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30-04-2019 TAC3-1 TAC1 de Química II (13405) Curso de Ciências Biomédicas (1589) ((2018-2019) Nome PROPOSTA DE RESOLUÇÃO nº. 12345 Data 18-04 -2019 Chave ABCD Nota 14 Atenção: Responda às perguntas do teste tendo em conta a Chave fornecida. Pode utilizar as tabelas fornecidas nas aulas e caneta. Não pode utilizar máquina de calcular, lápis, borracha, corretor e folhas de rascunho. Perguntas de associação com cálculos obrigatórios. Marque a resposta correta com um X. 1.1 (1,0 valores) Desenhe a estrutura de linhas da moléculas ___. O Nox do átomo de carbono é …. (A) HCOH (B) HCOOH (C) ClCONH2 (D) H3CNHCl -3 -2 -1 0 +1 +2 +3 +4 D A B C 1.2 (1,0 valores) A condição de equilíbrio para a reação ( ) ( )2 2H O g H O l→← é dada por: ( ) 2H O G Gº R T ln f∆ = ∆ + × × ( ) 2H O Gº R T ln f∆ = − × × ( ) 2H O Gº R T ln f∆ = + × × 2 2H O H O a f= 0Gº∆ = X ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 22 2 2 2 2 2 2 2 o o H O H H O,l H O,g H O,l H O,g Gº Gº R T R T H O H O H O O G 0 0 R T ln 1 R T ln f 0 1 1 Gº R T ln f e Kº e f f Gº R T ln f ∆ ∆ − × × ∆ = ⇔ µ − µ = ⇔ µ + × × − µ + × × = ∆ = − × × ⇔ ⇔ = ⇔ = = ∆ = + × × 30-04-2019 TAC3-2 1.3 (1,0 valores) Para libertar ___ gasoso na eletrólise da água em meio ácido são necessários … C. (A) 2 mol de oxigénio (B) 3 mol de hidrogénio (C) 4 mol de oxigénio (D) 5 mol de hidrogénio 2 F× 4 F× 6 F× 8 F× 10 F× 12 F× 14 F× 16 F× B A D C ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 2 2 2 2 2 2 H+ - H2 e e O- 2 2 Oe e H O H O 2 2 2 O H n 1 Q n F 2 n FRedução da água: 2H aq +2e H g n 2 n 1 Oxidação da água: 2H O l O g 4H aq +4e Q n F 4 n F n 4 n n2 2 Reação global : 2H O l O g 2H g e n 1 n 2 − − − − + = ⇔ = × = × ×→ → + ∴ = ⇔ = × = × × → + = = Perguntas computacionais com resposta sucinta 2.1 (2,0 valores) Calcule o pH de uma mistura formada por ___. (A) 10 cm3 de ácido acético 0,1 mol dm-3 e 5 cm3 de hidróxido de sódio 0,1 mol dm-3 (B) 10 cm3 de ácido acético 0,1 mol dm-3 e 5 cm3 de acetato de sódio 0,1 mol dm-3 (C) 5 cm3 de ácido clorídrico 0,1 mol dm-3 e 20 cm3 de acetato de sódio 0,1 mol dm-3 (D) 20 cm3 de acetato de sódio 0,1 mol dm-3 e 15 cm3 de ácido clorídrico 0,1 mol dm-3 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )( ) 0 0 0 0 HAc HAc HAc KOH KOH a a0 0 MAc KOH KOH 0 0 0 HAc HAc HAc a a0 0 0 MAc NaAc NaAc 0 HAc a c c V c V 0,1 10 0,1 5 pH pK log pK log 5 log 5 c c V 0,1 5 c c V 0,1 10 pH p 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,K log pK log 5 log 5 log 2 c c V 0,1 5 c pH p 5 0,5 l g 0, o 5 K × − × × − × ≈ − = − = − = × × × × ≈ − = − = − = − × × ≈ − ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 0 HCl HCl a0 0 0 0 MAc NaAc NaAc HCl HCl 0 0 HAc HCl HCl a a0 0 0 0 MAc NaAc NaAc HCl HCl c V 0,1 5 pK log 5 log 5 log3 c c V c V 0,1 20 0,1 5 c c V 0,1 15 pH pK lo 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,g pK log 5 log 5 log3 c c V c V 0,1 20 0 , ,1 15 5 0 5 × × = − = − = + × − × × − × × × ≈ − = − = − = − × − × × − × 30-04-2019 TAC3-3 2.2 (2,0 valores) Escreva os balanços de carga e de massa aos átomos do metal numa mistura de ___. (A) 10 cm3 de oxalato de magnésio e 10 cm3 de cloreto de magnésio 0,1 mol dm-3 (B) 10 cm3 de nitrato de prata 0,1 mol dm-3 e 10 cm3 de sulfureto de prata0,1 mol dm-3 (C) 10 cm3 de hidróxido de cobre 0,1 mol dm-3 e 10 cm3 de cloreto de cobre 0,1 mol dm-3 (D) 10 cm3 de carbonato de lítio 0,1 mol dm-3 e 10 cm3 g cloreto de lítio 0,1 mol dm-3 ( ) ( ) ( ) 2 2 2 4 2 4 2 2 2 2 4 2 2 4 2 4 2 2 2 4 2 3 2 2 3 2 4 MgC O Mg C O MgCl Mg 2Cl Reações C O H O HC O OH HC O H O H C O OH 2H O H O OH carga : 2 Mg H O 2 C O Cl OH Bala 0,5 0,5 nç 0, os 5 + − + − − − − − − + − + + − − − → +← → + →+ + ← →+ +← → +← + = + + ( ) ( ) ( ) 2 4 2 4 2 4 2 2 2 4 2 2 4 2 4 2 4 pp MgC O0 0 0 2 0 0 MgC O MgC O MgCl MgCl MgC O MgCl MgC O 2 2 2 3 2 4 pp MgC O2 MgC O m átomos Mg : c V c V Mg V V M 2 Mg H O 2 C O Cl OH 2 Mg m 0,1 10 0,1 1 0,5 0 Mg 10 10 M + + + − − − + + × + × = × + + + = + + × + × = × + + 2 4 2 4 2 3 2 4 pp MgC O2 MgC O H O 2 C O Cl OH m 1 10 Mg M + − − − + + = + + = × + 2.3 (2,0 valores) Qual é o grau de pureza de um sal impuro de cloreto de ___ sabendo que na titulação de 2,0 g desta amostra se gastaram 10,0 cm3 de nitrato de prata 0,60 mol dm-3 até ao ponto de equivalência. (A) alumínio (B) magnésio (C) ferro (III) (D) cálcio ( ) ( ) ( ) ( ) 3 3 3 3 3 3 3 33 3 3 3 3 3 3 pe AgNO AgNO AgNO AgNO AgNO AlClpuro AlClpuro AlClAlCl AlCl puro AlCl Reação de titulação: 3AgNO +AlCl 3AgCl Al NO n c V c V M3 3 Estequiometria: m mn 1 1 3 M 0, Cálculo da massa de sal puro 0,5 0,5 0, : m5 → + × × × = ⇔ = ⇔ = = ( ) 3 3 6 puro AlCl 6 3 amostra titulada 60 10,0 10 0,26 g 3 m 0,26 Cálculo do grau de pureza: gp=100 = 13 0,5 100 13, % m 3,34 0 2, −× × × = × × = 30-04-2019 TAC3-4 ( ) ( ) ( ) ( ) 3 3 3 3 3 2 2 22 2 2 3 2 3 2 pe AgNO AgNO AgNO AgNO AgNO MgClpuro MgClpuro MgClMgCl MgCl puro MgCl Reação de titulação: 2AgNO +MgCl 2AgCl Mg NO n c V c V M2 2 Estequiometria: m mn 1 1 2 M 0, Cálculo da massa de sal puro 0,5 0,5 0, : m5 → + × × × = ⇔ = ⇔ = = ( ) 2 3 5 puro MgCl 5 2 amostra titulada 60 10,0 10 0,28 g 2 m 0, 28 Cálculo do grau de pureza: gp=100 =100 95 0 14, ,211 % m , 0 5 2, −× × × = × × = ( ) ( ) ( ) ( ) 3 3 3 3 3 3 3 33 3 3 3 3 3 3 pe AgNO AgNO AgNO AgNO AgNO FeClpuro FeClpuro FeClFeCl FeCl puro FeCl Reação de titulação: 3AgNO +FeCl 3AgCl Fe NO n c V c V M3 3 Estequiometria: m mn 1 1 3 M 0, Cálculo da massa de sal puro 0,5 0,5 0, : m5 → + × × × = ⇔ = ⇔ = = ( ) 3 3 6 puro FeCl 6 3 amostra titulada 60 10,0 10 0,48 g 3 m 0,48 Cálculo do grau de pureza: gp=100 =1 1 0,5 00 24, 62, % m 0 2 2, −× × × = × × = ( ) ( ) ( ) ( ) 3 3 3 3 3 2 2 22 2 2 3 2 3 2 pe AgNO AgNO AgNO AgNO AgNO CaClpuro CaClpuro CaClCaCl CaCl puro CaCl Reação de titulação: 2AgNO +CaCl 2AgCl Ca NO n c V c V M2 2 Estequiometria: m mn 1 1 2 M 0, Cálculo da massa de sal puro 0,5 0,5 0, : m5 → + × × × = ⇔ = ⇔ = = ( ) 2 3 2 puro CaCl 2 6 amostra titulada 60 10,0 10 0,33 g 2 m 0,33 Cálculo do grau de purez 110 a: gp=100 =0,5 100 16, % m ,98 2,0 −× × × = × × = 30-04-2019 TAC3-5 2.4 (2,0 valores) Defina solubilidade em g dm-3 e em mol dm-3 numa mistura aquosa formada por 1 dm3 de nitrato de prata 0,1 mol dm-3 e uma massa m0 de ___ de prata. (A) acetato (B) sulfureto (C) oxalato (D) carbonato ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 2 3 0 0 pp AgCH COO AgNO AgCH COO AgCH COO AgNO AgCH COO Ag AgNO (s) Ag (aq) NO (aq) Reações AgCH COO(s) Ag (aq) CH COO aq CH COO aq H O l CH COOH aq OH aq m m m Ag V M M M Balanços de massa 0 5 ,5 m , 0 + − + − − − + → + → + ← →+ + ← + = × + [ ] ( ) 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 0 pp CH COO AgCH COO 3 3 AgCH COO AgCH COO 0 pp 0 AgCH COO AgCH COO AgNO AgCH COO3 AgNO 0 pp AgCH COO AgCH COO 3 3 m CH COO V CH COOH V M M m m m Ag M Solubilidade em g dm V M V m m CH COO CH V 0,5 − + − − = × + × + − = − × × − = + [ ]{ } ( ) [ ] [ ] 3 3 3 3 3 3 3 3 3 AgCH COO 0 pp AgCH COO AgCH COO 0 AgNO 3 AgCH COO 0 pp AgCH COO AgCH COO 3 3 AgCH COO 0 3 3 AgNO COOH M m m Ag c s M VSolubilidade em mol dm m m CH 0 COO CH COOH s M V s CH COO CH COOH Ag c ,5 + − − − + × − = − = × − = + = × = + = − 30-04-2019 TAC3-6 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 32 2 2 3 2 3 3 2 2 2 2 2 2 00 pp AgNOAg S Ag S Ag S AgNO Ag S AgNO (s) Ag (aq) NO (aq) Ag S(s) 2Ag (aq) S aq Reações S aq H O l HS aq OH aq HS aq H O l H S aq OH aq mm m 2 Ag V 2 M M M Balanços de m 0 assa m ,5 0,5 + − + − − − − − − + → + → +← →+ + ← →+ + ← × + = × + × [ ] ( ) [ ]{ } 2 2 2 2 3 32 2 2 2 2 2 0 pp Ag S Ag S2 2 Ag S Ag S 0 AgNO 0 pp 3 AgNOAg S Ag S Ag S 0 pp Ag S Ag S 2 2 Ag S m S V HS V H S V M M m Ag M Vm m Solubilidade em g dm M V 2 m m S HS H S M V Solubilidade em mol 0,5 dm − − + − − − − = × + × + × + − ×− = × − = + + ( ) [ ] [ ] 32 2 2 2 2 2 3 00 pp AgNOAg S Ag S 3 Ag S 0 pp Ag S Ag S 2 2 Ag S 0 AgNO 2 2 Ag cm m s M V 2 m m S HS H S s M V Ag c s S HS H S 0 5 2 , + − − + − − −− = = × − = + + = × − = = + + 30-04-2019 TAC3-7 Perguntas computacionais com redação 3.1 (3,0 valores) Construa uma célula eletroquímica para determinar o valor do Eº da semi-reação ( ) ( ) ( )2PbX s 2e Pb s 2X aq − −→+ +← , com X=___ e conhecendo o valor de Kºps(PbX2) a 25º C. (A) I− (B) Cl− (C) Br− (D) 3IO − ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 2 o 2 ps 2 PbX s 2e Pb s 2X aq Semi reações : Pb s 2e Pb s elétrodo que deve utilizar para construir a célula Reação global : PbX s Pb s 2X 0,5 0,5 0 aq K PbX Célula : ,5 − − + − + − →+ +← − →+ ← → +← ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 2 2 0 0 2 Pb X cel 2 o cel ps 2 2 Pb(s) | Pb (aq) | | X (aq) | PbX (s) | Pb(s) a aR T Potencial de célula : E Eº PbX | Pb Eº Pb | Pb ln 2 F 1 No equilíbrio E =0 e Q 0, K 5 PbX logo: 0 Eº PbX | Pb0,5 Eº P + − + − + ×× = − − × × = = − ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) 2 o ps 2 2 o 2 ps 2 2 o 2 ps 2 2 o 2 ps 2 2 2 R T b | Pb ln K PbX 2 F R T e Eº PbX | Pb Eº Pb | Pb ln K PbX 2 F R T Eº PbI | Pb Eº Pb | Pb ln K PbI 2 F R T Eº PbCl | Pb Eº Pb | Pb ln K PbCl 2 F Sub ( ) stituindo valores: R Eº PbBr | Pb Eº Pb | Pb ( ) ( ) B C A + + + + + × − × × × = + × × × = + × × × = + × × × = + ( )( ) ( )( ) ( ) ( )( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) o ps 2 2 o 3 ps 32 2 2 – –4 2 8 T ln K PbBr 2 F R T Eº Pb IO | Pb Eº Pb | Pb ln K Pb IO 2 F 59 mV Eº PbI D A 162 mV 1,39| Pb log 393,7 mV 2 59 mV Eº PbCl | Pb log ( ) ( ) ( 10 B) 162 mV 1 280,0 mV 2 Cálculo de Eº ,00 10 E 0,5 ( )C + × × × = + × × = + × =− × − − = + × −× = ( ) ( ) ( )( ) ( ) 2 – 3 3 6 –1 2 59 mV º PbBr | Pb log 314,8 mV 2 59 mV Eº Pb IO | Pb log 162 mV 6,60 10 D 162 mV 2,60 10 533, 2 mV( ) 2 = + × = − = + × = − − × − × 30-04-2019 TAC3-8 TAP1 do TAC1 de Química II (13405) Nome nº. Data 18-04-19 PL___G___ Nota 2.1 (5,0 valores) Determine a massa de cloreto de prata formada, por oxidação da prata, na superfície de um fio de prata com 10,0000 g, sabendo que a massa final do fio de prata deu 10,3545 g. ( ) ( ) ( ) Ag AgCl Ag Cl Ag AgCl Ag Cl Cl Cl Cl AgCl Ag AgCl Ag AgCl AgCl Cl Cl Cl m m m Massa de cloro que se incorpora no fio de prata: m m m n M M n m m1 Calcular n no filme 1,25 1,25 (estequiometria do AgCl): n n n 1 M Calcula1 2 r, 5 + + + − − = ⇔ = = − = ⇔ = = ( ) ( ) ( ) ( ) AgCl Ag AgCl Ag AgCl AgCl AgCl Ag AgCl Ag AgCl Cl Cl AgCl m m m M m no filme: m m m M M M Massa de AgCl: m 10,3545 10,00 143,32 143,32 00 0,3545 0,01 1, 4332 g 35,45 35,4 143,31 2 ,25 5 + + − = ⇔ = × − = × − = × = × = 2.2 (5,0 valores) Preveja o valor do volume do ponto de equivalência na titulação potenciométrica ácido base de 10 cm3 do ácido acético 0,1 mol dm-3 com hidróxido de potássio 0,1 mol dm-3. Que método utilizaria para determinar o volume do ponto final nesta titulação? ( ) ( ) ( ) 3 3 3 3 3 3 3 2 CH COOH CH COOH CH COOH pe KOH KOH KOH CH COOH CH COOHpe 3 KOH KOH 1,25 1,25 1 Reação de titulação: CH COOH+KOH KCH COO H O n c V1 1 Estequiometria : n 1 c V 1 c V 0,1 10 Volume do ponto de equivalência: V 10cm c , ,2 1 0 1 5 → + × = ⇔ = × × × = = = ( )O volume do ponto final seria determinado com o método da 1ª deriv,25 ada. 2.3 (5,0 valores) Por que é necessário padronizar as soluções aquosas de hidróxido de potássio? ( )1, 25 O KOH não é um padrão primário porque: ( )1, 25 é higroscópico, isto é, absorve água da atmosfera (humidade) que contribui para erros de pesagem ( )1, 25 e tem problemas com os carbonatos (o dióxido de carbono atmosférico dissolve-se na solução aquosa e hidrolisa-se formando o ácido carbónico, CO2+H2O=H2CO3, que se ioniza, H2CO3=2H++CO3-2, que faz diminuir a concentração do ião hidróxido, OH-, na solução. 30-04-2019 TAC3-9 ( )1,25 As soluções aquosas de hidróxido de potássio, KOH, devem ser padronizadas com um padrão primário, por exemplo o hidrogenoftalato de potássio, KC8H5O4. 2.4 (5,0 valores) Calcule a concentração molar do peróxido de hidrogénio numa água oxigenada a 10 volumes. Nota: 1 dm3 de água oxigenada a 10 volumes liberta 10 dm3 de oxigénio a PTN de acordo com a reação ( ) ( ) ( )2 2 2 22H O aq 2H O l O g→ + ( ) ( ) ( ) 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 O O O ,PTN(1 atm e 0 ºC) O H O H O O ,PTN(1 atm e 0 ºC) H O H O O ,PTN(1 atm e 0 ºC 1 10 Cálculo de n libertado a PTN: p V n R T n R 273,15 Estequiometria entre n e n : n 2 n Cálculo de n : 1, 25 1, 2 n 5 1, 25 n 2 × × = × × ⇔ = × = × = × ( ) 2 2 2 2 2 2 ) H O 3 2 2 H O 3 H O 1 10 20 2 0,89 mol 0,082 273,15 22,3 n 0,89 mol Cálculo da concentraçã1, 2 o molar do H O : c 0,89 mol dm V 1 d 5 m − × = × = = × = = = 22-06-2018 EEN-1 EEN de Química II (8367) Curso de Ciências Biomédicas (2017-2018) Nome nº Data 19-06-2018 Nota Atenção: Pode utilizar as tabelas fornecidas nas aulas e caneta. Não pode utilizar máquina de calcular, lápis, borracha, corretor e folhas de rascunho. A opção “Nenhuma” significa que nenhuma das opções está correta. GRUPO 1 - Perguntas de escolha múltipla com cálculos obrigatórios. Escolha uma opção correta e marque-a com um X. 1.1 (1,0 valores) Qual é a projeção de Fisher do enantiómero do (3R,4S)-3,4-dimetil-heptano? … Nenhuma. X Molécula: .Enantiómero: .Projeção de Fisher: (0,5) Prova: e (0,5) 22-06-2018 EEN-2 1.2 (1,0 valores) O pH de uma solução aquosa equimolar de hidrogenofosfato de sódio e dihidrogenofosfato de sódio a 25 ºC é … . … 1,65 … 2,15 … 6,80 … 7,20 … 11,85 … 12,30 … 12,35 … Nenhuma. X Mistura de um par ácido-base conjugado formado por dois sais anfotéricos=solução tampão. O pH é calculado com a equação de Henderson- Hasselbalch: ( ) 0 HA a 0 MA c pH pK HA – log c = e se 0 0HA MAc c= (solução equimolar) ( )apH pK HA= . Neste caso a forma ácida do par ácido-base conjugado é o sal NaH2PO4. Consultando a Tabela 1.5 - Constantes de acidez e basicidade a 25 ºC obtemos o pKa(H2PO4-) que é igual ao pK2 do ácido fosfórico: Ião dihidrogenofosfato H2PO4– pK2 7,20 Ião hidrogenofosfato HPO4–2 pKb2 6,80 (0,5) Cálculo do pH: ( ) 2 4 2 4 0 NaH PO 2 3 4 0 Na HPO c pH pK H PO – log 7, 20 log(1) 7, 20 c = = − = (0,5) 1.3 (1,0 valores) Analise os espetros A e B e identifique o espetro do etanoato de etilo. A molécula é um éster com a seguinte estrutura e tem 3 grupos de protões quimicamente equivalentes (3 sinais no HRMN). 22-06-2018 EEN-3 O que distingue os dois espetros é a integração dos sinais e a posição do sinal do H do éster –COO-CH que num caso será um quarteto (espetro B escolhido). Integração: dos protões menos blindados para os mais blindados: 2:3:3 Desviosquímicos (Tabela 2.5): protões –COOCH2– do éster a cerca de 4 ppm; protões H3CCOO– a cerca de 3 ppm e protões –CH3 (mais blindados) a cerca de 2 ppm Acoplamentos: quarteto (sinal a 4 ppm do H do éster), singleto (sinal a cerca de 3 ppm dos protões H3CCOO-, tripleto (sinal a cerca de 2 ppm dos protões mais blindados –CH3) Identificar o espetro correto: O espetro deve ser identificado tendo em conta: 1º. o quarteto entre 3,5-4,75 ppm do protão –COOCH do éster, caso do espetro B (o espetro A tem um singleto nesta região do espetro (0,5) ; 2º. a integração deve ser 2:3:3 igual ao do espetro B (0,5) 1.4 (1,0 valores) O octa-2,4,6-trieno tem … pares de diastereoisómeros. … 8 … 12 … 14 … 16 … 28 … 32 … 64 Nenhuma. X 1ª Proposta de resolução: A molécula não tem C quirais, não tem enantiómeros nem formas meso. Tem 3 centros estereoquímicos cis trans, logo todos os pares de estereoisómeros são pares de diastereoisómeros (0,5) . São 23=8 estereoisómeros, 0 pares de enantiómeros e ( ) 8 2 8! 8 7 6! C 4 7 28 8 2 ! 2! 6! 2 × × = = = × = − × × pares de diastereoisómeros. (0,5) . 2ª Proposta de resolução; Contar o número de estereoisómeros através dos estereodescritores possíveis: ZZZ, ZEZ, ZZE, ZEE e EEE, EZE, EEZ. EZZ, são 8, e contar as combinações 8 2C 28= . 3ª Proposta de resolução; Desenhar todos os estereoisómeros e contar as combinações 8 2C 28= . 22-06-2018 EEN-4 , , , , , , Perguntas computacionais de resposta rápida 2.1 (2,0 valores) Dissolveram-se 10 g de uma amostra de hidróxido de cálcio num balão de 250 cm3, Em seguida diluiu-se a solução 1:2 em V:V e titularam-se 10 cm3 desta solução com ácido clorídrico 0,2 mol dm-3. Sabendo que se gastaram 20 cm3 de titulante até atingir o ponto de equivalência determine o grau de pureza do hidróxido de cálcio na amostra e indique que indicador utilizaria nesta titulação. ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 2 2 2 2 22 sol. diluída pe Ca OH Ca OH Ca OH sol. diluída HCl HCl Ca OHpe HCl HCl HCl Ca OH Reação de titulação : Ca OH aq 2HCl aq 2H O l CaCl aq n c V c V1 1 1 Estequiometria c n (0 2 c V 2 2 V Massa de sal puro ,5) (0,5) : (ou concen + → + × × = ⇔ = ⇔ = × × ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 pe pe sol. inicial HCl HCl HCl HCl Ca OH Ca OH Ca OH pe puro sol. inicial sol. inicial sol. inicialHCl HCl Ca OH Ca OH Ca OH Ca OH Ca OH Ca OH Ca OH traçao da solução inicia (l) : c V c V1 c 2 2 V V c 0, V m c M V M V V Grau d ) 5 e p × × = × × = × = × × = × × ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 2 2 2 2 2 pe sol. inicialHCl HCl Ca OH Ca OHsol. inicial Ca OH Ca OHamostra Ca OH amostra amostra Ca OH Ca OH (ureza : c V 0,2 20M V 74 0,25m V 10gp 100 % 100 % 100 74 % m m 0,5) 10 × ×× × × × = × = × = × = 22-06-2018 EEN-5 2.2 (2,0 valores) Escreva os balanços de carga e de massa no equilíbrio: “Mistura de 10 cm3 de nitrato de prata 0,1 mol dm-3 e 10 cm3 de cloreto de chumbo(II) 0,1 mol dm-3”. ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )2 2 3 3 2 2 2 2 2 3 AgCl PbCl Pb OH AgNO s Ag aq NO aq PbCl s Pb aq 2Cl aq Equilíbrios : Pb OH s Pb aq 2OH aq AgCl s Ag aq Cl aq 2H O l H O aq OH aq Incógnitas, 9: m , Ag , m , m , l 5 C (0, ) + − + − + − + − + − + − → + → +← → + ← → + ← → + ← 2 3 W 3 22 ps 22 ps ps , NO , Pb , H , OH K H O OH K Pb Cl Constantes de equilíbrio : K Pb OH K Ag Cl Balanço de carga (0,5) (0 : OH Cl NO,5) − + + − + − + − + − + − − − = × = × = × = × + + ( ) 3 3 3 2 3 2 3 3 3 2 2 2 2 3 3 0 0 AgNO AgNO AgCl 0 0 AgNO PbCl AgCl AgNO PbCl 0 AgNO AgNO 30 0 AgNO PbCl PbCl PbCl AgN (0, 2 Pb H O Ag Balanços de massa: c V m Ag : Ag V V M V V c V N : NO V V c V Cl : 2 5) V − + + + + − = + + × = + + × + × = + × × ( ) ( ) ( ) ( ) 2 3 2 2 3 2 2 2 2 2 2 3 2 3 2 3 22 PbCl 0 0 O PbCl PbCl AgNO PbCl Pb OHPbCl PbCl PbCl PbCl2 0 0 AgNO PbCl AgNO PbCl AgNO PbClPb OH m Cl 2 V M V V mc V c V Pb : Pb V V V V M V V − + = + × + × + × × = + + + + × + 22-06-2018 EEN-6 2.3 (2,0 valores) Represente a conformação menos estável do (3R)-3-metil-4-oxopentanal e nomeie-a. Estrutura de linhas correta com o GFP (aldeído), substituintes (oxo e metil), numeração dos C e quiralidade: O O 1 2 3 4 5 R (0,5) Conformação pedida na perspetiva de Newman ou na perspetiva em cavalete e com a quiralidade do C3 correta: ou (0,5) Provar a quiralidade do C3 na perspetiva em cavalete: (0,5) Designação da conformação: sin-periplanar (0,5) 22-06-2018 EEN-7 Perguntas computacionais com redação 3.1 (3,0 valores) Calcule o produto de solubilidade, pKps, do cloreto de chumbo com a célula eletroquímica: Pb(s) | PbCl2 | Cl–(aq) || Pb+2(aq) | Pb(s) Compare o valor calculado com o valor tabelado. (Nota: Considere Eº(PbCl2 | Pb)= –0,268 V) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) – 2 2 2 2 – 2 (0,5) Célula : Pb s | PbCl s | Cl aq | Pb aq | Pb s Semi reações e potenciais padrão (Tabela 1.5) : Pb aq 2e Pb s Eº Pb | Pb PbCl s 2e Pb s 2Cl aq 0,1 E bC 3 V º P + + − + − − →+ =← →+ + − ← ( ) ( ) ( ) ( ){ ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 o cel 2 – o 2 2 cel 2 2 cel Pb l | Pb Reação global e E : Pb aq 2Cl aq PbCl s E Eº Pb | Pb Eº PbCl | Pb 0,13 0,138 V Potencial de célula (0,5) : R T 1 E Eº P ( – b | Pb ln 0,5 0,268 V –0, 26 ) (0, 8 2 5) F c + + + + →+ = − = − − = +← × = − × × = ( ) ( )( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( )( ) 2 20 20 Cl 2 cel 2 20 0 Pb Cl 2 cel 2 ps o cel R T Eº PbCl | Pb ln c 2 F R T 1 E Eº Pb | Pb Eº PbCl | Pb ln 2 F c c R T 1 No equilíbrio E =0 e Q=Kº : 0 Eº Pb | Pb Eº PbCl | Pb ln 2 F K R T E 2 F − + − + + × − − × × × = − − × × × × = − − × × × = − × × ⋮ ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) o o o cel cel ps cel ps ps ps ps ps ps 2 E ER T 2 F 2 F ln K E ln 10 log K log K pK 2 F ln 10 R T ln 10 R T Valor da constante de equilibrio, pK : 0,138 2 96500 pK 4,67 2,3 8,315 298,15 Comparar o pK (PbCl )=4,67 calculado (0,5) c × × × ⇔ = − × × ⇔ × = − ⇔ = × × × × × = × = × ( )ps 2 R (0,5)om o valor tabeladopK (PbCl ) 4 Tabela 1.7 : O E 4,67 4 100 % 100 % 16,17 % ~ 17 % E 4 = − − ε = × = × = 22-06-2018 EEN-8 3.2 3,0 valores) Determine a estrutura da molécula que tem os seguintes espetros. pentano-2,3-diona 22-06-2018 EEN-9 Relatório: Espetro de massa: m/z(B+.)=43 ; m/z(M+.)=100 ; m/z(M+.+1)=101 ; m/z(M+.+2)= não tem. M é par não tem N (ou número par de N). Não tem M+.+2 não tem Cloro nem Bromo. (0, 25) Espetro de infravermelho: bandas estreitas médias fortes a cerca de 3000 cm-1 vibrações C-H saturados. Banda estreita e forte a 1720 cm-1 vibração C=O de cetona (não pode ser aldeído porque o sinal do aldeído no HRMN está ausente. É uma dicetona porque existem 2 sinais de C no CRMN relativos aos C=O de 2grupos cetona). (0,5) Espetro HRMN: Os sinais do protão do aldeído e do ácido carboxílico não existe. Existem 3 sinais com integração 2:3:3 logo a molécula tem pelo menos 8H. (0,5) Espetro CRMN: 5 sinais, tem pelo menos 5C, sinais a cerca de 198 cm-1 e 200 cm-1 são de dois grupos C=O de cetonas, sinal a cerca de 5 ppm é –CH3 saturado, sinal a cerca de 22 ppm é de -CH3 saturado e sinal a cerca de 30 ppm e –CH2- saturado. (0,5) Fórmula molecular: A massa molecular é 100 e sabe-se que tem pelo menos 5C, 1O e 8H, isto é 100-5*12-16- 8*1=16, o que podecorresponder a mais um O o que está de acordo com os dois sinais C=O de uma dicetona no espetro do CRMN e a fórmula molecular seria C5H8O2 (0, 25) IDH=(5-8/2)+0/2+1=2, correspondente às duas ligações duplas dos grupos carbonilo cetona. (0, 25) ESTRUTURA: A estrutura que explica todos os espetros, nomeadamente, o HRMN (número de sinais (3), desvios químicos (COOCH de cetona e grupos C-H saturados), integração (2:3:3) e multiplicidade (quarteto, singleto, tripleto)) e o CRMN (número de sinais (5), integração (1:1:1:1:1 não indicada), e desvios químicos (dois sinais C=O de cetona e C saturados) é . (0, 25) O nome IUPAC, PIN é: pentano-2,3-diona (0,5) ) 03-07-2017 Química II – 2016-2017 EEN-1 EEN de Química II (8367) Curso de Ciências Biomédicas (2016-2017) PROPOSTA DE RESOLUÇÃO Nome JOAQUIM ROSA DA GRAÇA nº. Data 20-06-2017 Chave A Nota Atenção: Responda às perguntas nos espaços em branco desta folha de teste tendo em conta a Chave fornecida. Pode utilizar as tabelas fornecidas nas aulas e caneta. Não pode usar máquina de calcular, lápis, borracha, corretor e folhas de rascunho. A opção “Nenhuma” significa que nenhuma das opções está correta. Perguntas de escolha múltipla Indique obrigatoriamente os seus cálculos nos espaços em branco. 1.1 (0,5 valores) O buta-1,3-dieno é um híbrido de ressonância com … formas canónicas. … zero … uma … duas … três … quatro … cinco … seis Nenhum. X ↔ ↔ ↔ ↔ ↔ 1.2 (0,5 valores) Para oxidar ___ mol de alumínio metálico a óxido de alumínio em meio ácido são necessários … C. (A) 1,0 (B) 1,5 (C) 2,0 (D) 2,5 … 1,0 F× … 3,0 F× … 6,0 F× … 9, 0 F× … 10 F× … 12 F× Nenhuma. A C B D 03-07-2017 Química II – 2016-2017 EEN-2 2 2 3 2 2 3 Al Al Al e Reação global: 4Al 3O 2Al O Reação de oxidação do alumínio em meio ácido: 2Al 3H O Al O 6H 6e n n2 1 Cálculo da carga: Q 3 n F n 6 Q 3 F− + − + → + → + + = ⇔ = ⇔ = × × × 1.3 (0,5 valores) O 4-etilideno-hex-2-eno-2,5-diol tem … ___. (A) estereoisómeros (B) pares de enantiómeros (C) pares de diastereoisómeros (D) misturas racémicas … 0 … 1 … 2 … 3 … 4 … 5 … 6 … 7 … 8 Nenhuma. B D A C A molécula tem três centros estereogénicos, um carbono quiral e dois carbonos cis trans, e como não tem formas meso tem 23=8 estereoisómeros. Quatro pares de enantiómeros (e misturas racémicas) e ( ) 8 2 8! 8 7 C 4 4 4 24 8 2 ! 2! 2 × − = − = − = − × pares de diastereoisómeros. Os pares de enantiómeros são: OH OH R Z Z OH OH S Z Z OH R E Z HO OH S E Z HO OH OH R Z E OH OH S Z E OH R E E HO OH S E E HO 03-07-2017 Química II – 2016-2017 EEN-3 1.4 (0,5 valores) Para preparar ___ cm3 de uma solução tampão acetato com pH 4,75 e concentração total em acetato 0,020 mol dm-3 são necessários … mg de acetato de sódio. (A) 10,0 (B) 50,0 (C) 100,0 (D) 150,0 … 0,041 … 0,82 … 4,1 … 8,2 … 41 … 82 … 410 Nenhum. A B C D 3 3 3 3 3 3 3 3 2 3 3 0 0 CH COOH CH COOH CH COOH 0 0 NaCH COO NaCH COO 0 0 CH COOH NaCH COO CH COOH H O CH COO H O Aplicar a equação de Henderson-Hasselbalch à solução tampão: c c pH pK log 4,75 4,75 log c c c c 0,020 − +→+ +← = − = − ⇔ + = 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 0 0 NaCH COO CH COOH 0 0 NaCH COO NaCH COO0 0 CH COOH NaCH COO 0 NaCH COO0 0 dm NaCH COO NaCH COO NaCH COOdm NaCH COO 0,mg 2 NaCH COO 0 c c c c 0,020 c c 0,020 m 2 c 0,020 2 0,020 m 0,010 M V M V m 1,0 10− = ⇔ + = + = ⇔ × = ⇔ × = ⇔ = × × ⇔ × = × 3 0,mg 2 NaAc 0 0 0 0343 0 NaCH COO m 1,0 10 82,0343 V 1,0 0,820343 V 1,0 0,82 V 0,82 V mg M V − ∴ = × × × = × × = × × = × × × 03-07-2017 Química II – 2016-2017 EEN-4 Perguntas computacionais de resposta rápida 2.1 (2,0 valores) Calcule a massa de peróxido de hidrogénio presente em 20,0 cm3 de uma água oxigenada sabendo que na titulação de 10,0 cm3 de água oxigenada em meio ácido gastaram-se 2,00 cm3 de permanganato de potássio 0,100 mol dm-3. Identifique a espécie oxidante e a espécie redutora. ( ) 2 4 2 2 2 2 Semi-reações de redução e oxidação, identificar as espécies oxidante e redutor: MnO 8H 5e Mn 0 4H O redução (oxidante) H O O 2H 2e oxidação (redu ,5 tor) Reaç − + − + + − + + → + → + + ( ) � 2 2 2 4 2 2 2 2 REDUTOROXIDANTE peq 3 H O ão de titulação (identificar a espécie oxidante e a espécie redutora): 2 MnO 6H 5 H O 2Mn 5O 8H O Estequiometria (massa de peróxido de hidrogénio, m , em 10 cm de águ 0,5 − + + + + → + + ��� ( ) ( ) 4 4 4 2 2 2 24 4 2 22 2 2 2 2 2 2 2 2 2 4 0 peq MnO MnO MnO 0 peq H O H OMnO MnO H OH O H O 3 H O peq 0 H O H O MnO a oxigenada) : n c V2 2 5 m c V M mn 5 5 2 M Massa de peróxido de hidrogénio, m , em 20 cm de água oxigenada: 20 5 m m 2 c 10 ,5 0 5 2 0 , − − − − − − × = ⇔ = ⇔ = × × × = × = × × × 2 2 2 2 4 peq H OMn H O O 5 m 2 0,100 2,00 34,014 V 7 34,0 2 M 1 g − ∴ = × × × = × × 03-07-2017 Química II – 2016-2017 EEN-5 2.2 (2,0 valores) Considere a seguinte célula eletroquímica: Pt | H2(1) | H+(x) , Cl-(1) | AgCl | Ag. Calcule o pH da solução a 965 K sabendo que o potencial desta célula é 1,0 V. Considere ln(10)=2,3. ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )2 2 2 2 o o o cel AgCl|Ag H |H Pt H 1 H x , Cl 1 AgCl Ag Reação global : H g 2H aq 2e AgCl s e Ag s Cl aq 2AgCl s H g 2H aq 2Ag s 2Cl aq Potencial padrão e potencial da c 0,5 0,5élula: E E E 0, 22 + + − + − − − + − → +← →+ + ← →+ + +← = − = ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 2 2 2 22 0 0 0 o 2 H Cl Clo 0 cel cel cel cel 0 0H H H 2 2 0 0o Cl Clcel cel 0 0 H H 2 0 0,222 V a a a E ER T E E ln10 log log a log 2 F 2 F f f R T ln10 pH : a aE E 1 2 pH log 2 F pH log f R T ln10 2 5 f 0, + − − + − − − = × −× = − × × ⇔ − − = × × × × × − × = + × × ⇔ = × × × ( ) ( ) o cel cel 2 7 8 0 1 1 0,7 75,1 1,0 0, 222 pH log 96500 96500 0 4, 4 2 1 8,314 965 2, E E F R T ln10 Cálculo do pH 3 8,314 965 2, 0 3 : 9 , 1 5 , − + × × × − = × + × = × = + = = × × × × 03-07-2017 Química II – 2016-2017 EEN-6 2.3 (2,0 valores). Complete o diagrama de energia conformacional do 1,1-dibromo-2.2-dicloroetano. Nomeie as conformações e represente as respetivas projeções de Newman. 0,25 por conformação/projeção de Newman/nome correto 2.4 (2,0 valores) Calcule a solubilidade de uma solução de hidróxido de cálcio a pH=12 e 25ºC. ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) W 2 2 2 2 ps pK pH W 2 –6 Versão simplificada (desprezar a ionização da água): Reação : Ca OH s Ca aq 2OH aq K Ca OH Sistema de equações : pK pH pOH OH 10 Solubilidade, s 0,5 5,0 C 0 2 , 1 a 0 5 + − + − − +− + → +← = × = × = + ⇔ = = ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) W W –6 –6 2 3 22 4,0 14,0 12, 2 pspK pH ps 2 pK pH 0 K :K s 10 s 10 Cálculo da solubilida 5,02 10 5,02 10 s 5,0 10 0,050 mol dm 10 0,5 0e 0 1 d : ,5 − − − + − − + − + × × = = × ⇔ = = = = × 03-07-2017 Química II – 2016-2017 EEN-7 2.5 (2,0 valores) Represente a projeção de Fisher do ___. (A) ácido (2R,4S)-5-amino-2,4-dihidroxi-5-oxopentanóico Fisher: Numeração, substituintes, afixo, sufixo Prova. Fazer um par de trocas, se necessário, não troca a quiralidade (1,0)(0,5) (0,5) (B) (2R,4R)-2,4-dihidroxi-4-formilbutanonitrilo (1,0) (0,5) (0,5) (C) cloreto de (2S,4S)-5-amino-2,4-dihidroxipentanoílo HH H HO H NH2 OH O Cl 1 2 3 4 5 (1,0) (0,5) (0,5) (D) (2S,4R)-2,4-dihidroxi-5-oxo-hexanal (1,0) (0,5) (0,5) 03-07-2017 Química II – 2016-2017 EEN-8 2.6 (2,0 valores) Analise os espetros ___: fórmula molecular, grupos funcionais, estrutura e PIN do composto. (A) Cálculo da fórmula molecular (FM): A massa molecular, M=60, é par logo a molécula não tem N e de acordo com o número de sinais (a integração não é dada) nos espetros: 4 no HRMN e 3 no CRMN, a molécula tem menos 3C e 4H. Sobram 60-3*12-4*1=20 unidades de massa que podem ser 1O e 4H. A FM é C3H8O e tem IDH=0. (0,5) Grupos funcionais (GF): De acordo com a análise dos espetros de HRMN (0,5) e 13CRMN (0,5) indicada acima a molécula tem um GF álcool devido à presença do singleto largo a 2,3 ppm no espetro HRMN e da molécula não ter azoto. Podendo ser o propanol ou o propan-2-ol. Nota: A hipótese do éter é descartada devido à presença do singleto largo a 2,3 ppm caraterístico dos protões sujeitos a interações de ponte de hidrogénio que aparecem nas aminas primárias e nos álcoois. Estrutura molecular e PIN: O isómero que está de acordo com a desmultiplicação dos sinais do HRMN (tripleto, singleto, multipleto = sexteto, tripleto) é o propanol. (0,5) 03-07-2017 Química II – 2016-2017 EEN-9 (B) Cálculo da fórmula molecular (FM): A massa molecular, M=60, é par logo a molécula não tem N e de acordo com o número de sinais (a integração não é dada) nos espetros: 3 no HRMN e 2 no CRMN, a molécula tem menos 2C e 3H. Sobram 60-2*12-3*1=33 unidades de massa que, entre outras hipóteses, podem ser 1C, 1O e 5H. A escolha do átomo de O deve-se à presença do singleto a 2,2 ppm. A FM é C3H8O e tem IDH=0. (0,5) Grupos funcionais (GF): De acordo com a análise dos espetros de HRMN (0,5) e 13CRMN (0,5) indicada acima a molécula tem um GF álcool devido à presença do singleto a 2,2 ppm no espetro HRMN e da molécula não tem azoto. Podendo ser o propanol ou o propan-2-ol. Nota: A hipótese do éter é descartada devido à presença do singleto a 2,2 ppm apontar para um álcool, apesar do pico não apresentar a forma larga caraterística dos protões sujeitos às interações de ponte de hidrogénio que aparecem nas aminas primárias e nos álcoois. Estrutura molecular e PIN: O isómero que está de acordo com a desmultiplicação dos sinais do HRMN (multipleto=hepteto, singleto, dupleto) é o propan-2-ol. (0,5) 03-07-2017 Química II – 2016-2017 EEN-10 (C) Cálculo da fórmula molecular (FM) e IDH: A massa molecular, M=59, é impar logo a molécula tem N e de acordo com o número de sinais (a integração não é dada) nos espetros: 3 no HRMN e 2 no CRMN, a molécula tem menos 2C e 3H. Sobram 59-2*12-3*1-1*14=18 unidades de massa que, entre outras hipóteses, podem ser 1C e 6H. A FM é C3H9N e tem IDH=0. (0,5) Grupos funcionais (GF): De acordo com a análise dos espetros de HRMN (0,5) e 13CRMN (0,5) indicada acima a molécula tem um GF amina devido à presença do singleto a 1,3 ppm no espetro HRMN. Podendo ser a propanamina ou a propan-2-amina. A hipótese de ser um éter é descartada porque no CRMN não existem sinais caraterísticos dos éteres. Apesar do singleto a 1,3 ppm não apresentar a forma larga caraterística dos protões sujeitos às interações de ponte de hidrogénio que aparecem nas aminas primárias e nos álcoois. Estrutura molecular e PIN: O isómero que está de acordo com a desmultiplicação dos sinais do HRMN (multipleto=hepteto, singleto, dupleto) é a propan-2-amina. (0,5) 03-07-2017 Química II – 2016-2017 EEN-11 (D) Cálculo da fórmula molecular (FM) e IDH: A massa molecular, M=59, é impar logo a molécula tem N e de acordo com o número de sinais (a integração não é dada) nos espetros: 4 no HRMN e 3 no CRMN, a molécula tem menos 3C e 4H. Sobram 59-3*12-4*1-1*14=5 unidades de massa que só podem ser 5H. A FM é C3H9N e tem IDH=0. (0,5) Grupos funcionais (GF): De acordo com a análise dos espetros de HRMN (0,5) e 13CRMN (0,5) indicada acima a molécula tem um GF amina devido à presença do singleto a 1,2 ppm no espetro HRMN. Podendo ser a propanamina ou a propan-2-amina. A hipótese de ser um éter é descartada porque no CRMN não existem sinais que possam pertencer a um éter. Apesar do singleto a 1,2 ppm não apresentar a forma larga caraterística dos protões sujeitos às interações de ponte de hidrogénio que aparecem nas aminas primárias e nos álcoois. Estrutura molecular e PIN: O isómero que está de acordo com a desmultiplicação dos sinais do HRMN (tripleto, multipleto=sexteto, singleto, tripleto) é a propanamina. (0,5) 03-07-2017 Química II – 2016-2017 EEN-12 Perguntas computacionais com redação 3.1 (3,0 valores) Faça o estudo completo do equilíbrio químico numa solução aquosa de ___. (A) hidrogenosulfureto de amónio ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 4 4 4 2 3 3 2 2 3 2 2 Equilíbrios : O hidrogenosulfureto de amónio é um sal anfotérico e o ião amónio é um ácido fraco NH HS s NH aq HS aq NH aq H O l NH aq H O aq HS aq H O l S aq H O aq HS aq H O l H S a 1 q O 0 H , + − + + − − + − → + →+ +← →+ +← →+ +← ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) [ ] [ ] [ ] ( ) [ ] 4 2 3 3 2 NH HS 4 3 3 2 2 3 3 a 4 aq 2H O l H O aq OH aq Incógnitas : São 9 2 triviais 7 incógnitas. m 0 g; NH ; HS ; NH ; H O ; H O ~ 55 mol dm ; S ; H S ; OH Sistema 7 7 : NH 0,5 0, H O K N 5 H − + − + − + − − − + → + ← − = = × × = [ ] ( ) ( ) ( ) [ ] ( ) [ ] 4 4 2 b2 2 3 2 W 3 2 3 4 0 2 2NH HS 0 4 3NH HS H S OH K HS S H O K HS K H O OH HS 2 S OH H O NH S: c H S HS S N : c NH NH 0,5 0,5 + − − − + − + − − − − + + − − + × = × = = × + × + = + = + + = + 03-07-2017 Química II – 2016-2017 EEN-13 (B) hidrogenoxalato de titânio (III) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 3 2 4 2 43 2 2 4 2 2 4 3 2 4 2 2 2 4 2 3 Equilíbrios : O hidrogenooxalato de titânio(III) é um sal anfotérico Ti HC O s Ti aq 3HC O aq HC O aq H O l C O aq H O aq HC O aq H O l H C O aq OH aq 2H O l H O a 1,0 q OH aq In + − − − + − − + − → + → + +← →+ + ← → + ← ( ) ( ) ( ) [ ] [ ] ( ) [ ] 2 4 3 3 3 2 2 4 3 2 2 4 2 2 4Ti HC O 2 2 4 b2 2 4 2 2 4 3 2 cógnitas : São 8 2 triviais 6 incógnitas. m 0 g; Ti ; HC O ; H O ; H O ~ 55 mol 0,5 0,5 dm ; C O ; H C O ; OH Sistema 6 6 : C O OH K HC O H C O H O K + − + − − − − − − + − = = × × = × = ( ) ( ) ( ) [ ] ( ) 2 4 3 2 4 3 2 4 W 3 2 3 2 4 2 4 3 0 2 2 4 2 4 2 2 4Ti HC O 0 3 Ti HC O 0,5 0 HC O K H O OH 2 C O HC O OH H O 3 Ti ,5 C :3 c HC O C O H C O Ti : c Ti − + − − − − + + − − + = × × + + = + × × = + + = 03-07-2017 Química II – 2016-2017 EEN-14 (C) hidrogenocarbonato de cálcio ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2 3 32 2 3 2 3 3 3 2 2 3 2 3Equilíbrios : O hidrogenocarbonato de cálcio é um sal anfotérico Ca HCO s Ca aq HCO aq HCO aq H O l CO aq H O aq HCO aq H O l H CO aq OH aq 2H 1,0 O l H O aq OH aq Incógni s 0ta : + − − − + − − + − → + → + +← →+ + ← → + ← ( ) ( ) ( ) [ ] [ ] ( ) [ ] 3 2 2 2 3 3 3 3 2 2 3Ca HCO 2 3 b2 3 2 3 3 2 3 W 3 São 8 2 triviais 6 incógnitas. m 0 g; Ca ; HCO ; CO ; H O ; H O ~ 55 mol dm ,5 0,5 ; H CO ; OH Sistema 6 6 : CO OH K HCO H CO H O K HCO K H O + − − + − − − − − + − + − = = × × = × = = ( ) ( ) ( ) [ ] ( ) 3 2 3 2 2 2 3 3 3 0 2 2 3 3 3Ca HCO 0 2 Ca HCO OH HCO 2 CO OH H O 2 Ca C : 2 c 0,5 0, H CO HCO CO Ca 5 : c Ca − − − − + + − − + × + × + = + × × = + + = 03-07-2017 Química II – 2016-2017 EEN-15 (D) hidrogenofosfato de sódio ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 4 4 2 3 4 2 4 3 2 4 2 2 4 2 3 Equilíbrios : O hidrogenofosfato de sódio é um sal anfotérico Na HPO s 2Na aq HPO aq HPO aq H O l PO aq H O aq HPO aq H O l H PO aq OH aq 2H O l H O aq OH aq Incógnitas : 0,5 + − − − + − − − + − → + → + +← →+ + ← → + ← ( ) ( ) ( ) [ ] ( ) 2 4 2 3 3 4 4 3 2 2 4Na HPO 3 4 3 2 2 4 2 4 b2 2 4 São 8 2 triviais 6 incógnitas. m 0 g; Na ; HPO ; PO ; H O ; H O ~ 55 mol dm ; H PO ; OH Sistema 6 6 : P 0,5 0,5 O H O K HPO H PO OH K HPO + − − + − − − − + − − − − − = = × × = × = ( ) ( ) ( ) ( ) 2 4 2 4 W 3 2 3 2 4 4 4 3 0 2 3 2 4 4 4Na HPO 0 Na HPO K H O OH H PO HPO 3 PO OH H O Na P : c H PO HPO P 0,5 O Na : c 0 a ,5 N + − − − − − + + − − − + = × + + × + = + = + + = 03-07-2017 Química II – 2016-2017 EEN-16 3.2 (3,0 valores) Analise os seguintes espetros e determine a estrutura e o PIN do composto molecular. Espetro IV (0,5): Banda a 3360 cm-1 vibração ligação O-H de álcool. Bandas a 3290 cm-1 e a 3170 cm-1 vibrações assimétrica e simétrica da ligação N-H de uma amina primária. Bandas entre 2850-2920 cm-1 são vibrações simétricas a assimétricas das ligações C-H saturadas. Banda a 1040 cm-1 vibração da ligação C-O de álcoois. Bandas a 1090 cm-1 vibração da ligação C-N de alifáticos. A banda a 1600 deve ser da vibração de deformação angular da ligação N-H. (Nota: descontar se colocar medidas sem unidades) Espetro massa (0,5): Pico molecular m/z=30, pico molecular a m/z=61, logo M=61 e a molécula tem N. Pico isotópico M+ . +1 do 13C a m/z=62. Os picos: isotópicos M+ . +2 não existem logo a molécula não trem Cl nem N. 03-07-2017 Química II – 2016-2017 EEN-17 Espetro HRMN (0,5): No espetro existem 3 grupos de protões homotópicos distintos, mas poderão haver outros H homotópicos de baixa intensidade ou sobrepostos com os existentes. A integração dos sinais é 2:2:3. Triplete a 3,57 ppm com integração 2 aponta para um grupo –CH2-OH. Triplete a 2,87 ppm com integração 2 aponta para um grupo –CH2-NH2. Singleto a 2,65 ppm de baixa intensidade e largo típico de protões com interações de pontes de hidrogénio, a integração 3 e a forma deste sinal aponta para dois sinais sobrepostos dos protões OH e NH2. Espetro 13CRM (0,5): Sinal a 63,70 ppm pode ser devido à ressonância do 13C de um grupo C-OH e o sinal a 43,90 ppm devido ao 13C do grupo amina C-NH2. Apesar destes sinais, em termos da Tabela 2.6, não serem muito distintos a maior eletronegatividade de O faz deslocar o sinal mais energias maiores, desvios químicos maiores. Fórmula molecular e IDH (0,5): Com base nos espetros IV, HRMN e CRMN podemos concluir que a molécula tem pelo menos 2C, 3H, 1N e 1º o que dá 2*12+3*1+14+16=57, como M=61 faltam 4 unidade que podem ser mais 4H. A FM é C2H7NO e tem IDH = (2–7/2) + ½ + 1=0 logo a molécula não tem ligações duplas, ligações triplas nem anéis, o que elimina GF com C=O, C=C, etc. No entanto, existem várias estruturas isoméricas possíveis, de onde estruturas do tipo éter, 1-aminoetanol ou mesmo o N-hidroxi-N-metilmetanamina podem ser descartadas por não justificarem a desmultiplicação dos sinais do HRMN. O isómero que explica os espetros IV, massa, HRMN e CRMN é o 2-aminoetanol . (0,5) 05-07-2017 Química II – 2016-2017 EER-1 EER de Química II (8367) Curso de Ciências Biomédicas (2016-2017) PROPOSTA DE RESOLUÇÃO Nome JOAQUIM ROSA DA GRAÇA nº. Data 04-07-2017 Nota Atenção: Responda às perguntas nos espaços em branco desta folha de teste. Pode utilizar as tabelas fornecidas nas aulas e caneta. Não pode usar máquina de calcular, lápis, borracha, corretor e folhas de rascunho. A opção “Nenhuma” significa que nenhuma das opções está correta. Perguntas de escolha múltipla Indique os seus cálculos nos espaços em branco. 1.1 (0,5 valores) A prednisona é um glicocorticoide sintético de potente ação antirreumática, anti-inflamatória e antialérgica, cujo uso, como de qualquer outro derivado da cortisona, requer uma série de precauções em função dos efeitos colaterais que pode causar. Os pacientes submetidos a esse tratamento devem ser periodicamente monitorizados, e a relação entre o benefício e reações adversas deve ser um fator preponderante na sua indicação. Quantos carbonos primários/secundários/terciários/quaternários tem a molécula da prednisona tem? Figura 1.1 Estrutura da prednisona 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Nenhuma. Q P T S 05-07-2017 Química II – 2016-2017 EER-2 1.2 (0,5 valores) O escurecimento de certas frutas, legumes e tubérculos ocorre pela oxidação de compostos fenólicos naturais na presença da enzima polifenol oxidase e de oxigénio do ar. Nessa oxidação são formadas moléculas de quinonas que podem sofrer polimerização formando moléculas de pigmentos escuros e insolúveis, as melaninas. O ácido ascórbico (Vitamina C) pode prevenir esta oxidação ao atuar como antioxidante inativando as espécies oxidantes reduzindo-as, e oxidando-se a ácido dehidroascórbico. Acerte a semi-reação indicada na Figura 1.2 em meio ácido. Identifique o ácido ascórbico e determine o Nox dos carbonos envolvidos na reação de redução. Ácido ascórbico →← + 2H+ + 2e– Figura 1.2 Equilíbrio entre o ácido ascórbico e o ácido dehidroascórbico 1.3 (0,5 valores) A zidovudina ou AZT (azidotimidina) é um fármaco utilizado para inibir a infeção e os efeitos citopáticos do vírus da imunodeficiência humana do tipo HIV-I, o agente causador da AIDS. Quantos estereoisómeros tem a molécula do AZT representada na Figura 3.1? Figura 1.3 Fórmula estrutural do AZT. A molécula tem 3 carbonos quirais, logo tem 23=8 estereoisómeros. 