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Entrega presencial no 03/03/2022 até as 14:00 horas (questões resolvidas a caneta e identificada com nome do discente); vale cinco pontos. Universidade Do Estado Do Pará Campus XVIII – Cametá (Curso de Licenciatura em Química/2021) Disciplina: Química do Meio Ambiente II Prof. Robson Sousa; Email: paulo.sousa@uepa.br Discente: 1 – Ao se adicionar ácido acético (CH3COOH) em uma solução aquosa de pH = 3,8, o percentual de ácido acético ionizado será de aproximadamente. Dados: pKa (CH3COOH) = 4,7; 100,9 = 7,94. (a) 9% (b) 13% (c) 27% (d) 38% (e) 47% 2 – Para uma amostra de determinado possui pH = 3,80, as concentrações de H expressas em quantidade de matéria/volume, são, respectivamente. Dados: Kw =1,0x10-14; log1,6 = 0,20. (A) 1,6 x 10-4 e 6,2 x 10-11 (B) 5,0 x 10-4 e 1,0 x 10-3 (C) 1,6 x 10-4 e 5,0 x 10-4 (D) 1,7 x 10-5 e 1,7 x 10-9 (E) 1,6 x 10-4 e 5,0 x 10-8 3 – Considere a reação: H2O2 (aq) + 3 I − (aq) + 2 H+ (aq) → I3 − (aq) + 2 H2O (aq) Sabendo que a velocidade de consumo de I− = 0,009 mol.dm–3.s–1, a velocidade de produção (em mol.dm–3.s–1 ) de H2O será igual a: (A) 0,027 (B) 0,018 (C) 0,0135 (D) 0,009 (E) 0,006 4 – A solução tampão mais importante do sangue é formada principalmente pelos íons hidrogenocarbonato e hidrônio, em equilíbrio com água e dióxido de carbono: H3O + (aq) + HCO3 − (aq) ⇌ 2H2O (𝑙) + CO2 (g) A expressão da constante de equilíbrio em função das concentrações molares (Kc) para essa reação química é (a) Kc = [H3O +][HCO3 −] [CO2] (b) Kc = [CO2] [H3O +][HCO3 −] (c) Kc = [H2O] 2[CO2] [H3O +][HCO3 −] (d) Kc = 2[H2O][CO2] [H3O +][HCO3 −] (e) Kc = [H3O +][HCO3 −] [H2O] 2[CO2] 5 – 100 mL de água destilada foram adicionados a 25mL de uma solução de NaOH 5M. Em seguida foram retirados 50mL da solução obtida e a ela acrescentados 100mL de água destilada. A normalidade da solução final será aproximadamente: (A) 1,05. (B) 0,85. (C) 0,63. (D) 0,50. (E) 0,33. mailto:paulo.sousa@uepa.br Entrega presencial no 03/03/2022 até as 14:00 horas (questões resolvidas a caneta e identificada com nome do discente); vale cinco pontos. 