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Soluço es

Soluções são misturas de duas ou mais substâncias que apresentam aspecto uniforme, ou seja,são sistemas homogêneos formados por uma ou mais substâncias dissolvidas (solutos) em outrasubstância presente em maior proporção na mistura (solvente). Nesses tipos de soluções, a água é osolvente mais utilizado, sendo conhecida por solvente universal. Essas soluções são denominadassoluções aquosas.

Em uma mesma quantidade de solvente, se comparar dois solutos diferentes pode se perceberque cada soluto terá um limite de solubilidade. Portanto, diferentes solutos se dissolvem emdiferentes proporções.

Existem três tipos de solução:

Solução saturada: contém a máxima quantidade de soluto numa dada quantidade de solvente, auma determinada temperatura.

Solução não-saturada ou insaturada: Uma solução com quantidade de soluto inferior ao limitede solubilidade é denominada.

Solução supersaturada: Submetendo uma solução saturada a aquecimento, ao adicionar maiorquantidade de solvente (que a solução suportaria a temperatura ambiente) aumenta-se asolubilidade do soluto, tornando a solução supersaturada. Mas ao resfria-la ela volta a ser umasolução saturada, agora com corpo de fundo.

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Exercícios1) O gráfico representa as curvas de

solubilidade das substâncias A, B e C:

Com base no diagrama, responda:

a) Qual das substâncias tem suasolubilidade diminuída com a elevação datemperatura?

b) Qual a máxima quantidade de A queconseguimos dissolverem 100 g de H2O a

20°C?c) Considerando apenas as substâncias Be C, qual delas é a mais solúvel em água?

d) Considerando apenas as substâncias Ae B, qual delasé a mais solúvel em água?

e) Qual é a massa de C que satura 500 gde água a100°C? Indique a massa dasolução obtida (massado soluto + massado solvente).

f) Uma solução saturada de B com 100 gde água, preparadaa 60°C, é resfriada até20°C. Determine a massade B que iráprecipitar, formando o corpo de fundoa20°C.

2) O coeficiente de solubilidade de um saléde 60 g por 100 g de água a 80°C.

Determine a massa em gramas desse sal,

nessa temperatura, necessária parasatura 80 g de H2O.

3) O brometo de potássio apresenta aseguinte tabela de solubilidade:

Qual a massa de brometo de potássionecessária para saturar:

a) 100 g de água a 50 ºC;

b) 200 g de água a 70 ºC.

4) Usando as informações do exercícioanterior responda:

Uma solução foi preparada, a 30°C,dissolvendo-se 40 g de brometo depotássio em100 g de água. Essa solução ésaturada?

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Concentração das SoluçõesPara facilitar o trabalho, adotaremos o índice 1 para indicarmos o soluto, o índice 2 para

indicarmos o solvente, e os dados relacionados à solução não conterão índices.Assim:

Concentração comum (C)É a relação entre a massa do soluto e o volume da solução:

Concentração em mol/L ou concentração molar ou molaridade

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6) Calcule a concentração em mol/L oumolaridade de uma solução que foipreparada dissolvendo-se 18 gramasde glicose em água suficiente paraproduzir 1 litro da solução. (Dado:massa molar da glicose = 180 g mol –1)

7) Observe o frasco abaixo que contémuma solução aquosa de ácido sulfúrico(H2SO4), utilizada em laboratório, eresponda às questões a seguir,sabendo que o volume da soluçãocontida no frasco é 2,0 L.

I — Qual o número de mol do solutopresente nessa solução?II — Determine a massa desoluto presente nessa solução.

III — Qual é o volume dessasolução que contém 0,01 mol deH2SO4?

IV— Calcule a massa de soluto presenteem 500 mL dessa solução. (Dado: massamolar do H2SO4 = 98 g mol –1)

8) (Cesgranrio-RJ) O metal mercúrio (Hg)é tóxico, pode ser absorvido, viagastrintestinal, pelos animais e suaexcreção é lenta. A análise da água deum rio contaminado revelou umaconcentração molar igual a 5,0 x10 –5 Mde mercúrio. Qual é a massaaproximada, em mg, de mercúrioingerida por um garimpeiro, ao beber

um copo contendo 250 mL dessaágua?

(Dado: massa molar do Hg = 200 g mol –1)

9) (UFV-MG) Em 100 mL de um sorosanguíneo humano, há 0,585 g decloreto de sódio (NaCl). Aconcentração em quantidade dematéria deste sal no sangue é, emmol/L:

(Dado: NaCl = 58,5 g/mol)

a) 0,5 b) 0,4 c) 0,3

d) 0,2 e) 0,1

10) Calcule as concentrações molares dosíons presentes nas soluções 0,002mol/L das seguintes substâncias:HClO4, Ba(OH)2, Al(NO3)3.

• Relações entre os diferentes tipos deconcentração

11) (UFCE) Qual é a molaridade de uma

solução aquosa de etanol (C 2H6O) deconcentração igual a 4,6 g/L? (massamolar do etanol = 46 g mol –1)

a) 4,6 b) 1,0 c) 0,50

d) 0,20. e) 0,10

12) (UFRS) O formol é uma soluçãoaquosa de metanal (HCHO) a 40%, emmassa, e possui densidade de 0,92

g/mL. Essa solução apresenta:a) 920 g de metanal em 1 L de água.

b) 40 g de metanal em 100 mL de água.

c) 4 g de metanal em 920 g de solução.

d) 4 g de metanal em 10 g de solução.

e) 9,2 g de metanal em 100 mL de água.