2 4 8 16 32 Nenhuma. X 05-07-2017 Química II – 2016-2017 EER-3 1.4 (0,5 valores) A variação do pH quando a 10 cm3 de uma solução de amoníaco 0,3 mol dm-3 e cloreto de amónio 0,1 mol dm-3 se adicionam 10 cm3 de ácido clorídrico 0,1 mol dm-3 é … . –log(3) –log(2) log(2) log(3) 4,75–log(3) 4,75 4,75+log(3) Nenhum. X ( ) ( ) ( ) ( ) 4 3 4 2 3 2 a 0 NH a 0 NH Equilíbrio químico : NH aq H O l NH aq H O aq pK =9,25 c Mistura de ácido fraco com base fraca= solução tampão Henderson-Hasselbalch:pH=pK log c pH inicial antes da adiç + + +→+ +← − ( ) 4 4 3 3 0 0 0 0 HCl HClNH NH f a 0 0 i 0 NH NH HCl HCl ão de HCl: c V c V pH final após a adição de HCl: pH =pK log c V c V A v 0,1 10 pH 9,25 log 9,25 log 3 0,3 10 0,1 10 0,1 10 9, 25 log 9,25 0, a 3 10 0,1 10 r + + × × = − = + × × + × = − = × − × + × − × − × ( ) ( )f iiação de pH é dada por pH pH p pH 9,25 9,25 log 3 oH g 3 l: ∆ = − + = − ∆ = − Perguntas computacionais de resposta rápida 2.1 (2,0 valores) Uma solução de permanganato de potássio que foi padronizada por titulação redox com oxalato de sódio em meio ácido. Determine a concentração do permanganato de potássio sabendo que para titular 0,134 g de oxalato de sódio foram necessários 10,0 cm3 de permanganato de potássio. ( ) ( )4 2 2 4 4 2 4 2 2 2 4 2 2 4 2 2 4 2 2 KMnO Na C O KMnO Reação de titulação: KMnO 8H 5e K Mn 4H O Na C O 2CO 2Na 2e 2KMnO 5Na C O 16H 10CO 10Na 2K 2Mn 8H O n 2 Estequiometria : n 0,5 5 c V Equação de titul 0, 5 a ção: + − + + + − + + + + + + → + + → + + + + → + + + + = × ( ) ( ) 4 2 2 4 4 2 2 4 2 2 4 4 2 4 2 4 3 2 3 KMnO KMnO Na C O KMnO Na C O Na C O KMnO Na 3 C O m2 2 1 c m 5 5 M V M Cálculo da concentração do perma 2 0,134 1 c 0,400 1,00 10 1,00 10 0,0400 mol dm 5 134 10, nganato de potássio: 0 0, 1 5 0 5 0 , − − − = ⇔ = × × = × × = × × × × = × 05-07-2017 Química II – 2016-2017 EER-4 2.2 (2,0 valores) Classifique a célula eletroquímica Ac | Ac+3(0,0001) , Mg+2(1) | Mg a operar a 965 K. ( ) ( ) 3 3 2 2 1º método (versão simplificada=utilizar a equação acabada do potencial de célula) Ac 3e Ac Célula : Ac Ac 0,0001 , Mg 1 Mg Semi reações : Mg 2e Mg Reação global: + − + + + − →+ ← − →+ ← ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 3 2 2 3 o 2 3 cel 2 ce 0 Aco cel cel 3 0 l Mg 3Mg 2Ac 3Mg 2Ac Potencial padrão da célula: E Eº Mg | Mg Eº Ac | Ac 2,38 2,20 0 0,5 0,5 0,5 ,1 8 V aR T Cálculo do potencial de célula: E E ln n E F a + + + + + + →+ +← = − = − − − = − × = − × × = ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2 8 3 cel 4 4 cel 0,00018,314 965 8,314 8 8,314 0,18 ln 0,18 ln 10 0,18 ln 10 6 96500 6 100 6 1001 4 E 0,18 0,08314 2,3 0,18 0, 0,Classificação da célula: 5 25 0,07 V 3 E 0 a cé lula é galv − × − − × = − − × = − + × × × × = − + × × = − + = + > ânica) ( ) ( ) 3 3 2 2 2 2º método (versão completa= deduzir a equação do potencial de célula) Ac 3e Ac Célula : Ac Ac 0,0001 , Mg 1 Mg Semi reações : Mg 2e Mg Reação global: 3Mg A 2 + − + + + − + →+ ← − →+ ← + ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2 3 o 2 3 cel 2 cel cátodo ânodo 0 Mg c 3Mg 2Ac Potencial padrão da célula: E Eº Mg | Mg Eº Ac | Ac 2,38 2,20 0,18 V Deduzi 0,5 0,5 r a equação do potencial de célula: R T 1 E E E Eº Mg | Mg ln 2 F a + + + + + → +← = − = − − − = − × = − = − × × ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 3 3 2 3 2 3 0 Ac 20 Ac2 3 o cel 30 0 0 Mg Ac Mg R T 1 Eº Ac | Ac ln n F a a3 R T 1 2 FR T 1 R T Eº Mg | Mg Eº Ac | Ac ln ln E ln 6 F a 6 F a 6 F a Cálcular o potencial + + + + + + + + × − − × = × × × × × × − − × − × = − × × × × ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2 8 cel 3 cel 4 4 0,00018,314 965 8,314 8 8,314 E 0,18 ln 0,18 ln 10 0,18 ln 10 6 96500 6 100 6 1001 4 E 0,18 0,08314 2,3 0,18 0, 0,5 de 0,5 25 0,07 V célula: Classificação da cél 3 ula: − × = − − × = − − × = − + × × × × = − + × × = − + = + celE 0 a célula é galvân ) ica> 05-07-2017 Química II – 2016-2017 EER-5 2.3 (2,0 valores). Represente o ácido (2S,3R)-4-amino-2,3-dimetil-4-oxobutanóico na projeção de Newman com os grupos metilo na conformação antiperiplanar, ap. Numerar os carbonos e representar a molécula na perspetiva linear com cunhas para mostrar a quiralidade. Converter a estrutura na projeção de cavalete colocando os H para trás do plano de modo que a quiralidade seja facilmente identificada (note que os grupos metilo ficam neste momento na conformação sp). ( )0,5 Atribuir a ordem de precedência aos substituintes dos C2 e C3 com o sistema CIP e confirmar a respetiva quiralidade. ( )0,5 ( )0,5 Converter a projeção de cavalete na projeção de Newman. Rodar o grupo frontal C2 da projeção de cavalete 180º para colocar os grupos metilo na conformação ap. ( ) 0,5 2.4 (2,0 valores) Os ácidos gordos carboxílicos insaturados designam-se por ómega x, onde x indica a posição do carbono com a ligação dupla a partir da extremidade oposta ao grupo carboxílico (um ácido Omega 3 tem a dupla ligação no antepenúltimo carbono da cadeia carbonada). Represente a estrutura condensada linear dos ácidos da Figura 2.1, indique o PIN e identifique os insaturados com a designação ómega x (Ωx). (a) PIN: Ácido octadeca-9-enóico (ómega 9) ( ) 0,5 (b) PIN: Ácido octadeca-9,12,15-trienóico (ómega 3) ( ) 0,5 Figura 2.1 Estrutura 3D em volume dos ácidos: (a) oleico, (b) alfa-linolênico 05-07-2017 Química II – 2016-2017 EER-6 Estrutura do ácido oleico: ( ) 0,5 Estrutura do ácido α-linonêncio: ( ) 0,5 05-07-2017 Química II – 2016-2017 EER-7 2.5 (2,0 valores) Calcule o pH aproximado de uma solução saturada de hidróxido de cálcio a 25 ºC (despreze a ionização da água). Comente a validade da aproximação sabendo que o pH exato é 12,3. ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )2 22 2 ps2 2 3 W 2 Ca – OH 6 Reações e incógnitas: Ca OH s Ca aq 2OH aq K Ca OH 2H O l H O aq OH aq pK 14,0 São 5 1 (TRIVIAL) 4 incógnitas : m , Ca , O 5,02 10 0, H 5 + − + − + − + − → + = × =← → + =← − = × [ ] ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 2 3 3 2 22 ps W 3 2 3 Ca OH0 2 Ca OH Ca OH , H O , H O ~ 55 mol dm K Ca OH K H O OH Sistema de equações 4 4: 2 Ca H O OH m c Ca massa de precipitado, não ped 0 ida M V A ,5 + − + − + − + + − + = × = × × × + = = + × ( ) ( ) ( ) 3 22 ps 2 3 3 ps ps W 2 63 ps – proximação: Desprezar a ionização da água. Em meio alcalino H O ~0 : K Ca OH OH K ~ OH OH 2 K pH=pK +log 2 KOH 2C pH~14,0+log 2 5,02 1 ,5 ~ 0 0 a 2 1 + + − − − − − + = × ⇔ × ⇔ = × ⇔ × × × ≈ ( ) ( ) ( ) –6 6 3 R 1 5 4,0+ log 10,0 10 14,0 14,0 1,66 12,3 12,3 3 3 12,3 12,3 Erro : 100 0 % erro<0,1 % Comentar a validade da , aproximação válida, aproximação: pode-se desprezar a ionização da água 12, 0 5 3 , × × = − = − = = − ε = × = 05-07-2017 Química II – 2016-2017 EER-8 2.6 (2,0 valores) Utilize a Tabela 2.4 para analisar as bandas mais importantes do espetro infravermelho do acetato de prop-2-en-1-ilo indicado na Figura 2.2. Figura 2.2 Espetro infravermelho do acetato de prop-2-en-1-ilo, C5H8O2 Acetato de propenilo: . Marcar no espetro os valores das “frequências” das bandas mais importantes e identificar as respetivas ligações químicas e grupos funcionais com a ajuda da Tabela 2.4. ( ) 0,5 1. bandas entre 2940-3020 cm-1 são vibrações simétricas assimétricas das ligações C-H dos grupos metilo –CH3 e metileno –CH2-. ( ) 0,5 2. banda a1740 cm-1 vibração da ligação C=O de um éster alifático e banda a 1030 cm-1 vibração da ligação C- O de um éster alifático. ( ) 0,5 3. banda a 1650 cm-1 vibração da ligação C=C de um alceno, confirmada pela presença da banda a 3090 cm-1 da ligação =C-H de alcenos ( ) 0,5 05-07-2017 Química II – 2016-2017 EER-9 Perguntas computacionais com redação 3.1 (3,0 valores) Faça o estudo completo do equilíbrio químico numa mistura formada por 100 cm3 de sulfureto de sódio 0,1 mol dm-3 e 100 cm3 de hidrogenosulfureto de sódio 0,1 mol dm-3. Como classifica esta mistura? ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 2 2 Dissociação completa do sal forte Na S: Na S s 2Na aq S aq Dissociação completa do sal forte NaHS: NaHS s 2Na aq HS aq 1ª constante de basicidad S Base diácidaEquilíbr :0ios ,5 + − + − − → + → + = ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1 2 2 2,04W 2 b 2 6,96 2 2 b 2 2 K e : S aq H O l HS aq OH aq K 10 K 2ª constante de basicidade : HS aq H O l H S aq OH aq K 10 2ª constante de basicidade : HS aq H O l H S aq OH aq HS Anfótero − − − − − − − − − − →+ + = =← →+ + =← →+ +← = ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 6,96 b 2 11,96 2 3 2 2 Na S NaHS K 10 2ª constante de ionização ácida : HS aq H O l S aq H O aq K 10 Incógni 0,tas : são 9 3(Triviais) 6 incógnitas. m 0, Na , S , M 0, 5 − − − + − + − = → + + = ← − = = = [ ] ( ) [ ] 1 2 3 2 2 3 2 3W b 22 2 2 b W 3 0,5 HS , H O ~ 55 mol dm , OH , H S , H O HS OH S H OK K K K S HS H S OH Constantes de equilíbrio : K HS K H O OH Sistema 6 6: − − − + − − − + − − − − + − × × = = ⇔ = × = = × × ( ) ( ) [ ]2 2 2 2 3 0 0 0 0 Na S Na S NaHS NaHS 2 20 0 Na S Na S 3 H Balanço de carga : Na H O 2 S HS OH c V c V S: S HS H S V V Balanços de massa : 10 10 20 0,1mol dm 200 200 Na : N 0,5 0,5 a + − + − − − − − + + = × + + + = × + × = = + =+ + ( ) 2 2 2 0 0 0 0 Na S Na S NaHS NaHS 0 0 Na S Na 3 HS 2 c V c V V V Classificar a mistura ácido base : É uma solução tampão mistura de um sal de u 20 10 3 0,15 mol dm 2 ma base diá 0 0 ,5 00 2 − × × + × = + = + = = = 2 2 2 2 cida fraca, Na S (S é a base fraca) com um sal anfotérico que contém o ácido conjugado da base S , NaHS (HS é o ácido conjugado da base S ). − − − − 05-07-2017 Química II – 2016-2017 EER-10 3.2 (3,0 valores) Analise os seguintes espetros e proponha uma estrutura e PIN para a molécula. 