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Fundação CECIERJ – Vice Presidência de Educação Superior a Distância Curso de Licenciatura em Ciências Biológicas 1a. Avaliação Presencial – 2013/2 Disciplina: ELEMENTOS DE QUÍMICA GERAL Nome:_________________________________________________________________ Pólo:__________________________________________________________________ Destaque esta folha e anexe ao seu caderno de respostas. Este Caderno de Avaliação Presencial possui enunciados de questões a serem resolvidas. O valor total da avaliação é 10,0 pontos. Cada questão deve ser resolvida, a caneta, no caderno de respostas que deverá ser identificado com o nome do aluno. Não serão corrigidas questões resolvidas fora do caderno de resposta Será permitido o uso de calculadora. Justifique todos os cálculos. A prova deverá ser devolvida para o coordenador da disciplina. 1a Questão (2,0 pontos) (FUVEST-SP adaptada) A seguir, são mostradas quatro configurações eletrônicas. I) 1s2 2s2 2p6 II) 1s2 2s2 2p6 3s2 III) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 IV) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 a) Qual das configurações corresponde a cada um dos átomos Cl, Mg e Ne? I) 1s2 2s2 2p6 => 10 eletrons II) 1s2 2s2 2p6 3s2 => 12 elétrons III) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 => 17 elétrons IV) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 => 18 elétrons Fundação CECIERJ – Vice Presidência de Educação Superior a Distância R.: Consultando a tabela periódica concluímos que; 17Cl: III ; 12Mg: II; 10Ne: I b) Qual das configurações corresponde ao íon Al+3 ? 13Al: 1s 2 2s2 2p6 3s2 3p1 Al+3: 1s2 2s2 2p6 → configuração I Perde 3 elétrons na camada de valência 2a Questão (2,0 pontos) a) Quantas moléculas existem em uma mostra de 50 mL de etanol (C2H5OH). Sabe-se que a sua densidade é igual a 0,789 g/cm3? Apresente os cálculos. R.: MM C2H5OH = 46 u d= 0,789g/mL - Massa de 50 mL de C2H5OH 1 mL _ 0,789 g 50 mL _ x --------> x = 39,45 g Você poderia calcular a massa de etanol utilizando a expressão da densidade: d =m/V m = d . V => m = 0,789 g.mL-1 x 50 mL = 39,45 g - Número de mol 1 mol _ 46 g y mol _ 39,45 g ----> y = 0,8576 mol ~ 0,86 mol Você poderia calcular o número de mols através da expressão; n=m/MM n = 39,45g/46g.mol-1 => n = 0,8575 mol ~ 0,86 mol - Número de moléculas 1 mol _____6,02 . 1023 moléculas 0,86 mol __ z ----> z ~ 5,18 . 1023 moléculas 3a Questão (2,0 pontos) Um mol de gás ideal está contido um volume V à pressão P e temperatura T1. Esse gás é aquecido até a temperatura T2 quatro vezes maior que a temperatura inicial. a) Se esse aquecimento for feito à pressão constante ( aquecimento isobárico), seu volume irá aumentar ou diminuir? De quanto? R.: dados: Fundação CECIERJ – Vice Presidência de Educação Superior a Distância n= 1 mol volume inicial: V1 pressão inicial: p1 temperatura inicial: T1 temperatura final: T2 = 4T1 p1V1/T1 = p2V2/T2 p1 = p2 (isobárico) V2 = ? Como a pressão é a mesma no início e no fim, podemos