2 LISTA QUIMICA ufcg brandão

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Universidade Federal de Campina Grande 
Disciplina: Química Geral
Professor: Brandão
Curso: Engenharia Elétrica
Aluno: Pedro Henrique de Almeida Galvão Matrícula: 119210684
Lista do 2° estágio 
5.33 Suppose you had a 3.15-L sample of neon gas at 21°C and a pressure of 0.951 atm. What would be the volume of this gas if the pressure were increased to 1.292 atm while the tem- perature remained constant? 
5,33 Suponha que você tenha uma amostra de 3,15 L de gás neon a 21 ° C e uma pressão de 0,951 atm. Qual seria o volume deste gás se a pressão fosse aumentada para 1,292 atm enquanto a temperatura permaneceu constante?
R: Vf = Vi x Pi/Pf -> 3,15 x 0.951atm/1.292atm = 2.318 = 2.32 L
5.39 A sample of nitrogen gas at 18°C and 760 mmHg has a volume of 3.92 mL. What is the volume at 0°C and 1 atm of pressure?
5,39 Uma amostra de gás nitrogênio a 18 ° C e 760 mmHg tem um volume de 3,92 mL. Qual é o volume a 0 ° C e 1 atm de pressão?
R: Ti=18°C + 271 = 291 Kz e tf=0°C + 271 = 273 K.
Vf = vi x tf/ti -> 3.92ml x 273K/291K = 3.67 mL
5.49 Starting from the ideal gas law, prove that the volume of a mole of gas is inversely proportional to the pressure at con- stant temperature (Boyle’s law).
5.49 Partindo da lei do gás ideal, comprovar que o volume de um mol de gás é inversamente proporcional à pressão em con-temperatura constante (lei de Boyle).
R: V = nRT/P = nRT(1/P)
Se a temperatura e o o número de moles são mantidas constantes, o produto de nRT é constante e o volume é inversamente proporcional a pressão:
V = constate x 1/P
5.57 What is the density of ammonia gas, NH3, at 31°C and 751 mmHg? Obtain the density in grams per liter.
5,57 Qual é a densidade do gás amônia, NH3, a 31 ° C e 751 mmHg? Obtenha a densidade em gramas por litro.
R: n=PV/RT = (751/760atm)(1L)/(0.08206L x atm x mol)(304 K) = 0.03961 mol
0.03961 mol x 17.03g/1mol = 0.67458 = 0675 g 
5.65 Ammonium chloride, NH4Cl, is a white solid. When heated to 325°C, it gives a vapor that is a mixture of ammonia and hydrogen chloride.
Suppose someone contends that the vapor consists of NH4Cl molecules rather than a mixture of NH3 and HCl. Could you decide between these alternative views on the basis of gas-
density measurements? Explain.
5,65 Cloreto de amônio, NH4Cl, é um sólido branco. Quando aquecido a 325 ° C, dá um vapor que é uma mistura de amônia e cloreto de hidrogênio.
Suponha que alguém afirme que o vapor consiste em moléculas de NH4Cl em vez de uma mistura de NH3 e HCl. Você poderia decidir entre essas visões alternativas com base no gás medições de densidade? Explicar.
R:Para um gás a uma dada temperatura e pressão, a densidade depende do peso molecular (ou para uma mistura, o peso molecular médio). Assim, a mesma temperatura e pressão, a densidade do gás de NH4Cl seria maior que a de uma mistura de NH3 HCl porque o peso molecular médio de NH3 e HCl seria menor do que NH 4 CL
5.67 Calcium carbide reacts with water to produce acetylene gas, C2H2.
Calculate the volume (in liters) of acetylene produced at 26°C and 684 mmHg from 0.050 mol CaC2 and excess H2O.
5.67 O carboneto de cálcio reage com a água para produzir gás acetileno, C2H2.
Calcule o volume (em litros) de acetileno produzido a 26 ° C e 684 mmHg a partir de 0,050 mol de CaC2 e excesso de H2O.
