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211 www.cursoanualdequimica.com – e-mail: cursodequimica@gmail.com d) carbônico, sulfúrico e nítrico. e) clorídrico, nítrico e sulfúrico. 28. (Unesp) Recentemente, divulgou-se que a China pretende investir em um programa para transformar carvão mineral em combustível líquido, com o objetivo de diminuir a importação de petróleo. A tecnologia consiste na geração de uma mistura gasosa de H‚ e CO, que se converte em uma mistura de hidrocarbonetos líquidos na presença de um catalisador, em condições adequadas de temperatura e pressão. Para aumentar o teor de H‚ na mistura gasosa, ........... tem que ser convertido em CO‚, pela reação com vapor d'água. O CO‚, que é um .........., é separado posteriormente do H‚ por meio de uma reação com determinada substância ........... Os espaços vazios do texto são corretamente preenchidos, na ordem em que aparecem, por: a) CH„ ... hidrocarboneto ... neutra b) CO ... óxido ácido ... neutra c) CO ... óxido básico ... neutra d) CO ... óxido básico ... ácida e) CO ... óxido ácido ... básica 29. (Unifesp) No passado, alguns refrigerantes à base de soda continham citrato de lítio e os seus fabricantes anunciavam que o lítio proporcionava efeitos benéficos, como energia, entusiasmo e aparência saudável. A partir da década de 1950, o lítio foi retirado da composição daqueles refrigerantes, devido à descoberta de sua ação antipsicótica. Atualmente, o lítio é administrado oralmente, na forma de carbonato de lítio, na terapia de pacientes depressivos. A fórmula química do carbonato de lítio e as características ácido-base de suas soluções aquosas são, respectivamente, a) Li‚COƒ e ácidas. b) Li‚COƒ e básicas. c) Li‚CO„ e neutras. d) LiCO„ e ácidas. e) LiCOƒ e básicas. 30. (Fuvest) Têm-se amostra de 3 gases incolores X, Y e Z que devem ser H‚, He e SO‚, não necessariamente nesta ordem. Para identificá-los, determinaram-se algumas de suas propriedades, as quais estão na tabela a seguir: Com base nessas propriedades, conclui-se que X, Y e Z são respectivamente, a) H‚, He e SO‚. b) H‚, SO‚ e He. c) He, SO‚ e H‚. d) SO‚ He e H‚. e) SO‚, H‚ e He. 31. (Ufmg) A classificação de substâncias como ácidas ou básicas e a distinção entre ácidos ou bases fortes e fracos ajudam a prever o seu comportamento químico. Sabe-se, por exemplo, que o ácido clorídrico é um ácido forte e que o ácido acético é um ácido fraco. Sabe-se, também, que o hidróxido de sódio é uma base forte e que a amônia é uma base fraca. Com relação às propriedades ácido-básicas dessas substâncias, assinale a afirmativa FALSA. a) A água é um dos produtos da reação entre ácido acético e hidróxido de sódio. b) A amônia, ao dissolver-se em água, provoca um aumento na concentração de íons hidróxido. c) A concentração de íons acetato, em uma solução aquosa 1mol/L de ácido acético, é 1mol/L. d) A concentração de íons hidrogênio, em uma solução aquosa 0,01mol/L de ácido clorídrico, é 0,01mol/L. 32. (Ufsc) Dada a reação química expressa pela equação: a HƒPO„ + b Na‚O ë c NaƒPO„ + d H‚O e, sendo: (A) + (B) ë (C) + (D) os reagentes e produtos, respectivamente, assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S). (OBSERVAÇÃO: Os coeficientes a, b, c e d devem estar na sua proporção mínima de números inteiros). 