Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DE MINAS GERAIS – PUC/MG CAMPUS CORAÇÃO EUCARÍSTICO LABORATÓRIO DE QUÍMICA GERAL GUILHERME GARCIA GIMENEZ, 669544 EXERCÍCIO AVALIATIVO DE QUÍMICA EXPERIMENTAL BELO HORIZONTE – MINAS GERAIS 2019 Pontifícia Universidade Católica – PUC/MG Campus Coração Eucarístico Laboratório de Química Geral 2 GUILHERME GARCIA GIMENEZ EXERCÍCIO AVALIATIVO DE QUÍMICA EXPERIMENTAL Exercícios avaliativos de Química Experimental referente à disciplina de Laboratório de Química Geral a ser entregue no dia 12/06/2019, ministrada pelo Profª. Dr. Polyana F. F. Martins. Sendo este utilizado como meio de avaliação para obtenção de nota referente ao curso de Engenharia Mecânica na disciplina Laboratório de Química Geral. 3045.1.03 – 2019/1. Docente: Polyana F. F. Martins BELO HORIZONTE – MINAS GERAIS 2019 Pontifícia Universidade Católica – PUC/MG Campus Coração Eucarístico Laboratório de Química Geral 3 SUMÁRIO 1. QUESTÃO 1 ................................................................................................... 4 2. QUESTÃO 2 ................................................................................................... 5 3. QUESTÃO 3 ................................................................................................... 7 4. QUESTÃO 4 ................................................................................................... 8 5. QUESTÃO 5 ................................................................................................... 9 6. QUESTÃO 6 ................................................................................................. 10 7. QUESTÃO 7 ................................................................................................. 12 8. QUESTÃO 8 ................................................................................................. 13 9. QUESTÃO 9 ................................................................................................. 14 10. QUESTÃO 10 ............................................................................................. 15 Pontifícia Universidade Católica – PUC/MG Campus Coração Eucarístico Laboratório de Química Geral 4 1. QUESTÃO 1 Complete a tabela abaixo: Número (m) Algarismos significativos Notação Científica Arredondamento (2 significativos) 26,31 20,000 0,206 0,0026 606 134 mil Pontifícia Universidade Católica – PUC/MG Campus Coração Eucarístico Laboratório de Química Geral 5 2. QUESTÃO 2 Classifique as misturas abaixo em solúvel, insolúvel, miscível ou não imiscível. Justifique suas respostas. a) Água + Benzeno Não Miscível. O benzeno é um composto apolar, enquanto a água é polar. O benzeno, um hidrocarboneto apolar líquido, tem baixa solubilidade em água. As suas ligações intermoleculares são dipolo instantâneo-dipolo induzido, que são mais fracas do que as ligações de hidrogênio que as moléculas de água realizam entre si. Portanto, o benzeno não consegue separar as moléculas de água e interagir com elas. b) Água + Solúvel. O sal é um composto polar, bem como a água. c) Água + Álcool Miscível. O álcool possui uma pequena parte apolar e outra pequena parte polar, desta forma, comportando-se como um composto polar, e, portanto, dissolvendo-se na água. d) Água + Acetona Miscível. A acetona é um composto polar, assim, se dissolve na água. e) Água + Parafina Insolúvel. As parafinas são impermeabilizantes, ou seja, a sua camada protetora auxilia para não transpassar soluções líquidas como a água. Além disso, a parafina é um hidrocarboneto, isto é, é formada somente por carbono e hidrogênio, portanto será uma molécula apolar, diferentemente da água, que é uma molécula polar. f) Benzeno + Insolúvel. O composto iônico é capaz de ser dissolvido por um líquido polar, como a água, mas não é dissolvido por um líquido apolar, como o benzeno. g) Benzeno + Parafina Solúvel. Devido às propriedades semelhantes entre os dois materiais, ambos são apolares. Pontifícia Universidade Católica – PUC/MG Campus Coração Eucarístico Laboratório de Química Geral 6 h) Benzeno + Álcool Miscível. Embora o benzeno seja considerado uma molécula apolar, a sua alta densidade eletrônica providas pelas suas 3 ligações TT oferecem um ambiente propício de interação com átomos fracamente eletronegativos como o H da hidroxila ( ) do álcool, propiciando a solvatação molecular. i) Benzeno + Acetona Miscível. Analogamente à relação do benzeno com a parafina, a acetona também tem como característica ser uma molécula apolar. A acetona (propanona) é apolar porque em sua estrutura só tem átomos de hidrogênio e carbono e esses átomos apresentam valores de eletronegatividade próximos, não havendo diferença de polaridade. Desta forma, essa mistura é miscível, uma vez que semelhante dissolve semelhante. f) + Álcool Insolúvel. O é um composto iônico, apresentando