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Prof. Guilherme Vargas Página 39 MÓDULO 04: NOX / BALANCEAMENTO REDOX PROF. GUILHERME VARGAS Exercícios Q1. Quando ocorre a combustão completa de quaisquer hidrocarbonetos, há a produção dos compostos gás carbônico 2(CO ) e água 2(H O). Acerca dessas substâncias afirma-se que: I. as moléculas 2CO e 2H O apresentam a mesma geometria molecular. II. a temperatura de ebulição da água é maior que a do 2CO , pois as moléculas de água na fase líquida se unem por ligação de hidrogênio, interação intermolecular extremamente intensa. III. a molécula de 2CO é polar e a de água é apolar. IV. a temperatura de fusão do 2CO é maior que a da água, pois, diferentemente da água, a molécula de 2CO apresenta fortes interações intermoleculares por apresentar geometria angular. V. o número de oxidação (Nox) do carbono na molécula de 2CO é 4.+ Estão corretas apenas as afirmativas a) I, II e IV. b) II, III e IV. c) I, III e V. d) III e IV. e) II e V. Q2. Em estações de tratamento de água, é feita a adição de compostos de flúor para prevenir a formação de cáries. Dentre os compostos mais utilizados, destaca-se o ácido fluossilícico, cuja fórmula molecular corresponde a 2 6H SiF . O número de oxidação do silício nessa molécula é igual a: a) 1+ b) 2+ c) 4+ d) 6+ Q3. Atente para as seguintes afirmações: I. Café, quando embalado a vácuo, tem uma vida útil mais longa, porque é mantido na ausência de oxigênio, que participa de grande parte das reações de decomposição dos alimentos, além de ser essencial para o metabolismo dos microrganismos responsáveis por essas degradações. II. A vida útil do coco verde exportado para a Europa se prolonga até 60 dias se ele é revestido com uma fina camada de parafina, porque a parafina serve de “embalagem” impermeável ao oxigênio do ar e à umidade atmosférica, impedindo que as substâncias do coco passíveis de sofrer degradação entrem em contato com esses agentes. III. Uma simples camada de pintura de “zarcão” (basicamente um óxido de chumbo) protege o ferro da corrosão, porque a película formada por esse óxido sobre o ferro impede o contato entre esse metal e o oxigênio e a umidade do ar, evitando sua corrosão. É correto o que se afirma em a) I, II e III. b) I e II apenas. c) II e III apenas. d) I e III apenas. Q4. Dos extensos efeitos nocivos que a radiação ionizante provoca na matéria viva, afigura-se a geração de radicais livres, que são espécies químicas eletricamente neutras que apresentam um ou mais elétrons desemparelhados na camada de valência. O íon cloreto, por exemplo, que, quantitativamente, constitui o principal ânion do plasma, transforma-se no radical livre C ,•ℓ com 7 elétrons na camada de valência, podendo, assim, reagir facilmente com as biomoléculas, alterando o comportamento bioquímico de muitas proteínas solúveis do meio sanguíneo e também os constituintes membranários de células: hemácias, leucócitos, plaquetas. (José Luiz Signorini e Sérgio Luís Signorini. Atividade física e radicais livres, 1993. Adaptado.) Ao transformar-se em radical livre, o ânion cloreto a) ganha 1 próton. b) ganha 1 elétron. c) perde 1 elétron. d) perde 1 nêutron. e) ganha 1 nêutron. Q5. O ciclo do enxofre é fundamental para os solos dos manguezais. Na fase anaeróbica, bactérias reduzem o sulfato para produzir o gás sulfeto de Prof. Guilherme Vargas Página 40 MÓDULO 04: NOX / BALANCEAMENTO REDOX PROF. GUILHERME VARGAS hidrogênio. Os processos que ocorrem são os seguintes: ação bacteriana2 2 4(aq) (aq) meio ácido2 (aq) 2 (g) SO S S H S − − − → → (Gilda Schmidt. Manguezal de Cananeia, 1989. Adaptado.) Na produção de sulfeto de hidrogênio por esses processos nos manguezais, o número de oxidação do elemento enxofre a) diminui 8 unidades. b) mantém-se o mesmo. c) aumenta 4 unidades. d) aumenta 8 unidades. e) diminui 4 unidades. Q6. A água é o principal componente do sangue. Não é à toa que profissionais de saúde aconselham que se beba 8 copos de água por dia. Assim, quanto mais água ingerida, mais líquido vermelho corre nas veias. Isso aumenta o transporte de nutrientes por todo o corpo, inclusive para o cérebro, que tem suas funções otimizadas. Isso se dá não só porque o cérebro recebe mais nutrientes por meio do sangue, mas também porque certas reações químicas que acontecem nele, entre elas, a formação da memória, também dependem da presença da água para acontecer. A água atua como agente oxidante na seguinte equação: a) 2 22 NaC H O Na O 2 HC .+ → +ℓ ℓ b) 2 2 2 6 23 H O 2 CO C H O 3 O .+ → + c) 2 2 2 3 2H O HNO HNO H O.+ → + d) 2 22 Na 2 H O 2 NaOH H .