212 www.cursoanualdequimica.com – e-mail: cursodequimica@gmail.com (01) A dissociação iônica do ácido (A) é feita em três etapas. (02) O NaƒPO„ é um sal neutro. (04) O coeficiente do reagente (B) é 3. (08) A soma de todos os coeficientes da equação (a+b+c+d) é 10. (16) As substâncias reagentes (A) e (B) são, respectivamente, um ácido triprotônico e uma monobase. (32) O produto (D) é um óxido ácido. (64) A soma dos coeficientes dos reagentes da equação (a+b) é 4. Soma ( ) 33. (Fuvest) A criação de camarão em cativeiro exige, entre outros cuidados, que a água a ser utilizada apresente pH próximo de 6. Para tornar a água, com pH igual a 8,0 adequado à criação de camarão, um criador poderia a) adicionar água de cal. b) adicionar carbonato de sódio sólido. c) adicionar solução aquosa de amônia. d) borbulhar, por certo tempo, gás carbônico. e) borbulhar, por certo tempo, oxigênio. GABARITO Resposta da questão 1: [D] O dióxido de enxofre 2(SO ) é um dos diversos gases tóxicos poluentes, liberados no ambiente por fornos de usinas e de indústrias. Uma das maneiras de reduzir a emissão deste gás tóxico é a injeção de carbonato de cálcio 3(CaCO ) no interior dos fornos industriais. O carbonato de cálcio injetado nos fornos das usinas se decompõe formando óxido de cálcio (CaO) e dióxido de carbono 2(CO ). O óxido de cálcio, então, reage com o dióxido de enxofre para formar o sulfito de cálcio 3(CaSO ) no estado sólido, menos poluente. Resposta da questão 2: 01 + 02 + 08 = 11. [01] Correta. Um sal normal é formado a partir da neutralização total, quando se reagem todos os íons H do ácido com todos os íons OH da base. Por definição, sais são compostos iônicos que possuem pelo menos um cátion diferente do H e um ânion diferente do OH . [02] Correta. Com relação aos sistemas eletrolíticos, usando a definição de Arrhenius, a água bidestilada e deionizada (líquido molecular puro), o NaC sólido (iônico) puro, o 2 4H SO líquido (molecular) puro e o açúcar (sacarose) (sólido molecular) puro são maus condutores de corrente elétrica nas CNTP, pois no caso dos compostos iônicos os íons ficam “presos” na rede cristalina e os compostos moleculares puros não sofrem ionização. [04] Incorreta. Na dissolução de 12.000 moléculas de ácido fluorídrico, 960 moléculas se dissociam. Com relação ao grau de dissociação iônico, o ácido fluorídrico pode ser considerado um ácido moderado. 12.000 (HF) 100 % 960 (HF) 8 % (5 % 50 %; ácido moderado) [08] Correta. Por definição, óxidos são compostos binários nos quais o oxigênio é o elemento mais eletronegativo, e são classificados como indiferentes quando não reagem com a água, com ácidos e com bases. [16] Incorreta. O 3 4 2 3Fe O (FeO Fe O ) é classificado como um óxido duplo, ou seja, se comporta como se fosse formado por dois outros óxidos. Resposta da questão 3: [E] A acidez aumenta com a elevação do número de oxidação do cromo: 2 3 3 elevação do Nox 2 3 3 Cr O Cr Cr O O O Cr O O O 2 2 3 3 2 2 2 6 2 2 2 CrO Cr O CrO 2 3 6 Conclusão : CrO : caráter básico Cr O : caráter anfótero CrO : caráter ácido Resposta da questão 4: [A] [A] Correta. Óxidos ácidos ao reagirem com água formam ácidos, observe: 3 2 2 3 1 2 2 2 2 42 2 2 2 3 SO H O H SO SO O H O H SO 2NO H O HNO HNO 213 www.cursoanualdequimica.com – e-mail: cursodequimica@gmail.com [B] Incorreta. O monóxido de carbono (CO), por ser um óxido neutro, ao reagir com água, não formará um óxido ácido, somente o dióxido de carbono 2(CO ) por ser óxido ácido. [C] Incorreta. Óxidos ácidos são compostos formados por ametais, formando, portanto, ligações covalentes. [D] Incorreta. A proporção será 1:2: 3 2 4 2SO 2NaOH Na SO H O [E] Incorreta. Os principais agentes causadores do efeito estufa são os óxidos ácidos como, por exemplo, 2CO , 2NO e 3NO . Resposta da questão 5: 01 + 02 = 03. [01] Correta. A chuva ácida causa corrosão do mármore, do ferro e de outros materiais utilizados em monumentos e construções. Por exemplo: 3 2 4 4 2 2CaCO H SO CaSO H O CO . [02] Correta. Na atmosfera, o dióxido de enxofre reage com o oxigênio e se transforma em trióxido de enxofre 3 2 2 3 1 (SO ) : SO O SO . 