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1 Sais 4E Química 07 Aula Segundo a Teoria de Arrhenius, substâncias perten- centes à função ácido são aquelas que, na presença de água (meio aquoso), liberam íons H+; e as pertencentes à função base são aquelas que, em meio aquoso, liberam íons OH–. Obtendo uma nova função química Foi visto que os íons OH– caracterizam um meio bá- sico e que, na presença do indicador fenolftaleína, dão ao meio uma coloração rósea. Já os íons H+ caracterizam um meio ácido e, na presença da fenolftaleína, tornam o meio incolor. Assim, ao misturarmos uma solução ácida com uma outra básica, estamos provocando no interior do frasco a união de íons H+ (provenientes do ácido) com íons OH– (provenientes da base). A consequência disso é a formação da água por meio da seguinte reação: H+ + OH– H2O Quando todos os H+ e OH– presentes no meio se unirem para formar água, o meio deixará de ser ácido ou básico; ou seja, surge um meio neutro. A reação é denominada reação de neutralização. Ao misturarmos ácido clorídrico (HCℓ) com hidróxido de sódio (NaOH), por exemplo, a substância que resta no fundo do frasco, após o aquecimento, é formada pela união do cátion Na+ e do ânion Cℓ–. Podemos represen- tar a nova substância que surge nessa reação por NaCℓ, e a equação química que representa essa reação pode ser expressa da seguinte maneira: HCℓ(aq) + NaOH(aq) NaCℓ(aq) + H2O(ℓ) ácido + base sal + água Observação: NaCℓ não é ácido nem base, já que não tem H+ nem OH–. Nas reações de neutralização (ácido + base), portanto, formam-se substâncias que não per- tencem à função ácido nem à função base. Tais substâncias contêm como cátion o cátion de uma base e como ânion o ânion de um ácido. A esse novo grupo de substâncias os químicos de- ram o nome de sal. Sal é uma substância gerada da reação entre um ácido e uma base, tendo como cátion o cátion da base e como ânion o ânion do ácido. Formulação dos sais A reação mais tradicional de toda a Química é justa- mente a que forma um sal: ácido + base sal + água Como exemplo clássico, temos: HCℓ + NaOH NaCℓ + H2O Portanto, um sal é um composto iônico (possui liga- ção iônica), formado por cátion (com origem na base) e por ânion (com origem no ácido). Unindo-se o cátion proveniente da base com o ânion proveniente do ácido chega-se à fórmula do sal. Ao montar a fórmula do sal deve-se fazer com que a quan- tidade total de cargas positivas seja igual à quantidade total de cargas negativas, ou seja: 2 Semiextensivo A carga elétrica total de qualquer substância deve ser zero. Em outras palavras: A QUANTIDADE DE ELÉTRONS CEDIDOS PELOS CÁTIONS DEVE SER IGUAL À QUANTIDADE DE ELÉTRONS RECEBIDOS PELOS ÂNIONS. Esse ajuste deve ser feito pelos índices do cátion e do ânion. Exemplos: Na+ NaCℓ Cℓ– K+ K 1+ SO 2–4 (SO4) 2– K2SO4 Nomenclatura dos sais Dá-se o nome do ânion seguido do nome do cátion. Nome do ânion + “de” + nome do cátion Para dar nomes aos ânions, deve-se trocar a termina- ção do nome do ácido. Assim: Ácido Ânion ...ídrico ...eto ...ico ...ato ...oso ...ito Exemplos: HCℓ + NaOH NaCℓ + H2O ácido clorídrico cloreto de sódio HCℓO + NaOH NaCℓO + H2O ácido hipocloroso hipoclorito de sódio HCℓO2 + NaOH NaCℓO2 + H2O ácido cloroso clorito de sódio HCℓO3 + NaOH NaCℓO3 + H2O ácido clórico clorato de sódio HCℓO4 + NaOH NaCℓO4 + H2O ácido perclórico perclorato de sódio Exemplos reunindo fórmula e nome de sais Cátion: Na+ Sal: NaCℓ Ânion: Cℓ– Cloreto de sódio Cátion: K+ Sal: K2CO3 Ânion: CO2–3 Carbonato de potássio Cátion: Ca2+ Sal: CaCℓ2 Ânion: Cℓ– Cloreto de cálcio Cátion: Aℓ3+ Sal: Aℓ2(SO4)3 Ânion: SO2–4 Sulfato de alumínio Cátion: Ca2+ Sal: CaCO3 Ânion: CO2–3 Carbonato de cálcio Cátion: Na+ Sal: NaHCO3 Ânion: HCO–3 Hidrogeno carbonato de sódio ou bicarbonato de sódio Cátion: Na+ Sal: NaCℓO Ânion: CℓO– Hipoclorito de sódio Cátion: Mg2+ Sal: MgBr2 Ânion: Br– Brometo de magnésio Observação: A substituição de um átomo de oxigênio por enxofre é identificada pelo prefixo tio. Exemplos: H2SO4 H2S2O3 ácido sulfúrico ácido tiossulfúrico SO2–4 S2O 2– 3 sulfato tiossulfato Dissociação iônica Sais são compostos iônicos. Assim, quando um sal é dissolvido em água ocorre dissociação iônica. Exemplos: NaCℓ H2O Na+ + Cℓ– CaBr2 H2O Ca2+ + 2 Br– Força dos sais Os sais solúveis, quando em solução aquosa, encontram-se totalmente dissociados. Assim, pode-se dizer que os sais são eletrólitos fortes. Aula 07 3Química 4E Solubilidade dos sais As regras a seguir permitem prever a solubilidade em água de alguns importantes sais. Regra geral Sais contendo como cátion o íon amônio (NH+4) ou metais alcalinos (1A) são solúveis em água. Regras particulares Sais solúveis Exceções NO–3 CℓO–3 Nitratos Cloratos CH3COO – Acetatos Ag+ Cℓ– Br– I– Cloretos Brometos Iodetos Ag+, Pb2+, (Hg2) 2+ SO2–4 Sulfatos Ca 2+, Ba2+, Sr2+, Pb2+ Sais insolúveis Exceções S2– Sulfetos 1A, 2A, NH+4 CO2–3 Carbonatos 1A, NH+4PO 3– 4 Fosfatos SO2–3 Sulfitos Sais hidratados São sais que apresentam moléculas de água em sua estrutura, denominada água de hidratação. Exemplos: CaSO4 2 H2O sulfato de cálcio di-hidratado (gesso) CuSO4 5 H2O sulfato de cobre II penta-hidratado Observação: A água de hidratação pode ser eliminada por aquecimento. Exemplo: CuSO4 5 H2O CuSO4 + 5 H2O Sais anidros Não apresentam água de hidratação. Exemplos: NaCℓ cloreto de sódio KNO3 nitrato de potássio Caráter e pH Assim como as pessoas, as substâncias químicas possuem um determinado caráter, isto é, uma certa característica que indica o seu comportamento e espe- cialmente as suas reações. Dessa forma, é costume falar em caráter ácido, caráter básico (ou alcalino) e caráter neutro. Na prática, para se medir a acidez ou a basicidade (alcali- nidade) de uma substância, é usada a escala de pH: Evidentemente todos os ácidos apresentam pH < 7 (caráter ácido) e todas as bases apresentam pH > 7 (caráter básico). E os sais? Depende do sal: alguns possuem caráter ácido, outros caráter básico e outros caráter neutro. Caráter de um sal Uma maneira simples para se conhecer o caráter de um sal é lembrar a tradicional reação de neutralização ou salificação: ácido + base sal + água Dessa forma, pode-se descobrir o caráter de um sal, pela análise do ácido e da base que devem reagir para formar o sal. A comparação entre a força do ácido e a força da base determina qual caráter irá prevalecer no sal. Exemplos: • Cloreto de amônio: NH4Cℓ NH4OH base fraca HCℓ ácido forte sal com caráter ácido (pH < 7) • Hipoclorito de sódio: NaCℓO NaOH base forte HCℓO ácido fraco sal com caráter básico (pH > 7) 4 Semiextensivo • Cloreto de potássio: KCℓ KOH base forte HCℓ ácido forte sal com caráter