omiti-la da expressão,então: pV1/T1 = pV2/T2 → V1/T1 = V2/T2 →V1/T1 = V2/4T1 ; ou seja: V1 = V2/4 .:. V2 = 4V1 O volume irá aumentar quatro vezes o inicial. b) Se esse aquecimento for feito a volume constante (aquecimento isocórico) o que acontecerá com a pressão do gás? Responda justificando p1V1/T1 = p2V2/T2 V1 = V2 (isobárico) p2 = ? Como o volume é o mesmo no início e no fim, podemos omiti-lo da expressão,então: p1V1/T1 = p2V2/T2 → p1/T1 = p2/T2 → p1/T1 = p2/4T1 ; ou seja: p1 = p2/4 .:. p2 = 4p1 A pressão irá aumentar quatro vezes a inicial. 4a Questão (2,0 pontos) 28. (VUNESP- adaptada) – A reação para a produção do pesticida organoclorado DDT é: CCl3CHO + 2 C6H5Cl (ClC6H4)2CHCCl3 + H2O (Dadas as massas molares em g/mol: CCl3CHO=147,5; C6H5Cl=112,5; (ClC6H4)2CHCCl3= 354,5). a) Calcule a massa de DDT que se forma quando 200 g de CCl3CHO (10% impuro) reagem com 100g de C6H5Cl. R.: Vamos calcular a massa de CCl3CHO puro (90%)utilizada na reação: 200 g __ 100% CCl3CHO x g ____ 90% CCl3CHO → x = 180 g Vamos agora calcular o número de mols de CCl3CHO utilizado na reação: 1 mol CCl3CHO __ 147,5 g y mol CCl3CHO __ 180 g → y = 1,22 mol CCl3CHO Cálculo do número de mols de C6H5Cl utilizado na reação; 1 mol C6H5Cl __ 112,5 g Fundação CECIERJ – Vice Presidência de Educação Superior a Distância z mol C6H5Cl __ 100 g → z = 0,89 mol C6H5Cl Reação: CCl3CHO + 2 C6H5Cl (ClC6H4)2CHCCl3 + H2O 1 mol 2 mols 1 mol 1mol Relação estequiométrica: 1 : 2 → 1 : 1 Como para dois mols de C6H5Cl sé formado um mol de DDT temos: 0,89/2 = 0,44 mol (ClC6H4)2CHCCl3 (DDT) Cálculo da massa de DDT: 1 mol (ClC6H4)2CHCCl3 _____ 354,5 g 0,44 mol (ClC6H4)2CHCCl3 ____ w → w= 155,98 g ~ 156,0 g de (ClC6H4)2CHCCl3 b) Indicar o reagente que está em excesso justificando a resposta. R.: Relação estequiométrica: 1 : 2 → 1 : 1 Assim, se 0,89 mol C6H5Cl reagem, precisaríamos de apenas 0,89/2 = 0,44 mol de CCl3CHO. Como temos 1,22 mol de CCl3CHO, este é o reagente em excesso. 5a Questão (2,0 pontos) Dada a reação de oxi-redução: CS2 + H2S + Cu → Cu2S + CH4 Responda: C+4S2 -2 + H2 +1S-2 + Cu0 → Cu2 +1 S -2 + C-4H4 +1 a) qual o elemento que perde elétrons? R.: quem perde elétrons tem seu nox aumentado. Assim, o Cu perde elétrons. b) qual o elemento que sofre redução? R.: Quem sofre redução é carbono => nox diminui c) qual o agente redutor? R.: O agente redutor é a substância que contem o elemento que sofre oxidação: Cu e) Balanceie a reação R.: C+4 + 8 e → C-4 reação de redução Fundação CECIERJ – Vice Presidência de Educação Superior a Distância 2Cu0 → Cu2 +1 + 2 e reação de oxidação C+4 + 8 e → C-4 (x2)/2 2Cu0 → Cu2 +1 + 2 e (x8)/2 C+4 + 8 e → C-4 8Cu0 → 4Cu2 +1 + 8 e C+4 + 8Cu0 → C-4 + 4Cu2 +1 CS2 + ?H2S + 8Cu → CH4 + 4Cu2S CS2 + 2H2S + 8Cu → 4Cu2S + CH4 Balanceada Apresente o desenvolvimento de obtenção de seu resultado. Formulário densidade = d = m/V PV = nRT 1L = 1 dm3 1 tonelada = 106 g Fundação CECIERJ – Vice Presidência de Educação Superior a Distância
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