6 – A análise físico-química de uma amostra da água coletada de um poço artesiano indicou, entre outros parâmetros, a concentração de íons hidrônio igual a 1,5x10-3 molL-1. Então essa água pode ser considerada: Dados: log2 = 0,301; log3 = 0,477. (A) muito ácida devido ao pH ser menor que 3. (B) ligeiramente ácida devido ao pH ser menor que 1,5. (C) muito alcalina devido ao pOH ser igual a 1,5x10-11. (D) ligeiramente alcalina devido ao pH ser igual a 10-3. (E) praticamente neutra em razão de o pOH ser igual ao pH. 7 – Dispõe-se em estoque de um frasco contendo HC2H3O2 concentrado (massa molar 60,05 g·mol-1, densidade 1,05 g·cm-3 e % p/p 99,5) e deseja-se preparar 1 litro de solução 0,1N desse ácido. O volume, em mL, do ácido concentrado que deve ser utilizado no preparo dessa solução é: (A) 5,75. (B) 8,55. (C) 16,65. (D) 27,50. (E) 36,75. 8 – O estudo cinético da reação entre o benzaldeído com os íons cianeto (como catalisador), a 50 °C, foi avaliado pelo método das velocidades iniciais, conforme demonstram os dados experimentais descritos na seguinte tabela: experimento Concentração inicial (mol/L) Velocidade inicial (mol/L.s) 1 0,500 0,500 1,00x10-4 2 1,00 0,500 4,00x10-4 3 1,00 1,00 7,98x10-4 A reação é descrita como: 2 𝐶6𝐻5𝐶𝐻𝑂 (𝑎𝑞) 𝐶𝑁− → 𝐶6𝐻5𝐶𝐻(𝑂𝐻)𝐶𝑂𝐶6𝐻5 (𝑎𝑞) Considerando o exposto, assinale a alternativa que apresenta corretamente a expressão da velociadde da reação (v) e a ordem global da reaçaõ, respectivamente. Apresente os cálculos. (a) 𝑣 = 𝑘[𝐶6𝐻5𝐶𝐻𝑂] 2 (b) 𝑣 = 𝑘[𝐶6𝐻5𝐶𝐻𝑂][𝐶𝑁 −]; 2 (c) 𝑣 = 𝑘[𝐶6𝐻5𝐶𝐻𝑂] 2[𝐶𝑁−]2; 4 (d) 𝑣 = 𝑘[𝐶6𝐻5𝐶𝐻𝑂][𝐶𝑁 −]2; 3 (e) 𝑣 = 𝑘[𝐶6𝐻5𝐶𝐻𝑂] 2[𝐶𝑁−]; 3 9 – O dióxido de cloro, ClO2, é um forte oxidante e como tal é muito usado no tratamento de águas e no branqueamento do papel. Assim, com uma massa de 1Kg de dióxido de cloro, ClO2, quantos litros de água podem ser tratados, para que a solução final fique com uma concentração de 0,01 ppm de ClO2? Resposta: 108 L. 10 – Qual o volume, em mL, que deve ser retirado de álcool 99,3° INPM para preparar 250 mL de uma solução hidroalcoólica 70° INPM? Resposta: 𝑽𝟏 = 176,23 𝑚𝐿. Entrega presencial no 03/03/2022 até as 14:00 horas (questões resolvidas a caneta e identificada com nome do discente); vale cinco pontos. 