Lista 2 Quimica

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE - UFCG
CENTRO DE ENGENHARIA ELÉTRICA E INFORMÁTICA - CEEI
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA - DEE
CURSO DE GRADUAÇÃO EM ENGENHARIA ELÉTRICA
DISCIPLINA: QUÍMICA
LUÍS ANTÔNIO ACCIOLLY DA SILVA
2º LISTA DE QUÍMICA
Professor: Antônio Carlos Brandão De Araújo
Turma: 02
Matrícula: 121110206
CAMPINA GRANDE - PARAÍBA
MAIO - 2022
Pergunta em inglês: 5.33 - Suppose you had a 3.15-L sample of neon gas at 21°C
and a pressure of 0.951 atm. What would be the volume of this gas if the pressure
were increased to 1.292 atm while the temperature remained constant?
Pergunta traduzida: 5.33 - Suponha que você tenha uma amostra de 3,15L de gás
neon a 21 ºC a uma pressão de 0,951 atm. O que seria o volume deste gás, se a
pressão fosse aumentada para 1,292 atm e a temperatura permanece constante?
Resposta: ((p1*v1)/t1)=((p2*v2)/t2) -> ((3,15*0,951)/1,1292)=2,3186L.
Pergunta em inglês: 5.39 - A sample of nitrogen gas at 18°C and 760 mmHg has a
volume of 3.92 mL. What is the volume at 0°C and 1 atm of pressure?
Pergunta traduzida: 5.39 - Uma amostra de gás nitrogênio a 18 ºC e 760mmHg
tem um volume de 3,92ml. Qual é o volume a 0 ºC e 1 atm de pressão?
Resposta: ((p1*v1)/t1)=((p2*v2)/t2) -> 3,92*(273k/291k)= 3,6775ml.
Pergunta em inglês: 5.49 - Starting from the ideal gas law, prove that the volume of
a mole of gas is inversely proportional to the pressure at constant temperature
(Boyle’s law).
Pergunta traduzida: 5.49 - A partir da lei dos gases ideais, prove que o volume de
um mol de gás é inversamente proporcional à pressão na constante temperatura
(Boyle).
Resposta: PV = nRT -> V = (nRT)/P -> Temperatura e mols constante temos: V =
(R(1/P)).
Pergunta em inglês: 5.57 - What is the density of ammonia gas, NH3, at 31°C and
751 mmHg? Obtain the density in grams per liter.
Pergunta traduzida: 5.57 - Qual a densidade de gás amônia, NH3, a 31ºC e
751mmHg? Obter a densidade em g/l.
Resposta: n = (P x V) / (R x T) -> ((751/760atm)*1L)/((0,8206L*atm/kmol)*304K) =
0,675g/l.
Pergunta em inglês: 5.65 - Ammonium chloride, NH4Cl, is a white solid. When
heated to 325°C, it gives a vapor that is a mixture of ammonia and hydrogen
chloride.
Suppose someone contends that the vapor consists of NH4Cl molecules rather than
a mixture of NH3 and HCl. Could you decide between these alternative views on the
basis of gas density measurements? Explain.
Pergunta traduzida: 5.65 - Cloreto de amônio, NH4Cl, é um sólido branco. Quando
aquecido a 325o C, dá um vapor que é uma mistura de amônia e cloreto de
hidrogênio. Suponha que alguém pede que o vapor consista de NH4Cl em vez de
uma mistura de NH3 e HCl. Você poderia decidir entre esses pontos de vista
alternativos, com base em densidade do gás medidas?
Resposta: A densidade de um gás depende, a uma certa temperatura e pressão,
do peso molecular. Deste modo, a mesma temperatura e pressão, a densidade do
gás de NH4CL seria maior do que a de uma mistura de NH3 e HCL, pois o peso
molecular médio deles seria menor que o de NH4CL.
Pergunta em inglês: 5.67 - Calcium carbide reacts with water to produce acetylene
gas, C2H2.
Calculate the volume (in liters) of acetylene produced at 26°C and 684 mmHg from
0.050 mol CaC2 and excess H2O.
Pergunta traduzida: 5.67 - O carbureto de cálcio reage com água para produzir
acetileno gás, C2H2. Calcule o volume em litros do acetileno produzido a 26 ºC e
684mmHg de 0,50mol CaC2 e H2O em excesso.
Resposta: V = 0,05*0,08206*299/684/760 = 1,3631077L.
Pergunta em inglês: 5.71 - Urea, NH2CONH2, is a nitrogen fertilizer that is
manufactured from ammonia and carbon dioxide.
