Qui. Allan Rodrigues Xandão (Gabriel Pereira)

CRONOGRAMA 04/04 Funções inorgânicas: bases Funções inorgânicas: ácidos 08:00 18:00 11:00 21:00 11/04 Funções inorgânicas: sais Teorias ácido-base 08:00 18:00 11:00 21:00 18/04 Reações químicas 08:00 18:00 Balanceamento de equações por tentativa e reações redox 11:00 21:00 25/04 Balanceamento redox Relações númericas 08:00 18:00 09:00 19:00

Balancea- 18 abr mento de equações por tentativa e reações redox 01. Resumo 02. Exercício de Aula 03. Exercício de Casa 04. Questão Contexto

RESUMO A Lei de Conservação das Massas proposta por Lavoisier diz: Balanceamento pelo método REDOX ou Oxi-redução "Na natureza nada se cria e nada se perde, tudo se transforma". Para o balanceamento por REDOX os elementos são balanceados pelo seguinte passo-a-passo: Essa lei indica que durante uma reação química átomos não são criados e nem destruídos, eles apenas sofrem rearranjo para formar novas substâncias, mantendo a quantidade de átomos de cada elemento igual nos reagentes e nos produtos. Essa igualdade é obtida por meio do balanceamento dos coeficientes da equação. Balanceamento pelo método de tentativas Determinar o Nox de todos os elementos em todos os compostos do reagente e do produto; Identificar os elementos que sofrem oxidação e redução; Calcular a variação do Nox dos elementos que sofreram oxidação e redução e multiplicar pela sua maior atomicidade; Colocar o resultado do elemento que sofreu oxidação em quem sofreu redução e vice-versa; Terminar o balanceamento pelo método de tentativas. Número de átomos de cada elemento dos reagentes = Número de átomos de cada elemento dos produtos Regra do M.A.C.H.O Para esse método os elementos são balanceados na seguinte ordem: 1º - Metal 2º - Ametal 3º - Carbono 4º - Hidrogênio 5º - Oxigênio É importante notar que os coeficientes são normalmente os menores números inteiros possíveis. Ex: Ex.: 1) Determinar o Nox de todos os elementos em todos os compostos do reagente e do produto: 2) Identificar os elementos que sofrem oxidação e redução: Oxidação = aumento do Nox(0 +4) = S Redução = redução do Nox(+5 0) = N 3) Calcular a variação do Nox dos elementos que sofreram oxidação e redução e multiplicar pela sua maior atomicidade: *COEFICIENTE = variação do nox. Atomicidade 107 S variação do Nox 0 +4 = 4 maior atomicidade do S na oxidação = 1 Coeficiente do S = 4. 1 = 4 N variação do Nox +5 0 = 5 maior atomicidade do S na oxidação = 2 Coeficiente do N = 5. 2 = 10

4) Colocar o resultado do elemento que sofreu oxidação em quem sofreu redução e vice-versa: 5) Terminar o balanceamento pelo método de tentativas: S = 10 N = 4 4KNO3 + 5S 2K2O + 5SO2 + 2N2 Podem ser simplificados por 2: S = 5 N =2 2KNO3 + 5S K2O + 5SO2 + 2N2 EXERCÍCIO DE AULA 1. O cobre metálico pode ser oxidado por ácido nítrico diluído, produzindo água, monóxido de nitrogênio e um sal (composto iônico). A reação pode ser representada pela seguinte equação química (não balanceada): Cu + HNO3 H2O + NO + Cu(NO3)2 A soma dos coeficientes estequiométricos (menores números inteiros) da equação balanceada, o agente redutor da reação e o nome do composto iônico formado são, respectivamente, a) 18, Cu, nitrato de cobre I. b) 20, Cu, nitrato de cobre II. c) 19, HNO3, nitrito de cobre II. d) 18, NO, nitrato de cobre II. e) 20, Cu, nitrato de cobre I. 108 2. Assinale a alternativa que mostra a reação correta. a) CaCO3 CaO + CO2 b) CaCO3 + HCl CaCl + CO2 + H2O c) SO2 + CaCO3 + O2 CaSO4 + CO2 d) 2 ZnO + 2 HCl 2 ZnCl + H2O e) 2 ZnO + Ca(OH)2 CaZnO + H2O

