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Lista A2 Quimica Geral Formiga UVA (com resolução)

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Lista de exercícios Química geral A2 (prof Formiga )
1. Uma amostra de 2,5 g de água de um poço artesiano contém 5,4 µg de Zn2+. Qual é a concentração do cátion em ppm?
Resolução: 
2,5 g H2O ---------- 5,4 . 10^-6 g Zn2+ 
10^6 g H2O --------- X g de Zn2+ 
X= 2,16 ppm (m/m)
2. Sabendo-se que no equilíbrio: H2(g) + I2(g) 2HI(g) A pressão parcial do Hidrogênio é 0,22 atm, a do Iodo é 0,22 atm e a do ácido Iodídrico é 1,56 atm, o valor do Kp é?
N2O4 e NO2, gases poluentes do ar, encontram-se em equilíbrio, como indicado: 
N2O4 2NO2
Resolução: 
Kp = [pHI]² / [pH2] x [pI2]
Kp = 1,56² / 0,22²
Kp = 2,4336 / 0,0484
Kp = 50,281
3. Em uma experiência, nas condições ambientes, introduziu-se 1,50 mol de N2O4 em um reator de 2,0 litros. Estabelecido o equilíbrio, a concentração de NO2 foi de 0,060 mol/L. Qual o valor da constante Kc, em termos de concentração, desse equilíbrio?
 Resolução: 
Tempo           N2O4        <=>    2 NO2      
Início           1,5 mol/2L=               0
                  =0,75 mol/L                            
Reação       0,03 mol/L              0,06 mol/L
Equilíbrio     0,72 mol/L              0,06 mol/L
Na fórmula do Kc, entra apenas concentrações mol/L.
1,5 mol/2L = 0,75 mol/L de N2O4
1 mol de N2O4 ______  2 mol de NO2
        y             ______  0,06 mol/L
        y = 0,03 mol/L de N2O4
I - R = E
0,75 - 0,03 = 0,72 mol/L de N2O4
Kc= [NO2]²/[N2O2] = (0,06)²/0,072 = 0,005 -> Kc= 5. 10^-3
4. Bicarbonato de sódio sólido é usado como fermento químico porque se decompõe termicamente, formando gás carbônico, de acordo com a reação representada pela equação química:
2NaHCO3(s) → Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(g)
Escreva a expressão matemática para a constante de equilíbrio expressa em termos de concentração (Kc) e em termos de pressões parciais (Kp).
Resolução:
Para o equilíbrio químico:
2 NaHCO3(s) 1 Na2CO3(s) + 1 CO2(g) + 1 H2O(g) a constante de equilíbrio é calculada pele expressão: KC = [CO2]1 . [H2O]
Para o equilíbrio acima, a expressão da constante de equilíbrio em termos de pressões parciais é Kp=pCO . pH2O
5. Atualmente, o processo industrial utilizado para a fabricação de H2SO4 é chamado "processo de contacto". Nesse processo, o enxofre é queimado originando SO2(g). Este gás, juntamente com O2(g), é introduzido num conversor catalítico, quando ocorre a reação:
2 SO2(g) + O2(g) 2 SO3(g)
Supondo que o espaço livre do conversor seja de 400 litros e nele estejam confinados 80 mol de SO2, 120 mol de O2 e 200 mol de SO3 sob dadas condições de pressão e temperatura, o valor de Kc para a reação acima representada, é:
Resolução:
Concentrações em quantidade de matéria das substâncias envolvidas no equilíbrio:
6. Qual a concentração dos íons H+ numa solução 1 mol/L de H3PO4 ? 
Dados Ki1 = 7x10-3 α1 = 80 % α2 = 20 % α3 = 10 %
a) Considerar desprezível a concentração dos íons H+ provenientes da 2ª e da 3ª etapas da ionização do ácido. Calcule o pH e o pOH.
b) Não considerar desprezível a concentração dos íons H+ provenientes da 2ª e da 3ª etapas da ionização do ácido. Calcule o pH e o pOH.
c) Calcular as concentrações de todas as espécies em todas as ionizações.
Resolução:
7. São aquecidos 10,0 g de SO3 a 723 ºC num tubo fechado de capacidade igual a 5 L. Estabelecido o equilíbrio, verifica-se que, o grau de dissociação do SO3 é igual a 50%. Calcule Kp e Kc do equilíbrio na referida temperatura. Massas atômicas S=32 g/mol; O=16 g/mol.
2SO3(g) 2SO2(g) + O2(g)
8. Quando a pilha mostrada a seguir está em funcionamento, a barra de chumbo vai se desgastando e a prata vai ficando mais espessa.
No início do experimento, as duas barras apresentavam as mesmas dimensões. Para essa pilha determine:
a)As equações das semirreações de oxidação e redução;
b) A equação química da reação global;
c) O sentido de movimento dos elétrons na parte externa do circuito e o sentido dos íons na parede porosa.
Resolução: 
a)      Semirreação do ânodo: 1 Pb(s) → 1 Pb2+(aq) + 2e-
Semirreação do cátodo: 2 Ag2+(aq) + 2e-→2 Ag(s)
b)      Reação Global: 1 Pb(s) 2 Ag2+(aq) → 1 Pb2+(aq) + 2 Ag(s)
c)      Os elétrons movimentam-se do ânodo (eletrodo de chumbo) para o cátodo (eletrodo de prata). Os cátions dirigem-se do ânodo para o cátodo e os ânions dirigem-se do cátodo para o ânodo.
9. A bateria de chumbo usada em automóvel é constituída de um conjunto de pilhas com os eletrodos imersos em solução de ácido sulfúrico. As semi-reações e os potenciais padrões de redução a 25°C são: 
a) Escrever a equação da reação global e calcular o potencial padrão da pilha a energia livre. 
b) Indicar os números de oxidação do chumbo e do enxofre nas substâncias da pilha. 
Resolução: a) PbO2 + Pb + 4H+ + 2SO4 2- → 2PbSO4 + 2H2O ∆V = +1, 971 V.
	b) 
10. A corrosão de ferro metálico envolve a formação envolve a formação de íons Fe2+. Para evitá-la, chapas de ferro são recobertas por uma camada de outro metal. Em latas de alimentos a camada é de estanho metálico e em canos d'água, de zinco metálico. 
Explique por que: 
a) a camada de zinco evita a corrosão de canos d'água; 
b) quando a camada de estanho é danificada, expondo a camada do ferro, a corrosão acontece mais rapidamente 
do que quando a referida camada está ausente. 
 Dados: Potenciais padrões de redução a 25°C. 
 
Resolução: 
a) O zinco tem um potencial de oxidação maior que o ferro (+0,763 V para o zinco e +0,409 V para o ferro). Sendo assim, o zinco oxida primeiro e evita com isso a oxidação do ferro. Pode-se dizer que o zinco atua como metal de sacrifício para impedir que o ferro se oxide. 
b) Quando a camada de estanho é danificada, parte do metal se oxida a Sn2+. Forma-se, então, uma pilha:

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