neutro (pH 7) • Se o sal for formado a partir de uma base fraca e um ácido fraco, por enquanto nenhuma conclusão pode ser tirada a respeito do caráter do sal. Este caso será estudado posteriormente em Química D (Hidrólise salina). Exemplo: cianeto de amônio NH4CN NH4OH base fraca HCN ácido fraco caráter ? Observações: É interessante recordar agora a força de ácidos e bases: Ácidos • Hidrácidos: Fortes: HCℓ, HBr e HI Moderado: HF Fracos: os demais • Oxiácidos: Hb E Oa 3 ou 2 Forte 1 Moderado 0 Fraco (a – b) (b = no. de H+) Exceções: ácidos orgânicos e H2CO3 são fracos. Bases Fortes: 1A, Ca2+, Sr2+, Ba2+ Fracas: as demais Indicadores ácido – base Como já foi citado na aula sobre “Bases”, os indicadores são substâncias muito utilizadas para se identificar o caráter de uma solução. Vale recordar os principais: meio ácido meio básico fenolftaleína incolor vermelha tornassol vermelho azul Reação de neutralização ou salificação ácido + base água + sal H+ + OH– H2O Neutralização total Ocorre quando todos os H+ provenientes da ionização do ácido reagem com todos os OH– liberados na dissociação da base.Forma-se um sal normal. Exemplo 1: Seja a reação entre 1 mol de H2SO4(aq) e 2 mols de NaOH(aq) 1 H2SO4(aq) 1 mol Supondo ionização total, libera 2 mols de H+ + 2 NaOH(aq) 2 mols Supondo dissociação total, libera 2 mols de OH– 2 H2O(ℓ) 2 mols Formados pela união de 2 mols de H+ com 2 mols de OH– + 1 Na2SO4(aq) 1 mol Sal normal Aula 07 5Química 4E Exemplo 2: Seja a reação entre 2 mols de HCℓ(aq) e 1 mol de Ca(OH)2(aq) 2 HCℓ(aq) 2 mols Supondo ionização total, libera 2 mols de H+ + 1 Ca(OH)2(aq) 1 mol Supondo dissociação total, libera 2 mols de OH– 2 H2O(ℓ) 2 mols Formados pela união de 2 mols de H+ com 2 mols de OH– + 1 CaCℓ2(aq) 1 mol Sal normal Tanto no exemplo 1 quanto no 2, todos os H+ provenientes do ácido e todos os OH– provenientes da base foram neutralizados, produzindo água. Numa neutralização total, forma-se um sal normal e água. Balanceamento das reações de neutralização total Para efetuar o balanceamento das reações de neutralização total, utilizam-se como coeficientes os menores núme- ros inteiros, de tal forma que o número de cátions H+ seja igual ao número de ânions OH–. Exemplo: 2 H3PO4(aq) 2 · 3 H+ 6 H+ + 3 Ca(OH)2(aq) 3 · 2 OH– 6 OH– 6 H2O(l) 6 H2O(l) + 1 Ca3(PO4)2(aq) Neutralização parcial do ácido Ocorre quando nem todos os H+ provenientes da io- nização do ácido são neutralizados pelos OH– liberados na dissociação da base. Forma-se um hidrogeno-sal. Exemplo: Seja a reação entre 1 mol de H2SO4(aq) e 1 mol de NaOH(aq): Observações: Em hidrogeno-sais originados dos diácidos, costuma-se substituir o prefixo mono-hidrogeno por bi. NaHSO4 – bissulfato de sódio. NaHCO3 – bicarbonato de sódio. Nomenclatura dos hidrogeno-sais A diferença em relação à nomenclatura dos sais normais é que a quantidade de H+ presente é indicada: • Por meio dos prefixos mono-hidrogeno, di-hidrogeno, tri-hidrogeno, etc. NaHSO4 – (mono-)hidrogeno-sulfato de sódio ou apenas hidrogeno-sulfato de sódio. NaHCO3 – (mono-)hidrogeno-carbonato de sódio ou apenas hidrogeno-carbonato de sódio. NaH2PO4 – di-hidrogeno-fosfato de sódio. • Por meio dos termos monoácido, diácido, triácido, etc. NaHSO4 – sulfato (mono)ácido de sódio ou apenas sulfato ácido de sódio. NaHCO3 – carbonato (mono)ácido de sódio ou ape- nas carbonato ácido de sódio. NaH2PO4 – fosfato diácido de sódio. 1 H2SO4(aq) + 1 NaOH(aq) 1 H2O( ℓ ) + 1 NaHSO4(aq) 1 mol 1 mol 1mol 1 mol Hidrogeno-sal O sal formado, além do cátion da base, apresenta o ânion originado da ionização parcial do ácido. 6 Semiextensivo Nomenclatura dos hidróxi-sais A diferença em relação à nomenclatura dos sais normais é que a quantidade de OH– presente é indicada: • Por meio dos prefixos mono-hidróxi, di-hidróxi, tri-hidróxi, etc. Ca(OH)NO2 – (mono-)hidróxi-nitrito de cálcio. Aℓ(OH)2NO3 – di-hidróxi-nitrato de alumínio. • Por meio dos termos monobásico, dibásico, tribásico, etc. Ca(OH)NO2 – nitrito (mono)básico de cálcio. Aℓ(OH)2NO3 – nitrato dibásico de alumínio. Neutralização parcial da base Ocorre quando nem todos os OH– provenientes da dissociação da base são neutralizados pelos H+ liberados na ionização do ácido. Forma-se um hidróxi-sal. Exemplo: Seja a reação entre 1 mol de HCℓ(aq) e 1 mol de Ca(OH)2(aq): 1 HCℓ(aq) + 1 Ca(OH)2(aq) 1 H2O( ℓ ) + 1 Ca(OH)Cℓ(aq) 1 mol 1 mol 1mol 1 mol Hidróxi-sal O sal formado, além do ânion do ácido, apresenta o cátion originado da dissociação parcial da base. Testes Assimilação 07.01. Complete: Os sais são formados por íons, ou seja, são compostos ____ (possuem ligação iônica). Portanto, na temperatura ambien- te, eles estão no estado ________. Em solução aquosa eles sofrem ____________, liberando muitos íons, pois são eletrólitos ___________. Os sais formados por cátion da fa- mília 1 A (chamados de metais __________) ou pelo cátion amônio (___________) são sempre __________ na água. 07.02. (UPN – BA) – Entre os nutrientes inorgânicos indis- pensáveis aos vegetais, estão o nitrogênio (para o cresci- mento das folhas), o fósforo (para o desenvolvimento das raízes) e o potássio (para a floração). Por isso, na fabricação de fertilizantes para o solo, são empregados, entre outros, os compostos nitrato de potássio, fosfato de cálcio e cloreto de amônio, que são representados, respectivamente, pelas fórmulas: Dados: K+1, NO3 –1, PO4 –3, NH4 +1, Ca+2, Cℓ–1, CℓO–1 a) KNO3, Ca2(PO4)3 e NH4CℓO b) KNO2, CaPO4 e NH4Cℓ2 c) KN, Ca3(PO4)2 e ( NH4)2Cℓ d) KNO3, Ca3(PO4)2 e NH4Cℓ e) KNO3, Ca2(PO4)3 e NH4Cℓ2 Aula 07 7Química 4E 07.03. (CEFET – MG) – Um professor de Química propôs a manipulação de um indicador ácido-base que se compor- tasse da seguinte maneira: pH Cor da solução < 7 amarela = 7 alaranjada > 7 vermelha As cores das soluções aquosas de NaCN, NaCℓ e NH4Cℓ, na presença desse indicador, são, respectivamente a) amarela, alaranjada e vermelha. b) amarela, vermelha e alaranjada. c) vermelha, alaranjada e amarela. d) alaranjada, amarela e vermelha. e) alaranjada, amarela e alaranjada. 07.04. (UPE – PE) – Em um aquário onde a água apresen- tava pH igual a 6,0, foram colocados peixes ornamentais procedentes de um rio cuja água tinha pH um pouco acima de 7,0. Em razão disso, foi necessário realizar uma correção do pH dessa água. Entre as substâncias a seguir, qual é a mais indicada para tornar o pH da água desse aquário mais próximo do existente em seu ambiente natural? a) KBr d) Na2CO3 b) NaCℓ e) Aℓ2(SO4)3 c) NH4Cℓ Aperfeiçoamento 07.05. Complete a tabela abaixo, relativa à nomenclatura e formulação dos sais: NOME FÓRMULA Brometo de magnésio Sulfito ferroso NaNO3 Sulfato de alumínio NH4Cℓ Acetato de chumbo (II) NaHCO3 Hipoclorito de cálcio Tiossulfato de potássio 07.06. (VUNESP – SP) – Soluções são misturas homogêneas de duas ou mais substâncias. A água é um solvente muito eficaz para solubilizar compostos iônicos. Quando um composto iônico se dissolve em água, a solução resultante é composta de íons dispersos pela solução. 