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JOÃO MARCOS BARROS DOS SANTOS MILENA CRISTINA DOS SANTOS LÍDIA PINHEIRO FEITOSA RELATÓRIO 6 - Grupo 15: nitrogênio, fósforo, arsênio, antimônio, bismuto Trabalho requisitado pela professora Dra. Simoni Margareti Plentz Meneghetti, como avaliação para obtenção parcial de nota na disciplina de Saberes e Práticas em Química Inorgânica, ministrada pela Universidade Federal de Alagoas - UFAL. MACEIÓ – AL 2021 Questão 01. Escreva a reação balanceada da decomposição térmica do dicromato de amônio para obtenção de nitrogênio molecular. Escreva as semi-reações de oxidação e redução que ocorrem. R => (NH4)2Cr2O7 → N2 + Cr2O3 + 4 H2O Semi-reação de oxidação: 2 N -3 - 6 e- → 2 N 0 Semi-reação de redução: 2 Cr +6 + 6 e- → 2 Cr +3 Nessa reação, o elemento Nitrogênio sofre Oxidação e o elemento Cromo sofre Redução. O número total de elétrons transferidos na reação é igual a 6. Questão 02. As reações envolvidas nos experimentos 6.2.1 e 6.2.4 foram observadas reações exotérmicas. Escreva as reações e comente sobre a relação entre os produtos obtidos e a exotermia destas. R => 6.2.1: Obtenção de N2 em Laboratório: Decomposição Térmica de Dicromato de Amônio, (NH4)2Cr2O7 (NH4)2Cr2O7(s) → N2(g) + Cr2O3(s) + 4H2O(g) + energia Ao acender o fósforo e atear no dicromato, é transferida a energia necessária para que a reação ocorra (energia de ativação), iniciando uma reação inorgânica de decomposição do dicromato de amônio, formando 3 produtos, sendo eles, uma substância simples (N2) e outras duas compostas (óxido de crômio III e vapor d’água), sendo assim, uma reação exotérmica (libera energia), pois está havendo a combustão do dicromato de amônio. 6.2.4: Obtenção e decomposição de NI3 I2(s) + NH4OH(l) → [NI3.NH3] (obtenção do tri-iodeto de nitrogênio/complexo de amônia) 8NI3.NH3(g) → 5N2(g) + 6NH4I(s) + 9I2(s) (decomposição do NI3) A reação é exotérmica pois o tri-iodeto nitrogênio é altamente explosivo e muito reativo, após a filtragem e secagem, o simples contato da substância com o papel já é o suficiente para causar a decomposição do material. Como a reação é exotérmica, o calor liberado sublima o iodo (forma o gás de coloração violeta). A explicação sobre a instabilidade do NI3 e do NI3.NH3 se deve pelo impedimento estereoquímico entre os átomos de iodo (que são elementos muito grandes), com o nitrogênio (que é um elemento pequeno). Desta forma, sua decomposição ocorrerá com uma energia de ativação muito baixa, ainda mais quando o produto desse rearranjo é o estável gás nitrogênio (N2). Portanto essa reação é termodinamicamente favorável. Questão 03. No experimento 6.2.2 seria preparada a amônia a partir de 8g de hidróxido de sódio e 11g de cloreto de amônio. Ao completar a reação, quanta amônia devia ser obtida? Pode expressar sua resposta em massa ou em quantidade de matéria. R => NaOH(aq) + NH4Cl(aq) = H2O(l) + NaCl(aq) + NH3(aq) Massa Molar Na – 22,98 Cl – 35,45 O – 15,99 N - 14,00 H - 1,00 H - 1 *4 = 4 NaOH = 39,99 g/mol NH4Cl = 53,45 g/mol Cálculo do Mol η = M/mm η NaOH = 8 / 39,99 = 0,20 mol η NH4Cl = 11 / 53,45 = 0,20 mol A quantidade de mol dos produtos é equivalente, dessa forma considera-se a mesma quantidade para o cálculo da massa dos reagentes. Calculo da Massa Molar do NH3 N – 14,0067 H – 3 * 1,00 = 3,00 NH3 = 17,0 g/mol Calculo da massa do NH3 (g) η = M/mm 0,20 = M/17,0 M = 17,0 * 0,20 MNH3= 3,4 g Questão 04. Qual seria o ácido mais forte, ácido fosfórico ou ácido nítrico? Inclua as estruturas desses ácidos em sua resposta. R => O ácido nítrico é o mais forte. Para medir a força dos oxiácidos, subtrai-se a quantidade de oxigênios pelo número de hidrogênios ionizáveis disponíveis no ácido (é evidente que há algumas exceções à regra), com isso tem-se que: HNO3 = 3 (n° de oxigênio) – 1 (n° de hidrogênio) = 2 (forte) H3PO4 = 4 (n° de oxigênio) – 3 (n° de hidrogênio) = 1 (moderado) Também é possível medir a força de um ácido através do grau de ionização, observe a fórmula: Em que ni é o número de moléculas ionizadas e n o número de moléculas dissolvidas, ao final dessa divisão, o resultado é multiplicado por 100, para obter uma porcentagem, e assim, podemos verificar a força do ácido. Desta forma, o grau de ionização do ácido nítrico é de 92%, fazendo com que seja um ácido forte, já o ácido fosfórico tem um grau de ionização de 27%, fazendo com que seja moderado. Estrutura do ácido nítrico (HNO3) Estrutura do ácido fosfórico (H3PO4)
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