R: Vol = ((0.050 mol)(0.08206 )(299 K))/ (684/760) = 1.36L
5.71 Urea, NH2CONH2, is a nitrogen fertilizer that is manu- factured from ammonia and carbon dioxide.
What volume of ammonia at 25°C and 3.00 atm is needed to produce 908 g (2 lb) of urea?
5.71 Ureia, NH2CONH2, é um fertilizante de nitrogênio que é produzido fabricado a partir de amônia e dióxido de carbono.
Qual volume de amônia a 25 ° C e 3,00 atm é necessário para produzir 908 g (2 lb) de ureia?
R: 908 x 1/60.06 x 2/1 = 30.23 mol NH3
V = ( 30.23 x 0.08206 x 298) / 3.00 = 246.4 L
5.75 Calculate the total pressure (in atm) of a mixture of 0.0200 mol of helium, He, and 0.0100 mol of hydrogen, H2, in a 2.50-L flask at 10°C. Assume ideal gas behavior.
5,75 Calcule a pressão total (em atm) de uma mistura de 0,0200 mol de hélio, He, e 0,0100 mol de hidrogênio, H2, em um frasco de 2,50 L a 10 ° C. Assuma o comportamento ideal do gás.
R: P(He) = (0.0200 x 0.08206 x 283)/2.50 = 0.18578 atm
P(Ha) = (0.0100 x 0.08206 x 283) / 2.50 = 0.9289 atm
0.18578 + 0.9289 = 0.27867
5.81 Formic acid, HCHO2, is a convenient source of small quantities of carbon monoxide. When warmed with sulfuric acid, formic acid decomposes to give CO gas.
If 3.85 L of carbon monoxide was collected over water at 25°C and 689 mmHg, how many grams of formic acid were consumed?
5,81 O ácido fórmico, HCHO2, é uma fonte conveniente de pequenos quantidades de monóxido de carbono. Quando aquecido com sulfúrico ácido, o ácido fórmico se decompõe para dar gás CO.
Se 3,85 L de monóxido de carbono foram coletados sobre água a 25 ° C e 689 mmHg, quantos gramas de ácido fórmico foram consumidos?
R: Pco = P – P.água = 689 – 23.8 = 665.3 mmHg 
Nco = ((665/760)x3.85)/0.08206 x 298 = 0.1378 mol CO
0.1378 x (1 mol HCOOH/1 mol Co) x (46.03 g HCOOH/1 mol HCOOH)= 6.342 g HCOOH
5.95 Calculate the pressure of ethanol vapor, C2H5OH(g), at 82.0°C if 1.000 mol C2H5OH(g) occupies 30.00 L. Use the van der Waals equation (see Table 5.7 for data). Compare with the result from the ideal gas law.
5,95 Calcule a pressão do vapor de etanol, C2H5OH (g), a 82,0 ° C se 1.000 mol C2H5OH (g) ocupar 30,00 L. Use a equação de van der Waals (consulte a Tabela 5.7 para obter os dados). Compare com o resultado da lei dos gases ideais.
UH2/Ul2 = (√Mm(l2)/( √Mm(H2) = √253.8/2.016 = 11.22/1
Por causa do hidrogênio que se difunde 11.22 vezes mais, como o iodo, o tempo que seria necessário seria 1/11.22 do tempo necessário para o iodo:
T(H2) = 39 s x (1/11.22) = 3,47 = 3.5s
6.41 The process of dissolving ammonium nitrate, NH4NO3, in water is an endothermic process. What is the sign of q? If you were to add some ammonium nitrate to water in a flask, would you expect the flask to feel warm or cool?
6.41 O processo de dissolução de nitrato de amônio, NH4NO3, na água é um processo endotérmico. Qual é o sinal de q? E se você deveria adicionar um pouco de nitrato de amônio à água em um frasco, você esperaria que o frasco fosse quente ou frio?
