Gabarito_Química_Módulo17_9ano

Prévia do material em texto

Verificando a corrosão do ferro
Material
 » 3 pregos
 » Água com sal
 » Água da torneira
 » 3 tubos de ensaio
 » Barbante
Procedimento
1. Coloque um pouco de água da torneira em um tubo de ensaio e a mistura de água e sal em 
outro. Os líquidos devem preencher cerca de metade do volume de cada tubo. Identifique os 
tubos com letras (A, B, C). O tubo C não deve conter líquido nenhum.
2. Corte o barbante em três pedaços de cerca de 10 cm e prenda-os a cada um dos pregos.
3. Coloque um prego em cada tubo de ensaio, deixando o barbante para fora.
4. Deixe em local seguro por 2 semanas.
Discussão
a) O que se percebe na superfície dos pregos em cada tubo ao final desse período?
A superfície de todos os pregos ficou enferrujada (oxidada).
b) Em que tubo a oxidação do ferro foi mais rápida?
No tubo de água com sal (B).
ATIVIDADE PRÁTICA
Professor, esta atividade permite que os alunos observem e comprovem a oxidação do ferro em diferentes situações.
PRATICANDO O APRENDIZADO
1 O que é número de oxidação?
Número de oxidação (Nox) pode ser definido como a carga real de um 
íon ou uma carga hipotética definida a partir de algumas regras.
2 Qual é o Nox de um átomo em uma substância simples?
Zero.
3 Qual é o Nox de um átomo em um íon monoatômico?
Igual à sua carga.
4 Qual é o Nox mais comum do hidrogênio?
11.
5 Qual é o Nox mais comum do oxigênio?
22.
6 Qual é o Nox de um halogênio em compostos sem oxigênio?
21.
7 Quais são os Nox possíveis do ferro?
12 e 13.
8 Quais são os Nox possíveis do cobre?
11 e 12.
499
Q
U
ÍM
IC
A
 
»
 
M
Ó
D
U
LO
 
1
7
PH9_EF2_QUI_C3_495a502_M17.indd 499 4/23/18 11:37 AM
1 (Uninove-SP – Adaptada)
O manganês (Mn) tem papel importante em todos os or-
ganismos animais e vegetais. No organismo humano, o man-
ganês é um componente da enzima superóxido dismutase 
(SOD), responsável pela correta metabolização dos radicais 
livres nas mitocôndrias. A deficiência da SOD causa um au-
mento dos radicais livres.
A química do manganês é notável por ser um elemento 
que apresenta 11 números de oxidação, alguns bastante inco-
muns. As figuras mostram as cores do manganês em função 
de seu número de oxidação.
MnSO4 ∙ 7H2O
1
MnO2
3
KMnO4 (aq)
54
[Mn(SO4)2]
–
 , 
em meio ácido
2
K2MnO4 , 
em meio básico
R
e
p
ro
d
u
ç
ã
o
/U
n
in
o
v
e
 -
 M
e
d
ic
in
a
, 
2
0
1
6
.
(Química Nova na Escola, maio de 2012. Adaptado.)
Determine o número de oxidação do manganês nos 
exemplos de 1 a 5 mostrados na figura.
Exemplo 1: Nox Mn 5 12:
MnSO 7 H O
2
4
2
2
zero
?
1 2
123{{
Exemplo 2: Nox Mn 5 13:
2
1 2 2 52
1 2 2
{{{
[Mn(SO ) ]
Mn SO SO ( 3 2 2 1)
4 2
3
4
2
4
2
Exemplo 3: Nox Mn 5 14:
MnO
Mn O O
2
4 2 21 2 2
{ {{
Exemplo 4: Nox Mn 5 16:
K MnO
K K Mn O O O O
2 4
1 1 6 2 2 2 21 1 1 2 2 2 2
{ { { { { {{
Exemplo 5: Nox Mn 5 17:
KMnO
K Mn O O O O
4
1 7 2 2 2 21 1 2 2 2 2
{ { { { {{
APLICANDO O CONHECIMENTO
2 (FASM-SP – Adaptada) Compostos contendo íons dicro-
mato (Cr O )2 7
2– ou cromato (CrO )4
22 são tóxicos e carcino-
gênicos. O equilíbrio químico estabelecido entre esses 
íons em fase aquosa está representado na equação:
,
1 1
2 2 1Cr O H O 2CrO 2H2 7
2
(aq) 2 ( )
laranja
4
2
(aq) (aq)
amarelo
�
Soluções que contêm íons dicromato necessitam de 
tratamento prévio para serem descartadas diretamente 
no meio ambiente. Uma das etapas desse tratamento 
é a redução do íon dicromato para cromo (III).
Qual a variação do número de oxidação do cromo no 
processo de redução descrito no texto? Apresente os 
cálculos efetuados.
Uma das etapas deste tratamento é a redução do íon dicromato para 
cromo (III):
→
 →
2 2
1 1
5 51
2 2 2 2 2 2 2
{ { { { { { {{{Cr O (CrCrOOOOOOO) N Cr 6
Ou seja,
Cr Cr
2 7
2
x x 2 2 2 2 2 2 2
2
ox
6 reduziu para 3
Portanto, a variação do número de oxidação do cromo no processo de 
redução descrito no texto é de 16 para 13.
3 (UFPR – Adaptada) O amianto é o nome genérico para 
minerais asbestiformes, que foram utilizados em vários 
produtos comerciais, como isolamentos térmicos e acús-
ticos, telhas, gessos, etc. É um material constituído por 
feixes de fibras com grande flexibilidade e resistências 
química, térmica, elétrica e à tração. Os feixes de fibras 
produzem um pó muito fino que flutua no ar, facilmente 
inalado. Por isso, o amianto causa problemas respirató-
rios e doenças graves, como asbestose, que consiste em 
lesões do tecido pulmonar causadas pela acidez na ten-
tativa do organismo em dissolver as fibras, e diferentes 
tipos de câncer de pulmão. Apesar de proibido desde a 
década de 90 do século XX, empresas que produziram 
amianto têm até os dias de hoje que custear despesas 
médicas dos empregados devido à exposição ao amianto.
O silicato de fórmula Fe
x
Si8O22(OH)2 pertence à classe 
dos minerais asbestiformes. O silício (grupo do carbono) 
possui Nox máximo (14) e o Nox do ferro é 12. Qual o 
valor de x?
Cálculo do valor de x:
1 1 1 2 2 1
1 2 2 5
51
? ? ?
{{ { {
Fe Si O (OH)
2x 32 44 2 0
x 7
x
x ( 2)
8
8 ( 4 )
22
22 ( 2)
2
2 ( 2 1)
Veja, no Manual do Professor, o gabarito comentado das questões sinalizadas com asterisco.
1 2 3
54
500
Q
U
ÍM
IC
A
 
