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FUNDAMENTOS DE QUÍMICA UCAN Msc Osvaldo Maiato 1 Professor: Osvaldo Maiato E-mail: osvaldomaiato@hotmail.com Tel.: +244 924 267 040 UNIVERSIDADE CATÓLICA DE ANGOLA INSTITUTO DE RECURSOS MINERAIS, AMBIENTE E TECNOLOGIAS CURSO DE CIÊNCIA DA TERRA E GEO- RECURSOS mailto:osvaldomaiato@hotmail.com mailto:osvaldomaiato@hotmail.com mailto:osvaldomaiato@hotmail.com FUNDAMENTOS DE QUÍMICA UCAN Msc Osvaldo Maiato 2 Fórmula Química: representa o número exacto de átomos de um elemento químico na menor unidade de uma substância. Fórmula molecular : é a fórmula química de compostos moleculares. Fórmula estrutural: indica a forma como os átomos estão ligados, mas não o seu arranjo espacial. FUNDAMENTOS DE QUÍMICA UCAN Msc Osvaldo Maiato 3 Modelos moleculares Fig 3.1. Fórmulas estruturais, moleculares e modelos de quatro moléculas (Raymond Chang 11ª edição). FUNDAMENTOS DE QUÍMICA UCAN Msc Osvaldo Maiato 4 Fórmula Empírica Diz-nos quais os elementos presentes e a razão mais simples de números inteiros entre eles. Mas não necessariamente o número de átomos real em uma dada molécula. Ex1: Fenil hidrazina. Para alguns compostos as fórmulas empírica e molecular são iguais. Ex3.1: escreva as fórmulas empíricas das substâncias: Nicotina, C10H14N10 Glicose, C6H12O6 Água, H2O FUNDAMENTOS DE QUÍMICA UCAN Msc Osvaldo Maiato 5 Fórmulas dos compostos iónicos Em geral são as mesmas que as suas fórmulas moleculares. Ex3.2: LiF (número igual de iões Li + e F-) Fig 1. Estrutura cristalina do cloreto de sódio (Raymond Chang 11ª edição). FUNDAMENTOS DE QUÍMICA UCAN Msc Osvaldo Maiato 6 Para que o composto iónico seja electricamente neutro a soma das cargas do catião e do anião tem de ser igual a zero. O índice do catião é numericamente igual à carga do anião e vice-versa. Ex3.3. Fluoreto de sódio (Na+ F-) ; Nitrato de prata (Ag+ NO3 -) ; Nitrato de cálcio (Ca2+ NO3 -) ; Óxido de alumínio (Al 3+ O2-) ; Nitreto de magnésio (Mg2+ N3-) ; Sulfato de crómio (Cr 3+ SO4 2-). FUNDAMENTOS DE QUÍMICA UCAN Msc Osvaldo Maiato 7 Compostos Orgânicos : são constituídos por átomos de carbono geralmente combinados com átomos de hidrogênio, oxigénio, enxofre e nitrogénio. Os outros são classificados como compostos inorgânicos. Monóxido de carbono (CO); Dióxido de carbono (CO2) Sulfureto de carbono (CS2) ; Compostos contendo os iões cianeto (CN -), carbonato (CO3 2-) e bicarbonato (HCO3 -) Compostos iónicos (formados pela atração electrostática de iões) Com a excepção do catião amónio, todos os outros catiões derivam de metais, recebendo o nome dos seus elementos... FUNDAMENTOS DE QUÍMICA UCAN Msc Osvaldo Maiato 8 Em geral, o nome do catião é o mesmo nome do metal se este é catião simples; Na+ catião sódio, Al3+ catião alumínio, por exemplo. Se o metal forma catião simples, bastante comum, com dois estados de oxidação diferentes, utiliza-se um dos dois sistemas de nomenclatura. • Sistema oso-ico. O sufixo oso é empregado para indicar o estado de oxidação inferior e o ico o estado de oxidação superior. Por exemplo: ião ferroso Fe2+ , ião férrico Fe3+ ; ião cuproso Cu+ , ião cúprico Cu2+ . • Sistema de Stock. Neste sistema, o estado de oxidação do elemento é indicado por meio de algarismos romanos colocados entreparêntesis, imediatamente após o nome. Por exemplo: cobre (I), cobre (II), ferro (III), crómio (VI), estanho (IV), etc. Nomenclatura dos Catiões FUNDAMENTOS DE QUÍMICA UCAN Msc