R: Reações endotérmicas absorve o calor, de modo q o sinal que será positivo porque a energia deve ser ganha pelo sistema a partir dos arredores. O frasco vai sentir frio ao tocar.
6.43 Nitric acid, a source of many nitrogen compounds, is produced from nitrogen dioxide. An old process for making ni- trogen dioxide employed nitrogen and oxygen.
The reaction absorbs 66.2 kJ of heat per 2 mol NO2 produced. Is the reaction endothermic or exothermic? What is the value of q?
6.43 O ácido nítrico, uma fonte de muitos compostos de nitrogênio, é produzido a partir do dióxido de nitrogênio. Um processo antigo para fazer ni- o dióxido de trogênio empregava nitrogênio e oxigênio.
A reação absorve 66,2 kJ de calor por 2 mol NO2 produzido. É a reação endotérmica ou exotérmica? Qual é o valor de q?
R: O ganho de 66,2 kJ de calor por dois NO2 mol significa que a reação é endotérmica. Como a energia é adquirida pelo sistema do entorno, q é positiva e 66,2 kJ por duas moléculas de N2.
6.45 When 1 mol of iron metal reacts with hydrochloric acid at constant temperature and pressure to produce hydrogen gas and aqueous iron(II) chloride, 89.1 kJ of heat evolves. Write a thermochemical equation for this reaction.
6,45 Quando 1 mol de metal de ferro reage com ácido clorídrico a temperatura e pressão constantes para produzir gás hidrogênio e cloreto de ferro (II) aquoso, 89,1 kJ de calor evolui. Escreva uma equação termoquímica para esta reação.
R:3Fe(s) + 6HCl(aq) -> 2FeCl3(aq) + 3H2(g)
Para escrever uma função termoquímica, o sinal de ∆H deve ser negativo pois o calor evoluiu:
3Fe(s) + 6HCl(aq) -> 2FeCl3(aq) + 3H2(g); ∆H = 2 x -89.1 = -178.2 K
6.51 Colorless nitric oxide, NO, combines with oxygen to form nitrogen dioxide, NO2, a brown gas.
What is the enthalpy
change per gram of nitric oxide?
6.51 óxido nítrico incolor, NO, combina com oxigênio para formam dióxido de nitrogênio, NO2, um gás marrom.
Qual é a variação de entalpia por grama de óxido nítrico?
R: (-114KJ/2mol NO) x (1 mol NO/30.01 g NO) = 1899 = -1.90KJ/g NO
6.57 You wish to heat water to make coffee. How much heat (in joules) must be used to raise the temperature of 0.180 kg of tap water (enough for one cup of coffee) from 19°C to 96°C (near the ideal brewing temperature)? Assume the specific heat is that of pure water, 4.18 J/(g °C).
6,57 Você deseja aquecer água para fazer café. Quanto calor (em joules) deve ser usado para elevar a temperatura de 0,180 kg de água da torneira (suficiente para uma xícara de café) de 19 ° C a 96 ° C (perto da temperatura ideal de fermentação)? Assuma o calor específico é de água pura, 4,18 J / (g ° C).
R: q = m*c*dT
q = 179*4.18*(96-21)
q = 56 116.5 J
6.63 A sample of ethanol, C2H5OH, weighing 2.84 g was burned in an excess of oxygen in a bomb calorimeter. The tem- perature of the calorimeter rose from 25.00°C to 33.73°C. If the heat capacity of the calorimeter and contents was 9.63 kJ/°C, what is the value of q for burning 1 mol of ethanol at constant volume and 25.00°C? The reaction is
6.63 Uma amostra de etanol, C2H5OH, pesando 2,84g foi queimado em um excesso de oxigênio em um calorímetro de bomba. A temperatura do calorímetro subiu de 25,00ºC a 33,73ºC. E se a capacidade de calor do calorímetro e o conteúdo foi 9,63 kJ /ºC, o que é o valor de Q para a queima de um mol de etanol a volume constante e 25,00 ºC? A reação é
R: A mudança de energia para a reação é igual em magnitude e oposto em sinal a energia térmica produzida a partir do aquecimento da solução e o calorímetro.