+ → + Q7. Quando um prego de ferro é mergulhado em uma solução aquosa de sulfato de cobre(II), observa- se a formação de cobre metálico sobre a superfície do prego em decorrência da reação representada por 4 4( ) ( )Fe s CuSO aq Cu s Fe) aq( SO ( )→+ + Essa é uma reação de oxirredução na qual a) o ferro metálico perde elétrons e, portanto, é o agente oxidante. b) o ferro metálico perde elétrons e, portanto, é o agente redutor. c) o ferro metálico ganha elétrons e, portanto, é o agente oxidante. d) o íon de cobre(II) ganha elétrons e, portanto, é o agente redutor. e) o íon de cobre(II) perde elétrons e, portanto, é o agente oxidante. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Leia o texto abaixo, para responder à(s) questão(ões). O permanganato de potássio 4(KMnO ) é muito empregado como agente oxidante. Tem usos na oxidação de compostos orgânicos e como oxidante leve. Nos laboratórios de química, é empregado para oxidar a água oxigenada na determinação de sua concentração em meio ácido. A reação não balanceada que ocorre com a água oxigenada é a seguinte: 4 2 4 2 2 2 4 4 2 2KMnO H SO H O K SO MnSO H O O+ + → + + + Q8. O agente redutor do processo acima é o a) 4KMnO b) 2 4H SO c) 2 2H O d) 2O Q9. O ácido nítrico é obtido a partir da amônia por um processo que pode ser representado pela reação global: 3(g) 2(g) 3(aq) 2 ( )NH 2 O HNO H O+ → + ℓ Nessa reação, a variação do número de oxidação nox( )Δ do elemento nitrogênio é igual a a) 6 unidades. b) 4 unidades. c) 2 unidades. d) 8 unidades. e) 10 unidades. Q10. Dada a reação química balanceada, identifique a espécie que sofre redução, a espécie que sofre oxidação, o agente redutor e o agente oxidante e assinale a alternativa que apresenta a associação correta. (s) 3(aq) 3 2(aq) (g) 2 ( )3Cu 8HNO 3Cu(NO ) 2NO 4H O+ → + + ℓ sofre redução sofre oxidação agente redutor agente oxidante a) 3HNO Cu 3HNO Cu b) Cu 3HNO Cu 3HNO c) Cu 3HNO 3HNO Cu d) 3HNO Cu Cu 3HNO Prof. Guilherme Vargas Página 41 MÓDULO 04: NOX / BALANCEAMENTO REDOX PROF. GUILHERME VARGAS Q11. Analise a seguinte imagem: O prego vai enferrujar, apenas, a) no tubo 1. b) no tubo 2. c) no tubo 3. d) nos tubos 1 e 2. e) nos tubos 2 e 3. Q12. Nos compostos 2 4H SO , KH, 2H , 2 2H O , 3NaHCO , o número de oxidação do elemento hidrogênio é, respectivamente, a) 1, 1, 0, 1, 1.+ − + + b) 1, 1, 1, 0, 1.+ − + + c) 1, 1, 0, 2, 1.+ − + + d) 1, 1, 0, 2, 1.+ − + + e) 1, 1, 1, 1, 1.− − + + − Q13. Cloreto de sódio, um composto iônico, é o principal componente do sal de cozinha, sendo retirado da água do mar. Já o sódio metálico não existe na natureza e, para obtê-lo, pode-se realizar a eletrólise ígnea do cloreto de sódio. Sabendo que o elemento sódio pertence ao grupo 1 da Tabela Periódica, quando se realiza a eletrólise ígnea para obtenção do sódio metálico, o número de oxidação desse elemento variade a) 0 para 1.− b) 1− para 0. c) 1− para 1.+ d) 0 para 1.+ e) 1+ para 0. Q14. O metal que apresenta número de oxidação (Nox) igual a 4+ nas espécies abaixo é a) 2 3Bi O b) 2 3SO − c) 2 3CO − d) 2PbO Q15. Arqueólogos franceses encontraram grandes quantidades de dióxido de manganês em resquícios de carvão e fuligem das fogueiras. Isso sugere que os Neandertais não gastavam tanta energia atrás desse composto químico só para pintar o corpo, como suspeitavam os pesquisadores, e, sim, para fazer fogueiras. Mas qual a relação desse mineral com fogo? Toda. Por ser um mineral muito abrasivo, quando moído e colocado sobre madeira, diminui a temperatura necessária para combustão - a centelha ideal para facilitar a vida dos nossos primos distantes. Disponível em: <http://super.abril.com.br/ciencia/neandertais-- usavam-quimica-para-acender-fogo>. Adaptado. Acesso em: 18 jul. 2016. O dióxido de manganês, ao ser misturado à madeira, era lentamente aquecido em presença do ar, sofrendo decomposição com liberação de oxigênio e facilitando a combustão da madeira para acender as fogueiras, segundo a seguinte equação: 2 2 3 22 MnO Mn O 1 2O→ + O dióxido de manganês é um poderoso agente a) redutor, por oxidar o oxigênio, sofrendo oxidação. b) redutor, por oxidar o oxigênio, sofrendo redução. c) redutor, por reduzir o oxigênio, sofrendo oxidação. d) oxidante, por oxidar o oxigênio, sofrendo redução. e) oxidante, por reduzir o oxigênio, sofrendo oxidação. Q16. No ano de 2015, ocorreu o rompimento das barragens de Fundão e Santarém e o despejo de toneladas de rejeitos de minério de ferro no meio ambiente. Dentre esses rejeitos, encontra-se a hematita, um minério de ferro que apresenta fórmula molecular 2 3Fe O . Prof. Guilherme Vargas Página 42 MÓDULO 04: NOX / BALANCEAMENTO REDOX PROF. GUILHERME VARGAS A equação geral que representa o processo de obtenção do ferro