Osvaldo Maiato 9 Aniões simples Para denominar os aniões simples, emprega-se o nome do elemento seguido do sufixo eto: cloreto (Cl-), brometo (Br-), sulfeto (S2-). No caso do oxigénio, utiliza-se o óxido, hidróxido e peróxido como veremos mais adiante. Oxoaniões Empregam-se os nomes tradicionais que são formados: Do elemento central + sufixo ito ou ato dependente do grau de oxidação do elemento central. Por vezes, combinam-se estes nomes com o prefixo hipo e per. Por exemplo, no caso de oxoaniões de cloro existem ião hipoclorito ClO-, ião clorito ClO2 - , ião clorato ClO3 - , ião perclorato ClO4 - . Do oxoanião precedido de hidrogénio. Por exemplo ião hidrogénio fosfato HPO4 2- , ião dihidrogénio fosfato H2PO4 - . Nomenclatura dos Aniões FUNDAMENTOS DE QUÍMICA UCAN Msc Osvaldo Maiato 10 Fig 2. nomenclatura de alguns iões comuns (Raymond Chang 11ª edição). Nomeie os seguintes compostos : K3N; Al4C3; Ag2S FUNDAMENTOS DE QUÍMICA UCAN Msc Osvaldo Maiato 11 Tabela 1 Nomenclatura de alguns iões comuns (Raymond Chang 11ª edição) FUNDAMENTOS DE QUÍMICA UCAN Msc Osvaldo Maiato 12 Tabela 1.2 Nomenclatura de alguns iões comuns (Raymond Chang 11ª edição) sulfato sulfureto FUNDAMENTOS DE QUÍMICA UCAN Msc Osvaldo Maiato 13 NOMENCLATURA DOS SAIS Os nomes dos saís são formados da seguinte maneira: nome do anião + de + nome do catião. Por exemplo: NaCl cloreto de sódio. NOMENCLATURA DOS HIDRÓXIDOS Os hidróxidos são compostos em que um ou vários grupos hidroxilo (OH-) estão ligados a um outro átomo, normalmente um metal. O nome do hidróxido é: hidróxido + de + nome do metal. Por exemplo: Mg(OH)2 hidróxido de magnésio, NaOH, Ca(OH)2, LiOH, Fe(OH)2. No caso do grupo hidróxilo ligado ao átomo não-metal, usam-se os nomes dos oxoácidos. Nomenclatura de sais e bases FUNDAMENTOS DE QUÍMICA UCAN Msc Osvaldo Maiato 14 Ex3.5 Nomeie os seguintes compostos: 1) Cu(NO3)2 2) Li2HPO4 3) NH4ClO3 4) K2SO3 Ex3.6 Dê as fórmulas moleculares dos seguintes compostos : 1) Hidrogenofosfato de mercúrio (I) 2) Dicromato de estróncio 3) Permanganato de potássio 4) Cianeto de prata 5) Nitreto de magnésio FUNDAMENTOS DE QUÍMICA UCAN Msc Osvaldo Maiato 15 Por vezes os compostos têm nomes triviais : B2H6 Diborano CH4 Metano SiH4 Silano NH3 Amoniaco PH3 Fosfina H2O Água H2S Sulfureto de hidrogénio Ex3.7 Indique o nome ou a fórmula dos seguintes compostos 1) SiCl4 1. tetrafluoreto de carbono 2) P4O10 2. diclorometano 3) Cl2O7 3. hexafluoreto de enxofre 4) PF3 4. pentóxido de dinitrogénio 5) P2O5 5. hexabrometo de dissilício Obs. Raymond Chang pg 61 ... Excelente fluxograma de nomenclatura. FUNDAMENTOS DE QUÍMICA UCAN Msc Osvaldo Maiato 16 Ácido (arrhenius) : substância que quando dissolvida em água liberta iões hidrogénio (H+ também referido como protão). A nomenclatura dos hidrácidos em que o nome dos aniões termina em eto faz-se usando a terminação ico para os ácidos. *HF fluoreto de hidrogénio **HF ácido fluorídrico * No estado gasoso ou no estado líquido puro. ** Quando dissolvido em água existe na forma iónica (H+ e F-). Ex3.8 Indique o nome dos seguintes compostos HCN, H2S, HCl, HI Nomenclatura de ácidos Binários FUNDAMENTOS DE QUÍMICA UCAN Msc Osvaldo Maiato 17 São ácidos que para além de hidrogénio e um segundo elemento, apresentam átomos de oxigénio na sua constituição. O nome do oxoácido é formado da seguinte forma: ácido + nome do não-metal + sufixo ico ou oso em dependência do estado de oxidação. Os oxoácidos mais comuns são: Ácido Nomenclatura HClO3 Ácido clórico HNO3 Ácido nítrico H3PO4 Ácido fosfórico H2SO4 Ácido sulfúrico H2CO3 Ácido carbónico Oxoácidos anião Nomenclatura BrO4 - Anião perbromato BrO3 - Anião bromato BrO2 - Anião bromito BrO- Anião hipobromito FUNDAMENTOS DE QUÍMICA UCAN Msc Osvaldo Maiato 18 Quando dois ou mais oxoácidos apresentam o mesmo elemento central mas um número diferente de átomos de oxigénio aplicam-se as seguintes regras: • A adição de um átomo de oxigénio ao ácido com terminação em ico transforma-o em per...ico Ex. Adição de um átomo O2 ao HClO3 transforma o ácido clórico em perclóricoHClO4 • A remoção de um átomo de oxigénio ao ácido ico transforma-o em oso Ex. A remoção de um átomo de O2 ao HClO3 transforma-o em o ácido cloroso HClO2 • A remoção de dois átomos de oxigénio ao ácido ico transforma-o em hipo... oso Ex. A remoção de dois átomos de O2 ao HClO3 transforma-o em o ácido hipocloroso HClO. Ácido Nomenclatura HBrO4 Ácido perbrómico HBrO3 Ácido brómico HBrO2 Ácido bromoso HBrO Ácido hipobromoso FUNDAMENTOS DE QUÍMICA UCAN Msc Osvaldo Maiato 19 Fig 3.3. Formação de oxoaniões a partir de oxiácidos (Raymond Chang 11ª edição). Nomenclatura dos oxoaniões FUNDAMENTOS DE QUÍMICA UCAN Msc Osvaldo Maiato 20 Nomenclatura dos Óxidos Os óxidos são compostos em que se verifica a união entre um metal ou um não-metal ligado ao oxigénio. No caso de óxido metálico, escreve-se a palavra óxido sucedida do nome do metal. Por exemplo: óxido de cálcio CaO, óxido de ferro Fe2O3, óxido de potássio K2O. Já para os óxidos de não-metal deve-se especificar o número de oxidação dos elementos em questão. Exemplo: dióxido de carbono CO2 , monóxido de carbono CO, N2O4 tetróxido de dinitrogénio , etc. FUNDAMENTOS DE QUÍMICA UCAN Msc Osvaldo Maiato 21 Possuem um número específico de moléculas de água na sua estrutura. BaCl2.2H2O cloreto de bário dihidratado LiCl..H2O cloreto de lítio hidratado MgSO4.7H2O sulfato de magnésio heptahidratado Sr(NO3)2.4H2O nitrato de estrôncio tetrahidratado Ponto para investigar : Hidretos Hidratos FUNDAMENTOS DE QUÍMICA UCAN Msc Osvaldo Maiato 22 Compostos inorgânicos comuns: Fórmula Nome comum Nome sistemático H2O água Monóxido de hidrogénio NH3 amoníaco Nitreto de hidrogénio CO2 Gelo seco Dióxido de carbono NaCl Sal de cozinha Cloreto de sódio CaCO3 Mármore, giz Carbonato de cálcio Mg(OH)2 Leite de magnésio Hidróxido de magnésio CaSO4.2H2O Gesso Sulfato de cálcio dihidratado FUNDAMENTOS DE QUÍMICA UCAN Msc Osvaldo Maiato 23 Exercícios: FUNDAMENTOS DE QUÍMICA UCAN Msc Osvaldo Maiato 24 Reacção química : é o processo no qual uma substância (ou mais) transforma-se em outra (ou mais substâncias). Uma equação química é a representação esquemática de uma reacção química. Ex: 3.3 Tipos de reacções químicas Segundo o número de substâncias que reagem e o número de substâncias produzidas, podemos classificar as reações em : • Reacção de síntese ou adição Quando duas ou mais substâncias formam apenas uma outra substância. A + B C H2 + O2 2H2O FUNDAMENTOS DE QUÍMICA UCAN Msc Osvaldo Maiato 25 • Reacção de decomposição Quando uma única substância origina dois ou mais produtos. B + CA 2Na(s) + 3N2(g)2NaN3(s) Ex: • Reacção de deslocamento Quando uma substância simples reage com uma substância composto originando novas substâncias simples e composta. Ex: AY+ XA + XY ZnCl2 (s)+ H2(g)Zn(s) + 2HCl(g) FUNDAMENTOS DE QUÍMICA UCAN Msc Osvaldo Maiato 26 • Reacção de dupla troca Quando duas