boa solubilidade em solventes polares, como a água. Já o álcool é um solvente que tem uma polaridade bem menor do que a da água, por isso o cloreto de sódio é pouco solúvel neste solvente. Pontifícia Universidade Católica – PUC/MG Campus Coração Eucarístico Laboratório de Química Geral 7 3. QUESTÃO 3 O esquema ao lado representa a eletrólise da água. As semirreações que ocorrem nos eletrodos são: A partir dessas informações: a) Identifique os gases A e B. Os gases formados são o hidrogênio ( ) e oxigênio ( ), estando os gases, respectivamente, presentes nos tubos A e B. Essa identificação é possível analisando o volume presente em cada tubo. Na eletrólise da água, o volume de gás hidrogênio produzido é o dobro do volume de gás oxigênio. b) Indique se, após certo tempo de eletrólise, o meio estará ácido, básico ou neutro. Justifique sua resposta. Ao adicionar algumas gotas de fenolftaleína, podemos perceber a presença da cor rosa na eletrólise. Desta forma, podemos afirmar que a reação encontra-se em um meio básico. Pontifícia Universidade Católica – PUC/MG Campus Coração Eucarístico Laboratório de Química Geral 8 4. QUESTÃO 4 A ferrugem pode ser evitada utilizando-se revestimentos de proteção e também metais que, apesar de serem mais reativos que o ferro, quando se oxidam, formam um óxido que adere ao ferro, revestindo e protegendo- o. Para a fabricação da folha de flandres ou lata é utilizado um metal para proteger o ferro. Dentre os metais , , e , qual é utilizado nesta fabricação? Justifique sua resposta e represente a reação ocorrida. A folha de flandres refere-se ao laminado que possui os dois lados revestidos por estanho, desenvolvido para evitar a corrosão e a ferrugem. Agregado à elevada resistência e alta maleabilidade, a folha de flandres incorpora o aço para obter maior rigidez. Assim sendo, a utilização dessa técnica, torna-se ideal para a proteção de alimentos, bebidas e outras substâncias embaladas, fazendo-as durar mais tempo expostas em temperatura ambiente. Reação anódica (oxidação): Reação catódica (redução – oxidante): Reação global: Pontifícia Universidade Católica – PUC/MG Campus Coração Eucarístico Laboratório de Química Geral 9 5. QUESTÃO 5 Uma pilha foiformada por dois eletrodos de zinco imersos em solução de sulfato de zinco, . O eletrodo E1 foi imerso em solução de 0,2M e o eletrodo E2 em solução de 1,5M. Pede-se: a) Qual desses eletrodos formará o ânodo da pilha e qual formará o cátodo? Justifique sua resposta. O eletrodo formará o ânodo, enquanto o eletrodo representará o cátodo do sistema. b) Determine a f.e.m. da pilha. Pontifícia Universidade Católica – PUC/MG Campus Coração Eucarístico Laboratório de Química Geral 10 6. QUESTÃO 6 Considerando a ampla utilização dos metais no mundo moderno, a corrosão do metal ferro é um problema de grande importância nos países industrializados. Estudos realizados sobre o assunto mostram que o contato com certos metais pode retardar, impedir ou acelerar a formação de ferrugem. A ilustração abaixo apresenta um experimento realizado em uma aula de Química. Considerando a ilustração responda: a) O que ocorrerá com o prego nos tubos 1, 2 e 3? Ocorrerá corrosão do prego somente no tubo 2, porque o potencial de redução do cobre é superior ao do ferro. Nos outros tubos (tubo 1 e tubo 3), não acontecerá a corrosão do prego. b) Escreva a equação química que representa a reação, caso ocorra, em cada um dos tubos. Pontifícia Universidade Católica – PUC/MG Campus Coração Eucarístico Laboratório de Química Geral 11 c) Entre os metais Zn, Mg e Cu, qual é o melhor para ser utilizado como eletrodo de sacrifício para o Fe? Para proteger o ferro da corrosão é possível utilizar um metal que apresente maior tendência a perder elétrons (maior potencial de oxidação). Esse metal se oxida e evita a corrosão do ferro, sendo, por isso, chamado de metal de sacrifício. Desta forma, o material que apresenta o maior potencial de oxidação é o Magnésio, como é possível averiguar pela expressão abaixo. Pontifícia Universidade Católica – PUC/MG Campus Coração Eucarístico Laboratório de Química Geral 12 7. QUESTÃO 7 Com relação aos processos eletrolíticos, assinale a alternativa incorreta. (A) A eletrólise, ao contrário das pilhas, é sempre um processo não espontâneo. (B) Só se é possível obter gás cloro ( ) a partir da eletrólise ígnea do . (C) A quantidade dos produtos obtidos pela eletrólise depende do tempo e da corrente elétrica aplicadas no processo. (D) Para se reduzir um mol de prata ( ) é necessário um mol de elétrons. (E) O polo positivo é denominado ânodo e o polo negativo é o cátodo. A resposta correta é a alternativa B. Pontifícia Universidade Católica – PUC/MG Campus Coração Eucarístico Laboratório de Química Geral 13 8. QUESTÃO 8 Durante uma aula experimental os alunos queimaram 10 gramas de