metálico a partir da hematita é: 2 3(s) (g) (s) 2(g)3 Fe O 9 CO 6 Fe 9 CO+ → + Acerca desse processo, complete as lacunas: Na hematita 2 3(s)(Fe O ), o íon ferro apresenta-se na forma de __________, com número de oxidação __________. Dessa maneira, uma das formas de obtenção de ferro metálico, a partir da hematita, consiste resumidamente em o íon ferro __________ elétrons, em um processo denominado __________. A alternativa que completa corretamente, na sequência, as lacunas da frase é: a) cátion, 2 ,+ doar, oxidação. b) ânion, 3 ,+ receber, redução. c) íon, 2 ,+ receber, oxidação. d) ânion, 2 ,+ receber, redução. e) cátion, 3 ,+ receber, redução. Q17. Leia a notícia que trata do transporte e da expansão do manganês. A VLI, empresa especializada em operações logísticas, além de incentivar por meio do projeto “Trilhos Culturais – Jovens multiplicadores” a difusão de diversos conhecimentos em comunidades que ficam às margens das linhas férreas brasileiras, a promoção e a participação social em ações educativas, incluiu em suas atividades o transporte de manganês, pelo corredor Centro Norte. Este metal apresenta vários estados de oxidação em diferentes espécies, como por exemplo, 3MnCO , 3MnF , 3 4K MnO e 2 4MnO .− O manganês é transportado da cidade paraense, Marabá, até o porto do Itaqui, passando pela estrada de ferro Carajás, e segue em navios para outras cidades do litoral brasileiro, como também, para a Europa, Ásia e Estados Unidos. Jornal o Estado do Maranhão. Os números de oxidação do manganês nas espécies relacionadas, no texto, respectivamente, são a) 2, 3, 5 e 6.+ + + + b) 2, 5, 3 e 6.+ + + + c) 2, 6, 3 e 5.+ + + + d) 2, 3, 6 e 5.+ + + + e) 2, 5, 6 e 3.+ + + + Q18. Nas últimas décadas, o dióxido de enxofre 2(SO ) tem sido o principal contaminante atmosférico que afeta a distribuição de liquens em áreas urbanas e industriais. Os liquens absorvem o dióxido de enxofre e, havendo repetidas exposições a esse poluente, eles acumulam altos níveis de sulfatos 2 4(SO )− e bissulfatos 4(HSO ),− o que incapacita os constituintes dos liquens de realizarem funções vitais, como fotossíntese, respiração e, em alguns casos, fixação de nitrogênio. (Rubén Lijteroff et al. Revista Internacional de contaminación ambiental, maio de 2009. Adaptado.) Nessa transformação do dióxido de enxofre em sulfatos e bissulfatos, o número de oxidação do elemento enxofre varia de __________ para __________, portanto, sofre __________. As lacunas desse texto são, correta e respectivamente, preenchidas por: a) −4; −6 e redução. b) +4; +6 e oxidação. c) +2; +4 e redução. d) +2; +4 e oxidação. e) −2; −4 e oxidação. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Leia o quadro abaixo e responda à(s) questão(ões) a seguir. Uma das aplicações dos percloratos é o uso em foguetes de propulsão. O combustível sólido é preparado segundo a equação química abaixo: Q19. Os números de oxidação do cloro 4C O − ℓ e 3A Cℓ ℓ e do alumínio Aℓ e 2 3A Oℓ nos compostos são, respectivamente: a) 0 / 3+ e 7 / 1+ − Prof. Guilherme Vargas Página 43 MÓDULO 04: NOX / BALANCEAMENTO REDOX PROF. GUILHERME VARGAS b) 3 / 2+ + e 8 / 3+ − c) 8 / 3+ − e 3 / 2+ + d) 7 / 1+ − e 0 / 3+ Q20. O ácido nítrico é um líquido incolor, tóxico, corrosivo e com alta solubilidade em água e pode ser obtido industrialmente a partir da amônia, conforme sequência de reações a seguir. 3 2 24NH 5O 4NO 6H O+ → + 2 22NO O 2NO+ → 2 2 34NO H O 2HNO NO+ → + Nas equações acima, o átomo de nitrogênio é encontrado nos seguintes estados de oxidação. a) 2,+ 3+ e 6+ b) 3,− 2+ e 5+ c) 3,− 1+ e 4+ d) 2,+ 3+ e 6+ Q21. Postar fotos em redes sociais pode contribuir com o meio ambiente. As fotos digitais não utilizam mais os filmes tradicionais; no entanto os novos processos de revelação capturam as imagens e as colocam em papel de fotografia, de forma semelhante ao que ocorria com os antigos filmes. O papel é então revelado com os mesmos produtos químicos que eram utilizados anteriormente. O quadro abaixo apresenta algumas substâncias que podem estar presentes em um processo de revelação fotográfica. SUBSTÂNCIA FÓRMULA Brometo de prata AgBr Tiossulfato de sódio 2 2 3Na S O Sulfito de sódio 2 3Na SO Sulfato duplo de alumínio e potássio 4 2KA (SO )ℓ Nitrato de prata 3AgNO Sobre essas substâncias, é correto afirmar que os átomos de a) prata no AgBr e no 3AgNO estão em um mesmo estado de oxidação. b) enxofre no 2 2 3Na S O e no 2 3Na SO estão em um mesmo estado de oxidação. c) sódio no 2 2 3Na S O estão em um estado mais oxidado que no 2 3Na SO . d) enxofre no 2 2 3Na S O estão em um estado mais oxidado que no 2 3Na SO . e) oxigênio no 4 2KA (SO )ℓ estão em um