What volume of ammonia at 25°C and 3.00 atm is needed to produce 908 g (2 lb) of
urea?
Pergunta traduzida: 5.71 - Uréia, NH2CONH2, é um fertilizante de nitrogênio que é
fabricado a partir da amônia e dióxido de carbono. Qual o volume da amônia a 25 ºC
e 3 atm é necessário para produzir 908g de ureia?
Resposta: 908g de ureia = 30,23 mols de ureia, logo temos: V =
(30,23*0,08206*298)/3 = 246,4135L.
Pergunta em inglês: 5.75 - Calculate the total pressure (in atm) of a mixture of
0.0200 mol of helium, He, and 0.0100 mol of hydrogen, H2, in a 2.50-L flask at 10°C.
Assume ideal gas behavior.
Pergunta traduzida: 5.75 - Calcule a pressão total em atm de uma mistura de 0,02
mol de hélio e 0,01 mol de hidrogênio H2 em um balão de 2,5 L a 10o C. Assuma o
comportamento de gás ideal.
Resposta: Pressão Hélio -> 0,02*0,08206*283/2,5 = 0,18578
Pressão Hidrogênio -> 0,01*0,08206*283/2,5 = 0,09289
Pressão total = 0,27867 atm.
Pergunta em inglês: 5.81 - Formic acid, HCHO2, is a convenient source of small
quantities of carbon monoxide. When warmed with sulfuric acid, formic acid
decomposes to give CO gas.
If 3.85 L of carbon monoxide was collected over water at 25°C and 689 mmHg, how
many grams of formic acid were consumed?
Pergunta traduzida: 5.81 - O ácido fórmico, HCHO2, é uma fonte conveniente de
pequenas quantidades de monóxido de carbono. Quando aquecido com ácido
sulfúrico, o ácido fórmico se decompõe em gás CO. Se 3,85L de monóxido de
carbono foi recolhido através de água a 25 ºC e 689 mmHg, quantos gramas de
ácido fórmico foram consumidos?
Resposta: Pressão monóxido de carbono = Pressão total - Pressão da água, logo
temos: 689 - 23,8 = 665. (665/760 atm)(3.5l)/(0.08206 L x atm / K x mol) (298K)
= 0.138 mol CO. 0.138 mol CO x (1 mol HCHO2 / 1 mol CO) x (46.03 g HCHO2 / 1
mol HCHO2) = 6.34 g HCHO2.
Pergunta em inglês: 5.95 - Calculate the pressure of ethanol vapor, C2H5OH(g), at
82.0°C if 1.000 mol C2H5OH(g) occupies 30.00 L. Use the van der Waals equation
(see Table 5.7 for data). Compare with the result from the ideal gas law.
Pergunta traduzida: 5.95 - Calcule a pressão de vapor de etanol C2H5OH(g), em
82 ºC se 1 mol de C2H5OH ocupa 30L. Use a equação de Van der Waals. Compare
o resultado com a lei dos gases ideais.
Resposta: P = 0,08206*355/30 = 0,971atm
Pergunta em inglês: 6.41 - The process of dissolving ammonium nitrate, NH4NO3,
in water is an endothermic process. What is the sign of q? If you were to add some
ammonium nitrate to water in a flask, would you expect the flask to feel warm or
cool?
Pergunta traduzida: 6.41 - O processo de dissolução de nitrato de amônio,
NH4NO3, em água é um processo endotérmico. Qual o sinal de “q”? Se você fosse
adicionar um pouco de nitrato de amônio com água num balão, o frasco esquentaria
ou esfriaria?
Resposta: "q" seria positivo e o balão ficará mais frio.
Pergunta em inglês: 6.43 - Nitric acid, a source of many nitrogen compounds, is
produced from nitrogen dioxide. An old process for making nitrogen dioxide
employed nitrogen and oxygen.
The reaction absorbs 66.2 kJ of heat per 2 mol NO2 produced. Is the reaction
endothermic or exothermic? What is the value of q?
Pergunta traduzida: 6.43 - Ácido nítrico, uma fonte de muitos compostos de
nitrogênio, é produzida a partir de dióxido de nitrogênio. É um processo antigo para
obter dióxido de nitrogênio e oxigênio. A reação absorve 66,2kJ de calor por 2 NO2
mol produzidos. É endotérmica ou exotérmica? Qual o sinal de “q”?
Resposta: A reação absorve 66,2KJ de calor por 2 mol de NO2, sendo assim
endotérmica. O “q” seria positivo.
Pergunta em inglês: 6.45 - When 1 mol of iron metal reacts with hydrochloric acid
at constant temperature and pressure to produce hydrogen gas and aqueous iron(II)
chloride, 89.1 kJ of heat evolves. Write a thermochemical equation for this reaction.