2 [04] Incorreta. O dióxido de enxofre e o trióxidode enxofre são óxidos ácidos, pois em contato com água formam estes tipos de compostos. [08] Incorreta. As reações do dióxido de enxofre na atmosfera podem originar a chuva ácida de ácido sulfúrico ou ácido sulfuroso. [16] Incorreta. O ácido sulfúrico é classificado como ácido de Bronsted-Lowry, porque doa prótons na reação com uma base. Resposta da questão 6: [A] [I] O ácido clorídrico (HC ) está presente no suco gástrico; [II] O dióxido de enxofre 2(SO ) é um óxido de caráter ácido, que ao reagir com a água forma o ácido sulfúrico 2 4(H SO ). [III] O hidróxido de potássio (KOH) é uma base, utilizada para fabricar sabão; [IV] O óxido de cálcio (CaO) é um óxido básico, usado para corrigir a acidez do solo. [V] O cloreto de sódio (NaC ) é um sal neutro usado como tempero na culinária. [VI] O ácido sulfúrico 2 4(H SO ) é um ácido presente em baterias de automóvel. Resposta da questão 7: 08 + 16 = 24. [01] Incorreta. Por definição: “Entalpia de neutralização é o calor liberado na formação de 1 mol de água, a partir da reação entre 1 mol de cátions hidrogênio como 1 mol de anions hidroxila”. Trata-se, portanto, de um processo exotérmico, ( H 0).Δ [02] Incorreta. A soda cáustica é uma base e, portanto, se adicionarmos ácido, ocorrerá uma reação de neutralização, ou seja, ira neutralizar o efeito da base. [04] Incorreta. Para ácidos e bases fracas a variação de entalpia de neutralização será menor do que para ácidos e bases fortes, pois necessitarão de menos energia para que ocorra a neutralização. [08] Correta. Tanto o nitrato de sódio como o nitrato de potássio, chamados também de “salitre”, são muito utilizados como conservantes da cor de carnes enlatadas e defumadas, mantendo seu aspecto “saudável”. A reação de formação do nitrato de potássio será: 3 3 2HNO KOH KNO H O [16] Correta. 2 3 3 2H CO NaOH NaHCO H O (neutralização parcial do ácido carbônico com hidróxido de sódio). Resposta da questão 8: [D] [A] Incorreta. As bases consideradas fortes são na maioria de metais alcalinos e alcalinos terrosos. [B] Incorreta. O ácido carbônico é um ácido fraco e volátil. [C] Incorreta. O 2CO é um óxido ácido, formado por ametal que ao reagir com água formará o ácido carbônico. 2 2 2 3CO H O H CO [D] Correta. Os hidrácidos são ácidos que não possuem oxigênio em sua estrutura. [E] Incorreta. As bases solúveis são formadas por metais alcalinos e pelo cátion amônio 4(NH ). Resposta da questão 9: [A] [A] Correta. O óxido de cálcio é classificado como um óxido básico, assim como todos os elementos da família dos metais alcalinos e alcalinos terrosos, esses óxidos ao regirem com água formarão uma base. 2 2CaO H O Ca(OH) [B] Incorreta. O cálcio é um metal, formando, uma ligação iônica. [C] Incorreta. Cada ligação, por ser entre átomos diferentes é do tipo covalente polar. [D] Incorreta. O gás cloro 2(C ), é uma molécula apolar, pois possui geometria linear entre átomos iguais. [E] Incorreta. O nox do cloro será +1. 