2+ 2+ 2+2+ Distribuição esquemática de íons de um sal dissolvido em água O composto que representa melhor a solução esquematizada na figura é: a) MgCℓ2. d) Fe2O3. b) KCℓ. e) MgCO3. c) K2SO4. 07.07. (UFSE) – Tem-se uma mistura de 3 sais: NaNO3, PbCℓ2 e CaCO3 que foi submetida às operações descritas no esquema a seguir: NaNO3 PbCℓ2 CaCO3 adição de água quente Filtração a quente resfriamento do filtrado retido no filtro CaCO3 PbCℓ2 retido no filtro NaNO3 Filtração à temperatura amabiente aquecimento prolongado do filtrado Partindo-se de massas iguais desses sais, a ordem crescente de solubilidade em água, à temperatura ambiente, é: a) PbCℓ2, CaCO3, NaNO3 b) NaNO3, CaCO3, PbCℓ2 c) NaNO3, PbCℓ2, CaCO3 d) CaCO3, PbCℓ2, NaNO3 e) CaCO3, NaNO3, PbCℓ2 8 Semiextensivo 07.08. (UERJ) – Uma das substâncias responsáveis pelo odor desagradável em banheiros de muita frequência é o gás amoníaco (NH3), resultante da de- gradação da ureia. Entre as substâncias a seguir, aquela que poderia ser usada para neutralização do NH3 é: a) H2O c) KOH e) NaOH b) HCℓ d) NaCℓ 07.09. (UCPEL – RS) – Assinale a alternativa que representa a fórmula de carbonatos, brometos e nitratos de um metal que forma um fosfato de fórmula X3(PO4)2. a) X2(CO3); XBr3; X(NO3)2 b) X(CO3)3; XBr3; X(NO3)3 c) XCO3; XBr2; X(NO3)2 d) X2(CO3)3; XBr2; X(NO3)2 e) XCO3; XBr3; X(NO3)3 07.10. (UPN – BA) – É feita uma neu- tralização total entre o ácido sulfídrico e o hidróxido de potássio. Assinale a fórmula e o nome do sal formado: a) K2SO4 e sulfato de potássio. b) K2SO3 e sulfito de potássio. c) KS e sulfato de potássio. d) K2S e sulfato de potássio. e) K2S e sulfeto de potássio. 07.11. (UFPR) – A nomenclatura de um sal inorgânico pode ser derivada formal- mente da reação entre um ácido e uma base. Assinale a coluna da direita (que contém as fórmulas dos sais produzidos) de acordo com sua correspondência com a da esquerda (que contém os pares ácidoe base). 1. Ácido nítrico com hidróxido ferroso ( ) NaNO3 2. Ácido nítrico com hidróxido férrico ( ) Fe(NO3)3 3. Ácido nítrico com hidróxido de sódio ( ) Fe(NO2)3 4. Ácido nitroso com hidróxido de sódio ( ) Fe(NO3)2 5. Ácido nitroso com hidróxido férrico ( ) NaNO2 Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta da coluna da direita, de cima para baixo. a) 3 – 2 – 5 – 1 – 4 d) 4 – 5 – 2 – 1 – 3 b) 3 – 1 – 2 – 5 – 4 e) 4 – 3 – 1 – 5 – 2 c) 5 – 4 – 1 – 2 – 3 07.12. (UERN) – A neutralização parcial do ácido sulfúrico com o hidróxido de potássio forma um sal e água. O sal originado a partir dessa reação é a) sulfito de potássio. d) bissulfato de potássio. b) sulfato de potássio. e) sulfurato de potássio. c) bissulfito de potássio. 07.13. A amônia (NH3) pode ser biologicamente produzida, sendo encontrada em excrementos de seres humanos e de outros animais. Esta substância apresenta cará- ter alcalino, podendo reagir com outros gases presentes na atmosfera, responsáveis pela chuva ácida. As reações de neutralização desta base com os ácidos sulfúrico (H2SO4) e nítrico (HNO3) produzem, respectivamente, os sais: a) NH3HSO4 e NH3NO3 b) NH3HSO3 e (NH3)2NO2 c) (NH4)2SO3 e NH4NO3 d) (NH4)2SO4 e NH4(NO2)2 e) (NH4)2SO4 e NH4NO3 Aula 07 9Química 4E Aprofundamento 07.14. (PUCPR ) – Uma solução aquosa de um eletrólito forte consiste de íons hidratados que estão livres para mover-se em um solvente. Os solutos em soluções não eletrolíticas estão presentes como moléculas. Somente uma fração pequena de moléculas do soluto em so- luções eletrolíticas fracas estão presentes como íons. Retirado de ATKINS, Jones. Princípios de Química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. 2001. Quanto a eletrólitos podemos afirmar: I. As soluções aquosas do cloreto de sódio e do nitrato de sódio são exemplos de soluções que conduzem bem corrente elétrica, ou seja, são eletrólitos fortes. II. Os íons não são formados quando um sólido iônico se dissolve. Eles existem como íons separados no sólido, mas tornam-se livres e podem mover-se na presença de água. III. As soluções aquosas do hidróxido de magnésio e hidró- xido de cálcio são exemplos de soluções que conduzem bem a corrente elétrica, ou seja, são eletrólitos fortes. IV. Soluções não eletrolíticas só contêm íons. V. Não existem compostos moleculares que sejam eletró- litos fortes. a) Apenas as assertivas I e II estão corretas. b) Apenas as assertivas I, II e III estão corretas. c) Apenas a assertiva I está correta. d) Todas as assertivas estão corretas. e) Apenas a assertiva II está correta. 07.15. (UNOPAR – PR) – Brasilianita é um raro mineral que foi descoberto em 1945, em Conselheiro Pena (MG). Em sua composição, aparecem os cátions sódio e alumínio e os ânions fosfato (PO3–4 ) e hidroxila. Sua fórmula é NaAℓ3(PO4)2(OH)x, em que podemos afirmar que o valor de x é: a) 1 d) 4 b) 2 e) 5 c) 3 07.16. (UnB – DF) – O elemento químico iodo foi desco- berto em 1812 pela análise química de algas marinhas. Esse elemento é encontrado naturalmente na composição de sais de iodeto e de sais de iodato. Ele é parte essencial dos hormônios tireoidianos, que desempenham um papel vital na produção de energia nos seres humanos. No mundo, a deficiência de iodo ainda é a principal causa de hipotireoidis- mo, enfermidade que retarda o metabolismo humano. Entre outros problemas associados a essa deficiência, está o au- mento da glândula tireoide (bócio, popularmente chamado de papo). O diagnóstico das doenças relacionadas à tireoide pode ser feito por meio do uso de radioisótopos de iodo. Recentemente, a imprensa noticiou que a maioria das marcas de sal comercializadas no Brasil contém uma quantidade de iodo aquém daquela recomendada pela legislação, que é de 40 mg de iodo por quilograma de sal. Átomos desse ele- mento químico podem ser fornecidos à dieta alimentar, por exemplo, pela adição de iodato de potássio (KIO3) ao sal de cozinha. Com relação ao sal de cozinha e à sua composição, julgue os itens a seguir. 01) O sal de cozinha é geralmente obtido nas salinas por meio de reações em tanques de ácidos e bases. 02) O sal de cozinha é uma mistura que contém diversos sais. 04) Soluções aquosas de sal de cozinha não conduzem ele- tricidade. 08) O iodo adicionado ao sal de cozinha, conforme men- cionado no texto, o é na forma de substância simples. 