3. Fermentações são usadas desde os tempos antigos para fabricar bebidas e pães. A equação química abaixo é demonstrativa desse processo. x C6H12O6 y C2H5OH + z CO2 Após balancear a equação, escolha, entre as alternativas abaixo, a que apresenta os valores corretos para os coeficientes x, y e z a) x = 1,y = 2,z = 3 b) x = 1,y = 2,z = 2 c) x = 2,y = 1,z = 2 d) x = 2,y = 2,z = 2 e) x = 1,y = 1,z = 1 4. Uma forma de se obter oxigênio em laboratório é pela reação química entre solução aquosa de peróxido de hidrogênio (água oxigenada) e solução aquosa de permanganato de potássio em meio ácido, cuja equação, parcialmente balanceada, é: x KmNO4 + 3H2SO4 + y H2O2 K2SO4 + 2MnSO4 + z O2 + 8H2O Nessa equação, os valores dos coeficientes estequiométricos x, y e z são, respectivamente, a) 2, 5 e 1. b) 2, 5 e 5. c) 2, 5 e 4. d) 3, 2 e 4. e) 3, 5 e 5. 109 5. As fosfinas, PH3, são precursoras de compostos empregados na indústria petroquímica, de mineração e hidrometalurgia. Sua obtenção é feita a partir do fósforo elementar, em meio ácido, sob elevada pressão, e a reação se processa de acordo com P4 + H2O PH3 + H3PO4 A soma dos menores valores inteiros dos coeficientes estequiométricos dessa equação corretamente balanceada é igual a a) 10 b) 11 c) 15 d) 22 e) 24

EXERCÍCIOS PARA CASA 1. Íons Fe+2 podem ser quantificados em uma reação de oxi-redução com íons MnO4- padronizado em meio ácido. Uma vez balanceada a equação química abaixo, a soma dos menores coeficientes estequiométricos inteiros dos reagentes é: MnO 4- + Fe +2 + H + Mn +2 + H2O + Fe +3 a) 10 b) 3 c) 14 d) 5 e) 6 2. O cobre é uma substância que possui elevado potencial de redução e no seu estado metálico sofre pouco em termos de oxidação frente a ácidos, não sendo oxidado pela maioria deles. Todavia, ele é oxidado na presença de ácido nítrico, conforme mostra a equação não balanceada de uma das possíveis reações: Cu + HNO3 Cu(NO3)2 + NO + H2O Após o balanceamento da equação com os coeficientes estequiométricos (menores números inteiros) a soma destes coeficientes será igual a: a) 14 b) 18 c) 20 d) 24 e) 26 110 3. A respeito da equação iônica de oxirredução abaixo, não balanceada, são feitas as seguintes afirmações: IO 3- + HSO 3- I2 + SO4-2 + H + + H2O a) a soma dos menores coeficientes inteiros possível para o balanceamento é 14. b) o agente oxidante é o ânion iodato. c) o composto que ganha elétrons sofre oxidação. d) o Nox do enxofre varia de +5 para +6. e) o Nox do nitrogênio varia de +4 para 0.