estado mais oxidado que no 3AgNO . TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Uma medida adotada pelo governo do estado para amenizar a crise hídrica que afeta a cidade de São Paulo envolve a utilização do chamado “volume morto” dos reservatórios do Sistema Cantareira. Em artigo publicado pelo jornal O Estado de S.Paulo, três especialistas alertam sobre os riscos trazidos por esse procedimento que pode trazer à tona poluentes depositados no fundo das represas, onde se concentram contaminantes que não são tratados por sistemas convencionais. Entre os poluentes citados que contaminam os mananciais há compostos inorgânicos, orgânicos altamente reativos com os sistemas biológicos, microbiológicos e vírus. Segundo as pesquisadoras, “quanto mais baixo o nível dos reservatórios, maior é a concentração de poluentes, recomendando maiores cuidados”. http://sao-paulo.estadao.com.br. Adaptado. Q22. De modo geral, em sistemas aquáticosa decomposição de matéria orgânica de origem biológica, na presença de oxigênio, se dá por meio de um processo chamado degradação aeróbica. As equações representam reações genéricas envolvidas na degradação aeróbica, em que "MO" matéria orgânica contendo nitrogênio e enxofre.= ( ) ( ) 2 2 2 2n 2 2 2 2 3 4 CH O nO nCO nH O MO C,H,N,S nO CO H O NO SO− − + → + + → + + + Analisando as equações apresentadas, é correto afirmar que no processo de degradação aeróbica ocorrem reações de a) decomposição, em que o oxigênio não sofre alteração em seu número de oxidação. b) oxirredução, em que o oxigênio atua como agente redutor. c) decomposição, em que o oxigênio perde elétrons. d) oxirredução, em que o oxigênio sofre oxidação. e) oxirredução, em que o oxigênio atua como agente oxidante. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Analise a reação abaixo: 2HC NaOH NaC H O+ → +ℓ ℓ Prof. Guilherme Vargas Página 44 MÓDULO 04: NOX / BALANCEAMENTO REDOX PROF. GUILHERME VARGAS Q23. Considerando o produto da reação, o NaC ,ℓ assinale a alternativa correta. NOTA: Distribuição eletrônica do 2 2 6 1Na : 1s , 2s , 2p , 3s . Distribuição eletrônica do 2 2 6 2 5C :1s , 2s , 2p , 3s , 3p .ℓ a) O sal formado é um hidrogeno-sal. b) A reação de formação do sal é do tipo de decomposição. c) A ligação intramolecular no NaCl é do tipo iônica. d) O NOX do Cℓ é 5.+ e) O NaCl é formado em uma reação de neutralização parcial. Q24. Com base no texto a seguir, que trata de células de combustível. Automóveis, ônibus ou caminhões com células a combustível são basicamente veículos elétricos movidos por um dispositivo que funciona como uma bateria recarregável. Diferentemente de uma bateria, porém, uma célula a combustível não armazena energia; ela emprega um processo eletroquímico para gerar eletricidade e funciona enquanto for alimentada com combustível hidrogênio e com oxigênio. No cerne da célula a combustível, há uma película delgada de polímero à base de fluorcarbono – uma membrana de troca de prótons – que funciona simultaneamente como eletrólito (para transporte de carga elétrica) e como barreira para impedir a mistura do combustível hidrogênio com oxigênio. A eletricidade que fornece potência a um carro com células a combustível é produzida quando elétrons são removidos de átomos de hidrogênio em áreas catalisadoras na superfície de uma membrana. Os portadores de carga – prótons ou íons de hidrogênio –, então, migram através da membrana e se combinam com o oxigênio e um elétron, formando água, único resíduo do processo. Adaptado de ASHLEY, Steven. “Na estrada dos carros a Hidrogênio”. Scientific American. n. 35, abr. 2005. Em relação aos processos químicos que ocorrem na produção de energia elétrica em células de combustível, envolvendo oxigênio e hidrogênio, é correto afirmar que a) o estado de oxidação do oxigênio aumenta de zero para 2.+ b) o hidrogênio e o oxigênio são, respectivamente, agente oxidante e redutor. c) a reação que ocorre no cátodo é 2 21 2O 2H 2e H O.+ −+ + → d) a equação balanceada para o processo global é 2 2 2H +O 2H O.→ e) o hidrogênio é reduzido de acordo com a semi- reação 2H 2H +2e .