substâncias compostas reagem formando outras duas novas substâncias compostas. Ex: • Reacção ácido base Quando um ácido reage com uma base formando um sal e água. AY+ YBAB + XY NaNO3 (aq) + H2O (l)HNO3 (aq) + NaOH (aq) • Reacção de oxidação e redução Quando há variação no número de oxidação de algumas espécies envolvidas na reacção. FUNDAMENTOS DE QUÍMICA UCAN Msc Osvaldo Maiato 27 Balanceamento de Equações Químicas • Identificar correctamente todas as substâncias envolvidas na reação, reagentes (lado esquerdo) produtos (lado direito). • Acertar primeiramente os coeficientes dos elementos que aparecem uma única vez na equação química . • Acertar os coeficientes que aparecem mais de uma vez em ambos os lados da equação. • Verificar a equação balanceada Não é correcto mudar os índices, pois isso altera a identidade das substâncias. FUNDAMENTOS DE QUÍMICA UCAN Msc Osvaldo Maiato 28 Exercício 3.2 Balanceie as seguimtes equações químicas: Créditos: (Raymond Chang 11ª edição). FUNDAMENTOS DE QUÍMICA UCAN Msc Osvaldo Maiato 29 Pesquisar sobre os tipos de reacções de oxidação redução. Conceito de número de oxidação É o número de cargas que um átomo teria em uma molécula (ou composto iónico) se houvesse transferência completa de electrões. Utilizam-se as seguintes regras para calcular o número de oxidação: 1. O número de oxidação de qualquer elemento no estado livre é igual a zero. Ex: H2, Br2, Na, Be, Cl2, He, Fe, Cs. 2. Todos os metais alcalinos têm número de oxidação +1, alcalinos-terrosos +2, o alumínio +3 em todos os seus compostos. 3. O oxigénio tem de número de oxidação -2, excepto nos peróxidos -1 e nos superóxidos -1/2. 3.4 Acerto de equações de oxidação-redução FUNDAMENTOS DE QUÍMICA UCAN Msc Osvaldo Maiato 30 3. O número de oxidação do hidrogénio é +1, excepto nos hidretos metálicos (-1). LiH NaH, LiAlH4. 4. O fúor tem de número de oxidação -1 em todos os compostos. Os outros halogénios possuem números de oxidação negativos quando existem como iões haletos nos seus compostos. E positivos quando combinados com o oxigénio, caso dos oxiácidos e oxianiões. 5. Em uma molécula neutra, o somatório dos números de oxidação de todos os átomos é igual à zero. Em um ião poliatómico o somatório dos números de oxidação de todos elementos é igual à carga do ião. FUNDAMENTOS DE QUÍMICA UCAN Msc Osvaldo Maiato 31 Fig 3.4 Números de oxidação dos elementos nos seus compostos. (Raymond Chang 11ª edição). FUNDAMENTOS DE QUÍMICA UCAN Msc Osvaldo Maiato 32 Ex 3.10 Atribue o número de oxidação correcto de cada um dos elementos nos compostos a seguir: a) CaO b) KClO3 c) KMnO4 d) H3PO4 e) Cr2O7 2- f) CrO4 2- g) SO4 2- h) NO3- FUNDAMENTOS DE QUÍMICA UCAN Msc Osvaldo Maiato 33 Ex: acertar a seguinte equação de oxidação redução: 1. Verificar os elementos que sofrem variação no número de oxidação. 2. Escrever as semi-equações de oxidação (aumento do número de oxidação) e de redução (diminuição do número de oxidação). 3. Balancear as massas dos elementos que sofrem oxidação (aumento do número de oxidação) e redução (diminuição do número de oxidação) nas semi-equações. 4. Efectuar o balanço de electrões baseando-se na variação dos números de oxidação. 5. Acertar as semi-equações quanto às cargas, adicionando iões H+ (se a reação ocorrer em meio ácido) e iões OH- (se ocorrer em meio básico) ao membro conveniente. Cr2O7 2- Cl- Cr3+ Cl2 Acerto de equações redox, pelo método ião electrão. FUNDAMENTOS DE QUÍMICA UCAN Msc Osvaldo Maiato 34 6. Balancear o número de átomos de oxigénio e hidrogénio adicionando moléculas de água ao membro deficiente . 