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Universidade Federal do Ceará – Centro de Ciências Introdução à Química – 1ª Lista de Exercício 2014.1 1. Ao adicionar-se HCl ao carbonato de sódio, é observado uma efervescência devido a liberação de gás segundo a reação: Na2CO3(aq) + HCl → NaCl(aq) + CO2(g) +H2O(aq) Nas condições ambiente, foram realizados dois experimentos, com aparelhagem idêntica. As quantidades de reagentes adicionadas estão citadas na tabela abaixo: a) Qual o reagente limitante? b) Qual a massa de CO2 formada? Solução de HCl Experimento Massa de Na2CO3 (g) Volume (mL) Concentração (mol/L) E1 1,80 60 0,3 E2 2,12 200 0,4 2. Um aluno padronizou uma solução de HNO3 utilizando uma solução de NaOH 0,307M. Sabendo que no ponto de equivalência foram gastos 5,89mL de NaOH. Qual a massa de HNO3 usada na preparação dessa solução? 3. Um elemento X forma quatro óxidos contendo 77,4; 63,2; 69,6 e 72% de X. Se o composto XO contem 77,4% de X, qual elemento é o X e qual a fórmula empírica dos outros compostos? 4. O sistema principal de propulsão durante o lançamento do ônibus espacial utiliza a reação entre oxigênio e hidrogênio para obter o impulso necessário. A massa de oxigênio consumida durante esse processo é oito vezes maior que a de hidrogênio. O tanque externo de combustível do ônibus espacial armazena 1.463.760 litros de hidrogênio líquido. Qual deve ser a capacidade mínima do tanque de oxigênio líquido, em litros, se ele deve conter uma quantidade tal que todo o oxigênio líquido seja consumido pela reação durante o lançamento? (A densidade do oxigênio líquido é 1,139 g/mol e do hidrogênio líquido é 0,0708 g/mL.) 5. A análise da amostra de um hidrocarboneto mostrou que o mesmo apresenta 83,33% de carbono e 16,67% de hidrogênio. Sua massa molar é de 72 g/mol. Com base nessas informações, responda: a) Qual a fórmula empírica e a fórmula molecular do hidrocarboneto? b) Um estudante concluiu que podem ser formados 3 isômeros com esta mesma fórmula molecular. Quais são eles? 6. Tanto o cloro como o lítio são misturas de dois isótopos: 35 Cl (75,77%, 34,97 u) e 37 Cl (M=36,97); 7 Li (92,58%, 7,016 u) e 5 Li (5,015u). a) Calcule a massa atômica dos dois elementos. b) Quanto ao espectro de massa do cloreto de lítio, indique os picos existentes, suas massas e intensidades relativas. 7. Considere a seguinte reação: 2 Na3PO4(aq) + Ba(NO3)2(aq) Ba3(PO4)2(aq) + 6 NaNO3(aq) Suponha que uma solução contendo 3,50 g de Na3PO4 é misturada com uma solução contendo 6,40 g de Ba(NO3)2. Responda: a) Qual o reagente limitante? b) Quantos gramas de Ba3(PO4)2 podem ser formados? c) Se forem obtidos 4,0 g de Ba3(PO4)2 através desta mesma reação, qual o rendimento percentual obtido? 8. Quando se aquece pedra calcária (que é constituída principalmente de CaCO3), são produzidos dióxido de carbono e cal, CaO, pela reação: CaCO3(s)CaO (s) + CO2(g). Se 11,7 g de CO2 são produzidos a partir da decomposição térmica de 30,7 g de CaCO3, qual o rendimento percentual dessa reação? Qual seria o rendimento real? 9. Uma mistura sólida de massa 1,0 g contendo cloreto de sódio (NaCl) e cloreto de potássio (KCl), foi dissolvida em água. Quando um excesso de nitrato de prata foi adicionado (AgNO3), todos os íons Cl - foram precipitados na forma de cloreto de prata (AgCl), cuja massa foi de 2,1476 g. Determine o percentual de KCl na mistura de sais. 10. Uma proveta contem 50,8cm 3 de mercúrio. A densidade do mercúrio a 25 o C é 13,534 g/mL. Quantos moles de mercúrio estão na proveta? E quantos átomos de mercúrio correspondem a este valor? 11. A potência de um laser de luz vermelha (λ = 630nm) é 1,0 W. (1W = 1 J/s). Quantos fótons por segundo o laser emite? 12. O laser, na maioria das impressoras a laser, funciona com um comprimento de onda de 770 nm. Qual é a energia de um único fóton de luz de 770 nm? Qual a energia de um mol de fótons? 13. Durante a fotossíntese a clorofila absorve luz de λ= 440nm e emite luz de λ=670nm. Qual a energia disponível para a fotossíntese após esse processo de absorção-emissão de luz por um mol de elétrons? A que cor esses comprimentos correspondem? 14. A luz UV responsável pelo bronzeamento da pele (e pelo aumento de câncer de pele) corresponde à região representada por um valor médio de 360 nm. Calcule a energia total (em Joules) absorvida por uma pessoa exposta a essa radiação por 2,0 h sabendo que 2,0 x 10 16 fótons atingem a superfície da terra por cm 2 e por segundo e que a região descoberta do corpo é de 0,45 m 2 . Assuma que somente metade da radiação é absorvida e que a outra metade é refletida pelo corpo. 15. Estime o comprimento de onda da partículas nos seguintes casos: a)Uma bola de tênis que se move a uma velocidade de 68m/s e pesa 6,0x10 -2 kg; b)Um elétron de massa igual a 9,1094x10 -3 1kg que se move a velocidade de 63m/s. 16. Quando uma superfície é iluminada com luz de λ = 780nm, observa-se que a energia cinética máxima dos elétrons ejetados é de 0,37 eV. Qual a energia cinética máxima se a superfície for iluminada com luz de 410nm? 17. Sabe-se que uma amostra metálica é bário, césio, lítio ou prata. Os valores das funções trabalho estão listados abaixo: Metal Φ (J) Bário 4,30 x 10 -19 Césio 3,11 x 10 -19 Lítio 3,94 x 10 -19 Prata 7,59 x 10 -19 Uma maneira de identificar o elemento poderia ser por meio de um experimento de efeito fotoelétrico. O experimento foi realizado três vezes, e em cada situação utilizou-se um laser diferente como fonte de luz. Os resultados estão dados resumidos a seguir. Comprimento de onda do laser Efeito fotoelétrico observado? 532 nm Não 488 nm Sim 308 nm Sim Com base nas informações, qual (is) pode ser esse metal? 18. Apresente a configuração eletrônica do estado fundamental para as seguintes espécies: Fe, Cr +1 , S -2 , Zn +2 . Quais são paramagnéticas? 19. Explique qual dos dados abaixo não são corretos para os seguintes conjuntos de números quânticos. a) n = 2; l = 2 , ml = 1 e ms = ½ b) n = 3; l = 1 , ml = 0 e ms = -1/2; c) n = 5; l = 1; ml = 2 e ms = ½; d) n = 4; l = -1 , ml = 0 e ms = ½ 20. Um íon M 3+ derivado de um metal de transição possui 4 elétrons na subcamada 3d. Que elemento é este? 21. Nos conjuntos de quatro números quânticos (n, l, ml, ms), identifique quais os que não podem existir e explique o porquê: a). {4, 2, – 1, + ½} b) {5, 0, – 1, + ½} c). {4, 4, – 1, + ½} d). {2, 2, – 1, + ½}
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