+ −→ Q25. Considere estas três reações químicas realizadas por seres vivos: I. Fotossíntese luz 2 2 2 6 12 66 H O 6 CO 6 O C H O+ → + II. Quimiossíntese metanogênica 2 2 4 2CO 4 H CH 2 H O+ → + III. Respiração celular 2 6 12 6 2 26 O C H O 6 O 6 CO+ → + A mudança no estado de oxidação do elemento carbono em cada reação e o tipo de organismo em que a reação ocorre são: I II III a) redução; autotrófico. redução; autotrófico. oxidação; heterotrófico e autotrófico. b) oxidação; autotrófico. oxidação; heterotrófico. oxidação; autotrófico. c) redução; autotrófico. redução; heterotrófico e autotrófico. redução; heterotrófico e autotrófico. d) oxidação; autotrófico e heterotrófico. redução; autotrófico oxidação; autotrófico. e) oxidação; heterotrófico. oxidação; autotrófico. redução; heterotrófico. Q26. "Se beber não dirija. Se for dirigir não beba." Um modo simples de simular o funcionamento do bafômetro, aparelho usado para identificar motoristas que dirigem após a ingestão de bebidas alcoólicas, consiste em borrifar álcool (colocado, por exemplo, em uma pisseta) em uma solução de dicromato de potássio em meio ácido, Prof. Guilherme Vargas Página 45 MÓDULO 04: NOX / BALANCEAMENTO REDOX PROF. GUILHERME VARGAS contida em um tubo de ensaio. O dicromato, que é alaranjado, em contato com o vapor de álcool, se transforma em uma substância de cor verde, conforme a equação dada acima. Dessa reação de oxirredução, é correto afirmar que: a) o número de oxidação do cromo não varia. b) o valor de x que torna a equação corretamente balanceada é 7. c) K2SO4 é a fórmula do sal de cor verde. d) C2H5OH e C2H4O são fórmulas da mesma substância, ou seja, do etanol. e) o meio ácido significa que a solução tem pH > 7. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Leia o texto abaixo, para responder à(s) questão(ões). O permanganato de potássio 4(KMnO ) é muito empregado como agente oxidante. Tem usos na oxidação de compostos orgânicos e como oxidante leve. Nos laboratórios de química, é empregado para oxidar a água oxigenada na determinação de sua concentração em meio ácido. A reação não balanceada que ocorre com a água oxigenada é a seguinte: 4 2 4 2 2 2 4 4 2 2KMnO H SO H O K SO MnSO H O O+ + → + + + Q27. A soma total dos coeficientes da equação acima é igual a a) 21 b) 22 c) 25 d) 26 Q28. Ovos de galinha são nutritivos, pois contêm proteínas, vitaminas, gordura, ferro e enxofre. Para se cozer um ovo, coloque-o no fundo da panela e cubra com água. Leve-o ao fogo entre médio e alto, a fim de ficar bem cozido e com clara e gema macias, conforme a foto. Conte 1 minuto assim que começar a fervura e desligue. Mantenha o ovo submerso por 10 minutos e depois o retire. Lave em água corrente e descasque. Fica TOP! Porque ovo com aquele aro verde ao redor da gema é UÓ, né gente? Aquilo ocorre quando ele cozinha por muito tempo. Aí, além de clara borrachuda e gema esfarelenta, ele fica feio e com cheiro ruim! Adaptado de http://www.panelaterapia.com Qual das alternativas abaixo traz uma explicação cientificamente adequada para que um ovo cozido tenha alterações sensorialmente indesejáveis, causando-lhe consistência e aparência diferentes desse “Ovo cozido perfeito”? a) A gema do ovo fica esfarelenta após um longo cozimento, porque as vitaminas lipossolúveis mudam de conformação e passam a ser hidrossolúveis. b) O ovo cheira mal, ao ser cozido por muito tempo, porque ocorre a degradação da gordura da clara e da gema que levam à produção de triglicerídeos voláteis malcheirosos. c) Quando se aquece o ovo, as proteínas da clara, que antes estavam enroladas, desnaturam-se, ganham novos aminoácidos e se separam umas das outras, endurecendo a parte branca. d) O aquecimento prolongado do ovo estabiliza o dobramento tridimensional da caseína, principal proteína da clara, aumentando a produção de 2H S que reage com ácidos graxos e torna borrachuda a parte branca do alimento. e) O anel esverdeado que surge no ovo, após o cozimento, ocorre pela formação de sulfeto ferroso, proveniente da reação entre os íons de ferro, presentes na gema, com os íons sulfeto, formados a partir do enxofre presente na proteína da clara. Q29. Uma fina película escura é formada sobre objetos de prata expostos a uma atmosfera poluída contendo compostos de enxofre, dentre eles o ácido sulfídrico. Esta película pode ser removida quimicamente, envolvendo os objetos em questãoem uma tolha de papel alumínio e mergulhando- os em um banho de água quente. O resultado final é a recuperação da prata metálica. As equações balanceadas que representam, respectivamente, a reação ocorrida com a prata dos objetos e o composto de enxofre supracitado, na presença de oxigênio, e a reação ocorrida no processo de remoção da substância da película escura com o alumínio metálico do papel, são a) 2 2 2 24 Ag(s) 2H S (g) 1O (g) 2 Ag S (s) 2H O( );+ + → + ℓ Prof. Guilherme Vargas Página 46 MÓDULO 04: NOX / BALANCEAMENTO REDOX PROF. GUILHERME VARGAS 2 2 33 Ag S (s) 2 A (s) 6 Ag (s) 1 A S (s).+ → +ℓ ℓ b) 2 2 2 2 3 24Ag(s) 1H S(s) 1 O (g) 2Ag O(s) H SO ( ) 12O (g);+ + → + +ℓ 2 2 33 Ag O (s) A (s) 3 Ag (s) A O (s).+ → +ℓ ℓ c) 2 2 2 24 Ag (s) 1H S (s) 1O (g) 2 Ag S (s) 2 H O ( );+ + → + ℓ 2 2 22 Ag S (s) 4 A (s) 4 Ag S (s) 2 A S(s).