prova 1 transformações quimicas ufabc gabarito

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16/03/2015 - TRANSFORMAÇÕES QUÍMICAS – PROVA 1 
 
As provas foram aplicadas em quatro modelos diferentes. Em cada modelo, a frase foi 
modificada em algum aspecto para ser considerada Correta ou Errada. Este gabarito 
analisa cada afirmação, indicando em vermelho onde a frase foi alterada em cada modelo 
de prova aplicado. 
 
Texto para as questões 1 a 10: Os dois primeiros estágios da preparação industrial do ácido sulfúrico 
(H2SO4) são a combustão do enxofre e a oxidação do dióxido de enxofre a trióxido de enxofre (Equações 
não balanceadas). 
S(s) + O2(g)  SO2(g) 
SO2(g) + O2(g)  SO3(g) 
 Na terceira e última etapa do processo, o trióxido de enxofre (SO3) reage com a água (H2O) para formar 
o ácido sulfúrico. O principal uso do ácido sulfúrico é na produção de ácido fosfórico que, por sua vez, é 
usado na produção de fertilizantes fosfatados e de fosfato de sódio, usado em detergentes. 
 
Com relação aos átomos, moléculas e ao processo descrito no texto acima, julgue as afirmações a 
seguir como Certas (C) ou Erradas (E): 
 
Questão 1: O soma de “quarks up”, “quarks down” e de “elétrons” em um átomo de 16S32 é o dobro da soma 
destas partículas elementares em um átomo de 8O16. CORRETO. 
16S32  16 Prótons (Quarks “up” = 32; Quarks “down” = 16); 16 Nêutrons (Quarks “up” = 16; Quarks “down” = 32); 16 
elétrons. 
8O16  8 Prótons (Quarks “up” = 16; Quarks “down” = 8); 8 Nêutrons (Quarks “up” = 8; Quarks “down” = 16); 8 elétrons. 
 
Questão 2: A primeira energia de ionização para um átomo de oxigênio é MAIOR que a primeira energia de 
ionização para um átomo de enxofre. CORRETO. 
Questão 3: A distribuição eletrônica para o estado fundamental do átomo de enxofre termina em 3s23p4, 
enquanto que a do estado fundamental do átomo de oxigênio termina em 2s22p4. CORRETO. 
Questão 4: Em balão fechado de 2 litros com 20 gramas de dióxido de enxofre, a uma tempertaura de 25 
oC, a pressão interna é aproximadamente 3,8 atm. CORRETO. 
P.V=n.R.t 
P.2=(20g/64g.mol-1).0,082.298 
P=3,8atm 
 
Questão 5: A geometria e a distribuição da nuvem eletrônica nas moléculas de SO, SO2 e SO3 são, 
respectivamente: linear/angular/trigonal planar e polar/polar/apolar. CORRETO. 
SO: linear/polar 
SO2:angular/polar 
SO3: trigonal planar/apolar 
 
Questão 6: O coeficiente estequiométrico para a molécula de água na equação química balanceada da 
última etapa do processo descrito é 1. CORRETO. 
SO3(g) + H2O(l)  H2SO4(aq) 
 
Questão 7: Considerando a primeira etapa do processo, ao se reagir 10 gramas de enxofre (S(s)) com 13 
gramas de gás oxigênio (O2(g)), o gás oxigênio é o reagente EM EXCESSO. CORRETO. 
1 mol de S(s) ------- 1 mol de O2(g) 
32 gramas de S(s) ------- 32 gramas de O2(g) 
10 gramas de S(s) ------- 10 gramas de O2(g) (O oxigênio está em excesso com 13 gramas) 
 
Questão 8: Uma solução aquosa de ácido sulfúrico ao reagir com uma solução aquosa de carbonato de 
sódio forma gás carbônico, água e um composto SOLÚVEL no meio, de fórmula Na2SO4. CORRETO. 
Questão 9: Na reação entre o ácido fosfórico (H3PO4) e o hidróxido de sódio (NaOH), onde há a formação 
de fosfato de sódio e água, o estado de oxidação do fósforo se altera de +3 para +5. ERRADO. Não há 
alteração no estado de oxidação do fósforo. 
H3PO4(aq) + 3 NaOH(a) → Na3PO4(aq) + 3 H2O(l) 
 
Questão 10: Considerando as condições descritas para a obtenção do ácido sulfúrico, ao se empregar 160 
gramas de enxofre (S(s)) no início do processo serão obtidos 490 gramas de ácido sulfúrico (considerando 
100% de rendimento em todas as etapas). CORRETO. 
2 S(s) + 2 O2(g)  2 SO2(g) 
2 SO2(g) + O2(g)  2 SO3(g) 
2 SO3(g) + 2 H2O(l)  2 H2SO4(aq) 
----------------------------------------------------------------- 
2 S(s) + 3 O2(gl) + 2 H2O(l)  2 H2SO4(aq) 
 
2 mols de S(s) ------- 2 mols de H2SO4(aq) 
64 gramas de S(s) ------- 196 gramas de H2SO4(aq) 
160 gramas de S(s) ------- 490 gramas de H2SO4(aq) 
 
 
 