»
 
M
Ó
D
U
LO
 
1
7
PH9_EF2_QUI_C3_495a502_M17.indd 500 4/23/18 11:37 AM
4 (FASM-SP – Adaptada) A remoção de nitrogênio é um 
processo importante no tratamento de efluentes líqui-
dos industriais. Em processos convencionais de trata-
mento, uma das etapas de remoção de nitrogênio é a 
desnitrificação, cuja equação global está representada 
a seguir:
→1 1 1 1
2 26NO 5CH OH 3N 5CO 7H O 6 OH3 3 2 2 2 
Determine o número de oxidação do nitrogênio nas 
espécies envolvidas na desnitrificação.
Determinação do número de oxidação do nitrogênio:
2 2
2 2
   
→
⇒ ⇒
⇒ ≡ ⇒
=
6 NO 5 CH OH 3 N 5 CO 7 H O 6 OH
NO NOOO  N (N) 5
N N N N (N) 0
3 3 2 2 2
3
x 2 2 2 1
ox
2 ox
1 1 1 1
51
5
2 2 2 2
5 (UFTM-MG – Adaptada) Na figura está representado 
o ciclo global do nitrogênio, principal componente da 
atmosfera terrestre. O nitrogênio liga-se facilmente a 
diversos outros elementos químicos, resultando em 
diferentes compostos encontrados na natureza.
Fixação
industrial
Fixação biológica
por leguminosas
e cianobactérias
Plantas não fixadoras
de nitrogênio
Alimentação
e excreção animal
Nitrogênio (N
2
)
gasoso no ar
Nitratos
(NO2
3
)
Sais de amônio
(NH1
4
)
Fertilizantes
nitrogenados
Cultivares
não leguminosos
Alimentação
e excreção animal
Desnitrificação
Bactérias no solo
Bactérias no solo
Adubo
Fixação
atmosférica
Relâmpago
(Química Nova na Escola, novembro de 2003.)
A partir de conceitos de Nox, explique a alteração que 
ocorre com a substância NH4
1 devido à ação de bacté-
rias no solo.
As alterações que ocorrem com todas as espécies de nitrogênio 
podem ser representadas por:
 →
1 2
2 1
NH NO
3 5
4
oxidação da amônia
o número de oxidação do N aumenta 3
Na desnitrificação, teremos:
2
2
 →NO N
5 0
3
redução do NO
o número de oxidação do Ndiminui 2
3
1
6 A produção do ácido nítrico (HNO3) pode ocorrer a par-
tir da reação da amônia (NH3) com o oxigênio do ar. 
Apresente a variação do número de oxidação do átomo 
de nitrogênio na conversão de amônia em ácido nítrico.
Reagentes
E
a
Progresso da reação
Produto
E
n
e
rg
ia
 p
o
te
n
c
ia
l
NH HNO
3 5
3
se transforma em
3
oxidação
 →
 →2 1
7 (Udesc – Adaptada) O peróxido de hidrogênio, H2O2, 
pode ser usado por células do sistema imune animal 
como mecanismo de defesa.
a) Indique o número de oxidação do oxigênio no peró-
xido de hidrogênio.
Teremos:
1 2 2 1
H O
1 1 1 1
H O O H
2 2
b) Qual é a distribuição eletrônica do oxigênio (Z 5 8) 
nas camadas e nos subníveis?
8O 5 1s
2 2s2 2p4 (distribuição por subcamadas) e K 5 2, L 5 6 
(distribuição por camadas).
8 (Udesc) O dicromato de potássio (K2Cr2O7) é um pode-
roso agente oxidante utilizado para a determinaçãodo 
teor de carbono orgânico do solo. A reação de oxidação 
é a seguinte:
2 K2Cr2O7 1 3 CH2O 1 16 H
1 → 4 Cr31 1 3 CO2 1 11 H2O 1 4 K
1
Qual o Nox do cromo e o Nox do carbono nos compostos 
reagentes e nos compostos produzidos?
K2Cr2O7 → Cr (Nox 5 16)
CH2O → C (Nox 5 zero)
Cr31 → Cr (Nox 5 13)
CO2 → C (Nox 5 14)
R
e
p
ro
d
u
ç
ã
o
/U
F
T
M
, 
2
0
1
2
.
R
e
p
ro
d
u
ç
ã
o
/U
F
T
M
, 
2
0
1
2
.
501
Q
U
ÍM
IC
A
 