+ → +ℓ ℓ d) 2 4 2 2 4 22Ag(s) 1H SO (g) 12O (g) 1Ag SO (s) H O( );+ + → + ℓ 2 4 3 2 23 Ag SO (s) 2 A (s) 3 Ag(s) A S (s) O (g).+ → + +ℓ ℓ e) 2 3 2 2 3 2 22Ag(s) 1H SO (s) 1O (g) 1Ag SO (s) H O ( );+ + → + ℓ 2 3 2 3 23Ag SO (s) 2A (s) 6 AgO(s) A S (s) 3 2O (g).+ → + +ℓ ℓ Q30. A respeito da equação iônica de oxirredução abaixo, não balanceada, são feitas as seguintes afirmações: 2 3 3 2 4 2IO HSO I SO H H O− − − ++ → + + + I. a soma dos menores coeficientes inteiros possível para o balanceamento é 17. II. o agente oxidante é o ânion iodato. III. o composto que ganha elétrons sofre oxidação. IV. o Nox do enxofre varia de +5 para +6. Das afirmações acima, estão corretas somente a) II e III. b) I e II. c) I e III. d) II e IV. e) I e IV. Q31. Em 24.09.2013, uma carga de fertilizante à base de nitrato de amônio explodiu em um galpão a dois quilômetros do porto de São Francisco do Sul, no Litoral Norte de Santa Catarina. A decomposição do nitrato de amônio envolve uma reação química que ocorre com grande velocidade e violência. A equação não balanceada dessa reação é: 4 3 2 2 2__NH NO __N __ O __H O→ + + Nessa equação, quando o coeficiente estequiométrico do nitrato de amônio é 2, os coeficientes do nitrogênio, do oxigênio e da água são, respectivamente, a) 2, 1 e 4. b) 2, 2 e 4. c) 2, 3 e 2. d) 1, 2 e 2. e) 1, 1 e 3. Q32. No acampamento, também é recomendável que a higienização das verduras seja realizada com uma solução de hipoclorito de sódio. A reação do hipoclorito com a água é mostrada a seguir. 2NaC O H O NaOH HC O+ → +ℓ ℓ A desinfecção ocorre pela reação do HC Oℓ com os micro-organismos, formando 2Cℓ no interior das células. A reação do hipoclorito de sódio com água é classificada como reação de a) síntese. b) análise. c) deslocamento. d) dupla troca. e) oxirredução. Q33. Uma das etapas do processo de obtenção do metal zinco envolve o aquecimento do mineral esfalerita, ZnS, em presença de oxigênio do ar. A equação química, não balanceada, que representa essa transformação é: ( ) ( ) ( ) ( )2 2....... ZnS s ....... O g ....... ZnO s ....... SO g+ → + Nessa equação, se o coeficiente estequiométrico da esfalerita for 2, os coeficientes estequiométricos do oxigênio, do óxido de zinco e do dióxido de enxofre serão, respectivamente, a) 2, 2 e 2. b) 2, 2 e 3. c) 2, 3 e 3. d) 3, 2 e 2. e) 3, 3 e 3. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Contrastes de Várzea Alegre (Composição: Zé Clementino e Luiz Gonzaga) Elegeram pra prefeito Numa só semana Quatro nobres cidadãos Meu amigo em minha terra Já pegou fogo no gelo Apagaram com carbureto Foi o maior desmantelo A partir do texto, extrato da música “Contrastes da Várzea Alegre”, responda à(s) questão(ões). Q34. O texto da canção apresenta a ideia de gelo sendo apagado com carbureto (CaC2, ou carbeto de cálcio), produzindo um hidróxido de alcalino Prof. Guilherme Vargas Página 47 MÓDULO 04: NOX / BALANCEAMENTO REDOX PROF. GUILHERME VARGAS terroso e um composto orgânico. Qual a equação da reação química citada? a) 2(s) 2 ( ) 2(aq) 2 2(g)CaC 3H O Ca(OH) C H+ → +ℓ b) 2(s) 2 ( ) (aq) 2 (g)CaC H O CaOH C H+ → +ℓ c) 2(s) 2 ( ) (aq) 2 4(g)CaC H O CaOH C H+ → +ℓ d) 2(s) 2 ( ) 2(aq) 2 4(g)CaC H O Ca(OH) C H+ → +ℓ e) 2(s) 2 ( ) 2(aq) 2 2(g)CaC 2H O Ca(OH) C H+ → +ℓ Q35. O oxigênio é um gás muito reativo. Interage com diferentes substâncias como, por exemplo, nas reações químicas expressas pelas equações não balanceadas: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2s 2 g 3 s 23 g 2 g 2 g I. Fe O Fe O II. NH O N H O + → + → + ℓ Nesse sentido, analise as afirmações a seguir. l. Os menores coeficientes inteiros que tornam a equação I corretamente balanceada são: 4, 3 e 2, respectivamente. ll. Moléculas de 3NH apresentam ligações polares e geometria tetraédrica. lll. A coesão entre as moléculas da substância 2H O pode ser explicada por interações do tipo ligações de hidrogênio. lV. Íons 2Fe + apresentam a seguinte configuração eletrônica: 2 2 6 2 6 61s 2s 2p 3s 3p 3d . V. O oxigênio é o agente redutor nas reações químicas representadas pelas equações I e II. Todas as afirmações corretas estão em: a) II – III – V b) II – IV – V c) I – III – IV d) I – II – III Q36. O oxigênio dissolvido (OD) na água é um dos parâmetros importantes para estabelecer a sua qualidade e conhecer a possibilidade de vida nos sistemas aquáticos. A quantidade de oxigênio dissolvido na água não pode ser menor que 2 mg/L para que os peixes sobrevivam. A seguir, é apresentada a sequência de reações de um método desenvolvido em solução aquosa, para a determinação da quantidade de oxigênio dissolvido na água: I ( ) ( ) ( ) ( ) ( )24 aq aq 4 aq2 