P1_08_04_06

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G1 - PROVA DE QUÍMICA GERAL – 08/04/06 
 
 
Nome: Gabarito 
Nº de Matrícula: Turma: 
Assinatura: 
 
 
 
Questão Valor Grau Revisão 
1a 2,5 
2a 2,5 
3a 2,5 
4a 2,5 
Total 10,0 
 
Dados 
 
R = 0,0821 atm L mol-1 K-1
T (K ) = T (°C) + 273,15 
1 atm = 760,0 mmHg 
1a Questão 
 
Um método laboratorial para preparar cloro, fundamenta-se na reação 
representada pela equação: 
 
MnO2 (s) + 2 NaCl (aq) + 2H2SO4 (aq) → MnSO4 (aq) + Cl2 (g) + 2H2O (l) + Na2SO4 (aq) 
 
Responda as questões abaixo, sabendo que foram obtidos experimentalmente 
3,90 g de gás cloro, medidos a 26 °C e 1,00 atm, quando 5,00 g de MnO2 foram 
misturados com 25,00 mL de uma solução 50,0% em massa de H2SO4 com 
densidade de 1,84 g mL-1 e com 200,0 mL de uma solução de NaCl 1,0 mol L-1 
(Considere desprezível a solubilização do gás cloro no líquido presente). 
 
a) Qual é a quantidade (em mol) adicionada de cada reagente? 
b) Qual é o reagente limitante ? 
c) Qual é a quantidade teórica máxima (em massa) produzida de gás cloro? 
d) Qual é o rendimento percentual da reação? 
e) Qual é a quantidade, em mol, de cada componente da reação (produtos e 
reagentes) após o término da mesma? Considerando 100% de rendimento. 
Resolução: 
a) 
0,23mol
98
23,0gSOnH 
g 23,0m 
50,0% m 
 100% g 46,0 
 g 46,0m 
L 0,025 m 
 L 1,84gSOH de mol 0,23SOH n
L 0,200 NaCl n 
1L 1,00molNaCl de mol 0,20nNaCl
MnO de mol 0,06
86,94
5,00gMnO n
42
4242
22
==
=
⎯
=
⎯⇒=
⎯⇒=
==
1
 
 
 
 
b) O reagente limitante é o MnO2 
 
c) 
4,26g71 x 0,06m
MM
m(g)nCl mol 0,06 0,06mol
 1ClMnO 1
2Cl2
22
==⇒=⇒
⎯
 
d) 
91,5% x 
 x 3,90
 100%4,26
=
⎯
 
 
e) 
mol 0,06SONa n
mol 0,120,06 x 2OH n
mol 0,06Cl n
mol 0,06MnSO n
0,11mol0,06) x (20,23SOH n
mol 0,080,06) x (20,20NaCl n
0MnO n
42
2
2
4
42
2
=
==
=
=
=−=
=−=
=
 
 
2a Questão 
 
Uma mistura de haletos de metais alcalinos (NaCl e NaBr), com massa 3,51 g, foi 
dissolvida e tratada com uma solução aquosa de AgNO3 para transformar todo o 
cloreto e o brometo em AgCl(s) e AgBr(s), respectivamente. A massa sólida de 
haletos de prata (AgCl + AgBr) foi reagida com excesso de solução aquosa de 
KCN e, em seguida, com excesso de base forte para formar prata metálica (ver 
reações abaixo). 
 
I Reações dos haletos de metais alcalinos com nitrato de prata 
Ia NaCl(aq) + AgNO3(aq) → AgCl(s) + NaNO3(aq) 
Ib NaBr(aq) + AgNO3(aq) → AgBr(s) + NaNO3(aq) 
 
II Reações dos haletos de prata com cianeto de potássio 
IIa AgCl(s) + 2KCN(aq) → KAg(CN)2(aq) + KCl(aq) 
IIb AgBr(s) + 2KCN(aq) → KAg(CN)2(aq) + KBr(aq) 
 
III Reação de formação de prata metálica 
 4 KAg(CN)2(aq) + 4KOH(aq) → 4Ag(s) + 8KCN(aq) + O2(g) + 2H2O(l) 
 
Se foram obtidos 5,50 g de prata, qual é a percentagem, em massa, de NaBr e de 
NaCl na mistura inicial dos haletos de metais alcalinos? 
Resolução: 
 
m NaCl +m NaBr = 3,51 g 
Cada mol de prata obtido é conseqüência da reação inicial de reação dos haletos 
alcalinos com nitrato de prata. 
NaClNaBr 
1
NaBr
1
NaCl
1
NaBr
NaBr
NaCl
NaCl 
Ag
Ag
rNaBNaClNO3AgAg
 m 3,51 m
mol g 103
m
mol g 58,5
m
mol g 108
g 5,50
MM
m
MM
m
MM
m
n n n n
=
+=
+=
+==
−−−
 
 
3
NaClNaCl
NaCl NaCl
10 x 6,03
)m(3,5 58,5m 1030,05
103
m - 3,51
58,5
m0,05
−+=
+=
1
 
302 = 1,03 mNaCl + 205 – 58,5 mNaCl
97,0 = 44,5 mNaCl
2,18g
44,5
97,0 NaCl m == 
MNaBr = 3,51 – 2,18 = 1,33 g 
%NaCl
3,51 g - 100 
2,18 g - x x = 62,1% 
Logo %NaBr = 100-62,1 = 37,9% 
 
3a Questão 
 
 
Ácido 
Clorídrico 
Hidrogênio e 
Vapor d’água 
Água a 26oC Alumínio 
 
A figura acima ilustra uma experiência na qual 0,20 g de uma amostra de alumínio 
metálico impuro reagem com um excesso de ácido clorídrico. 
 