madeira maciça e 10 gramas de serragem (madeira em pó) e anotaram a quantidade de energia liberada nos dois procedimentos. Em relação ao exposto pergunta-se: em qual dos experimentos a velocidade da reação foi maior? Justifique sua resposta. A velocidade de reação foi maior na queima das 10 gramas de serragem (madeira em pó). O material em questão possui partículas menores apresentando, desta forma, uma maior superfície de contato e, consequentemente, acarretando em uma maior velocidade de reação para o sistema. Pontifícia Universidade Católica – PUC/MG Campus Coração Eucarístico Laboratório de Química Geral 14 9. QUESTÃO 9 Qual a diferença entre precisão e exatidão de uma medida? A exatidão está associada à proximidade do valor verdadeiro e a precisão está associada à dispersão dos valores resultantes de uma série de medidas. Precisão significa a aptidão de um instrumento de medição fornecer indicações muito próximas, quando se mede o mesmo mensurando, sob as mesmas condições. Portanto, a precisão define o quanto um instrumento é capaz de reproduzir um valor obtido numa medição, mesmo que ele não esteja correto. A precisão é definida pelo desvio padrão de uma série de medidas de uma mesma amostra ou um mesmo ponto. Quanto maior o desvio padrão, menor é a precisão. A precisão está relacionada com as incertezas aleatórias da medição e tem relação com a qualidade do instrumento. Exatidão é a aptidão de um instrumento para dar respostas próximas ao valor verdadeiro do mensurando. É a capacidade que o instrumento de medição tem de fornecer um resultado correto. Um equipamento exato é aquele que, após uma série de medições, nos fornece um valor médio que é próximo ao real, mesmo que o desvio padrão seja elevado, ou seja, apresente baixa precisão. A exatidão está relacionada às incertezas sistemáticas da medição e pode ser avaliada através da calibração do instrumento. Pontifícia Universidade Católica – PUC/MG Campus Coração Eucarístico Laboratório de Química Geral 15 10. QUESTÃO 10 Quais as principais formas de proteção contra corrosão galvânica? Explique. Uma vez que a formação da ferrugem inicia-se em virtude da oxidação do ferro em contato com o ar úmido, uma das técnicas de proteção do ferro consiste em reverter essa oxidação. Para fazer isso, é utilizado um eletrodo ou metal de sacrifício em contato com o objeto feito de ferro ou de aço. Esse metal deve possuir um potencial de oxidação maior que o do ferro para, assim, “oxidar-se no lugar dele”. Um exemplo para ilustrar este conceito, pode ser dado através da utilização do magnésio juntamente com o ferro. O magnésio possui potencial de redução menor que o do ferro. Assim sendo, a tendência do magnésio de oxidar-se é maior que a do ferro. Desta forma, liga-se uma peça de ferro a esse metal, formando uma pilha galvânica, em que o ferro é o cátodo e o magnésio funciona como ânodo. Isso significa que, em contato com o ar, o magnésio irá oxidar e não o ferro. Essa técnica de proteção do ferro (e também do aço) é muito aplicada em tanques para combustíveis, navios, oleodutos e tubulações. No cotidiano, é muito comum o uso do zarcão para revestir peças metálicas, tais como portões, grades, janelas, entre outros. O zarcão adere bem ao metal porque é um óxido insolúvel e sua função é simplesmente impedir o contato do ferro com o oxigênio do ar. Quando se necessita de uma proteção mais eficaz, podem-se usar revestimentos de polímeros. Outro exemplo são as folhas de flandres, ou seja, as latas usadas como embalagens, que são constituídas de uma lâmina de aço coberta de estanho na parte do interior da lata. O estanho é mais resistente à corrosão que o aço, ou seja, é menos reativo que o ferro. Alguns óxidos, como o óxido de crômio (III) e o óxido de ferro (III), são usados para revestir peças metálicas e fornecem proteção porque são impermeáveis ao oxigênio e à água. A galvanoplastia ou eletrodeposição metálica é também uma técnica em que se reveste uma peça metálica com outro metal mais nobre, que é menos reativo e menos propenso à corrosão. Isso é feito por se colocar a peça que se deseja revestir como cátodo (polo negativo) em um circuito de eletrólise. Pontifícia Universidade Católica – PUC/MG Campus Coração Eucarístico Laboratório de Química Geral 16 Além das técnicas abordadas anteriormente, outra ferramenta possível é a utilização de ligas metálicas especiais. O aço inoxidável, por exemplo, é uma liga metálica especial feita de de aço, de cromo e de níquel, que possui como propriedade principal o fato de não enferrujar. Os metais cromo e níquel formam óxidos insolúveis que protegem o aço do oxigênio e da umidade do ar. Essa liga é usada na produção de utensílios domésticos, como panelas e talheres, bem como em equipamentos para indústria, construção civil, peças de carro,entre outros.
Compartilhar