7. Balancear as duas semi-equações quanto ao número de electrões multiplicando- as por um factor adequado. 8. Somar ambas as semi-equações, anulando as espécie que aparecem em ambos os lados. FUNDAMENTOS DE QUÍMICA UCAN Msc Osvaldo Maiato 35 Conceitos básicos de estequiometria 3.5.1. Massa atómica É a massa de um átomo em unidades de massa atómica (u). Uma unidade de massa atómica é definida como a massa igual a 1/12 da massa de um átomo de carbono 12. 3.5.2. Massa molecular É a soma das massas atómicas (em u) dos átomos de uma dada molécula. 3.5.3. Massa molar É a massa de uma substância (em gramas) ; é numericamente igual à massa molecular ESTEQUIOMETRIA FUNDAMENTOS DE QUÍMICA UCAN Msc Osvaldo Maiato 36 Conceitos básicos de estequiometria Conceito de mole e de número de Avogadro Mol é a quantidade de substância que contém tantas unidades elementares (átomos, moléculas, iões) como em 12 gramas de carbono 12. Essa quantidade de substância é representada pelo número de Avogadro : 6,0221415.1023. Volume molar (Vm)É a relação entre o volume e a quantidade de matéria de uma dada substância (mais utilizado para o estado gasoso). FUNDAMENTOS DE QUÍMICA UCAN Msc Osvaldo Maiato 37 Principais Leis das transformações Químicas Lei da conservação da massa (Antoine Laurent Lavoisier) A matéria não pode ser criada nem destruída apenas é possível transformá-la de uma forma em outra. Lei da Proporção definida (Joseph Proust) Amostras diferentes do mesmo composto contêm sempre a mesma proporção das massas dos seus elementos constituintes. FUNDAMENTOS DE QUÍMICA UCAN Msc Osvaldo Maiato 38 Cálculos Estequiométricos. Ex. a). Quantas moles de alumínio há em 7 gramas de alumínio? b) Quantos gramas de enxofre há em 2,5 moles de enxofre? c) Quantos átomos de oxigénio há em 25,4 gramas de oxigénio? d) Quantas moles de ureia há em 98 gramas de ureia [(NH2)2CO]? e) Quantos átomos de hidrogénio há em 14 gramas de ureia [(NH2)2CO] FUNDAMENTOS DE QUÍMICA UCAN Msc Osvaldo Maiato 39 * Quantidades de reagentes e produtos Ex. 3.12 2C2H6 (g) 7O2 (g) 4CO2 (g) H2O (l) FUNDAMENTOS DE QUÍMICA UCAN Msc Osvaldo Maiato 40 * Quantidades de reagentes e produtos a) Quantos gramas de Li (Lítio) são necessários para formar15 gramas de hidrogénio? b) Quantos gramas de O2 são necessários para produzir 8 gramas de NO2? c) O tetracloreto de silício pode ser preparado por aquecimento de Si em cloro gasoso. Se forem produzidas 0,89 moles de SiCl4. Quantas moles de cloro molecular foram necessárias nessa reacção? d) Exercícios Raymond Chang página 110. FUNDAMENTOS DE QUÍMICA UCAN Msc Osvaldo Maiato 41 Composição percentual dos compostos É definida como sendo a percentagem em massa de cada elemento presente num dado composto. Ex3.13. Ache a composição percentual do dióxido de carbono. Gás que encontra-se na atmosfera de muitos planetas e que também é utilizado no processo de prevenção e extinção de fogo. Ex3.14. Diga qual é a composição percentual do ácido sulfúrico. Utilizado na fabricação de fertilizantes e detergentes. Ex3.15. ácido hipobromoso, ácido sulfuroso e hidróxido de amónio. Percentagem de composição elementar = ________________________________________ número de moles ́ massa molar do elemento massa molar do composto ́ 100% FUNDAMENTOS DE QUÍMICA UCAN Msc Osvaldo Maiato 42 Dada a composição