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UNIVERSIDADE ESTUDUAL DO CEARÁ – UECE SECRETARIA DE APOIO AS TECNOLOGIAS – SATE UNIVERSIDADE ABERTA DO BRASIL – POLO UAB BEBERIBE LICENCIATURA EM QUÍMICA DISCIPLINA: Química Geral II ALUNO: Ana Beatris Gonçalves Silvano Responda e apresente a resolução dos seguintes exercícios do livro Química Geral II, da UAB (apresente os cálculos para validação da questão, caso seja necessário): Resolva a questão 1 (itens a e b) do exercício da página 26; 1. Dada a equação qualitativa abaixo: Cl2 (g) + NaOH (aq) NaCl (aq) + NaClO3 (s) + H2O (l), atenda ao que se pede: a) Em qual tipo principal a reação se enquadra? R: Ela se enquadra na reação de oxirredução. b) Determine seus coeficientes, transformando-a em equação quantitativa. R: 3 Cl2 (g) + 6 NaOH (aq) 5 NaCl (aq) + 1 NaClO3 (s) + 3 H2O (l) Apresentação do Cálculo: NOX dos reagentes: 𝑪𝒍𝟐 (𝒈) = 𝟎 𝑁𝑎(𝑎𝑞) = +1 𝑂(𝑎𝑞) = −2 𝐻(𝑎𝑞) = +1 NOX dos Produtos: 𝑁𝑎 (𝑎𝑞) = +1 𝑪𝒍 (𝒂𝒒) = 𝑥 + 1 = 0, onde x= −𝟏 𝑁𝑎 (𝑠) = +1 𝑪𝒍 (𝒔) =1 + 𝑥 + (−2) ∗ 3 = 0, onde 𝑥 = 6 − 1 = +𝟓 𝑂3 (𝑠) = −2 𝐻2 (𝑙) = +1 𝑂 (𝑙) = −2. Pode-se observar que o 𝐶𝑙2 presente nos reagentes sofreu oxidação e redução quando reagiu e formou os produtos. Os números representados a seguir ao lado do Cloro em destaque azul e laranja correspondem ao NOX. 𝑪𝒍𝟐 (𝒈) + 𝑁𝑎𝑂𝐻 (𝑎𝑞) 𝑁𝑎𝑪𝒍 − 𝟏 (𝑎𝑞) + 𝑁𝑎𝑪𝒍 + 𝟓𝑂3 (𝑠) + 𝐻2𝑂 (𝑙) Δ 𝑁𝑂𝑋 𝐶𝑙2 -> 𝐶𝑙 − = 1 ∗ 2 = 𝟐 Δ 𝑁𝑂𝑋 𝐶𝑙2 -> 𝐶𝑙 + 5 = 5 ∗ 2 = 𝟏𝟎 Inverte esses dois valores na equação. Balanceando: Tentativa I: 𝑪𝒍𝟐 (𝒈) + 𝑁𝑎𝑂𝐻 (𝑎𝑞) 𝟏𝟎𝑁𝑎𝑪𝒍 (𝑎𝑞) + 𝟐𝑁𝑎𝑪𝒍𝑂3 (𝑠) + 𝐻2𝑂 (𝑙) (Esses valores podem ser simplificados por 2, onde ficariam respectivamente 5 e 1) Tentativa II: 𝑪𝒍𝟐 (𝒈) + 𝑁𝑎𝑂𝐻 (𝑎𝑞) 𝟓𝑁𝑎𝑪𝒍 (𝑎𝑞) + 𝟏𝑁𝑎𝑪𝒍𝑂3 (𝑠) + 𝐻2𝑂 (𝑙) (A equação química ainda não está balanceada, precisamos de 6 Cloros e 6 Sódios nos reagentes e 6 hidrogênios e oxigênios nos produtos) Tentativa III: 𝟑𝐶𝑙2 (𝑔) + 𝟔𝑁𝑎𝑂𝐻 (𝑎𝑞) 𝟓𝑁𝑎𝐶𝑙 (𝑎𝑞) + 𝟏𝑁𝑎𝐶𝑙𝑂3 (𝑠) + 𝟑𝐻2𝑂 (𝑙) (Equação balanceada e equilibrada). Resolva a questão 2 (itens a, b, c e d) do exercício da página 26; 2. Dada a equação qualitativa abaixo 𝐴𝑔𝑁𝑂3 (𝑎𝑞) + 𝐾𝐵𝑟 (𝑎𝑞) 𝐴𝑔𝐵𝑟 (𝑠) + 𝐾𝑁𝑂3 (𝑎𝑞), atenda ao que se pede: a) Em qual tipo principal a equação se enquadra? R: Reação de troca dupla ou deslocamento duplo (precipitação).b) Verifique a possibilidade de representar a equação simplificada. R: 𝐴𝑔 + (𝑎𝑞) + 𝐵𝑟 − (𝑎𝑞) 𝐴𝑔𝐵𝑟 (𝑠) Simplificando: Reação: 𝐴𝑔 + (𝑎𝑞) + 𝑁𝑂3 (𝑎𝑞) + 𝐾 + (𝑎𝑞) + 𝐵𝑟 − (𝑎𝑞) 𝐾 + (𝑎𝑞) + 𝑁𝑂3 (𝑎𝑞) + 𝐴𝑔𝐵𝑟 (𝑠) 𝐴𝑔 + (𝑎𝑞) + 𝑁𝑂3 (𝑎𝑞) + 𝐾 + (𝑎𝑞) + 𝐵𝑟 − (𝑎𝑞) 𝐾 + (𝑎𝑞) + 𝑁𝑂3 (𝑎𝑞) + 𝐴𝑔𝐵𝑟 (𝑠) (Neste caso devemos cancelar os íons espectadores para obtermos a equação de forma sim- plificada) 𝐴𝑔 + (𝑎𝑞) + 𝐵𝑟 − (𝑎𝑞) 𝐴𝑔𝐵𝑟 (𝑠) (equação da reação química simplificada). - - - - c) Quais são os íons espectadores? R: 𝑁𝑂3 (𝑎𝑞) 𝑒 𝐾 + d) Determine seus coeficientes, transformando-a em equação quantitativa. R: A equação da reação química já está balanceada. 