05-07-2017 Química II – 2016-2017 EER-11 Análise dos espetros: Espetro de massa (EM) ( )0,5 : Os picos a m/z=166 e a m/z=168 na proporção aproximada de 1:1 aponta para a presença de bromo. M=166 não tem azoto. (resto da análise indicada no espetro) Infravermelho (IV) ( )0,5 : Apresenta a banda a 1740 cm-1 da ligação C=O de ésteres a banda da ligação C-O de ésteres saturados entre 1160-1220 cm-1. Como tem bromo a banda a cerca de 680 cm-1 média estreita pode ser da vibração C-Br. . (resto da análise indicada no espetro) Ressonância magnética nuclear do protão (HRMN) ( )0,5 : Tem 3 sinais com integração 1:3:3 logo a molécula tem pelo menos 7H. (resto da análise indicada no espetro) Ressonância magnética nuclear do carbono-13 (CRMN) ( )0,5 : Tem 4 sinais, logo a molécula tem pelo menos 4C. (resto da análise indicada no espetro) Análise estrutural: Calcular a fórmula molecular e estruturas possíveis: ( )0,5 : M=166, tem 2º (IV), tem Br (EM), tem pelo menos 4C (CRMN), tem pelo menos 7H (HRMN), logo sobram 166-79-4*12-7*1-2*16=0 unidades de massa e a fórmula molecular é C4H7BrO2 e tem IDH = (4 – 8/2) + 0/2 + 1 = 1 consistente com a ligação dupla do grupo carbonilo. O composto é um éster alifático com bromo e a fórmula molecular tem várias formas estruturais isoméricas possíveis, entre outras: , , , , , etc. Desenhar a estrutura condensada linear e indicar o PIN ( )0,5 : O isómero que satisfaz todos os espetros, nomeadamente a integração (1:3:3) e a desmultiplicação dos sinais no HRMN, quarteto, CHBr, dupleto, CH3, e singleto, CH3, é o 1-bromopropanoato de metilo cuja estrutura condensada linear é . 13-05-2019 TAC3-1 TAC1 de Química II (13405) Curso de Ciências Biomédicas (1589) ((2018-2019) Nome PROPOSTA DE RESOLUÇÃO nº. 12345 Data 18-04 -2019 Chave ABCD Nota 14 Atenção: Responda às perguntas do teste tendo em conta a Chave fornecida. Pode utilizar as tabelas fornecidas nas aulas e caneta. Não pode utilizar máquina de calcular, lápis, borracha, corretor e folhas de rascunho. Perguntas de associação com cálculos obrigatórios. Marque a resposta correta com um X. 1.1 (1,0 valores) Desenhe a estrutura de linhas da moléculas ___. O Nox do átomo de carbono é …. (A) HCOH (B) HCOOH (C) ClCONH2 (D) H3CNHCl ( )0,25 Cálculo Nox(C) ( )0,25 ( )0,25 Cálculo Nox(C) ( )0,25 ( )0,25 Cálculo Nox(C) ( )0,25 ( )0,25 Cálculo Nox(C) ( )0,25 -3 -2 -1 0 +1 +2 +3 +4 D A B C 1.2 (1,0 valores) A condição de equilíbrio para a reação ( ) ( )2 2H O g H O l→← é dada por: ( ) 2H O G Gº R T ln f∆ = ∆ + × × ( ) 2H O Gº R T ln f∆ = − × × ( ) 2H O Gº R T ln f∆ = + × × 2 2H O H O a f= 0Gº∆ = X ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 22 2 2 2 2 2 2 2 o o H OH O,l H O,g H O,l H O,g G º G º R T R T H O H O H O H O G 0 0 R T ln 1 R T ln f 00, 2 1 1 Gº R T ln Gº R T ln f f e Kº e f 5 0, f 25 ∆ ∆ − × × ∆ = ⇔ µ − µ = ⇔ µ + × × − µ + × × = ∆ = − × × ⇔ ∆ = + × × ⇔ = ⇔ = = 13-05-2019 TAC3-2 1.3 (1,0 valores) Para libertar ___ gasoso na eletrólise da água em meio ácido são necessários … C. (A) 2 mol de oxigénio (B) 3 mol de hidrogénio (C) 4 mol de oxigénio (D) 5 mol de hidrogénio 2 F× 4 F× 6 F× 8 F× 10 F× 12 F× 14 F× 16 F× B A D C ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 2 2 2 2 2 2 H+ - H2 e e O- 2 2 Oe e H O H O 2 2 2 O H n 1 Q n F 2 n FRedução da água: 2H aq +2e H g n 2 n 1 Oxidação da água: 2H O l O g 4H aq +4e Q n F 4 n F n 4 n n2 Reação global : 2H O l O g 2H g 0,25 e 0, 25 0, 25 1 , 2 n n 0 5 − − − − + = ⇔ = × = × ×→ → + ∴ = ⇔ = × = × × → + = = 2 2 Perguntas computacionais com resposta sucinta 2.1 (2,0 valores) Calcule o pH de uma mistura formada por ___. (A) 10 cm3 de ácido acético 0,1 mol dm-3 e 5 cm3 de hidróxido de sódio 0,1 mol dm-3 ( ) ( ) 2 pe pe HCl HCl HCl NaO 1. Titulação ácido fraco com base forte (pode ser tampão): Reação de titulação HA NaOH H O NaA. 2. Provar que está na região tampão. Calcular V e mostrar que V é me 0,5 0,5 nor que V : V + → + ( ) pe 3 3 pe 3 H NaOH NaOH 0 0 0 0 HAc HAc HAc NaOH NaOH a a0 0 NaOH NaOHA 0,1 10 = 10 cm e V =5 cm <V 10 cm . É uma solução tampão. 5 3. Aplicar a equação de Henderson-Hasselbalch: c c V c V pH pK log pK log c c V 4. 0,5 − × = = × − × ≈ − = − × ( ) ( )aConsultar o pK ácido acético na Tabela 1.X e calcular o pH aproximado: 0,1 10 0,1 5 pH 4,75 log 4,75 0,1 5 0,5 × − × ≈ − = × 13-05-2019 TAC3-3 (B) 10 cm3 de ácido acético 0,1 mol dm-3 e 5 cm3 de acetato de potássio 0,1 mol dm-3 ( ) ( ) ( ) + + 2 3 2 1. Mistura de ácido fraco com base conjugada pode ser solução tampão : Equilíbrio de um ácido fraco HA H O A H O e da base conjugada K A H O HA OH K 2. Provar que é uma soluçãotampão. 0,5 0 Mo, st5 − + − −+ → + + → + + ( ) ( ) HA A HA A 0 0 0 HAc HA HA a a0 0 0 KA KA KA a c rar que 0,1< <10: c c 0,1 10 Como = =2 é uma solução tampão. c 0,1 5 3. Aplicar a equação de Henderson-Hasselbalch: c c V pH pK log pK log c c V 4. Consulta 0, r o 5 p á 5 0, K − − × × × ≈ − = − × ( ) ( ) cido acético nas Tabela 1.X e calcular o pH aproximado: 0,1 10 pH 4,75 log 4,75 log 2 0,1 5 × ≈ − = − × (C) 5 cm3 de ácido clorídrico 0,1 mol dm-3 e 20 cm3 de acetato de sódio 0,1 mol dm-3 ( ) ( ) ( ) pe peHCl HCl HCl 1. Titulação ácido fraco com base forte pode ser solução tampão : Reação de titulação HCl NaA NaCl HA. 2. Provar que é uma solução tampão. Calcular V e mostrar que V é menor que V : 0,5 0,5 + → + ( ) pe 3 3 pe 3 HCl HCl HCl 0 0 HAc HCl HCl a a0 0 0 0 NaA NaA HCl HClA 0,1 20 V = 20 cm e V =15 cm <V =20 cm . É uma solução tampão. 0,1 3. Aplicar a equação de Henderson-Hasselbalch: c c V pH pK log pK log c c V 4. 0 V ,5 c− × = × ≈ − = − × − × ( ) ( ) ( ) a Consultar o pK ácido acético nas Tabela 1.X e calcular o pH aproximado: 0,1 5 pH 4,75 log 4,75 log 3 0,1 20 , ,1 0 5 5 0 × ≈ − = + × − × 13-05-2019 TAC3-4 (D) 20 cm3 de acetato de potássio 0,1 mol dm-3 e 15 cm3 de ácido clorídrico 0,1 mol dm-3 ( ) ( ) ( ) 2 pe pe HCl HCl HCl 1. Titulação ácido fraco com base forte pode ser solução tampão : Reação de titulação HA KOH H O KA 0,5 0 . 2. Provar que é uma solução tampão. Calcular V e mostrar que V é menor que V V ,5 : + → + ( ) ( ) pe 3 3 pe 3 HCl HCl HCl 00 HCl HClHA a a0 0 0 0 KA KA HCl HClA 0,1 20 = 20 cm e V =15 cm <V =20 cm . É uma solução tampão. 0,1 3. Aplicar a equação de Henderson-Hasselbalch: c Vc pH pK log pK log c c 0,5 0, V c V 4. C5 − × = × ≈ − = − × − × ( ) ( ) aonsultar o pK ácido acético nas Tabela 1.X e calcular o pH aproximado: 0,1 15 pH 4,75 log 4,75 log 3 0,1 20 0,1 15 × ≈ − = − × − × 2.2 (2,0 valores) Escreva os balanços de carga e de massa aos átomos do metal numa mistura de ___. (A) 10 cm3 de oxalato de magnésio e 10 cm3 de cloreto de magnésio 0,1 mol dm-3 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 2 4 2 4 ps 2 2 2 2 4 2 2 4 MgC O s Mg aq C O aq K MgCl s Mg aq 2Cl aq Dissociação completa Reações C O aq H O l HC O aq OH aq 0, 5 + − + − − − − → +← → + →+ +← ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) b2 2 4 2 2 2 4 b1 2 3 W 2 2 3 2 4 K HC O aq H O l H C O aq OH aq K 2H O l H O aq OH aq K Ba0,5 lanço carga : 2 Mg H O 2 C C O l − − + − + + − − →+ + ← → + ← × + = × + ( ) ( ) ( ) ( ) 2 4 2 4 2 4 2 2 2 4 2 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 pp MgC O0 0 0 0 2 0 0 MgC O MgC O MgCl MgCl MgC O MgCl MgC O pp MgC O2 MgC O pp MgC O2 MgC O OH m c V c V Mg V V M m Balanço massa aos átomos Mg : 0,1 10 0,1 10 Mg 10 10 M m 2 20 Mg 0,5 0, M 5 − + + + + × + × = × + + × + × = × + + = × + 13-05-2019 TAC3-5 (B) 10 cm3 de nitrato de prata 0,1 mol dm-3 e 10 cm3 de sulfureto de prata 0,1 mol dm-3 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 3 3 2 2 ps 2 2 b1 2 AgNO s Ag aq NO aq Dissociação completa Ag S s 2Ag aq S aq K Reações S aq H O l HS aq OH aq K HS aq l ,5 H 0 O + − + − − − − − → + → +← →+ +← →+ ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2 b2 2 3 W 2 3 3 H S aq OH aq K 2H O l H O aq OH aq 0,5 K Balanço carga : Ag H O 2 S HS OH NO Balanço massa aos 0,5 átomos Ag − + − + + − − − − + ← → + ← + = × + + + ( ) ( ) ( ) 2 3 3 2 2 3 2 2 2 2 2 2 pp Ag S0 0 0 0 0 0 AgNO AgNO Ag S Ag S AgNO Ag S Ag S pp Ag S Ag S pp Ag S Ag S m c V 2 c V Ag V V 2 M m : 0,1 10 2 0,1 10 Ag 10 10 2 M m 3 20 Ag 20,5 M + + + × + × × = × + + × × + × × = × + + × = × + × (C) 10 cm3 de hidróxido de cobre(II) 0,1 mol dm-3 e 10 cm3 de cloreto de cobre(II) 0,1 mol dm-3 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2 