11 – Uma solução de de amônia em água é chamada de “hidróxido de amônio” devido ao equilíbrio: 𝐍𝐇𝟑⏟ 𝐚𝐦ô𝐧𝐢𝐚 + 𝐇𝟐𝐎 ⇌ 𝐍𝐇𝟒 + ⏟ 𝐚𝐦ô𝐧𝐢𝐨 + 𝐇𝐎−⏟ 𝐡𝐢𝐝𝐝𝐫ó𝐱𝐢𝐝𝐨 A massa específica do hidróxido de amônio concentrado, que contém 28% m/m de NH3, é 0,899 g/mL. Que volume desse reagente deve ser diluído para preparar 250,0 mL de uma solução de NH3 0,15 molL-1? Resposta: 𝑽𝟏 = 2,53 𝑚𝐿. 12 – Que massa de hidrogenossulfato de sódio anidro você deveria medir para obter cerca de 0,20 mol de NaHSO4? [Resposta: cerca de 24 g] 13 – Suponha que você dissolveu 10,0 g de açúcar de cana em água até completar 200 mL de solução, o que poderíamos ter feito (com menos precisão) se quiséssemos preparar uma limonada, e gostaria de relatar sua concentração. O açúcar de cana é a sacarose (C12H22O11), massa molar 342 g·mol-1. Qual é a concentração molar da sacarose na solução resultante? Resposta: 𝑪 = 0,146 𝑀. 14 – Soluções muito diluídas de CuSO4 são usadas no controle de algas em tanques de produção de peixes em cativeiro. Suponha que você está investigando a concentração ótima para o controle de algas sem prejuízo aos peixes. Você precisa preparar 250 mL de uma solução de CuSO4(aq) aproximadamente 0,0380 m usando sulfato de cobre (II) penta-hidratado, CuSO4·5H2O. Que massa de sólido é necessária? Resposta: Você precisa de aproximadamente 2,37 g de sulfato de cobre(II) penta-hidratado. 15 – Uma solução de hidróxido de sódio é usada na reciclagem de papel. Ela induz o aumento de volume das fibras, permitindo a eliminação da tinta. Suponha que você trabalhe no laboratório de uma companhia de celulose e investiga como as fibras do material são afetadas por soluções de hidróxido de sódio de diferentes concentrações. Você precisa preparar 250 mL de uma solução 1,25x10-3 de NaOH(aq) e usar uma solução-estoque de concentração 0,0270 m de NaOH(aq). Que volume da solução-estoque será necessário? Resposta: Vinicial = 11,6 mL. 16 – Suponha que você esteja em uma loja que só venda tinta em litros. Você sabe que precisa de 1,7 qt de uma tinta específica. A que volume isso corresponde em litros? Dado: 1 qt = 0,9463525 L. Resposta: V = 1,6 L. 17 – Uma solução 0,250 M de HF tem [H3O+] = 9,20×10-3. Portanto, o valor do Ka desse ácido é aproximadamente. (A) 3,38×10-5. (B) 2,50×10-1. (C) 3,51×10-4. (D) 9,20×10-3. (E) 2,32×10-1. Entrega presencial no 03/03/2022 até as 14:00 horas (questões resolvidas a caneta e identificada com nome do discente); vale cinco pontos. 