»
 
M
Ó
D
U
LO
 
1
7
PH9_EF2_QUI_C3_495a502_M17.indd 501 4/23/18 11:37 AM
O prego vai enferrujar, apenas, 
a) no tubo 1.
b) no tubo 2.
c) no tubo 3.
d) nos tubos 1 e 2.
e) nos tubos 2 e 3.
3 (Uema) Leia a notícia que trata do transporte e da ex-
pansão do manganês:
A VLI, empresa especializada em operações logísticas, 
além de incentivar por meio do projeto “Trilhos Culturais 
2 Jovens multiplicadores” a difusão de diversos conheci-
mentos em comunidades que ficam às margens das linhas 
férreas brasileiras, a promoção e a participação social em 
ações educativas, incluiu em suas atividades o transporte 
de manganês, pelo corredor Centro Norte. Este metal apre-
senta vários estados de oxidação em diferentes espécies, 
como por exemplo, MnCO3, MnF3 , K3MnO4 e MnO4
22.
O manganês é transportado da cidade paraense, Ma-
rabá, até o porto do Itaqui, passando pela estrada de ferro 
Carajás, e segue em navios para outras cidades do litoral bra-
sileiro, como também para a Europa, Ásia e Estados Unidos.
Jornal O Estado do Maranhão.
Os números de oxidação do manganês nas espécies 
relacionadas, no texto, respectivamente, são 
a) 12, 13, 15 e 16.
b) 12, 15, 13 e 16.
c) 12, 16, 13 e 15.
d) 12, 13, 16 e 15.
e) 12, 15, 16 e 13.
4 (Ifsul-RS) A chuva ácida ocorre quando existe na atmos-
fera uma alta concentração de óxidos de enxofre (SO2) 
e óxidos de nitrogênio (NO, NO2, N2O5) que, quando em 
contato com a água em forma de vapor, formam ácidos 
como o HNO3 e H2SO4.
Os Nox do nitrogênio e do enxofre, nestes ácidos, são, 
respectivamente 
a) 15 e 16.
b) 15 e 14.
c) 13 e 16.
d) 16 e 14.
e ) 13 e 14.
1 (Enem – Adaptada) A aplicação excessiva de ferti-
lizantes nitrogenados na agricultura pode acarre-
tar alterações no solo e na água pelo acúmulo de 
compostos nitrogenados, principalmente a forma 
mais oxidada, favorecendo a proliferação de algas e 
plantas aquáticas e alterando o ciclo do nitrogênio, 
representado no esquema. A espécie nitrogenada 
mais oxidada tem sua quantidade controlada por 
ação de microrganismos que promovem a reação 
de redução dessa espécie, no processo denominado 
desnitrificação.
N2
NH3
NH4
1
NO3
2
NO2
2
I
III
IV
V
Em qual das etapas há maior variação de Nox? 
a) I
b) II
c) III
d) IV
e) V
2 (UPE) Analise a seguinte imagem:
Água
Ar
Tubo 1 Tubo 2 Tubo 3
Óleo
Sílica gel
(Desumidificador)
(Disponível em: <www.seara.ufc.br/sugestoes/quimica/quimica003.htm>. Adaptado.)
DESENVOLVENDO HABILIDADES
II
R
e
p
ro
d
u
ç
ã
o
/U
P
E
, 
2
0
1
7.
Veja, no Manual do Professor, o gabarito comentado das questões sinalizadas com asterisco.
502
Q
U
ÍM
IC
A
 
»
 
M
Ó
D
U
LO
 
1
7
PH9_EF2_QUI_C3_495a502_M17.indd 502 4/23/18 11:37 AM