QT resoluçao prova SUB 2012

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a) 
2 3 3
3
2 3
3
2 3
( ) ( ) ( )
[ ][ ]
[ ]
[ ]
[ ] [ ]
a
a
H CO aq H aq HCO aq
H HCOK
H CO
HCO K
H CO H
+ −
+ −
+
→ +←
=
=
1) a) Qual é a razão entre HCO3- e H2CO3 no sangue de 
pH =7,4? b) Qual é a razão entre HCO3- e H2CO3 em 
corredor de maratona exausto cujo pH do sangue é 7,1? 
Dados: Ka1 = 4,3 x10-7; Ka2= 5,6x10-11 
pH =7,4. [H+] =10-7,4 = 4,0 x10-8 mol/L 
7
3
8
2 3
[ ] 4,3 10 11
[ ] 4,0 10
HCO x
H CO x
−
−= =
b) pH =7,1. [H+] =10-7,1 = 7,9 x10-8 mol/L 
7
3
8
2 3
[ ] 4,3 10 5,4
[ ] 7,9 10
HCO x
H CO x
−
−= =
2) Os íons permanganato, MnO-4, reagem com ácido oxálico, 
H2C2O4, em solução aquosa ácida para produzir íons Mn2+ e 
dióxido de carbono, CO2. 
a) Escreva as semi- reações que ocorrem no anodo e no 
catodo. 
b) Balanceie a equação global. 
2
4 2 2 4 2( ) ( ) ( ) ( )MnO aq H C O aq Mn aq CO g
− ++ → +
a) Número de oxidação do Mn: +7 → +2 
Número de oxidação do C: +3 → + 4 
 
Anodo: H2C2O4 (aq) → 2CO2(g) + 2é 
Catodo: MnO4-(aq) + 5 é → Mn2+(aq) 
 
b) Balanço de massa de cada semi-reação: 
Oxidação: H2C2O4(aq) → 2 CO2(g) 
 
Reação ocorre me meio ácido: H+ /H2O 
Oxidação: H2C2O4(aq) → 2 CO2(g) + 2 H+(aq) 
Balanço de carga: 
Oxidação: H2C2O4(aq) → 2 CO2(g) + 2 H+(aq) 
Oxidação: H2C2O4(aq) → 2 CO2(g) + 2 H+(aq) + 2e- 
Redução: 8 H+(aq) + MnO4-(aq) → Mn2+(aq) + 4 H2O(l) 
Redução: 8 H+(aq) + MnO4-(aq) + 5e- → Mn2+(aq) + 4 H2O(l) 
Oxidação: [H2C2O4(aq) → 2 CO2(g) + 2 H+(aq) + 2e-] x 5 
Redução: [8 H+(aq) + MnO4-(aq) + 5e- → Mn2+(aq) + 4 H2O(l)] 
x2 
Oxidação: 5 H2C2O4(aq) → 10 CO2(g) + 10 H+(aq) + 10e- 
Redução: 16 H+(aq) + 2 MnO4-(aq) + 10e- → 2 Mn2+(aq) + 8 H2O(l) 
5 H2C2O4(aq) + 16 H+(aq) + 2 MnO4-(aq) → 10 CO2(g) + 10 H+(aq) + 2 Mn2+(aq) + 
8H2O(l) 
Cancele os reagentes e produtos comuns: 
5 H2C2O4(aq) + 6 H+(aq) + 2 MnO4-(aq) → 10 CO2(g) + 2 Mn2+(aq) + 8H2O(l) 
6 
3) Uma amostra de 0, 200 mol/L de 30,0 mL de KOH é 
titulada com uma solução de 0,150 mol/L de HClO4. Calcule o 
pH da solução depois que os seguintes volumes de ácido 
foram adicionados: a) 30,0mL; b) 40,1 mL. 
3 3( ) 0, 200 30 10 6,0 10
( ) 0,150 ( ) ?
nOH cxV L x x x mols
nH cxV L xV l
− − −
+
= = =
= = =
a) número de mols de OH- = 6,0 x10-3 mols. 
número de mols de H+ = 0,150x 30x10-3 = 4,5 x10-3 mols 
Íons OH- em excesso 
Molaridade do íons em excesso: mols do íon/volume total (L) 
3 3
3
6,0 10 4,5 10( ) 0,025 /
60 10 ( )
log 0,025 1,6. 12,4
x xcOH excess mol LdeOH
x L
pOH pH
− −
− −
−
−
= =
= − = =
7 
b) número de mols de OH- = 6,0 x10-3 mols. 
número de mols de H+ = 0,150x 40,1x10-3 = 6,02 x10-3 mols. 
Íons H+ em excesso 
 
Molaridade do íons em excesso: mols do íon/volume total (L) 
3 3
4
3
4
6, 2 10 6,0 10( ) 3,0 10 /
70,1 10 ( )
log3,0 10 1,6. 3,5
x xcH excesso x mol LdeH
x L
pH x pH
− −
+ − +
−
−
−
= =
= − = =
4) Você determina que a lei da velocidade para uma reação: 
A → B + C tem a forma, v = k[A]x. Qual o valor de x se: a) a 
velocidade triplica quando a [A]é triplicada; b) a velocidade 
aumenta oito vezes quando [A] é dobrada; c) não existe 
variação na velocidade quando a [A] é triplicada. Justifique 
suas respostas. 
a) v =[A]x , 3 =[3]x, x = 1. primeira ordem 
 
b) v =[A]x , 8 =[2]x, x = 3. terceira ordem 
 
c) v =[A]x , 1 =[3]x, x = 0. ordem zero, a velocidade não 
depende de [A]. 
5) Uma célula voltaica é construída, a qual usa a seguinte 
reação e funciona a 298K: 
 
 Zn(s) + Ni2+ (aq)→ Zn2+(aq) + Ni(s) 
 
a) Qual é a fem desta célula sob condições padrão? 
b) Qual é a fem desta célula quando [Ni2+] = 3,0 mol/L e [Zn2+] 
= 0,010 mol/L? 
Dados: E0red (Ni) = -0,28V; E0red (Zn) = -0,763V. R = 8, 
314J/Kmol; F= 96 485,34 C. 
 
 
(a) 2 0
2 0
2 2 0
( ) 2 ( ) 0,28
( ) 2 0,763
( ) ( ) ( ) ( ) 0,28 ( 0,763) 0,48
Ni aq é Ni s E V
Zn s Zn éE V
Ni aq Zn s Ni s Zn aq E V
+
+
+ +
+ → = −
→ + = −
+ → + = − − − =
VE
E
Ni
ZnE
Q
n
EE
53,0
)0,3(
)10,0(log
2
0592,048,0
][
][log
2
0592,048,0
log0592.0
2
2
=
=−=
=−=
−°=
+
+
(b) 
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