sMnSO 2NaOH Mn OH Na SO+ → + II ( ) ( ) ( ) ( ) ( )2 aq2 s 2 s2Mn OH O 2MnO OH+ → III ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )2 4 24 aq2 s 2 aqMnO OH 2H SO Mn SO 3H O+ → + ℓ IV ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( )( ) ( )4 4 2 4 2aq aq2 aq aq aqMn SO 2KI Mn SO K SO I+ → + + V ( ) ( ) ( ) ( )2 2 2 42 aq 3 aq 6 aq aqI 2Na S O Na S O 2NaI+ → + A partir das reações observadas no método de determinação de oxigênio dissolvido, é correto afirmar: a) Na reação II, o oxigênio ( )2O age como agente redutor, uma vez que aumenta o seu número de oxidação. b) A reação I é de simples troca. c) O ( )2 aqI formado no processo equivale à concentração de oxigênio dissolvido, o que possibilita determinar o OD na água. d) A reação V é de decomposição. Q37. É bastante conhecido o efeito que a chuva ácida faz degradando esculturas de mármore. Porém outros materiais também sofrem degradação pela simples exposição à umidade, como é o caso das peças feitas de cobre, presentes nas cúpulas da Basílica de São Pedro, no Vaticano. O cobre, quando em contato com o ar úmido e o gás carbônico, sofre um processo de oxidação, formando carbonato de cobre II, que é o responsável pela coloração verde encontrada nas peças, conforme as equações (não-balanceadas). ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2 s2s 2 g 2 s 23 s2 g Cu O H O Cu OH Cu OH CO CuCO H O + + → + → + ℓ ℓ A análise dessas equações químicas revela que Prof. Guilherme Vargas Página 48 MÓDULO 04: NOX / BALANCEAMENTO REDOX PROF. GUILHERME VARGAS a) tanto o hidróxido de cobre II quanto o carbonato de cobre II são solúveis em água. b) o cobre sofre processo de oxidação na primeira equação, variando seu Nox de zero para +2. c) em períodos chuvosos e poluídos em Roma, o efeito de corrosão da cúpula da Basílica de São Pedro é diminuído. d) a primeira equação, quando balanceada, resulta, respectivamente, nos coeficientes 2, 2,1,2. Q38. No combate à poluição, novos motores movidos a diesel adotam uma tecnologia em que a ureia é adicionada ao gás de escape. Essa estratégia promove a conversão dos óxidos de nitrogênio em H2Oe N2. Ocorre assim uma reação de a) oxidação. b) eliminação. c) rearranjo. d) substituição. e) redução. Q39. Assinale a alternativa que descreve corretamente as fórmulas químicas nas equações químicas das reações a seguir: I. mono-hidrogenossulfito de potássio + ácido clorídrico → ácido sulfuroso + cloreto de potássio II. fosfato de cálcio + dióxido de silício + carvão → metassilicato de cálcio + monóxido de carbono + fósforo branco a) I. 3 2 4KHSO HC H SO CaC+ → +ℓ ℓ II. ( )2 4 2 2 2 432Ca PO 6CiO 10C 6CaCiO 10CO F+ + → + + b) I. 4 2 2KHSO HC H SO KC O+ → +ℓ ℓ II. ( )4 2 422Ca PO 6SiO 10C 6CaSiO 10CO P+ + → + + c) I. 2 2 3KHSO HC H SO KHC+ → +ℓ ℓ II. 3 2 4 42CaPO 6SiO 10C 6CaSiO 10CO PH+ + → + + d) I. 3 2 3KHSO HC H SO KC+ → +ℓ ℓ II. ( )3 4 2 3 422Ca PO 6 SiO 10 C 6CaSiO 10CO P+ + → + + e) I. 3 2 3NaHCO HC H CO NaC+ → +ℓ ℓ II. ( )3 4 2 422Ca PO 6SiO 10C 6CaSiO 10CO P+ + → + + Q40. A primeira aplicação de dióxido de cloro como desinfetante ocorreu em 1944 nos Estados Unidos. O uso deste óxido para o tratamento de água de abastecimento foi possível devido à disponibilidade comercial do clorito de sódio. Em estações de tratamento de água, o dióxido de cloro é produzido a partir de soluções de clorito de sódio, segundo as reações representadas pelas equações químicas a seguir, não totalmente balanceadas. I. 2(aq) 2(g) 2(aq) (aq)2NaC O C C O NaC+ → +ℓ ℓ ℓ ℓ II. 2(aq) (aq) 2(aq) (aq) (aq)2NaC O HOC C O NaC NaOH+ → + +ℓ ℓ ℓ ℓ III. 2(aq) (aq) 2(aq) (aq) 2 ( )5NaC O 4HC C O NaC H O+ → + + ℓℓ ℓ ℓ ℓ Os números de oxidação do cloro no 2C ,ℓ HC Oℓ e HCℓ e os coeficientes estequiométricos do 2C Oℓ nas equações I, II e III são: Número de oxidação (C )ℓ Coeficiente estequiométrico 2(C O )ℓ equações químicas 2Cℓ HOCℓ HCℓ (I) (II) (III) a) 0 +1 -1 2 2 4 b) +2 -1 -2 1 1 5 c) 0 -1 +3 2 2 4 d) +2 +1 +2 2 1 4 e) 0 +1 -1 1 1 5 Q41. Observe as seguintes reações específicas com seus reagentes e produtos: ( ) ( ) ( ) 4 2 7 2 2 7 22 2 2 2 8 4 4 4 4 23 3 I. Cu OH H P O Cu P O H O II. H S O H O S III. A OH H SiO A SiO H O + → + + → + + → +ℓ ℓ Assinale a alternativa que mostra corretamente os coeficientes estequiométricos das reações I, II e III. a) reação I: 2, 1, 1, 4 – reação II: 8, 4, 8, 1 – reação III: 4, 3, 1, 4 b) reação I: 2, 1, 1, 2 – reação II: 4, 8, 8, 1 – reação III: 4, 3, 1, 12 Prof. Guilherme Vargas Página 49 MÓDULO 04: NOX / BALANCEAMENTO REDOX PROF. GUILHERME VARGAS c) reação I: 1, 1, 1, 4 – reação II: 8, 4, 8, 1 – reação III: 4, 3, 1, 12 d) reação I: 2, 1, 1, 4 – reação II: 8, 4, 8, 1 – reação III: 