Texto para as questões 11 a 20: O processo Ostwald é um processo comercial usado para a produção de 
ácido nítrico (HNO3). Na primeira etapa, a amônia é aquecida para a formação do óxido nítrico (NO), que é 
oxidado para produzir dióxido de nitrogênio (NO2). Na terceira etapa do processo, o dióxido de nitrogênio 
reage com a água originando o ácido nítrico (Equações não balanceadas): 
NH3(g) + O2(g) → NO(g) + H2O(l) 
NO(g) + O2(g) → NO2(g) 
NO2(g) + H2O(l) → HNO3(aq) + NO(g) 
Entre os sais do ácido nítrico estão incluídos importantes compostos como o nitrato de potássio (empregado 
na fabricação de pólvora) e o nitrato de amônio (fertilizante). Fonte: http://pt.wikipedia.org/wiki/Processo_Ostwald 
 
Com relação aos átomos, moléculas e as condições descritas no texto, julgue as afirmações a seguir 
como Certas (C) ou Erradas (E): 
 
Questão 11: A molécula de NO2 é tem geometria angular e é polar, enquanto que a molécula de NO tem 
geometria linear e é APOLAR. ERRADO. 
Questão 12: Na segunda etapa do processo, o nitrogênio é OXIDADO de um estado de oxidação +2 para 
um estado de oxidação +4. CORRETO. 
Questão 13: Considerando a primeira etapa do processo, ao se reagir 10 gramas de amônia (NH3(g)) com 
15 gramas de gás oxigênio (O2(g)), a amônia é o reagente EM EXCESSO. CORRETO. 
4 NH3(g) + 5 O2(g) → 4 NO(g) + 6 H2O(l) 
4 mols de NH3(g) ------- 5 mols de O2(g) 
68 gramas ------- 160 gramas 
10 gramas de NH3(g) ------- 23,5 gramas de O2(g) (O oxigênio é limitante com 15 gramas) 
 
Questão 14: As moléculas de água realizam ligação de hidrogênio entre si, sendo este tipo de interação 
intermolecular também presente entre as moléculas de etanol. CORRETO. No hidrocarboneto ETANO não 
há ligação de hidrogênio. 
Questão 15: Considerando a terceira etapa do processo, ao se reagir todo o óxido nítrico (NO2(g)) presente 
em um balão de 1 litro, mantido a 25 oC e com pressão de 4 atm, serão obtidos aproximadamente 7,1 
gramas de ácido nítrico (considerando 100% de rendimento na reação). CORRETO. 
3 NO2(g) + H2O(l) → 2 HNO3(aq) + NO(g) 
P.V=n.R.t 
4.1=n.0,082.298 
n = 0,164 mols de NO2(g) 
 
3 mols de NO2(g) ------- 2 mols de HNO3(aq) 
0,164 mols de NO2(g) ------- x mols de HNO3(aq) 
 
x = valor entre 6,8 e 7,1 gramas de HNO3, dependendo do arredondamento das casas depois da vírgula. 
 
Questão 16: Como o nitrato de potássio dissolve espontâneamente em água (nas CNTP), com entalpia 
igual a +34,9 kJ.mol-1, a variação de entropia do sistema é POSITIVA quando o sal dissolve. CORRETO. 
Questão 17: Uma das reações que ocorrem durante a queirma da pólvora é dada pela equação não 
balanceada: KNO3(s) + S(s) + C(s) → K2S(s) + N2(g) + CO2(g). Se 101 gramas de KNO3 reagirem com enxofre e 
carvão em excesso, de acordo com esta equação, serão formados aproximadamente 44,8 litros de gases 
(N2 + CO2) nas CNTP. CORRETO. 
 
2 KNO3(s) + S(s) + 3 C(s) → K2S(s) + N2(g) + 3 CO2(g). 
 
Pela estequiometria da equação temos que 2 mols de KNO3(s) ------- FORMAM 4 mols de gases (N2 g) + 
O2(g)) e sabemos que 101 gramas de KNO3(s) = 1 mol de de KNO3(s) 
 
Assim, ao se empregar 1 mol de KNO3(s), serão formados 2 mols de gases de acordo com a estequiometria. 
PV=nrt 
1.V=2.0,082.273 
V = 44,8 litros de gases 
 
Questão 18: Uma solução que contém 16 gramas de nitrato de amônio (NH4NO3) dissovidos em cada 100 
mL tem uma concentração molar de 2,0 mol.L-1. CORRETO. 
M = (m/MM.V) 
M = (16 g / 80g.mol-1 . 0,1L) 
M = 2,0 mol.L-1 
 
Questão 19: O nitrato de amônio (NH4NO3,) NÃO pode ser empregado para precipitação e posterior 
remoção de íons cálcio (Ca2+) da água dura, pois após sua adição na solução NÃO será formado um sal 
insolúvel de cálcio. CORRETO. O composto de fórmula Ca(NO3)2 é solúvel em água. 
Questão 20: A variação da entalpia (H) para a segunda etapa do processo é -114,2 kJ.mol-1. 
(Dados: entalpia padrão de formação (NO2(g)) = +33,2 kJ.mol-1; (NO(g)) = +90,3 kJ.mol-1; (O2(g)) = 0 kJ.mol-1). 
CORRETO. 
2 NO(g) + O2(g) → 2 NO2(g)H = 2 (NO2(g)) – [2(NO(g)) + 1 (O2(g))]. 
H = 2 (+33,2 kJ.mol-1) – [2(+90,3 kJ.mol-1) + 1 (0 kJ.mol-1)]. 
H = -114,2 kJ.mol-1