ps2 2 2 2 3 W Cu OH s Cu aq 2OH aq K Reações CuCl s Cu aq 2Cl aq Dissociação completa 2H O l H O aq OH aq 0,5 0 K Ba,5 l + − + − + − → +← → + → + ← ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 2 22 2 2 2 2 2 2 3 pp Cu OH0 0 0 0 2 0 0 CuCl CuCl CuClCu OH Cu OH Cu OH Cu OH pp Cu OH2 Cu OH anço carga : 2 Cu H O Cl OH m c V c V C u V V M m Balanço massa aos átomos Cu : 0,1 10 0,1 10 Cu 10 10,5 0, 0 M 3 205 + + − − + + × + = + × + × = × + + × + × = × + + = × ( ) ( ) 2 2 pp Cu OH2 Cu OH m Cu 2 M + + × 13-05-2019 TAC3-6 (D) 10 cm3 de carbonato de lítio 0,1 mol dm-3 e 10 cm3 g cloreto de lítio 0,1 mol dm-3 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 3 3 ps 2 3 2 3 Li CO s Li aq CO aq K LiCl s Li aq Cl aq Dissociação completa Reações CO aq H O l HCO aq OH aq 0,5 + − + − − − − → +← → + →+ +← ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) b2 3 2 2 3 b1 2 3 W 2 3 3 3 K HCO aq H O l H CO aq OH aq K 2H O l H O aq OH aq 0, K Balanço de carga : Li H O 2 C5 O HCO − − + − + + − − →+ + ← → + ← + = × + ( ) ( ) ( ) ( ) 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 pp Li CO0 0 0 0 0 0 Li CO Li CO LiCl LiCl Li CO LiCl Li CO pp Li CO Li CO L 0,5 0, Cl OH m 2 c V c V Li V V 2 M m Balanço de massa aos átomos de Li : 2 0,1 10 0,1 10 L 5 i 10 10 2 M m 3 20 Li 2 − − + + + + + × × + × = × + + × × × + × = × + + × = × + × 2 3 2 3 pp i CO Li COM 2.3 (2,0 valores) Qual é o grau de pureza de um sal impuro de cloreto de ___ sabendo que na titulação de 2,0 g desta amostra gastaram-se 10,0 cm3 de nitrato de prata 0,60 mol dm-3 até ao ponto de equivalência. (A) alumínio (B) magnésio (C) ferro (III) (D) cálcio ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 3 3 3 3 3 3 3 33 3 3 3 3 3 3 pe AgNO AgNO AgNO AgNO AgNO AlClpuro AlClpuro AlClAlCl AlCl puro AlCl Reação de titulação: 3AgNO aq +AlCl aq 3AgCl s Al NO aq n c V c V M3 3 Estequiometria: m mn 1 1 3 M 0,60 Massa de sal puro: 0,5 0 m ,5 0 A ,5 → + × × × = ⇔ = ⇔ = × = ( ) 3 3 6 puro AlCl 6 6 6 3 amostra titulada 10,0 10 0,20 2,0 0, 0, 26 g 3 m 0, 26 Cálculo do grau de pureza: gp=100 = 133, 0, 100 =50,0 0,26 =5,0 2,6 13, % m 34 1,33 5 4 2,0 1334 −× × = × = × = × × × × = 13-05-2019 TAC3-7 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 3 3 3 3 3 2 2 22 2 2 3 2 3 2 pe AgNO AgNO AgNO AgNO AgNO MgClpuro MgClpuro MgClMgCl MgCl puro MgCl Reação de titulação: 2AgNO aq +MgCl aq 2AgCl s Mg NO aq n c V c V M2 2 Estequiometria: m mn 1 1 2 M 0,60 Massa de sal puro: 0,5 0 m ,5 0 B ,5 → + × × × = ⇔ = ⇔ = × = ( ) 2 3 3 5 puro MgCl 5 5 2 amostra titulada 10,0 10 3,0 10 0,28 g 2 m 0, 28 Cálculo do grau de pureza: gp=100=100 =5,0 2,8 14, % m 2,0 95, 211 95, 211 0,5 − − × × = × × = × × × = ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 3 3 3 3 3 3 3 33 3 3 3 3 3 3 pe AgNO AgNO AgNO AgNO AgNO FeClpuro FeClpuro FeClFeCl FeCl puro FeCl Reação de titulação: 3AgNO aq +FeCl aq 3AgCl s Fe NO aq n c V c V M3 3 Estequiometria: m mn 1 1 3 M 0,60 Massa de sal puro: 0,5 0 m ,5 0 C ,5 → + × × × = ⇔ = ⇔ = × = ( ) 3 3 4 puro FeCl 4 4 2 amostra titulada 10,0 10 2,0 0, 0,32 g 3 m 16 0,32 Cálculo do grau de pureza: gp=100 =100 5,0 3, 2 16, % m 2,0 2, 0,5 2 1622 −× × = × = × × = × = ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 3 3 3 3 3 2 2 22 2 2 3 2 3 2 pe AgNO AgNO AgNO AgNO AgNO CaClpuro CaClpuro CaClCaCl CaCl puro CaCl Reação de titulação: 2AgNO aq +CaCl aq 2AgCl s Ca NO aq n c V c V M2 2 Estequiometria: m mn 1 1 2 M 0,60 Massa de sal puro: 0,5 0 m ,5 0 D ,5 → + × × × = ⇔ = ⇔ = × = ( ) 2 3 2 2 puro CaCl 2 2 6 amostra titulada 10,0 10 0,30 10 0,30 0,33 g 2 m 0,33 Cálculo do grau de pureza 110, : gp=100 =100 =5,0 3,3 16, % m 2 98 110,98 1,10 0, 9 ,0 5 8 − − × × = × × = × = × × × = 13-05-2019 TAC3-8 2.4 (2,0 valores) Defina solubilidade molar do ___ de prata numa solução aquosa de nitrato de prata. (A) acetato (B) sulfureto (C) oxalato (D) carbonato ( ) ( ) 3 3 3 3 ps AgNO (s) Ag (aq) NO (aq) Dissociação completa AgCH COO(s) Ag (aq) CH COO aq 0 K Reaçõ5 A , s ) e ( + − + − → + → +← ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 3 3 3 2 3 b 2 3 W 0 AgCH COO A AgCH COO CH COO aq H O l CH COOH aq OH aq K H O l H O aq OH aq 0,5 K m m M Balanços de massa − − + − →+ + ← → + ← + [ ] ( ) 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 0 pp gNO AgCH COO AgNO AgCH COO 0 pp AgCH COO AgCH COO 3 3 AgCH COO AgCH COO 0 pp 0 AgCH COO AgCH COO AgNO Ag 3 AgNO m Ag V M M m m CH COO V CH COOH V M M m m m Ag M V M V Solubilidade em g0,5 dm + − + − = × + = × + × + − = − × × [ ]{ } ( ) [ ] 3 3 3 3 3 CH COO 0 pp AgCH COO AgCH COO 3 3 AgCH COO 3 0 AgNO 3 3 m m CH COO CH COOH M V Solubilidade em mol dm : s Ag c CH COO0, CH COOH5 − − + − − = + × = − = + ( ) ( ) ( ) ( ) 3 3 2 2 ps 2 2 AgNO (s) Ag (aq) NO (aq) Dissociação completa Ag S(s) 2Ag (aq) S aq K R ( 0, B eações S aq H5 O l ) + − + − − → + → +← + ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) b2 2 2 b1 2 3 w HS aq OH aq K HS aq H O l H S aq OH aq K H O l H O aq OH aq K − − − − + − → + ← →+ + ← → +← ( ) [ ] ( ) 32 2 2 3 2 2 2 2 2 3 32 2 00 pp AgNOAg S Ag S Ag S AgNO Ag S 0 pp Ag S Ag S2 2 Ag S Ag S 0 AgNO 0 pp AgNOAg S Ag S 3 A mm m 2 Ag V 2 M M M Balanços de massa m m S V HS V H S V M M m Ag M Vm m MSolubilidade em g dm V0, 2 0,5 5 + − − + − × + = × + × = × + × + × + − ×− = × [ ]{ } ( ) [ ] 2 2 2 2 3 g S 0 pp Ag S Ag S 2 2 Ag S 0 AgNO3 2 2 m m S HS H S M V Ag c Solubilidade em mol dm : s S HS H S 2 0,5 − − + − − − − = + + × − = = + + 13-05-2019 TAC3-9 ( ) ( ) 3 3 2 2 2 4 2 4 AgNO (s) Ag (aq) NO (aq) Dissociação completa Ag C O (s) 2Ag (aq) C O aq 0, Reaçõe ) s C 5 ( + − + − → + → +← ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ps 2 2 4 2 2 4 b2 2 4 2 2 2 4 b1 2 3 K C O aq H O l HC O aq OH aq K HC O aq H O l H C O aq OH aq K H O l H O aq OH aq − − − − − + − →+ +← →+ +← → +← ( ) [ ] 32 2 4 2 2 4 2 2 4 3 2 2 4 2 2 4 2 2 4 2 2 4 2 2 w 00 pp AgNOAg C O Ag C O Ag C O AgNO Ag C O 0 pp Ag C O Ag C O2 2 4 2 4 2 2 4 Ag C O Ag C K mm m 2 Ag V 2 M M M Balanços de massa m m C O V HC O V H C O V M M 0,5 + − − × + = × + × = × + × + × + ( ) [ ]{ } ( ) 4 3 32 2 4 2 2 4 2 2 2 4 2 2 4 2 2 4 3 O 0 AgNO 0 pp AgNOAg C O Ag C O 3 Ag S 0 pp Ag C O Ag C O 2 2 4 2 4 2 2 4 Ag C O AgNO3 m Ag M Vm m MSolubilidade em g dm V 2 m m C O HC O H C O M V Ag c Solu 0 bilidade em mol dm ,5 0 , : s5 + − − − + − − ×− = × − = + + × − = [ ] 0 2 2 4 2 4 2 2 4C O HC O H C O2 − − = + + ( ) ( ) 3 3 2 2 3 3 AgNO (s) Ag (aq) NO (aq) Diss (D) ociação completa Ag CO (s) 2Ag (aq) CO aq 0,5 Reações + − + − → + → +← ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ps 2 3 2 3 b2 3 2 2 3 b1 2 3 K CO aq H O l HCO aq OH aq K HCO aq H O l H CO aq OH aq K H O l H O aq OH aq − − − − − + − →+ +← →+ +← → +← ( ) [ ] ( ) 2 3 3 2 3 2 3 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 3 w 0 0 pp Ag CO AgNO Ag CO Ag CO AgNO Ag CO 0 pp Ag CO Ag CO2 4 3 2 3 Ag CO Ag CO 0,5 K m m m 2 Ag V 2 M M M B 0,5 alanços de massa m m CO V HCO V H CO V M M Solubil + − − × + = × + × = × + × + × + [ ]{ } ( ) 3 2 3 2 3 3 2 3 2 3 2 3 2 3 3 0 AgNO 0 pp Ag CO Ag CO AgNO 3 Ag CO 0 pp Ag CO Ag CO 2 3 3 2 3 Ag CO 0 AgNO3 2 3 3 2 m Ag m m M V Midade em g dm V 2 m m CO HCO H CO M V Ag c Solubilidade em mol dm : s CO HCO0,5 H 2 + − − − + − − − − − × = × − = + + × − = = + + [ ]3CO 13-05-2019 TAC3-10 Perguntas computacionais com redação 3.1 (3,0 valores) Construa uma célula eletroquímica para determinar o valor do Eº da semi-reação ( ) ( ) ( )2PbX s 2e Pb s 2X aq − −→+ +← , com X=___ e conhecendo o valor de Kºps(PbX2) a 25º C. (A) I− (B) Cl− (C) Br− (D) 3IO − ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 2 2 o 2 ps 2 Pb X PbX s 2e Pb s 2X aq Semi reações : Pb s 2e Pb s elétrodo que deve utilizar para construir a célula Reação global : PbX s Pb aq 2 0,5 0,5 X aq K a PbX a + − − − + − + − →+ +← − →+ ← → + = ×← ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 2 2 2 2 oPb X cel 2 cel Célula : Pb(s) | Pb (aq) | | X (aq) | PbX (s) | Pb(s) a aR T R T Potencial de célula : E Eº 0,5 0,5 PbX | Pb Eº Pb | Pb ln E ln Q 2 F 1 2 F Condição de equilí 0,5 brio: E + − + − φ φ + ×× × = − − × = − × × × ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 o cel ps 2 Pb X 2 o 2 ps 2 2 o 2 ps 2 2 2 =0 e Q K PbX a a R T Eº PbX | Pb Eº Pb | Pb ln K PbX 0 2 F R T Eº PbX | Pb Eº Pb | Pb ln K PbX 2 F Convertendo ln em log a 25 ºC, ln x =ln 10 log x 8,314 298,15 Eº PbX | Pb Eº Pb | Pb ln 10 2 9 + − + + + = = × × − − × = × × = + × × × × = + × × (
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