Pergunta traduzida: 6.45 - Quando 1 mol de ferro metal reage com ácido clorídrico
a temperatura e pressão para produzir gás hidrogênio constante e cloreto de ferro
aquoso ii, de 89,1kJ evolui de calor. Escreva a equação termoquímica para essa
reação.
Resposta: 2Fe(s) + 6HCl(aq) -> 2 FeCl3(aq) + 3H2(g). Delta H = 2 x (-89,1kJ) =
-178,2 kJ.
Pergunta em inglês: 6.51 - Colorless nitric oxide, NO, combines with oxygen to
form nitrogen dioxide, NO2, a brown gas.
What is the enthalpy change per gram of nitric oxide?
Perguntatraduzida: 6.51 - O óxido nítrico incolor, NO, combina-se com o oxigênio
para formar dióxido de nitrogênio, NO2, um gás marrom. Qual é a variação de
entalpia por grama de óxido nítrico?
Resposta: mm de NO = 30g/mol. Já que 2 mol de NO = -114KJ, KJ/g = -114/2*30 =
-1.9KJ/g.
Pergunta em inglês: 6.57 - You wish to heat water to make coffee. How much heat
(in joules) must be used to raise the temperature of 0.180 kg of tap water (enough
for one cup of coffee) from 19°C to 96°C (near the ideal brewing temperature)?
Assume the specific heat is that of pure water, 4.18 J/(g . °C).
Pergunta traduzida: 6.57 - Você deseja aquecer a água para fazer café . Quanto
calor em joule deve ser usado para elevar a temperatura de 0,180kg de água da
torneira (o suficiente para uma xicara de café), de 19o C para 96o C? Suponha que o
calor específico da água pura é 4,18J/g x o C.
Resposta: Q = mCΔT -> Q = 180*4,18*(96-19) = 57934,8J.
Pergunta em inglês: 6.63 - A sample of ethanol, C2H5OH, weighing 2.84 g was
burned in an excess of oxygen in a bomb calorimeter. The temperature of the
calorimeter rose from 25.00°C to 33.73°C. If the heat capacity of the calorimeter and
contents was 9.63 kJ/°C, what is the value of q for burning 1 mol of ethanol at
constant volume and 25.00°C? The reaction is
Pergunta traduzida: 6.63 - Uma amostra de etanol, C2H5OH, pesando 2,84 g foi
queimada em excesso de oxigênio em um calorímetro bomba. A temperatura do
calorímetro subiu de 25,00°C para 33,73°C. Se a capacidade calorífica do
calorímetro e do conteúdo for 9,63 kJ/°C, qual é o valor de “q” para queimar 1 mol
de etanol a volume constante e 25,00°C.
Resposta: 9,63*(33,73-25) = +84,069KJ. 1mol C2H5OH x (46.07g C2H5OH/ 1 mol
C2H5OH) x (-84.069kJ /2.84g C2H5OH) = -1363.75kJ/mol de C2H5OH.
Pergunta em inglês: 6.69 - Compounds with carbon–carbon double bonds, such as
ethylene, C2H4, add hydrogen in a reaction called hydrogenation.
Calculate the enthalpy change for this reaction, using the following combustion data:
Pergunta traduzida: 6.69 - Os compostos com duplas ligações carbono – carbono,
como o etileno, C2H4, adicionam hidrogênio numa reação chamada de
hidrogenação. Calcule a variação de entalpia para essa reação, utilizando esses
dados de combustão.
Resposta: Inverte a linha dois e soma-se as equações, temos:
C2H4 + H2 -> C2H6 ΔH = -137kJ.
Pergunta em inglês: 6.73 - Hydrogen sulfide gas is a poisonous gas with the odor
of rotten eggs. It occurs in natural gas and is produced during the decay of organic
matter, which contains sulfur. The gas burns in oxygen as follows:
Calculate the standard enthalpy change for this reaction using standard enthalpies of
formation.
Pergunta traduzida: 6.73 - O gás sulfeto de hidrogênio é um gás venenoso com
odor de ovo podre. Ele ocorre em gás natural e é produzido durante a
decomposição da matéria orgânica que tem enxofre. Ele reage com oxigênio.
Calcule a variação de entalpia padrão para essa reação usando as entalpias de
formação.
Resposta: ΔH = (2(-285.8) + 2(-296.8)) – (2(-20.50) + 3(0)) = -1124kJ.
Pergunta em inglês: 6.77 - Hydrogen chloride gas dissolves in water to form
hydrochloric acid (an ionic solution).