214 www.cursoanualdequimica.com – e-mail: cursodequimica@gmail.com 1 1 2 H C O Resposta da questão 10: 02 + 04 + 16 = 22. [01] O hidróxido de estanho IV 4(Sn(OH) ) é uma base. [02] O ácido fosforoso é um ácido de Arrhenius que possui dois hidrogênios ionizáveis, pois um dos hidrogênios está ligado diretamente ao átomo de fósforo. 2 3 3 3H PO 2H HPO [04] A molécula de amônia pode ser classificada como uma base, pois, em água, forma o hidróxido de amônio. 3 2 4NH (g) H O( ) NH (aq) OH (aq) [08] A fórmula do hidrogenocarbonato de cálcio é 3 2Ca(HCO ) . [16] O número de oxidação do cromo no ácido crômico (H2CrO4) ou no trióxido de cromo é igual a +6. 2 4 3 H CrO H H Cr O O O O 1 1 6 2 2 2 2 0 CrO Cr O O O 6 2 2 2 0 Resposta da questão 11: [A] O ZnO é um óxido anfotero, que nesse caso se comporta como ácido, pois reage com uma base forte produzindo sal e água. Resposta da questão 11: [B] São óxidos básicos (possuem metais das famílias IA e IIA) e reagem com água produzindo bases, as seguintes substâncias: 2 2CaO, Na O, K O. Resposta da questão 12: [A] Teremos: Cloreto de bário: 2BaC . Silicato de sódio: 2 3Na SiO . Dióxido de carbono: 2CO . Carbonato de bário: 3BaCO . Resposta da questão 13: [A] Equações químicas da chuva ácida: 2 2 2 2 3 3 2 2 4 2 2 3 3 2 2 4 S(s) O (g) SO (g) 1 SO (g) O (g) SO (g) 2 SO (g) H O( ) H SO (aq) ou 2SO (g) O (g) 2SO (g) SO (g) H O( ) H SO (aq) 14. [E] 15. [C] 16. [A] 17. [B] 18. [A] 19. 08 20. 01 + 04 + 08 + 32 = 45 21. 01 + 04 + 08 = 13 22. V V F F 23. V F V V 24. F V V V 25. [D] 26. [E] 27. [C] 28. [E] 29. [B] 30. [E] 31. [C] 32. 01 + 02 + 04 + 08 = 15 33. [D] 215 www.cursoanualdequimica.com – e-mail: cursodequimica@gmail.com MÓDULO 07 REAÇÕES INORGÂNICAS 1. Classificação das reações químicas 1) Reação de síntese ou de adição 2) Reação de análise ou de decomposição 3) Reação de simples troca ou de deslocamento 4) Reação de dupla troca 1.1. Reações de síntese ou de adição Como o nome está dizendo, são reações nas quais dois ou mais reagentes dão origem a um único produto. Podem ser representadas pela equação geral: a A + b B + ... x X Através de reações de síntese são fabricados muitos produtos importantes. Por exemplo, a fabricação do ácido sulfúrico, o mais importante dos ácidos, é feita em três etapas e essas três etapas são reações de síntese. Não existem jazidas naturais de H 2 SO 4 , mas existem as de enxofre. Pela queima do enxofre no ar, obtém-se o SO 2 : S + O 2 (ar) SO 2 (reação de síntese) Essa é a primeira etapa do processo. A seguir o SO 2 obtido reage novamente com O 2 , porém em condições especiais. Essa é a 2a etapa do processo e nela forma-se o SO 3 : 2 SO 2 + O 2 (ar) 2 SO 3 (reação de síntese) cond . esp. Finalmente o SO 3 reagindo com a água produz o H 2 SO 4 (3a etapa): SO 3 + H 2 O H 2 SO 4 (reação de síntese) A grande dificuldade desse processo está na 2a etapa, pois exige condições especiais. Essa etapa exige catalisadores, isto é, substâncias que facilitam a reação sem serem consumidas. Esses catalisadores são o NO 2 , no processo antigo, denominado processo das câmaras de chumbo e Pt ou V 2 O 5 no processo moderno, denominado processo de contacto. Outro ácido importante fabricado através de reação de síntese é o ácido clorídrico: H 2 + Cl 2 2 HCI (g) cloreto de hidrogênio HCI (g) + aq HCI (aq) ácido clorídrico A reação de cal virgem com a água é outro exemplo importante de reação de síntese. É a reação que fazem os pedreiros nas construções civis. A cal hidratada, também vendida no comércio, é o produto da reação da cal virgem com a água. CaO + H 2 O Ca(OH) 2 As reações de queima das substâncias simples são reações de síntese.