. 9- A nicotina é um alcalóide existente no fumo e contém 74% de C, 8,7% de H e 17,3% de N. Sendo 162u, sua massa molecular, qual a sua fórmula molecular? ( Dados: H=1, N=14, O=16 ) 10- O óxido de zinco (ZnO) é um composto químico de cor branca. É pouco solúvel em água, porém muito solúvel em ácidos. Utilizado como inibidor do crescimento de fungos em pinturas e como pomada antisséptica na medicina. Óxido de zinco é o produto de corrosão inicial do zinco em

5 atmosfera relativamente seca e é formado pela reação entre o zinco e o oxigênio presente na atmosfera, conforme a reação abaixo: Dados: Massas Molares (em g/mol) Zinco = 65 Oxigênio = 16 cérebro, nervos, músculos, pele, fígado, intestinos e coração. Nosso corpo usa o colesterol para produzir vários hormônios, vitamina D e ácidos biliares que ajudam na digestão das gorduras. 70% do colesterol é fabricado pelo nosso próprio organismo, no fígado, enquanto que os outros 30% vêm da dieta, sua formula molecular é C 27 H 46 O, qual a porcentagem de carbono na molécula do colesterol? ( Dados: H=1, C=12, O=16 ) Calcule o número de mol de óxido de zinco formado a partir da corrosão de 26 gramas de zinco sólido? 11- Os problemas ambientais são inúmeros em nossa sociedade, no entanto os problemas atmosféricos são aqueles que mais têm chamado a atenção da comunidade internacional. A grande quantidade de compostos tóxicos que reage com os gases da atmosfera torna a poluição do ar uma questão de dimensão mundial. Certos gases apresentam a capacidade de reagir com água formando ácidos. Esses gases, por exemplo, liberados pelos automóveis, passam por determinadas reações químicas na atmosfera até formar o ácido nítrico (HNO 3 ) e ácido nitroso (HNO 2 ), que precipita sob a forma de chuva: ( Dados: H=1, N=14, O=16 ) 13- O metano (CH 4 ), também conhecido por gás dos pântanos, é produzido pela decomposição de compostos orgânicos, na ausência de oxigênio, por determinadas bactérias e consumido na própria atmosfera. o número de mols de gás carbônico (CO 2 ) liberados quando 5 mols de metano reagem com oxigênio será: ( Dados: H=1, C=12 ) CH 4(g) + 2 O 2(g) CO 2(g) + 2 H 2 O (vapor) 2 NO + O 2 2 NO 2 2 NO 2 + H 2 O HNO 3 + HNO 2 Chuva ácida: Calcule a massa de NO 2 produzida a partir de 0,30 g de NO. 12- O colesterol é um tipo de gordura (lipídio) encontrada naturalmente em nosso organismo, fundamental para o seu funcionamento normal. O colesterol é o componente estrutural das membranas celulares em todo nosso corpo e está presente no