07.17. (UFOP – MG) – Numa solução aquosa de cianeto de potássio, as principais espécies químicas que constituirão o sistema serão: a) H+, CN–, H2O, H30 +, OH– e HCN b) K+, CN–, H2O e KCN c) K+, CN–, e H2O d) K+, CN–, H2O, H + e OH– e) KCN e H2O 10 Semiextensivo 07.18. (UFPR) – Considere as informações a seguir sobre a com- posição de algumas espécies químicas presentes na água do mar. Número de Avogadro: 6,0 · 1023 Massa molar: O = 16,0 g Elemento Massa molar/g Espécie Mol/kg de água do mar Cloro 35,5 Cℓ–(aq) 0,535 Sódio 23,0 Na+(aq) 0,460 Magnésio 24,3 Mg2+(aq) 0,052 Enxofre 32,1 SO2–4(aq) 0,028 Cálcio 40,1 Ca2+(aq) 0,010 Potássio 39,1 K+(aq) 0,010 Bromo 79,9 Br – (aq) 0,008 Com base nas informações, é correto afirmar: 01) A espécie química de menor massa por quilograma de água do mar é o íon Br–(aq). 02) De um quilograma de água do mar pode ser extraído no máximo 0,010 mol de sulfato de cálcio. 04) A evaporação de 1000 g de água do mar produz um re- síduo sólido que contém 0,535 mol de cloreto de sódio. 08) O único sal presente na água do mar é o cloreto de sódio. 16) 100 g de água do mar contêm 6,0 · 1020 íons K+. 07.19. (UFJF – MG) – Com o intuito de ilustrar uma aula de reações químicas e soluções, foi solicitado aos alunos identi- ficar, a partir de cinco frascos, conforme representado abaixo, dois que, se misturados em volumes iguais, permitam a formação de uma nova solução completamente neutralizada. CH3COOH 0,2 mol/L “Vinagre” NaClO 0,5 mol/L “Água sanitária” NaCl 0,2 mol/L “Sal de cozinha” NaOH 0,5 mol/L “Soda caústica” HCl 0,5 mol/L “Ácido muriático” A opção que representa a solicitação acima é: a) CH3COOH e NaOH c) CH3COOH e NaCℓ b) HCℓ e NaOH d) HCℓ e NaCℓO 07.20. (CEFET – PR) – Em uma aula prática, um béquer com uma solução concentrada de ácido nítrico foi deixado próximo a outro contendo hidróxido de amônio. Entre os béqueres, foi observada a formação de uma fumaça branca que se depositou sobre a bancada. Sobre o sólido branco obtido, afirma-se, corretamente, que a) é insolúvel em água. b) possui caráter básico. c) apresenta N com número de oxidação -3 e +5. d) tem temperatura de ebulição menor que o HNO3. e) resulta da condensação do NH4OH e evaporação do HNO3. 07.21. (UFSC) – Acidente na rodovia Castello Branco causa vazamento de ácido clorídrico Um acidente entre dois caminhões ocorrido em feve- reiro deste ano bloqueou totalmente os dois sentidos da rodovia Castello Branco durante cerca de quatro horas na região de Itapevi (a 40 km de São Paulo). Uma pessoa morreu e outra ficou ferida. Um caminhão bateu na traseira de outro, que transportava ácido clo- rídrico. Segundo a concessionária, o compartimento que carregava o produto se rompeu, o que provocou vazamento do ácido e liberação de fumaça tóxica. O ácido clorídrico é tóxico e deve ser manuseado com cuidado. A fumaça liberada por esse produto químico é sufocante e corrosiva. Esse ácido é usado na produ- ção de tintas e corantes, na indústria alimentícia e na extração de petróleo. Disponível em: <http://noticias.uol.com.br/cotidiano/ultimas-noticias/2014/02/18/ acidente-com-carreta-que-transportava-acido-bloqueia-a-castello-bran-co.htm> [Adaptado] Acesso em: 31 ago. 2014. Sobre o assunto tratado acima, é CORRETO afirmar que: 01) o ácido clorídrico, em contato com água, ioniza-se para formar íons cloreto. 02) a fórmula molecular do ácido clorídrico é HCℓO4. 04) para neutralizar o ácido clorídrico derramado na pista, o Corpo de Bombeiros poderia recorrer ao uso de vina- gre em grande quantidade. 08) o ácido clorídricopoderia ser neutralizado com solução de bicarbonato de sódio (NaHCO3). 16) se 40,0 L de ácido clorídrico tivessem se misturado a um certo volume de água neutra de um córrego próxi- mo, o pH do córrego se elevaria naquele local. 32) por se tratar de uma molécula com ligação covalente, o ácido clorídrico é polar e insolúvel em água. Aula 07 11Química 4E 07.22. Assinale a soma das afirmações verdadeiras: 01) O bicarbonato de sódio tem fórmula NaHCO3 , também pode ser chamado de hidrogeno-carbonato de sódio ou ainda carbonato ácido de sódio, e é um sal de caráter básico. 02) Os sais são compostos iônicos e portanto são sólidos na temperatura ambiente. Eles são sempre fortes, isto é, em solução aquosa diluída apresentam-se predominantemente na forma de íons. 04) A solução aquosa de cloreto de amônio conduz corrente elétrica e apresenta maior quantidade de íons H+ do que íons (OH)–. 08) O sal de fórmula Mg(OH)NO2 é chamado de hidróxi-nitrito de magnésio e é obtido pela neutralização parcial de uma base. 16) Para se saber o caráter de um sal formado por ácido fraco com base fraca deve-se fazer uma análise numérica (compa- ração entre as constantes de acidez e basicidade) ou então calcular o valor do pH. 32) A fenolftaleína em meio ácido fica incolor e em meio alcalino fica avermelhada. O tornassol é vermelho em meio ácido e azul em meio básico. Discursivos 07.23. (UFPR) – No quadro a seguir escreva a fórmula e o nome da espécie química neutra formada pela combinação do cátion com o ânion, conforme exemplo a seguir: Cátion Ânion Fórmula Nome da espécie química H+ OH– H+ SO2–4 Na+ Cℓ– NaCℓ Cloreto de sódio Na+ PO3–4 Mg2+ OH– Mg2+ SO2–4 Mg2+ PO3–4 NH+4 Cℓ – Aℓ3+ SO2–4 Pb2+ NO–3 Pb2+ CH3COO – 12 Semiextensivo 07.24. (FUVEST – SP) – Um estudante, ao testar a condutividade elétrica de uma solução aquosa de amônia e outra de ácido acético, verificou que a lâmpada acendia fracamente nos dois casos. No entanto, quando juntava as duas soluções, o brilho da lâmpada se tornava muito mais intenso. Como você explica esses fatos? 07.25. Escreva, respectivamente, os menores coeficientes inteiros para que as neutralizações abaixo sejam totais. Escreva também a fórmula, o nome e a classificação de acordo com o caráter (ácido, básico ou neutro), para cada um dos sais formados: a) ácido bromídrico com hidróxido de magnésio b) ácido sulfuroso com hidróxido de lítio c) ácido fosfórico com hidróxido de cálcio d) ácido perclórico com hidróxido de alumínio e) ácido hipocloroso com hidróxido de cobre II f ) ácido cianídrico com hidróxido de zinco g) ácido clórico com hidróxido de prata O que é terrível não é morrer nem sofrer, mas morrer em vão. (Jean Paul Sartre) Aula 07 13Química 4E Gabarito 07.01. iônicos – sólido – dissociação iônica – fortes – alcalinos – (NH4) + – solúveis. 07.02. d 07.03. c 07.04. d 07.05 NOME FÓRMULA brometo de magnésio MgBr2 sulfito ferroso FeSO3 nitrato de sódio NaNO3 sulfato de alumínio Aℓ2(SO4)3 cloreto de amônio NH4Cℓ acetato de chumbo (II) Pb(CH3COO)2 bicarbonato de sódio NaHCO3 hipoclorito de cálcio Ca(CℓO)2 tiossulfato de potássio K2S2O3 07.06. a 07.07. d 07.08. b 07.09. c 07.10. e 07.11. a 07.12. d 07.13. e 07.14. a 07.15. d 07.16. 