4, 3, 1, 12 e) reação I: 2, 1, 1, 4 – reação II: 4, 8, 8, 1 – reação III: 4, 3, 1, 4 Q42. As reações descritas a seguir estão sem o devido balanceamento. (A) 3 2 3xNC yH O wNH zHC O+ → +ℓ ℓ (B) 2 2 2 3 2xFeS yO wFe O zSO+ → + (C) 3 2 2xNO yNH wN zH O+ → + (D) 2xNaOH yHC wNaC zH O+ → +ℓ ℓ Fazendo-se o balanceamento destas reações, analise as proposições: I. na reação descrita no item (A), a soma dos coeficientes estequiométricos (x, y, w e z) é 08; II. na reação descrita no item (B), a soma dos coeficientes estequiométricos (x, y, w e z) é 25; III. na reação descrita no item (C), a soma dos coeficientes estequiométricos (x, y, w e z) é 10; IV. na reação descrita no item (D), a soma dos coeficientes estequiométricos (x, y, w e z) é 04. Assinale a alternativa correta considerando as proposições acima. a) Somente as afirmativas III e IV são verdadeiras. b) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras. c) Somente as afirmativas I, II e IV são verdadeiras. d) Somente a afirmativa I é verdadeira. e) Todas as afirmativas são verdadeiras. Q43. O tiossulfato de sódio é utilizado na formulação de banhos fixadores para materiais fotográficos. A obtenção do tiossulfato de sódio ocorre a partir de uma solução que contém sulfeto de sódio e carbonato de sódio, através da qual se passa uma corrente de dióxido de enxofre, conforme a equação abaixo. 2 3 2 2 2 2 3 2Na CO xNa S ySO zNa S O rCO+ + → + Para que essa equação química seja corretamente ajustada a partir de um mol de carbonato de sódio, os coeficientes x, y, z e r devem ser, respectivamente, a) 1, 2, 2 e 1 b) 1, 3, 2 e 3 c) 2, 1, 3 e 2 d) 2, 4, 3 e 1. e) 3, 2, 4 e 2. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Alquimia subterrânea transforma mina de carvão em mina de hidrogênio Em uma área de mineração de carvão localizada no sul da Polônia, um grupo de cientistas está usando uma mina de carvão para avaliar experimentalmente um método alternativo para a produção de energia limpa e, assim, oferecer uma utilização para pequenos depósitos de carvão ou minas exauridas, que são tradicionalmente deixados de lado, representando passivos ambientais. Na teoria e no laboratório, a injeção de oxigênio e de vapor no carvão resulta na produção de hidrogênio. No processo, oxigênio líquido é colocado em um reservatório especial, localizado nas galerias da mina de carvão, onde se transforma em oxigênio gasoso, começando o processo denominado de gaseificação de carvão. (www.inovacaotecnologica.com.br. Adaptado.) Q44. Em um dos processos de gaseificação de carvão, pode ocorrer a reação com o vapor, gerando um gás rico em hidrogênio, enquanto que em outro ocorre a formação de um intermediário contendo um átomo de carbono parcialmente oxidado, e que, posteriormente, irá produzir o gás hidrogênio. Considere as equações químicas apresentadas. I. CO(g) + H2O(v) → CO2(g) + H2(g) II. CH4(g) + H2O(l) → CO(g) + 3H2(g) III. 3C(s) + O2(g) + H2O(v) → H2(g) + 3CO(g) IV. 2CO2(g) + 6H2O(v) → 2CH4(g) + 5O2(g) + 2H2(g) As equações que representam corretamente as transformações químicas que ocorrem no processo de gaseificação descrito no texto são a) I e II, apenas. b) II e III, apenas. c) I e III, apenas. d) I, II e IV, apenas. e) II, III e IV, apenas. Q45. O sulfeto de hidrogênio (H2S) é um composto corrosivo que pode ser encontrado no gás natural, em alguns tipos de petróleo, que contém elevado teor de enxofre, e é facilmente identificado por meio do seu odor característico de ovo podre. A equação química a seguir, não balanceada, indica uma das possíveis reações do sulfeto de hidrogênio. Prof. Guilherme Vargas Página 50 MÓDULO 04: NOX / BALANCEAMENTO REDOX PROF. GUILHERME VARGAS H2S + Br2 + H2O → H2SO4 + HBr Dado: massa molar em (g/moℓ) H = 1, O = 16, S = 32, e Br = 80. A respeito do processo acima, é INCORRETO afirmar que a) o sulfeto de hidrogênio é o agente redutor. b) para cada mol de H2S consumido, ocorre a produção de 196 g de H2SO4. c) a soma dos menores coeficientes inteiros do balanceamento da equação é 18. d) o bromo (Br2) sofre redução. e) o número de oxidação do enxofre no ácido sulfúrico é +6. Q46. 3 2 4 2 4 2CrI C NaOH NaIO Na CrO NaC H O+ + → + + +ℓ ℓ Assinale a alternativa que indica a soma dos menores coeficientes inteiros capazes de balancear a equação química acima: a) 73 b) 95 c) 173 d) 187 e) 217 Gabarito Q.1 E Q.17 A Q.32 D Q.2 C Q.18 B Q.33 D Q.3 A Q.19 D Q.34 E Q.4 C Q.20 ANULADA Q.35 C Q.5 A Q.21 A Q.36 C Q.6 D Q.22 E Q.37 B Q.7 B Q.23 C Q.38 E Q.8 C Q.24 C Q.39 D Q.9 D Q.25 A Q.40 A Q.10 D Q.26 B Q.41 D Q.11 A Q.27 D Q.42 C Q.12 A Q.28 E Q.43 D Q.13 E Q.29 A Q.44 C Q.14 D Q.30 B Q.45 B Q.15 D Q.31 A Q.46 D Q.16 E