Q = (9.63) * (33.73 – 25) = +84.069 kJ.
Assim 2,84 de C2H5OH equivalente a 84,069 kJ energia calorífica. A quantidade de calor liberada por 1.000 mol C2H5OH é calculado a partir -84,069 kJ (sinal oposto):
1.000 mol C2H5OH x (46.07g de C2H5OH/1 mol de C2H5OH) x (-84,069 kJ/ 2,84g de C2H5OH) = -1363.75 kJ
Assim a variação de entalpia, ∆H, para a reação é -1,36x103kJ/mol de etanol.
6.69 Compounds with carbon–carbon double bonds, such as ethylene, C2H4, add hydrogen in a reaction called hydrogenation.
Calculate the enthalpy change for this reaction, using the fol- lowing combustion data:
6.69 Os compostos com duplas ligações carbono-carbono, tal como etileno, C2H4, adicionar hidrogênio numa reação de hidrogenação chamada.
Calcula-se a variação de entalpia para esta reação, utilizando os seguintes dados de combustão
R: R:Depois de inverter a primeira equação nos dados, adicionar todas as equações:
C2H4 + 3O 2 2CO2 + 2H2O; ∆H = -1411 kJ
2CO2 + 3H2O C2H6 + 7/2O 2; ∆H = -1560 x -1kJ
H2 + 1/2O2 H2O; ∆H = -286 kJ
C2H4+ H2 C2H6; ∆H = -137 kJ
6.73 Hydrogen sulfide gas is a poisonous gas with the odor of rotten eggs. It occurs in natural gas and is produced during the decay of organic matter, which contains sulfur. The gas burns in oxygen as follows:
Calculate the standard enthalpy change for this reaction using standard enthalpies of formation.
6.73 Gás sulfeto de hidrogênio é um gás venenoso com o odor de ovos podres. Ocorre no gás natural e é produzido durante a decomposição da matéria orgânica, que contém enxofre. O gás queima em oxigênio como se segue: 
2H2S (g) + 3O2 (g) 2H2O (l) + 2SO2 (g)
Calcule a mudança de entalpia padrão para esta reação usando entalpias padrão de formação.
R: R: Escreva o deltaH valores (tabela6.2) debaixo de cada composto no equilibrio da equação: 
2H2S + 3O 2 2H2O + 2SO2
2(-20.50) 3(0) 2(-285.8) 2(-296.8) (kJ)
∆H = -1124 kJ
6.77 Hydrogen chloride gas dissolves in water to form hydrochloric acid (an ionic solution).
Find H° for the above reaction. The data are given in Table 6.2.
6.77 Gás cloreto de hidrogênio dissolve-se em água para formar ácido clorídrico (de uma solução iônica)
Encontrar ∆H para a reação acima. Os dados são apresentados na tabela 6.2
R: : Escreva ∆H valores (tabela6.2) debaixo de cada composto no equilibrio da equação: 
HCl H º + Cl
-92.31 0 -167.2 (kJ)
∆H = -74.9 kJ
8.25 Suppose that the Pauli exclusion principle were “No more than two electrons can have the same four quantum num- bers.” What would be the electron configurations of the ground states for the first six elements of the periodic table, assuming that, except for
8.25 Suponha que o princípio de exclusão de Pauli era “não mais de dois elétrons pode ter os mesmos quatro números quânticos”. Quais seriam as configurações eletrônicas do solo declara para os primeiros seis elementos da tabela periódica, assumindo que, exceto para o princípio de Pauli, o princípio de costume edifício-up mantém?