02 07.17. c 07.18. 18 (02,16) 07.19. b 07.20. c 07.21. 09 (01, 08) 07.22. 63 (01,02,04,08,16,32) 07.23 Cátion Ânion Fórmula Nome da espécie química H+ OH– H2O Água H+ SO2–4 H2SO4 Ácido sulfúrico Na+ Cℓ– NaCℓ Cloreto de sódio Na+ PO3–4 Na3PO4 Fosfato de sódio Mg2+ OH– Mg(OH)2 Hidróxido de magnésio Mg2+ SO2–4 MgSO4 Sulfato de magnésio Mg2+ PO3–4 Mg3(PO4)2 Fosfato de magnésio NH+4 Cℓ – NH4Cℓ Cloreto de amônio Aℓ3+ SO2–4 Aℓ2(SO4)3 Sulfato de alumínio Pb2+ NO–3 Pb(NO3)2 Nitrato de chumbo II Pb2+ CH3COO – Pb(CH3COO)2 Acetato de chumbo II 07.24. NH H O NH OH3 2 4+ → Base fraca H CCOOH3 : ácido fraco H CCOOH NH OH H CCOONH H O3 4 3 4 2+ → + Sal Forte Os ácidos e as bases podem ser fracos, mas os sais sempre são for- tes, isto é, em solução aquosa existem preferencialmente na forma de íons. 07.25. a) 2 : 1 – MgBr2 — brometo de magnésio — caráter ácido b) 1 : 2 – Li2SO3 — sulfito de lítio — caráter básico c) 2 : 3 – Ca3(PO4)2 — fosfato de cálcio — caráter básico d) 3 : 1 – Aℓ(CℓO4)3 — perclorato de alumínio — caráter ácido e) 2 : 1 – Cu(CℓO)2 — hipoclorito de cobre II — caráter indeterminado f ) 2 : 1 – Zn(CN)2 — cianeto de zinco — caráter indeterminado g) 1 : 1 – AgCℓO3 — clorato de prata — caráter ácido 14 Semiextensivo Óxidos 4E Química Aula 08 Definição Óxidos são compostos binários (formados ape- nas por dois elementos) oxigenados, sendo o oxigê- nio o elemento mais eletronegativo. O composto OF2 (fluoreto de oxigênio) possui propriedades diferentes daquelas apresentadas pelos óxidos (lembrete: o flúor é o único elemento mais ele- tronegativo que o oxigênio). O oxigênio tem uma grande facilidade de se combinar com os elementos químicos, ou seja, ele consegue fazer ligações com metais, com ametais, com semimetais, com o hidrogênio e até mesmo com alguns gases nobres (como no composto XeO3). Dessa forma, existem muitos óxidos diferentes (H2O, SiO2, CO2, CaO, Na2O, SO2, SO3, Fe2O3) e, assim, convém que eles sejam divididos em alguns tipos de óxidos, para facilitar o seu estudo. Classificação dos óxidos Critério 1 – quanto às propriedades ácido-básicas do óxido 1) Óxidos básicos São formados por metais com carga menor que 4 (1+, 2+ ou 3+), como, por exemplo, os metais alcalinos, alcalinoterrosos e alguns metais de transição. São compostos iônicos e por essa razão apresentam pontos de fusão elevados, sendo sólidos em condições ambientes (25°C e 1 atm). Esses óxidos podem ser obtidos pela retirada de água (desidratação) dos respectivos hidróxidos: Ca(OH)2 2 KOH = K2 H2 O2 – H2O – H2 O CaO K2O Nomenclatura A nomenclatura dos óxidos básicos acompanha a nomenclatura das bases correspondentes: Na2O óxido de sódio. MgO óxido de magnésio. FeO óxido de ferro II ou óxido ferroso. Reações dos óxidos básicos Óxido básico + água base CaO + H2O óxido de cálcio (cal viva) Ca(OH)2 hidróxido de cálcio (cal hidratada) K2O + H2O 2 KOH (hidróxido de potássio) MgO + H2O Mg(OH)2 (hidróxido de magnésio) Óxido básico + ácido sal + água O sal formado nessa reação contém o ânion do ácido e o cátion da base correspondente ao óxido básico. Exemplos: K2O + 2 HCℓ 2 KCℓ + H2O Na2O + H2SO4 Na2SO4 + H2O 2) Óxidos ácidos São formados por ametais (mais comum) ou por metais com carga maior que 4, como, por exemplo, Cr6+, Mn6+ e Mn7+. São moleculares e geralmente gasosos em condições ambientes (25°C e 1 atm). Esses óxidos podem ser obtidos pela retirada de água (desidratação) de um ácido: H2CO3 H2SO4 H2SO3 – H2 O – H2 O – H2 O CO2 SO3 SO2 2 H3PO4 = H6P2O8 – 3 H2O –H6 O3 P2O5 Observações: Um óxido ácido pode ser considerado como sendo um ácido que “perdeu água” (anidro = sem água), razão pela qual pode também ser chama- do de anidrido de ácido. Aula 08 15Química 4E Nomenclatura CO2 dióxido de carbono (gás carbônico ou anidrido carbônico) SiO2 dióxido de silício (sílica) SO3 trióxido de enxofre (anidrido sulfúrico) SO2 dióxido de enxofre (gás sulfuroso ou anidrido sulfuroso) P2O5 pentóxido de di-fósforo (anidrido fosfórico) N2O5 pentóxido de di-nitrogênio (anidrido nítrico) Cℓ2O7 heptóxido de dicloro (anidrido perclórico) Reações dos óxidos ácidos Óxido ácido + água ácido CO2 + H2O H2CO3 (ácido carbônico) SO3 + H2O H2SO4 (ácido sulfúrico) SO2 + H2O H2SO3 (ácido sulfuroso) N2O5 + H2O 2 HNO3 (ácido nítrico) P2O5 + 3 H2O 2 H3PO4 (ácido fosfórico) Óxido ácido + base sal + água O sal formado nessa reação contém o cátion da base e o ânion do ácido correspondente ao óxido ácido. Pode-se conceberque essa reação ocorre em duas eta- pas. Na primeira, o óxido ácido reage com água formando um ácido; na segunda, o ácido formado neutraliza a base. A equação final é obtida somando-se as duas etapas. Exemplo: O que acontece quando gás carbônico é borbulhado numa solução de hidróxido de cálcio? CO2(g) + Ca(OH)2(aq): 1a. etapa: CO2 + H2O H2CO3 2a. etapa: H2CO3 + Ca(OH)2 CaCO3 + 2H2O Equação final: CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O Critério 2 – quanto ao tipo de ligação 1) Óxidos moleculares O oxigênio está combinado com um ametal LIGAÇÃO COVALENTE. Ametal + oxigênio = óxido molecular Formulação e nomenclatura: no. de átomos de oxigênio + “óxido de” + no. de átomos do elemento + nome do elemento NO monóxido de mononitrogênio ou monóxido de nitrogênio. N2O monóxido de dinitrogênio. NO2 dióxido de mononitrogênio ou dióxido de nitrogênio. N2O3 trióxido de dinitrogênio. CO2 dióxido de carbono ou gás carbônico. SiO2 dióxido de silício ou sílica. 2) Óxidos iônicos O oxigênio está combinado com um metal LIGA- ÇÃO IÔNICA. Metal + oxigênio = óxido iônico Formulação: Ao montar a fórmula do óxido iônico, fazer com que o número total de cargas positivas seja igual ao número total de cargas negativas. Esse ajuste pode ser feito colocando-se índices no cátion e no oxigênio (ânion). Oxigênio: O2– Exemplos: Cátion: K+ Ânion: O2– Óxido: K2O Cátion: Ca2+ Ânion: O2– Óxido: CaO Cátion: Aℓ3+ Ânion: O2– Óxido: Aℓ2O3 16 Semiextensivo Nomenclatura: “Óxido de” + nome do elemento + carga do cá- tion em algarismos romanos (quando o metal forma cátions com carga variada). Na2O óxido de sódio (carga fixa). Aℓ2O3 óxido de alumínio (carga fixa). FeO óxido de ferro II ou óxido ferroso. Fe2O3 óxido de ferro III ou óxido férrico. Óxidos anfóteros São óxidos formados por elementos de eletronegati- vidade média, podendo ser metais ou semimetais. Neste caso, tanto as propriedades ácidas como as básicas são pouco pronunciadas, ou seja, eles podem apresentar comportamento, ora como óxido ácido, ora como óxido básico. Quem vai determinar o comportamento que terão esses óxidos em uma reação química é a substância com a qual eles vão