4. Os antiácidos são utilizados para diminuir a dor estomacal e auxiliar no tratamento de úlceras, pela reação química com o ácido clorídrico produzido pelo estômago. Uma das substâncias utilizadas como antiácido é o bicarbonato de sódio. Assinale a alternativa em que a reação química do ácido clorídrico com o bicarbonato de sódio está corretamente representada. a) HCl + NaHCO3 NaCl + H2O + CO2 b) 2HCl + NaCO3 NaCl + H2O + CO c) HCl2 + NaHCO3 NaCl2 + H2O + CO2 d) HCl + Na(HCO3) NaCl + 2H2O + 2CO e) 2HCl + 2NaHCO3 NaCl + 4H2O + CO2 5.. O governo francês estabeleceu, no século XVIII, um prêmio para quem criasse um processo simples de transformação de sal comum em carbonato de sódio (barrilha). Assim, Nicolas Leblanc desenvolveu um processo que pode ser representado pela sequência de reações abaixo, já balanceadas. 1. 2NaCl + H2SO4 Na2SO4 + 2HCl 2. Na2SO4 + 4C X + 4CO 3. Na2S + CaCO3 Y + CaS Nessa sequência de reações, os produtos X e Y são, respectivamente, a) Na2S e Na2O b) Na2S e Na2CO3 c) NaS2 e NaCO3 d) Na2SO3 e NaCO3 e) NaS2 e Na2CO3 111 6. O silício é o segundo elemento mais abundante, depois do oxigênio, na crosta da Terra. Ele ocorre como SiO2 em uma enorme variedade de minerais silicatos. O elemento é obtido pela reação do SiO2 fundido em presença de carbono a altas temperaturas, liberando um gás, conforme reação a seguir: SiO2 + 2C Si + Considerando a reação acima, assinale a alternativa que completa corretamente a equação. a) É gerado 1 mol do gás CO, devido à reação de oxirredução. b) São gerados 2 moles do gás CO, devido à redução do carbono. c) São gerados 2 moles do gás CO2 devido à oxidação do carbono. d) São gerados 2 moles do gás CO, devido à oxidação do carbono. e) São gerados 2 moles do gás CO2 devido à redução do carbono.

7. A produção de fertilizantes desempenha um papel muito importante na economia do país, pois movimentam a indústria química de produção de insumos e a agricultura. Os fertilizantes superfosfatos são produzidos por meio da acidulação de rochas fosfáticas com ácido sulfúrico de acordo com a reação Ca3(PO4)2 + H2SO4 + H2O Ca(H2PO4)2 + CaSO4. 2H2O A soma dos coeficientes estequiométricos mínimos inteiros da reação é igual a a) 8. b) 9. c) 10. d) 11. e) 12. 8. O ácido fluorídrico é utilizado para a gravação em vidros, porque ele reage com o dióxido de silício, conforme a equação química não balanceada representada abaixo. HF + SiO2 SiF4 + H2O No processo de gravação de vidros, a soma dos menores coeficientes estequiométricos inteiros que balanceiam a equação química é de: a) 8. b) 7. c) 6. d) 5. e) 4. 112

QUESTÃO CONTEXTO A ferrugem é o resultado da oxidação do ferro. Este metal em contato com o oxigênio presente na água e no ar se oxida e desta reação surge a ferrugem que deteriora pouco a pouco o material original. Fe + O2 + H2O Fe(OH)2 Com base no processo de formação da ferrugem descrito no texto e a equação acima, indique as substâncias que sofrem redução e oxidação, assim como sua equação balanceada. 113 GABARITO 01. Exercícios para aula 1. b 2. a 3. b 4. b 5. d 03. Questão contexto 2Fe + O2 + 2H2O 2Fe(OH)2 Oxidação = Fe Redução = O2 02. Exercícios para casa 1. c 2. c 3. b 4. a 5. b 6. d 7. c 8. a