18 – Considere a reação: 𝟒 𝐍𝐎𝟐(𝐠) + 𝐎𝟐 (𝐠) → 𝟐𝐍𝟐𝐎𝟓 (𝐠) Suponha que, em um dado momento durante a reação, o oxigênio molecular reage à velocidade de 0,024 M/s. (a) Qual é a velocidade de formação do N2O5? (b) Qual é a velocidade de reação do NO2? Solução 𝑉𝑁2𝑂5 = − 1 4 ∆[𝑁2𝑂5] ∆𝑡 = − 1 2 ∆[𝑂2] ∆𝑡 = 1 2 ∆[𝑁2𝑂5] ∆𝑡 ∆[𝑂2] ∆𝑡 = − 0,024 𝑀 𝑠 − ∆[𝑂2] ∆𝑡 = 1 2 ∆[𝑁2𝑂5] ∆𝑡 ∆[𝑁2𝑂5] ∆𝑡 = −2(− 0,024 𝑀 𝑠 ) ∆[𝑁2𝑂5] ∆𝑡 = 0,048𝑀 𝑠 (b) − 1 4 ∆[𝑁𝑂2] ∆𝑡 = − 1 2 ∆[𝑂2] ∆𝑡 ∆[𝑂2] ∆𝑡 = − 0,024 𝑀 𝑠 ∆[𝑁𝑂2] ∆𝑡 = 4 (− 0,024 𝑀 𝑠 ) ∆[𝑁𝑂2] ∆𝑡 = −0,096 𝑀/𝑠) 19 – Considere a reação dada abaixo, determine a ordem global da reação, e a constante de velocidade. 𝟐 𝐍𝐎 (𝐠) + 𝟐𝐇𝟐(𝐠) → 𝐍𝟐(𝐠) + 𝟐𝐇𝟐𝐎 (𝒍) Concentração Inicial (molL-1) Velocidade Inicial de formação do N2 (molL-1s-1) [NO] [H2] 0,40x10-40,30x10-4 1,0x10-8 0,40x10-4 0,60x10-4 2,0x10-8 0,80x10-4 0,60x10-4 8,0x10-8 Solução 𝑃𝑎𝑟𝑎 𝑜 NO: 𝑉3 𝑉2 = 𝑘[CO]2 𝑛 𝑘[CO]1 𝑛 = 8𝑥10−8 Mol L−1s−1 2𝑥10−8 𝑀𝑜𝑙 𝐿−1𝑠−1 = 𝑘(0,8𝑥10−4 𝑀𝑜𝑙 𝐿−1)𝑛 𝑘(0,4𝑥10−4 𝑀𝑜𝑙 𝐿−1)𝑛 4 = 2𝑛 log4 = log2𝑛 log4 = 𝑛log2 Entrega presencial no 03/03/2022 até as 14:00 horas (questões resolvidas a caneta e identificada com nome do discente); vale cinco pontos. 𝑛 = 𝑙𝑜𝑔0,602 𝑙𝑜𝑔0,301 = 2 𝑛 = 2 𝑃𝑎𝑟𝑎 𝑜 H2 ∶ 𝑉3 𝑉2 = 𝑘[H2]2 𝑛 𝑘[H2]1 𝑛 = 2𝑥10−8 𝑀𝑜𝑙 𝐿−1𝑠−1 1𝑥10−8 𝑀𝑜𝑙 𝐿−1𝑠−1 = 𝑘(0,6𝑥10−4 𝑀𝑜𝑙 𝐿−1)𝑛 𝑘(0,3𝑥10−4 𝑀𝑜𝑙 𝐿−1)𝑛 2 = 2𝑛 log2 = log2𝑛 log2 = 𝑛log2 𝑛 = 𝑙𝑜𝑔0,301 𝑙𝑜𝑔0,301 = 1 𝑛 = 2 𝑣 = 𝑘[𝑁𝑂]2[H2] 𝑘 = 𝑣 [𝑁𝑂]2[H2] 𝑘 = 1𝑥10−8 Mol L−1s−1 (0,4𝑥10−4)2(0,3𝑥10−4) k = 2,08x105 M−1s−1 20 – A tabela abaixo ilustra os valores experimental da reação entre o dióxido de nitrogênio e o monóxido de carbono: 𝐍𝐎𝟐 (𝐠) + 𝐂𝐎 (𝐠) → 𝐍𝐎(𝐠) + 𝐂𝐎𝟐 (𝐠) A partir desses dados, determine: (a) a lei de velocidade da reação (b) a constante de velocidade (k) para a reação. [𝐍𝐎𝟐] (M) [𝐂𝐎] (M) Velocidade Inicial (Ms-1) 0,10 0,10 0,0021 0,20 0,10 0,0082 0,20 0,20 0,0083 0,40 0,10 0,033 Resposta: (a) – Confirmando matematicamente 𝑉2 𝑉1 = 𝑘[𝑁𝑂2]2 𝑛 𝑘[𝑁𝑂2]1 𝑛 = 0,0082 M 𝑠−1 0,0081 𝑀 𝑠−1 = 𝑘(0,20 M)𝑛 𝑘(0,10 𝑀)𝑛 3,9 = 2𝑛 log3,9 = log2𝑛 log3,9 = 𝑛log2 𝑛 = 𝑙𝑜𝑔3,9 𝑙𝑜𝑔2 𝑛 ≅ 2 Para [CO] 𝑉3 𝑉2 = 𝑘[CO]2 𝑛 𝑘[CO]1 𝑛 = 0,0083 M 𝑠−1 0,0082 𝑀 𝑠−1 = 𝑘(0,20 M)𝑛 𝑘(0,10 𝑀)𝑛 1,01 = 2𝑛 Entrega presencial no 03/03/2022 até as 14:00 horas (questões resolvidas a caneta e identificada com nome do discente); vale cinco pontos. log1,01 = log2𝑛 log1,01 = 𝑛log2 𝑛 = 𝑙𝑜𝑔1,01 𝑙𝑜𝑔2 = 0 𝑛 = 0 Resposta: (b) 𝑣 = 𝑘[NO2] 2 𝑘 = 𝑣 [NO2]2 𝑘 = 0,0021 𝑀 𝑠−1 [0,10 𝑀]2 𝑘 = 0,21 𝑀−1𝑠−1