reagir. Caso sejam misturados com ácido forte, apresentarão caráter básico. Caso reajam com base forte, apresentarão caráter ácido. Exemplos: ZnO + 2 HCℓ ZnCℓ2 + H2O ZnO + 2 NaOH Na2ZnO2 + H2O Óxidos anfóteros não reagem com água. Exemplos de óxidos anfóteros: • a) formados por metais: ZnO, Aℓ2O3, SnO, SnO2, PbO, PbO2 • b) formados por semimetais: As2O3, As2O5, Sb2O3. Observação: Quando um metal formar vários óxidos, o cará- ter ácido do óxido formado irá aumentar à medi- da que o nox do metal for aumentando. Exemplo: CrO Cr2O3 CrO3 +2 +3 +6 óxido óxido óxido básico anfótero ácido sal base forte ácido forte sal Óxidos neutros ou indiferentes São aqueles que não possuem caráter ácido nem básico. Não reagem com a água nem com os ácidos e nem com as bases. Os mais comuns são: CO: monóxido de carbono; NO: óxido nítrico – óxido de nitrogênio; N2O: óxido nitroso – óxido de dinitrogênio. Observação: O fato de esses óxidos serem neutros não sig- nifica que eles não possam participar de outras reações, como, por exemplo: 2 CO + O2 2 CO2 2 NO + O2 2 NO2 O monóxido de carbono (CO) é um gás inodo- ro e incolor, que pode ser formado em uma com- bustão incompleta. Ele é extremamente tóxico, podendo até provocar morte por asfixia. Óxidos duplos São óxidos que se comportam como se fossem formados por dois outros óxidos. Nesses casos, o metal aparece com dois números de oxidação diferentes. Exemplos: Fe3O4 = FeO + Fe2O3 +2 +3 Co3O4 = CoO + Co2O3 +2 +3 Pb3O4 = 2 PbO + PbO2 +2 +4 Peróxidos São compostos binários (formados por dois elemen- tos) que apresentam o grupo peróxido. • Estrutura do grupo peróxido: [ O O ]2– ou O2 2– –1 –1 Peróxidos não metálicos São moleculares, pois são formados por não metais (ligações covalentes). O mais famoso: peróxido de hidrogênio (H2O2). Fórmula estrutural: H O O H Aula 08 17Química 4E Quando puro, é um líquido viscoso. Sua solução aquosa é vendida no comércio com o nome de água oxigenada. O peróxido de hidrogênio se decompõe com facili- dade, mas lentamente, de acordo com a equação: H2O2 H2O + 1/2 O2 Observa-se que a decomposição do H2O2 libera gás oxigênio. Certos fatores provocam a decomposição do H2O2, como luz, calor e meio básico. Para evitar essa decom- posição, deve-se protegê-lo da luz (guardar em frascos escuros) e do calor. O peróxido de hidrogênio é aplicado como branquea- dor e como desinfetante, quando em solução aquosa. Peróxidos metálicos São compostos iônicos em que o grupo peróxido (O2 2–) está ligado a metal alcalino, metal alcalinoterroso ou Ag. Exemplos: Peróxido de sódio: Na2O2 Peróxido de cálcio: CaO2 Peróxido de prata: Ag2O2 Os peróxidos metálicos reagem com a água, forman- do H2O2: Na2O2 + 2 H2O 2 NaOH + H2O2 A solução resultante é básica, pois apresenta o ânion OH–. Assim: peróxido metálico + ácido sal + H2O2 Exemplo comparativo: CaO2 + H2SO4 CaSO4 + H2O2 peróxido metálico ácido sal peróxido de hidrogênio CaO + H2SO4 CaSO4 + H2O óxido básico ácido sal óxido de hidrogênio Hidretos Hidretos são compostos binários, sendo o hidro- gênio um dos elementos. Exemplos de hidretos: H2O, H2S, NH3, HCℓ, CH4, NaH, CaH2, etc. Hidretos metálicos São compostos iônicos. Apresentam o ânion hidreto (H–) ligado a um metal alcalino ou a um metal alcalino- terroso. Exemplos: Hidreto de sódio: Na+H– ou NaH Hidreto de bário: Ba2+H–2 ou BaH2 Reação de hidreto metálico com água (reação violenta com liberação de calor): H– + H2O OH – + H2 NaH + H2O NaOH + H2 CaH2 + 2 H2O Ca(OH)2 + 2 H2 A solução resultante tem caráter básico e ocorre a liberação do gás hidrogênio. Observação: Os hidretos metálicos, isto é, os que apresen- tam o ânion hidreto (H–), são considerados os ver- dadeiros hidretos. Hidretos não metálicos São compostos moleculares com hidrogênio ligado a não metal. Exemplos: CH4: metano NH3: amônia H2S: sulfidreto, sulfeto de hidrogênio ou ácido sulfídrico HCℓ: cloridreto, cloreto de hidrogênio ou ácido clorídrico PH3: hidreto de fósforo ou fosfina 18 Semiextensivo Testes Assimilação 08.01. (FUVEST – SP) – “A água da chuva em ambientes não poluídos, na ausência de raios e relâmpagos, é ácida devido à dissolução do ........, que dá origem ao ácido........” Assinale a alternativa que completa essa frase. a) CO2, carbônico c) P2O5, fosfórico e) N2O5, nítrico b) SO2, sulfuroso d) N2O3, nitroso 08.02. (UFRGS) – Dentre as reações abaixo, a única que não produz um sal é: a) óxido ácido + óxido básico c) óxido ácido + água e) óxido ácido + hidróxido 08.03. Classifique os compostos abaixo em óxido ácido (A), óxido básico (B), óxido anfótero (ANF), óxido neutro (N) ou peróxido (P): CO2 ( ) CO ( ) K2O ( ) K2O2 ( ) BaO ( ) SiO2 ( ) H2O2 ( ) N2O5 ( ) SO2 ( ) NO ( ) SO3 ( ) Aℓ2O3 ( ) Ag2O ( ) CrO3 ( ) N2O ( ) CrO ( ) ZnO ( ) P2O5 ( ) 08.04. (UNESP – SP) – Considere as seguintes afirmações a respeitos dos óxidos: I. Óxidos de metais alcalinos são tipicamente iônicos. II. Óxidos de ametais são tipicamente covalentes. III. Óxidos básicos são capazes de neutralizar um ácido formando sal mais água. IV. Óxidos anfóteros não reagem com ácidos ou com base. Estão corretas as afirmativas: a) I, II e III, apenas. c) I, II e IV, apenas. e) I e III, apenas. b) II e III, apenas. d) II, III e IV, apenas. b) ácido + hidróxido d) óxido básico + ácido 08.05. (PUCPR) – Considere as seguintes afirmações : 1. Os óxidos K2O, BaO e CuO são básicos. 2. Os ácidos H2CO3, H3PO3 e H2S são diácidos. 3. As bases NaOH, Ca(OH)2 e Fe(OH)3 são solúveis. 4. CaO é chamado de cal viva e NaOH é chamada de po- tassa cáustica.5. SO2, NO2 e N2O5 são óxidos ácidos. Dessas afirmações, estão corretas : a) 1, 2 e 5 d) 3, 4 e 5 b) 1, 2 e 3 e) 2, 4 e 5 c) 2, 3 e 5 Aperfeiçoamento 08.06. (UDESC) – Assinale a alternativa que indica qual é o produto formado pela reação química entre o óxido de enxofre VI e água. a) Hidróxido de enxofre b) Ácido sulfuroso c) Ácido sulfídrico d) Não ocorre reação química entre essas espécies e) Ácido sulfúrico 08.07. (UFSM – RS) – Analise as seguintes equações: I. SO2 + H2O H2SO3 II. SiO2 + 2 NaOH Na2SiO3 + H2O III. CaO + 2 HNO3 Ca(NO3)2 + H2O Das espécies sublinhadas, pode-se afirmar que atua(m) como óxido(s) ácido(s): a) I apenas; c) I e II apenas; e) I, II e III. b) II apenas; d) II e III apenas; Aula 08 19Química 4E 08.08. (MACK – SP) – De modo bem simples e visível, mostrou-se para crianças que, na respiração, o ar que inspi- ramos e o ar que expiramos são “coisas” diferentes. Assim foi pedido que observassem o que ocorria quando: I. O ar borbulhava em um aquário. II. O ar era soprado através de canudo em um copo contendo uma solução aquosa de hidróxido de cálcio, previamente preparada. A equação que explica a turvação ocorrida