percentual em massa de um composto é possível determinar a sua fórmula empírica: Ex3.15. Diga qual é a fórmula empírica do ácido ascórbico (vitamina C) se ele é constituído por 40,92 % de carbono, 4,58 % de hidrogénio e 54,50% de oxigénio. Ex3.16. Ache as fórmulas empíricas dos compostos constituídos por : a) 24,75 % de potássio, 34,77 % de manganês e 40,51% de oxigénio. b) 17,56 % de sódio, 39,69 % de crómio e 42,75% de oxigénio. FUNDAMENTOS DE QUÍMICA UCAN Msc Osvaldo Maiato 43 Determinação experimental de fórmulas empíricas: Ex3.17 A combustão de 11,5 gramas de um dado gás que contém (carbono, oxigénio e hidrogénio) produziu 22,0 gramas de dióxido de carbono e 13,5 gramas de água. Ache a fórmula empírica do desse gás. Determinação experimental de fórmulas moleculares: Ex3.18 Uma amostra de um composto contém 30,46 % de nitrogénio e 69,54 % de oxigénio. A massa molar do composto é de 92,02 g. Ache a fórmula molecular do composto. Ex3.19 Um composto contém 29,47 % de cálcio, 23, 58 % de enxofre e 47,06 % de oxigénio. Determine a sua fórmula molecular se a sua massa molar é de 136 gramas. FUNDAMENTOS DE QUÍMICA UCAN Msc Osvaldo Maiato 44 Determinação experimental de fórmulas empíricas: Ex3.17 A combustão de 11,5 gramas de um dado gás que contém (carbono, oxigénio e hidrogénio) produziu 22,0 gramas de dióxido de carbono e 13,5 gramas de água. Ache a fórmula empírica do desse gás. Determinação experimental de fórmulas moleculares: Ex3.18 Uma amostra de um composto contém 30,46 % de nitrogénio e 69,54 % de oxigénio. A massa molar do composto é de 92,02 gramas. Ache a fórmula molecular do composto. Ex3.19 Um composto contém 29,47 % de cálcio, 23, 58 % de enxofre e 47,06 % de oxigénio. Determine a sua fórmula molecular se a sua massa molar é de 136 gramas. Ex3.20 Qual é a fórmula molecular de um composto constituído por 6,444 g de boro e 1,803 gramas de H. A sua massa molar é aproximadamente 30 g. FUNDAMENTOS DE QUÍMICA UCAN Msc Osvaldo Maiato 45 Reagente limitante é o reagente consumido em primeiro lugar numa da reacção. Quando ele for consumido totalmente não se pode formar mais produtos. Ex3.21 Qual é o reagente limitante quando põe-se a reagir 8 gramas de Li com 8 gramas de água, formando hidróxido de lítio e hidrogénio gasoso? Ex3.22 A ureia é preparada segundo a reação do amoníaco com dióxido de carbono. Em um determinado processo 632,7 gramas de amoníaco reagem com 1142 gramas de dióxido de carbono. a) Qual dos dois reagentes é limitante? b) Calcule a massa de ureia formada. c) Qual é a massa de reagente em excesso no final da reacção? Casa Ex3.23 Quando o óxido de ferro reage com monóxido de carbono formam-se ferro metálico e dióxido de carbono. Ache a quantidade de ferro (em gramas) formada quando 754 g de óxido de ferro reagem com 390 gramas de monóxido de carbono. Rendimento da reacção FUNDAMENTOS DE QUÍMICA UCAN Msc Osvaldo Maiato 46 Rendimento da reacção A quantidade de reagente limitante determina rendimento teórico da reação, a máxima quantidade de produto que pode ser obtida a partir da quantidade do reagente limitante. O rendimento real é a quantidade que foi realmente obtida na reacção química. Ex3.22 Em uma dada operação industrial 3,54.10 7 gramas de cloreto de titánio (IV) reagem com 1,13.107 g de magnésio. Calcule o rendimento da reaccção se foram obtidos 7,91.106 g de Titánio. Ex3.23 Em um processo 1,54.10 3 gramas de óxido de vanádio (V) reagem com 1,96.103 g de Ca. Calcule