1𝐴𝑔 + (𝑎𝑞) + 𝟏𝑁𝑂3 (𝑎𝑞) + 1𝐾 + (𝑎𝑞) + 1𝐵𝑟 + (𝑎𝑞) 1𝐾 + (𝑎𝑞) + 1𝑁𝑂3 (𝑎𝑞) + 1𝐴𝑔𝐵𝑟 (𝑠) Resolva a questão 1 (itens a e b) do exercício da página 46; 1. Um engenheiro mecânico analisa a combustão de um automóvel que queima octano como combus- tível. A equação química balanceada é dada como: 2 C8H18 (L) + 25 O2 (g) 16 CO2 (g) + 18 H2O (L) Supondo que a injeção eletrônica abastece o cilindro com 30 g de octano e 80 g de oxigênio. No escapamento foi analisada a presença de 50,5 g de CO2, oriundos daquele cilindro. Calcule e verifique: a. A existência do reagente limitante: R: O reagente limitante da reação é o Oxigênio (O2), pois precisaria de 105,26g para 30g do octano, entretanto só tem80g. Calculando as Massas Molares Calculo da Reação – Reagente Limitante (Regra de três) b. O rendimento da reação em termos de CO2. R: O rendimento da reação em termos de CO2 è de 71,73%. 25 mol O2 (g) 16 mol CO2 (g) - - - Calculando as Massas Molares Calculo da Reação – Rendimento (Regra de três) O rendimento, portanto, seria: Resolva a questão 2 da página 47; 2. Em uma fábrica de cal, utilizamos o calcário com grau de pureza de 100%, para obter o óxido de cálcio. A equação balanceada é: 𝐶𝑎𝐶𝑂3 (𝑠) 𝐶𝑎𝑂 (𝑠) + 𝐶𝑂2 (𝑔) A produção deve ser de 2.000Kg de CaO por dia, sendo que a reação teve seu rendimento medido em 85%. Qual deve ser a massa de calcário colocada no forno por dia para atender a produção desejada? R: A massa é de 3.571.428,58 g que é igual a 3.571,42858Kg. Calculando as Massas Moleculares Calculando Transformando 2.000kg em gramas – 2.000.000g Calculo da massa de CaCo3 impura que será necessária: Resolva as questões 1 e 2 da página 76; 1. Efetue os cálculos para preparar 425g de solução aquosa com 2,40% de acetato de sódio, NaC2H3O2. R: Portanto, deve-se dissolver 10,2g de axetato de sódio em 414,8g de água. A fórmula que será utilizada é: Concentração percentual (%) = 𝑀1/𝑀2 ∗ 100 Calculando meio pelos extremos a massa de M1 Massa de água 425𝑔 − 10,2𝑔 = 414,8𝑔 𝑑𝑒 á𝑔𝑢𝑎 2. Uma solução aquosa é 0,907M de nitrato de chumbo Pb (𝑁𝑂3) e tem densidade igual a 1,252 g/ml. Calcule a molaridade dessa solução. R: A solução possui a molaridade de W=0,953. Concentração molar de Pb (No3) 2= 0,097M Calculo da massa Pb (No3)2 valor este que será M1 A massa total da solução é descoberta por meio da densidade, porém devemos transformar o valor dado em g/ml para g/L. Calculo da massa do solvente M2 Massa total = M1+M2 Calculo da Molaridade Molaridade(W) = M1/M1*M2(*100) Resolva as questões 1 da página 111; 1. A velocidade de uma reação aumenta por um fator 1.000 na presença de um catalisador a 25°C. A energia de ativação do caminho original é de 98 KJ/mol. Qual a energia de ativação do novo mecanismo, sendo todos os outros fatores iguais? R: 81 KJ/mol. Resolva as questões 2 da página 111; 2. Uma reação de decomposição em fase gasosa é dada pela equação: N2O3 NO2 + NO. Ela é uma reação de primeira ordem com K = 3,2 x 10 -4 s -1. Sendo a concentração inicial do N2O3 igual 1,00 mols / L, quanto tempo levará para esta concentração ficar reduzida a 0,125 mols/ L? R: 6,5 x 103 s ou 1,8 horas.