na situação II é: a) Ca(OH)2 + H2 Ca + 2H2O b) Ca(OH)2 + N2 + O3 Ca(NO2)2 + H2O c) Ca(OH)2 + CO CaO2 + CH2O d) Ca(OH)2 + O2 CaO2 + H2O2 e) Ca(OH)2 + CO2 CaCO3 + H2O 08.09. (UPE – PE) – Um aluno preparou uma solução, co- locando em um erlenmeyer 20,0 mL de álcool etílico, cinco gotas de azul de bromotimol e uma gota de solução de hi- dróxido de sódio 1,0 mol/L. A solução resultante apresentou uma coloração azulada. O aluno, invocando poderes mágicos, solicitou a um colega de turma que pronunciasse perto da boca do erlenmeyer que continha a solução a seguinte frase: “Muda de cor solução”. Após pronunciar várias vezes essa frase, a solução mudou sua coloração de azul para verde, para a glória do aluno mágico. Assinale a alternativa verdadeira. a) Não podemos duvidar dos poderes sobrenaturais que certas pessoas exercem sobre as soluções. b) Essa solução, de algum modo inexplicável, obedeceu ao comando do aluno. c) A reação química entre o álcool etílico e o azul de bromo- timol é a responsável pela mudança de coloração. d) A neutralização do hidróxido de sódio pelo ácido carbôni- co, que se forma na solução, é a responsável pela mudança de coloração da solução. e) O ar exalado pelo aluno, que é rico em oxigênio atômico, oxida o álcool etílico, produzindo um ácido que neutraliza o hidróxido de sódio, ocasionando a mudança de colo- ração da solução. 08.10. (UFPR) – Muitas das pedras preciosas ou semiprecio- sas são consideradas “quimicamente impuras”. Tais impurezas podem ser quantidades mínimas de metais de transição, os quais são os responsáveis pelas cores brilhantes dessas pe- dras. O rubi é uma pedra de coloração avermelhada, sendo constituída principalmente por óxido de alumínio (Aℓ2O3) e cerca de 1% de óxido de cromo (Cr2O3). Com base no exemplo acima e nas propriedades do cromo (número atômico = 24), do alumínio (número atômico = 13) e de seus respectivos óxidos, é correto afirmar: 01) O cromo é um metal de transição. 02) O íon Aℓ3+ possui 10 prótons e 13 elétrons. 04) A retirada de três elétrons de um átomo de cromo ori- gina o íon Cr3+. 08) Os números de oxidação do alumínio e do oxigênio em Aℓ2O3 são +2 e –3, respectivamente. 16) O alumínio, por ser um metal, apresenta maior facilidade de perder elétrons do que o oxigênio, que é um não me- tal ou ametal. 32) O óxido de alumínio Aℓ2O3 é um óxido anfótero porque reage com ácidos ou bases inorgânicas formando sal e água. 08.11. (UFPR) – Cada afirmativa desta questão está obede- cendo à sequência de substâncias: ácido sulfúrico, hidróxido de amônio, nitrato de sódio e óxido de zinco. Assinale o que for correto: 01) As fórmulas correspondentes são: H2SO4, NH4OH, NaNO3 e ZnO. 02) Trata-se de: ácido forte, base forte, sal solúvel e óxido ácido. 04) Trata-se de: ácido diprotônico ou diácido, base fraca, sal de baixa solubilidade e óxido anfótero. 08) Quanto à solubilidade: solúvel, solúvel, insolúvel, inso- lúvel. 16) Trata-se de: eletrólito forte, base molecular, sal neutro e óxido básico. 32) Trata-se de: ácido forte, base fraca, sal solúvel e óxido anfótero. 20 Semiextensivo 08.12. Faça a associação seguinte, relacionada com óxidos: 1. Gelo seco (sofre sublimação). 2. Pedra ímã natural (magnetita). 3. Usado pelos pedreiros (cal viva ou cal virgem). 4. Óxido mais abundante da Terra e no corpo humano. 5. Óxido mais abundante na crosta terrestre (sílica). 6. Minério de ferro encontrado no Brasil (hematita). ( ) H2O ( ) SiO2 ( ) CO2 ( ) Fe3O4 ( ) CaO ( ) Fe2O3 Assinale a alternativa com a associação correta: a) 4 – 5 – 1 – 2 – 3 – 6 c) 6 – 1 – 2 – 3 – 4 – 5 e) 3 – 1 – 5 – 2 – 6 – 4 b) 5 – 4 – 2 – 6 – 1 – 3 d) 2 – 6 – 3 – 4 – 5 – 1 Aprofundamento 08.13. (FAVIP – PE) – O trióxido de enxofre (SO3) é um óxido que pode ser industrialmente obtido a partir da queima do enxofre. A respeito desta substância, assinale a alternativa incorreta. a) Forma H2SO4 ao reagir com água, sendo um dos poluentes responsáveis pelo fenômeno da chuva ácida. b) O enxofre é o átomo central, com número de oxidação igual a +6. c) É um exemplo de substância cujo átomo central possui mais de oito elétrons na camada de valência. d) Sendo uma substância iônica, é um sólido à temperatura ambiente. e) Sendo um óxido ácido, pode reagir com soluções alcalinas. 08.14. (FEPAR – PR) – Tempos atrás, entrou em erupção o Soufriére, que pertence a uma categoria de vulcões que não derrama grandes volumes de lava. Esta é for- mada por silício, magnésio e ferro derretidos a uma temperatura de 1200°C. O Soufriere é do tipo que ejeta colunas pesadas de cinzas, poeira, vapor e gases de enxofre que são tóxicos. Superinteressante, ano 12, n 1, p. 56. Sobre os elementos químicos citados e alguns de seus compostos, podemos afirmar: a) O átomo de ferro (número atômico 26) ao originar o íon Fe2+ apresenta a seguinte distribuição electronica: 1s2 2s2 2p2 3s2 3p2 4s2 3d4. b) O silício é um elemento raro na natureza, pois provém das lavas dos vulcões, quase todos extintos atualmente. c) O metal magnésio, ao sofrer combustão, origina óxido de magnésio, que é ácido. d) O enxofre, através da combustão, pode formar dióxido de enxofre e trióxido de enxofre, que são óxidos ácidos. e) O gás SO2 apresenta propriedades de composto iônico, pois, ao reagir com água, origina um ácido. 08.15. (PUCPR) – Os óxidos metálicos e não metálicos rea- gem com água, ácidos e bases. Quando da reação com água fornecem ácidos ou bases, de acordo com sua classificação. Assim, qual dos óxidos abaixo, quando em reação com este solvente, fornece o ácido mais forte? a) SiO2 d) P2O5 b) CO2 e) MgO c) Na2O Aula 08 21Química 4E 08.16. (MACK – SP) – Na combustão de uma fita de magné- sio é produzido um sólido branco A. Este reage com a água, formando uma substância B, que possui caráter alcalino. As substâncias A e B a) têm fórmula MgO2 e MgOH, respectivamente. b) são dois óxidos. c) são um hidróxido e um ácido respectivamente. d) têm fórmula MgO e Mg(OH)2, respectivamente. e) são um hidróxido e um sal, respectivamente. 08.17. (UFG – GO) – Observe as equações químicas a seguir: 2 SO2 (g) + O2 (g) 2 SO3 (g) SO3 (g) + H2O (ℓ) H2SO4 (aq) Sobre essas equações é correto afirmar: 01) não é possível ocorrer reações químicas entre substân- cias no estado gasoso e substâncias no estado líquido; 02) na molécula de ácido sulfúrico, os átomos de hidrogê- nio estão ligados aos de oxigênio por ligações iônicas; 04) o número de oxidação do enxofre no dióxido e no trió- xido de enxofre é +4 e +6, respectivamente; 08) a poluição atmosférica pelo gás SO2 pode provocar chuvas ácidas; 16) o SO3 é chamado anidrido sulfúrico. 