2 Al (s) + 6 HCl (aq) → 2 AlCl3 (aq) + 3H2 (g) 
 
Na experiência todo o alumínio foi consumido e o hidrogênio gasoso foi recolhido 
sobre 200 mL de água a 26oC e pressão atmosférica de 738 mmHg. Nessa 
pressão, o nível da água no interior do tubo graduado à direita da figura está 
igualado ao nível da água externa de fora do tubo. Sabendo que o volume do gás 
coletado foi de 0,256 L, responda: 
a) Qual é a quantidade, em mol, de gás H2 coletado? 
b) Qual é a quantidade, em mol, de gás hidrogênio solubilizado na água? Comente 
seu resultado. 
c) Qual é a quantidade, em grama, de alumínio na amostra original? 
d) Qual é a percentagem de alumínio na amostra? 
 
Dado: A pressão de vapor da água a 26oC é de 25,2 mmHg. 
KH(H2) = 8,34 x 10-4 mol L-1 atm-1 
 
 
Resolução: 
 
a) 
 0,0098
299 . 0,082
0,256 . 760)
712,8(
RT
PVn
mmHg 712,825,2738P PPP
222 HOHHT
===
=−=+=
 
b) 
0,00996 0,000156 0,0098
pequeno) (valor 10 x 1,56x
 0,2 x 
L 1 mol10 x 7,82
L
mol10 x 7,82atm 0,94 x 
atm . L
mol10 x 8,34 P . KS
4
4
44
H
=+
=
⎯
⎯
===
−
−
−−
 
 
c) 
g 0,179
 Amol 1
 Ade g 27x
H mol 3
 Amol 2 x H de mol 0,00996
2
2 =l
ll 
 
d) 0,2 g ⎯ 100% 
0,179 g ⎯ x = 89,5% 
4a Questão 
 
a) Uma mistura contendo os gases N2, O2 e He num recipiente de 20,0 L contém 2 
mol do gás N2, gás He numa fração molar igual a 0,1 e pressão total de 10,0 atm a 
20 °C. 
Calcule a pressão parcial de cada um dos gases na mistura. 
 
b) Calcule a pressão de vapor de 500,0 mL de solução aquosa contendo 60,0 g de 
NaCl e 0,2 mol de KBr a 20 °C. 
 
Dados: 
1
 solução
 OH
mL g 1,05d
C) (20 mmHg 17,6 P 2
−
°
=
°=
 
Considere o NaCl e o KBr como solutos não voláteis. 
Resolução: 
 
 N2 + O2 + He → 20L/10 atm/20°C 
 ↓ 
Mol 2 + 273 
 =293 k 
x 0,1 
 
a) Pparcial = Pi = xi . P 
 
PV = nt RT ⇒ nt = 8,32mol0,082.293
10.20
RT
PV == 
nt = n N2 + n O2 + n He = 8,32 ⇒ n O2 = 8,32 – 2 – 0,83 = 5,49 
 
mol 0,838,32 x 0,1He n
8,32
He n0,1
n
He nHex 
0,66 
8,32
5,49
8,32
O n
n
O nOx 
0,24
8,32
2
n
N nNx 
t
2
t
2
2
t
2
2
==⇒===
====
===
 
 
PHe = xHe P = 0,1 . 10 ⇒ PHe = 1,0 atm 
PN2 = xN2 P = 0,24 . 10 ⇒ PN2 = 2,4 atm 
PO2 = xO2 P = 0,66. 10 ⇒ PO2 = 6,6 atm 
 
b) PV 
 V = 500 mL 
 60 g NaCl + 0,2 mol kBr /20°C 
P = x . Ppuro = ? 
 
1 mol kBr ⎯ 39 + 80 = 119 g 
 0,2 ⎯ 23,8 g 
60 g NaCl ⇒ 1,03 mol 
 58,50 g ⎯ 1 
d = 1,05 g/mL 
1,05 gsolução ⎯ 1 mLsolução 
525 g ⇐ 500 mL 
 
 525 g solução 
 - 23,8 g kBr 
 - 60 g NaCl 
 24,51 ⇐ 441,4 g água 
 1 mol ⎯ 18 
 
mmHg 16,7617,6 . 0,95P0,95
25,74
24,51x
25,74 0,2 1,03 24,51
NaBr nNaCl nOH n
OH . nx
OH
2
2
OH
2
2
==⇒==
=
++=