R: Esta afirmação do princípio de Pauli implica que pode haver dois elétrons com o mesmo spin em um determinado orbital. Qualquer orbital pode conter um máximo de quatro elétrons. Os seis primeiros elementos da tabela periódica têm as seguintes configurações:
8.33 Given the following information, identify the group from the periodic table that contains elements that behave like main-group element “E.”
(i) The electron affinity of E is greater than zero.
(ii) The ionization energy (IE) trend for element E is: first
 ionization energy < second ionization energy <<< third
 ionization energy.
(iii) Samples of E are lustrous and are good electrical
conductors.
8.33 Dada a seguinte informação, identifique o grupo da tabela periódica que contém elementos que se comportam como um elemento do grupo principal “E”.
(I) A afinidade do eletron E é maior do que zero.
(II) A energia de ionização (IE) que tende para o elemento E é: em primeiro lugar energia de ionização < segunda energia de ionização <<< terceira energia de ionização.
(III) As amostras de E são brilhantes e são bons condutores elétricos.
R: (I). Os elementos do grupo IIA e o grupo VIIIA não formam íons negativos, e assim tem afinidades eletrônicas que são maiores que zero.
 (II). A grande diferença entre a segunda e terceira energia de ionização significa que esta seria um elemento do Grupo IIA.
 (III). Brilho e condutividade são propriedades dos metais. O grupo IIA é o único grupo principal que contém apenas elementos metálicos.
8.35 Which of the following orbital diagrams are allowed by the Pauli exclusion principle? Explain how you arrived at this decision. Give the electron configuration for the allowed ones.
8.35 Qual dos seguintes diagramas orbitais são permitidas pelo princípio de exclusão de Pauli? Explique como chegou a esta conclusão. Dê a configuração eletrônica para os permitidos.
R: R: a. Não permitido, os elétrons emparelhados no orbital 2p devem ter spins opostos.
 b. Permitido, a configuração eletrônica fica 1s² 2s² 2p4
 c. Não permitido, pois os elétrons no orbital 1s deve ter spins opostos.
 d. Não permitido, o orbital 2s pode conter um maximo de apenas dois elétrons, com spins opostos.
8.37 Which of the following electron configurations are pos- sible? Explain why the others are not.
8.37 Quais das seguintes configurações eletrônicas são possiveis? Explique por que os outros não são.
R: a. Impossivel, os orbitais 2p não podem conter mais do que seis elétrons.
 b. Impossivel, os orbitais 3s não podem conter mais que dois elétrons .
 c. Possível. 
 d. Possivel, no entanto, os orbitais 3p e 4s devem ser preenchidos antes do orbital 3d.
8.41 Give the electron configuration of the ground state of iodine, using the building-up principle.
8.41 Dê a configuração eletrônica do estado fundamental do iodo usando o principio do edificio-up.
R:
 
8.45 Bromine is a Group VIIA element in Period 4. Deduce the valence-shell configuration of bromine.
8.45 O bromo é um elemento do grupo VIIA no período 4. Deduza a cnfiguração da camada de valência do bromo.
R: Bromo (z=35): 4s²4p5
8.55 Order the following elements by increasing atomic radius according to what you expect from periodic trends: Se, S, As
8.55 Ordene os seguintes elementos aumentando o raio atômico
de acordo com o esprado pelas propriedades periodica: Se, S, As.
R: Os raios atomicos aumentam para baixo no sentido da coluna (grupo) e da direta para esquerda no sentido horizontal. Assim, do menor par ao maior raio atomico, S-Se-As.
8.57 Using periodic trends, arrange the following elements by increasing ionization energy: Ar, Na, Cl, Al.
8.57 Usando as propriedades periodicas, organize os seguintes elementos de acordo com o aumento da energia de ionização: Ar, Na, Cl, Al.
R: A energia de ionização aumenta da esquerda para a direita no sentido da fileira, de tal forma que: Na-Al-Cl-Ar.
.