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Prof. Felipe Química Página 1 de 2 Revisão – Discursivas 1. (FUVEST) Industrialmente, HC gasoso é produzido em um maçarico, no qual entram, nas condições-ambiente, hidrogênio e cloro gasosos, observando-se uma chama de vários metros de altura, proveniente da reação entre esses gases. a) Escreva a equação química que representa essa transformação, utilizando estruturas de Lewis tanto para os reagentes quanto para o produto. b) Como se obtém ácido clorídrico a partir do produto da reação de hidrogênio com cloro? Escreva a equação química dessa transformação. c) Hidrogênio e cloro podem ser produzidos pela eletrólise de uma solução concentrada de cloreto de sódio (salmoura). Dê as equações que representam a formação de cada um desses gases. d) Que outra substância é produzida, simultaneamente ao cloro e ao hidrogênio, no processo citado no item anterior? Número atômico (Z) hidrogênio ......... 1 cloro ..................17 2. (FUVEST) A constante do equilíbrio Co(s) + Ni2+(aq) = Ni(s) + Co2+(aq), em termos de concentrações em mol/L, a 25 °C, é igual a 10. a) Escreva a expressão matemática dessa constante de equilíbrio. A 25 °C, monta-se uma pilha na qual um dos eletrodos é uma barra de cobalto mergulhada numa solução de sulfato de cobalto, e outro eletrodo é uma barra de níquel mergulhada numa solução de sulfato de níquel. As soluções estão ligadas por meio de uma ponte salina e o circuito é fechado por um voltímetro. b) Qual é o polo positivo da pilha quando as soluções de Co2+(aq) e Ni2+(aq) têm, ambas, concentração igual a 1,0 mol/L? c) Qual será a relação entre as concentrações de Co2+(aq) e Ni2+(aq) quando esta pilha deixar de funcionar? Justifique as respostas aos itens b e c, utilizando argumentos de constante de equilíbrio. 3. (UNICAMP) Se o caso era cozinhar, Rango não tinha problemas. Ele preparou a massa do bolo da festa utilizando um fermento químico à base de carbonato ácido (bicarbonato) de sódio. Rango começou bem cedo essa preparação, pois Estrondosa vivia reclamando que depois que o gás passou a ser o gás de rua, parecia que o forno havia ficado mais lento para assar. Perdido nessas maravilhas que rodeavam a atividade na cozinha, Rango se refestelava com os conceitos químicos... a) "Antes de usar o fermento, eu coloquei um pouco dele em água e houve um desprendimento de gás. Isso me indicou que o fermento estava adequado para ser utilizado no bolo. Qual é a equação química da reação que eu acabei de observar?" b) "Se a reclamação de Estrondosa sobre o gás combustível for verdadeira, o gás liquefeito de petróleo (butano) deve fornecer uma energia maior que o gás de rua (metano), considerando-se uma mesma massa de gás queimado... Será que essa hipótese é verdadeira?" Dados: entalpias de formação em kJ mol-1: butano = - 126, metano = - 75, gás carbônico = - 394 e água = - 242 4. (FUVEST) Considere uma solução aquosa diluída de dicromato de potássio, a 25 C. Dentre os equilíbrios que estão presentes nessa solução, destacam-se: ( ) 2 2 2 2 7 2 4 1 íon dicromato 2 7 4 4 2 íon cromato 2 2 7 2 Constantes de equilíbrio 25 C Cr O H O 2 HCrO ..................... K 2,0 10 HCrO H CrO ............................. K 7,1 10 Cr O H O 2 H − − − − + − − − + ⎯⎯→+ = ⎯⎯ ⎯⎯→ + = ⎯⎯ ⎯⎯→+ ⎯⎯ 2 4 3 14 2 w 2 CrO .................. K ? H O H OH .......................................... K 1,0 10 − + − − + = ⎯⎯→ + = ⎯⎯ a) Calcule o valor da constante de equilíbrio 3K . b) Essa solução de dicromato foi neutralizada. Para a solução neutra, qual é o valor numérico da relação 2 2 2 4 2 7[CrO ] [Cr O ]? − − Mostre como obteve esse valor. c) A transformação de íons dicromato em íons cromato, em meio aquoso, é uma reação de oxirredução? Justifique. 5. (UNICAMP) Ao contrário do que muitos pensam, a medalha de ouro da Olimpíada de Beijing é feita de prata, sendo apenas recoberta com uma fina camada de ouro obtida por deposição eletrolítica. Na eletrólise, a medalha cunhada em prata atua como o eletrodo em que o ouro se deposita. A solução eletrolítica é constituída de um sal de ouro (III). A quantidade de ouro depositada em cada medalha é de 6,0 gramas. a) Supondo que o processo de eletrólise tenha sido conduzido em uma solução aquosa de ouro (III) contendo excesso de íons cloreto em meio ácido, equacione a reação total do processo eletroquímico. Considere que no anodo forma-se o gás cloro. b) Supondo que tenha sido utilizada uma corrente elétrica constante de 2,5 amperes no processo eletrolítico, quanto tempo (em minutos) foi gasto para se fazer a deposição do ouro em uma medalha? Mostre os cálculos. Dados: constante de Faraday = 96.500 coulomb mol-1; 1 ampere = 1 coulomb s-1. Prof. Felipe Química Página 2 de 2 6. (FUVEST) A reforma do gás natural com vapor de água é um processo industrial de produção de hidrogênio, em que também se gera monóxido de carbono. O hidrogênio, por sua vez, pode ser usado na síntese de amônia, na qual reage com nitrogênio. Tanto a reforma do gás natural quanto a síntese da amônia são reações de equilíbrio. Na figura, são dados os valores das constantes desses equilíbrios em função dos valores da temperatura. A curva de 1K refere-se à reforma do gás natural e a de 2K , à síntese da amônia. As constantes de equilíbrio estão expressas em termos de pressões parciais, em atm. a) Escreva a equação química balanceada que representa a reforma do principal componente do gás natural com vapor de água. b) Considere um experimento a 450 C, em que as pressões parciais de hidrogênio, monóxido de carbono, metano e água são, respectivamente, 0,30; 0,40;1,00 e 9,00 atm. Nessas condições, o sistema está em equilíbrio químico? Justifique sua resposta por meio de cálculos e análise da figura. c) A figura permite concluir que uma das reações é exotérmica e a outra, endotérmica. Qual é a reação exotérmica? Justifique sua resposta. 7. (FUVEST) O produto iônico da água, K(w), varia com a temperatura conforme indicado no gráfico 1. a) Na temperatura do corpo humano, 36°C, 1 - qual é o valor de K(w)? 2 - qual é o valor do pH da água pura e neutra? Para seu cálculo, utilize o gráfico 2. b) A reação de autoionização da água é exotérmica ou endotérmica? Justifique sua resposta, analisando dados do gráfico 1.
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