Find H° for the above reaction. The data are given in Table 6.2.
Pergunta traduzida: 6.77 - Gás cloreto de hidrogênio se dissolve em água para
formar ácido clorídrico de uma solução iônica. Encontre H para a reação dita.
Resposta: ΔH = ((0) + (-167.2)) – (-92.31) = -74.9kJ.
Pergunta em inglês: 8.25 - Suppose that the Pauli exclusion principle were “No
more than two electrons can have the same four quantum numbers.” What would be
the electron configurations of the ground states for the first six elements of the
periodic table, assuming that, except for the Pauli principle, the usual building-up
principle holds?
Pergunta traduzida: 8.25 - Suponha que o princípio de exclusão de Pauling era
“Não mais de 2 elétrons podem ter os mesmos quatro números quânticos”. Quais
seriam as configurações eletrônicas para os primeiros 6 elementos da tabela
periódica, assumindo que, exceto para o princípio de Pauling, o princípio de
costume se mantém?
Resposta: 1s1, 1s2, 1s3, 1s4, 1s42s1, 1s42s2
Pergunta em inglês: 8.33 - Given the following information, identify the group from
the periodic table that contains elements that behave like main-group element “E.”
(i) The electron affinity of E is greater than zero.
(ii) The ionization energy (IE) trend for element E is: first ionization energy < second
ionization energy <<< third ionization energy.
(iii) Samples of E are lustrous and are good electrical
conductors.
Pergunta traduzida: 8.33 - Dada as seguintes informações, identifique o grupo da
tabela periódica que contém elementos que se comportam como elemento do grupo
principal “E”. (i) A afinidade eletrônica de E é maior que zero; (ii) a energia de
ionização (IE) para o elemento E é: 1o lugar de energia< 2o <<<3o ; (iii) as amostras
de E são brilhantes e bons condutores elétricos.
Resposta: (ii).
Pergunta em inglês: 8.35 - Which of the following orbital diagrams are allowed by
the Pauli exclusion principle? Explain how you arrived at this decision. Give the
electron configuration for the allowed ones.
Pergunta traduzida: 8.35 - Qual dos seguintes diagramas orbitais são permitidos
pelo princípio de exclusão de Pauling? Explique como você chegou a essa decisão.
Dê a configuração de eletrônica para os permitidos.
Resposta: a) Não permitido; os elétrons do orbital 2p devem ter spins opostos;
b) Permitido; 1s2 2s2 2p4;
c) Não permitido; os elétrons do orbital 1s devem ter 2 elétrons com spins opostos;
Pergunta em inglês: 8.37 - Which of the following electron configurations are
possible? Explain why the others are not.
Pergunta traduzida: 8.37 - Quais das seguintes configurações eletrônicas são
possíveis? Explique as que não são.
Resposta: a) Impossível, os orbitais 2p devem ter no máximo 6 elétrons;
b) Impossível, os orbitais 3s devem ter no máximo 2 elétrons;
c) Possível;
d) Possível se os orbitais 3p e 4s forem preenchidos antes do 3d.
Pergunta em inglês: 8.41 - Give the electron configuration of the ground state of
iodine, using the building-up principle.
Pergunta traduzida: 8.41 - Dê a configuração eletrônica do estado fundamental do
iodo usando o princípio de construção.
Resposta: Iodo (Z = 53): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p5.
Pergunta em inglês: 8.45 - Bromine is a Group VIIA element in Period 4. Deduce
the valence-shell configuration of bromine.
Pergunta traduzida: 8.45 - O bromo é um elemento do Grupo VII do Período 4.
Deduza a configuração da camada de valência do bromo.
Resposta: Bromo (Z = 35): 4s2 4p5.
Pergunta em inglês: 8.55 - Order the following elements by increasing atomic
radius according to what you expect from periodic trends: Se, S, As.
Pergunta traduzida: 8.55 - Ordene os seguintes elementos, aumentando raio
atômico de acordo com o esperado das propriedades periódicas: Se, S e As.
Resposta: O raio atômico aumenta de cima para baixo nas colunas e da direita
para a esquerda nas linhas. Portanto temos, As>Se>S.
Pergunta em inglês: 8.57 - Using periodic trends, arrange the following elements by
increasing ionization energy: Ar, Na, Cl, Al.
Pergunta traduzida: 8.57 - Usando propriedades periódicas, organize os seguintes
elementos aumentando a energia de ionização: Ar, Na, Cl e Al.
Resposta: A energia de ionização aumenta nas linhas da esquerda para a direita.
Portanto temos, Ar>Cl>Al>Na.