o rendimento da reacção se foram obtidos 500 gramas de vanádio. Rendimento = __________________________ rendimento real rendimento teórico ´ 100% FUNDAMENTOS DE QUÍMICA UCAN Msc Osvaldo Maiato 47 Ex3.24 Diga que forças intermoleculares estão presentes entre as seguintes substâncias a) CO2 e H2O b) HF e CH3O c) CCl4 e NH d) Sn 4+ e CH4 Ex3.25 Acerte as seguintes reacções: a) b) c) d) e) f) C10H16 + Cl2 C + HCl C7H6O2 + O2 CO2 + H2O Si2H3 + O2 SiO2 + H2O Ag2S + KCN KAg(CN)2 + K2S As + NaOH Na3AsO3 + H2 Au + O2Au2O3 Exercícios de Revisão FUNDAMENTOS DE QUÍMICA UCAN Msc Osvaldo Maiato 48 Ex3.26 Acerte as seguintes equações de oxidação-redução: a) b) c) d) Ex3.27 Determine a fórmula molecular do clorafenicol, antibiótico usado no tratamento de febre tifoide sendo que a sua composição percentual é dada por : 41,88 % de carbono, 3,74 % de hidrogénio, 21,95 % de cloro 8, 67 % de nitrogénio, e a percentagem restante corresponde ao oxigénio. Sabe-se que a sua massa molar é de 323 g/mol. Zn + NO3 - Zn2+ + NH4 + CrO4 2- + NO2 - Cr3+ + NO3 - MnO4 - + NO2 - MnO2 + NO3 - (meio básico) MnO4 - + NO2 - MnO4 2- + NO3 - (meio básico) Exercícios de Revisão FUNDAMENTOS DE QUÍMICA UCAN Msc Osvaldo Maiato 49 Ex3.28 Calcule a quantidade de cal que pode ser preparada por aquecimento de 150 Kg de calcário que é 90 % puro em CaCO3. A equação química da reacção é : Ex3.29 A cloropicrina ou nitroclorofórmio, um insecticida de grande espectro, é sintetizada segundo a reacção: Calcule o rendimento da reacção se foram obtidos 468 gramas de cloropicrina a partir de 185,4 gramas de nitrometano. CaO + CO2CaCO3 CH3NO2 + Cl2 CCl3NO2 + 3HCl Exercícios de RevisãoFUNDAMENTOS DE QUÍMICA UCAN Msc Osvaldo Maiato 50 Ex3.30 Qual é a massa de sulfato de cálcio obtida quando se trata 370 gramas de hidróxido de cálcio contendo 20 % de purezas por solução de ácido sulfúrico. Com base na reacção: Ex3.31 A combustão de 30 gramas de grafite pura produziu 86 gramas de dióxido de carbono. Qual é o rendimento da reacção? Ca(OH)2 + H2SO4 CaSO4 + H2O C + O2 CO2 Exercícios de Revisão FUNDAMENTOS DE QUÍMICA UCAN Msc Osvaldo Maiato 51 1. O álcool etílico (C2H5OH), usado como combustível, pode ser obtido industrialmente pela fermentação da sacarose, representada simplificadamente pelas equações: C12H22O11 + H2O 2 C6H12O6 C6H12O6 2 C2H5OH + 2 CO2 Partindo-se de uma quantidade de caldo-de-cana, que contenha 500 kg de sacarose, e admitindo-se um rendimento de 68,4%, a massa de álcool obtida em kg será: (Dados: C = 12, H = 1, O = 16) a) 44. b) 46. c) 92. d) 107 e) 342. 2. Uma amostra de 10 g de calcário contém 8 g de carbonato de cálcio. A percentagem de pureza do carbonato de cálcio é: a) 0,8%. b) 10,0%. c) 8,0%. d) 80%. e) 20,0%. FUNDAMENTOS DE QUÍMICA UCAN Msc Osvaldo Maiato 52 3. O acetileno, gás utilizado em maçaricos, pode ser obtido a partir do carbeto de cálcio (carbureto) de acordo com a equação: CaC2 + 2 H2O Ca(OH)2 + C2H2 Qual o volume de gás acetileno obtido a 25 °C e 1 atm a partir de 1,0 kg de CaC2 com 30% de impureza? (Dados: massa molar: CaC2 = = 64 g mol –1; volume molar a 25 °C e 1 atm = = 24 L/mol–1). 4. Em um tubo, 16,8 g de bicarbonato de sódio são decompostos, pela acção do calor, em carbonato de sódio sólido, gás carbónico e água vapor. O volume de gás carbónico, em litros, obtido nas CNTP, supondo o rendimento da reacção igual a 90%, é igual a: a) 2,02. b) 2,48. c) 4,48. d) 4,03. e) 8,96. (massa molar do NaHCO3 = 84 g/mol)