1 2 3 4 5 6 7 massa atômica 1 IA 2 IIA 3 IIIB 4 IVB 5 VB 6 VIB 7 VIIB 8 VIII 9 VIII 10 VIII 11 IB 12 IIB 13 IIIA 14 IVA 15 VA 16 VIA 17 VIIA 18 VIIIA 1 H Hidrogênio 1,008 3 Li 6,940 11 Na Sódio 22,99 19 KPotássio 39,10 37 Rb Rubídio 85,47 55 CsCésio 132,91 87 Fr Frâncio 223 21 Sc Escândio 44,96 39 Y Ítrio 88,91 57 a 71 La-Lu Lantanídeos 89 a 103 Ac-Lr 22 Ti Titânio 47,87 40 Zr Zircônio 91,22 72 Hf Háfnio 178,49 104 Rf Rutherfórdio 261 23 VVanádio 50,94 73 Ta Tântalo 180,95 105 Db Dúbnio 262 24 Cr Cromio 52,00 42 Mo Molibdênio 95,96 74 W Tungstênio 183,84 106 Sg Seabórgio 263 25 Mn Manganês 54,94 43 Tc Tecnécio (98) 75 Re Rênio 186,21 107 Bh Bóhrio 262 26 Fe Ferro 55,85 44 Ru Rutênio 101,07 76 Os Ósmio 190,23 108 Hs Hássio 265 27 Co Cobalto 58,93 45 Rh Ródio 102,91 77 IrIrídio 192,22 109 Mt Meitnério 266 28 Ni Níquel 58,69 46 Pd Paládio 106,42 78 Pt 195,08 110 Ds Darmstádio 271 29 CuCobre 63,55 47 Ag Prata 107,87 79 AuOuro 196,97 111 Rg Roentgênio 272 30 ZnZinco 65,38 48 Cd Cádmio 112,41 80 Hg Mercúrio 200,59 112 Cn Copernício 285 4 Be Berílio 9,012 12 Mg Magnésio 24,31 20 Ca Cálcio 40,08 38 Sr Estrôncio 87,62 5 B Boro 10,81 13 Al Alumínio 26,98 31 Ga Gálio 69,72 49 In Índio 114,82 81 Tl Tálio 204,38 6 CCarbono 12,01 14 Si Silício 28,08 32 Ge Germânio 72,63 50 Sn Estanho 118,71 82 Pb Chumbo 207,2 7 N Nitrogênio 14,01 15 P Fósforo 30,97 33 As Arsênio 74,92 51 Sb 121,76 83 Bi Bismuto 208,98 8 O Oxigênio 16,00 16 S Enxofre 32,06 34 Se Selênio 78,96 52 Te Telúrio 127,60 84 Po Polônio 209 9 F Flúor 19,00 17 ClCloro 35,45 35 Br Bromo 79,90 53 I Iodo 126,90 85 AtAstato 210 10 Ne Neônio 20,18 18 Ar Argônio 39,95 36 Kr Criptônio 83,80 54 Xe Xenônio 131,29 86 Rn Radônio 222 113 Nh Nihonium 286 114 Fl Fleróvio 289 115 Mc Moscovium 288 116 Lv Livermório 292 117 Ts Tennessine 294 118 Og Oganesson 294 2 HeHélio 4,003 56 Ba Bário 137,33 88 Ra Rádio 226,03 57 La Lantânio 138,91 59 Pr Praseodímio 140,91 60 Nd Neodímio 144,24 61 Pm Promécio 145 62 Sm Samário 150,36 63 Eu Európio 151,96 64 Gd Gadolínio 157,25 66 Dy Disprósio 162,50 67 Ho Hólmio 164,93 68 Er Érbio 167,26 69 Tm Túlio 168,93 70 Yb Itérbio 173,05 71 Lu Lutécio 174,97 58 Ce Cério 140,12 89 Ac 227 91 Pa 231,04 92 U Urânio 238,03 93 Np Netúnio 237,05 94 Pu Plutônio 244 95 Am Amerício 243 96 Cm Cúrio 247 97 Bk Berquélio 247 98 Cf Califórnio 251 99 Es Einstênio 252 100 Fm Férmio 257 101 Md Mendelévio 258 102 No Nobélio 259 103 Lr Laurêncio 262 90 Th Tório 232,04 65 Tb Térbio 158,93 Lantanídeos Actineídos 41 Nb Nióbio 92,91 Tabela Periódica dos Elementos Metais Gases Não-metais Metais de transicão Semimetais Símbolo número atômico Nome