08.18. (ENEM) – O gráfico abaixo refere-se às variações das concentraçõesde poluentes na atmosfera, no decorrer de um dia útil, em um grande centro urbano. Concentração de poluentes 0 3 6 9 12 15 18 21 24 (horário) NO CO O3 NO2 Adaptado de NOVAIS, Vera. Ozônio: aliado ou inimigo. São Paulo: Scipione,1998 As seguintes explicações foram dadas para essas variações: I. A concentração de NO diminui, e a de NO2 aumenta em razão da conversão de NO em NO2. II. A concentração de monóxido de carbono no ar está ligada à maior ou à menor intensidade de tráfego. III. Os veículos emitem óxidos de nitrogênio apenas nos horários de pico de tráfego do período da manhã. IV. Nos horários de maior insolação, parte do ozônio da estra- tosfera difunde-se para camadas mais baixas da atmosfera. Dessas explicações, são plausíveis somente: a) I e II d) II e IV b) I e III e) III e IV c) II e III 08.19. (UFPR) – A tabela periódica dos elementos está organizada em grupos e períodos. Cada grupo possui uma característica, que tem pequena variação nos períodos. Tendo posse da informação sobre o número de prótons e nêutrons de um átomo, é possível associá-lo a um grupo e a um período e assim prever seu comportamento. Um átomo de um elemento X possui 16 prótons e 16 nêutrons. A partir dessa informação, considere as seguintes afirmativas: 1. A substância pura de X é sólida à temperatura ambiente. 2. O íon mais estável de X possui carga 2–. 3. O hidreto desse composto possui massa molar igual a 34 g . mol–1. 4. O produto da reação de combustão de X é um óxido covalente. Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. b) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras. c) Somente as afirmativas 2, 3 e 4 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 1, 3 e 4 são verdadeiras. e) As afirmativas 1, 2, 3 e 4 são verdadeiras. 22 Semiextensivo 08.20. (UEPG – PR) – A respeito da reação química repre- sentada pela equação abaixo, assinale o que for correto: CO(g) + ½ O2(g) CO2(g) 01) Para que a reação ocorra é necessário que as quanti- dades de monóxido de carbono e de oxigênio sejam exatamente de 1 mol e 0,5 mol, respectivamente. 02) A equação indica que uma molécula de monóxido de carbono reage com ½ molécula de oxigênio, para pro- duzir uma molécula de gás carbônico. 04) As substâncias reagentes são representadas por CO e O2. 08) A reação poderia ser representada, sem perda do signi- ficado, por CO(g) + O(g) CO2(g). 16) A equação indica que 1 mol de monóxido de carbono consome 0,5 mol de oxigênio. 08.21. (CESGRANRIO – RJ) – A combustão do carbono e do enxofre produz substâncias que vêm sendo amplamente discutidas pela sociedade. O CO2(g) e o SO3(g) são responsáveis por fenômenos como o efeito estufa e a chuva ácida. A esse respeito, observe as reações abaixo. C(s) + O2(g) CO2(g) CO2(g) + Ba(OH)2(aq) substância-I S + 3/2 O2 SO3(g) SO3(g) + H2O substância-II Substância-I + substância-II substância-III Assinale a opção que completa respectivamente os espaços relativos às substâncias I, II e III. Considere que as reações ocorram com 100% de rendimento. a) BaCO3 H2SO4 BaSO4 b) BaCO3 H2SO3 BaSO3 c) Ba2CO3 H2SO4 BaSO4 d) Ba2CO3 H2SO3 BaSO3 e) BaCO3 H2S BaS 08.22. Leia com atenção as seguintes afirmações. Depois, some as verdadeiras: 01) Óxidos são compostos binários (formados por apenas dois elementos químicos), nos quais o oxigênio é o elemento mais eletronegativo. O nox do oxigênio nos óxidos vale –2, mas nos peróxidos ele vale -1. 02) Óxidos de metais alcalinos e de alcalinoterrosos geral- mente apresentam caráter básico. Dióxido de carbono e óxidos de enxofre têm caráter ácido. ZnO e Aℓ2O3 são exemplos de óxidos anfóteros, enquanto que CO, NO e N2O são óxidos neutros. 04) As fórmulas do anidrido sulfúrico e do anidrido sulfuro- so são SO3 e SO2 respectivamente. 08) O Fe3O4 (magnetita) é um exemplo de óxido duplo (for- mado pelos óxidos ferroso e férrico). 16) Como o solo brasileiro geralmente é ácido, pode-se adi- cionar cal (óxido de cálcio) ou calcário (contém CaCO3) a ele para diminuir a acidez (corretivo do pH do solo). 32) Em presença de luz (fotólise) o peróxido de hidrogênio se decompõe em água e gás oxigênio. 08.23. Depois de ler cuidadosamente, faça a somatória das afirmações verdadeiras: 01) Os peróxidos são caracterizados por possuírem dois átomos de oxigênio ligados entre si, ou seja, eles apre- sentam o grupo (O2) 2–, chamado de grupo peróxido. 02) Os óxidos metálicos (exemplos: Na2O e CaO) e os peró- xidos metálicos (exemplos: Na2O2 e CaO2) são sólidos na temperatura ambiente, pois são compostos iônicos. 04) O H2O2 é um peróxido molecular, enquanto que o K2O2 e o MgO2 são exemplos de peróxidos iônicos com cará- ter básico. 08) A reação do óxido de cálcio (CaO) com um ácido pro- duz sal e H2O (óxido de hidrogênio). Analogamente, a reação do peróxido de cálcio (CaO2) com um ácido, produz sal e H2O2 (peróxido de hidrogênio). 16) Hidretos metálicos são compostos formados por metal e hidrogênio. Neles o nox do H vale –1. 32) A adição de um hidreto metálico na água forma uma solução com caráter alcalino. Aula 08 23Química 4E Discursivos 08.24. (VUNESP – SP) – a) Escreva as equações das reações de óxido de potássio com água e de trióxido de enxofre com água. b) Classificar os óxidos. c) Escrever a equação da reação entre os produtos formados nessas duas reações anteriores. 08.25. (UFPR) – Óxidos metálicos podem ter caráter ácido, básico ou anfótero. O caráter do óxido depende da sua posição na tabela periódica e do estado de oxidação do íon metálico. Sobre esse assunto, responda: a) O que é caráter anfótero? b) O óxido de cálcio, CaO, é um óxido ácido, básico ou anfótero? Escreva reação(ões) que demonstre(m) o caráter do CaO. Ninguém tem a felicidade garantida. A vida simplesmente dá a cada pessoa tempo e espaço. Depende de você enchê-los de alegria. Gabarito 08.01. a 08.02. c 08.03. CO2 ( A ) H2O2 ( P ) Ag2O ( B ) CO ( N ) N2O5 ( A ) CrO3 ( A ) K2O ( B ) SO2 ( A ) N2O ( N ) K2O2 ( P ) NO ( N ) CrO ( B ) BaO ( B ) SO3 ( A ) ZnO ( ANF ) SiO2 ( A ) Aℓ2O3 ( ANF ) P2O5 ( A ) 08.04. a 08.05. a 08.06. e 08.07. c 08.08. e 08.09. d 08.10. 53 (01, 04, 16, 32) 08.11. 33 (01, 32) 08.12. a 08.13. d 08.14. d 08.15. d 08.16. d 08.17. 28 (04, 08, 16) 08.18. a 08.19. e 08.20. 20 (04, 16) 08.21. a 08.22. 63 (01, 02, 04, 08, 16, 32) 08.23. 63 (01, 02, 04, 08, 16, 32) 08.24. a) K2O + H2O 2 KOH SO3 + H2O H2SO4 b) K2O = óxido básico SO3 = óxido ácido c) 2 KOH + H2SO4 K2SO4 + 2 H2O 08.25. a) É a capacidade de atuar como ácido e como base (reage com bases e com ácidos fortes). b) Óxido básico CaO + H2O Ca(OH)2 CaO + 2 H+ Ca2+ + H2O 24 Semiextensivo Anotações
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