13) (PUC-MG) Num refrigerante do tipo"cola", a análise química determinouuma concentração de ácido fosfóricoigual a 0,245 g/L. A concentração deácido fosfórico em mol/L, nesserefrigerante, é igual a:

a) 2,5x10 –3 b) 5,0x10 –3 c) 2,5x10 –2

d) 5,0x10 –2 e) 2,5x10 –1

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Diluição de soluçõesUma solução pode ser preparada adicionando-se solvente a uma solução inicialmente mais

concentrada. Este processo é denominado diluição. A adição de mais solvente provoca aumento novolume da solução; a quantidade de soluto, porém, permanece constante.

Como:

Podemos ter as seguintes relações entre a solução inicial e a final:

Quantidade inicial de soluto = Quantidade final de soluto

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Exercícios1. (UFPI) A uma amostra de 100 mL de

NaOH de concentração 20 g/L foiadicionada água suficiente paracompletar 500 mL. A concentração, emg/L, dessa nova solução é igual a:

a) 2 b) 3 c) 4 d) 5 e) 8

2. (Unicamp-SP) Um dos grandesproblemas das navegações do séculoXVI referia-se à limitação de águapotável que era possível transportarnuma embarcação. Imagine umasituação de emergência em querestaram apenas 300 litros (L) de águapotável (considere-a completamenteisenta de eletrólitos). A água do marnão é apropriada para o consumodevido à grande concentração deNaCl(25 g/L), porém o soro fisiológico(10 g NaCl/L) é. Se os navegantestivessem conhecimento da

composição do soro fisiológico,poderiam usar a água potável paradiluir água do mar de modo a obtersoro e assim teriam um volume maiorde líquido para beber.

a) Que volume total de soro seria obtidocom a diluição se todos os 300 litros deágua potável fossem usados para estefim?

b) Considerando-se a presença de 50pessoas na embarcação e admitindo-se

uma distribuição equitativa do soro,

quantos gramas de NaC l teriam sidoingeridos por cada pessoa?

c) Uma maneira que os navegadoresusavam para obter água potável adicionalera recolher água de chuva.Considerando-se que a água da chuva éoriginária, em grande parte, da água domar, como se explica que ela possa serusada como água potável?

3. (Fuvest-SP) Se adicionarmos 80 mL deágua a 20 mL de uma solução 0,1molar de hidróxido de potássio,obteremos uma solução deconcentração molar igual a:

a) 0,010 b) 0,020 c) 0,025d) 0,040 e) 0,050.

4. (UERJ) Diluição é uma operação muitoempregada no nosso dia-a-dia,quando, por exemplo, preparamos

um refresco a partir de um sucoconcentrado. Considere 100 mL dedeterminado suco em que aconcentração do soluto seja de0,4 mol/L. O volume de água, em mL,que deverá ser acrescentado para quea concentração do soluto caia para0,04 mol/L, será de:

a) 1 000 b) 900 c) 500.

d) 400

Termoquí mica

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Vamos estudar as trocas de energia, na forma de calor, envolvidas nas reações químicas e nasmudanças de estado físico das substâncias. Esse estudo é denominado termoquímica .

São dois os processos em que há troca de energia na forma de calor: o processo exotérmico eo endotérmico .

Não se conhece nenhuma maneira de determinar o conteúdo de energia térmica ( entalpia = H )de uma substância. Na prática, o que conseguimos medir é a variação da entalpia ( ∆H) de umprocesso. Essa variação corresponde à quantidade de energia liberada ou absorvida durante o

processo, realizado a pressão constante.

O cálculo da variação da entalpia é dado pela expressão genérica:

Nas reações exotérmicas , como ocorre liberação de calor, a entalpia dos produtos (H P) émenor do que a entalpia dos reagentes (H R).

Genericamente, temos:

Logo, a reação pode ser representada por:

Processo exotérmico é aquele que ocorre com liberação de calor.

Processo endotérmico é aquele que ocorre com absorção de calor.

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Nas reações endotérmicas , como ocorre absorção de calor, a entalpia dos produtos (H P) émaior do que a entalpia dos reagentes (H R).

Genericamente, temos:

Logo, a reação pode ser representada por:

Entalpia PadrãoA variação de entalpia de uma reação depende da temperatura, da pressão, do estado físico,

do número de mol e da variedade alotrópica das substâncias envolvidas. Por esse motivo foi criado

um referencial para fazermos comparações: a entalpia padrão. Dessa maneira, as entalpias serãosempre avaliadas em relação a uma mesma condição (condição padrão ou estado padrão).

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Por convenção foi estabelecido que:

As substâncias simples H2(g), O2(g), Fe(s), Hg(l), Cl2(g), no estado padrão (25 ºC a 1atm),apresentam entalpia H ° = 0.

Os gráficos a seguir nos mostram as diferenças de entalpia encontradas em algumasvariedades alotrópicas.

Equação termoquímicaA entalpia de um elemento ou de uma substância varia de acordo com o estado físico, a

pressão, a temperatura e a variedade alotrópica do elemento. Logo, numa equação termoquímica,devemos indicar:

• a variação de entalpia ( H);• os estados físicos de todos os participantes e, também, as variedades alotrópicas, caso existam;

• a temperatura e a pressão nas quais a reação ocorreu;

• o núm ero de mol dos elementos participantes.

Veja dois exemplos e suas respectivas interpretações:

1º exemplo:

O estado padrão de uma substância corresponde à sua forma mais estável, a 1atm, a 25°C. A entalpia padrão de uma substância é indicada por H°.

Toda substância simples, no estado padrão e na sua forma alotrópica mais estável (maiscomum), tem entalpia (H) igual a zero.

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A interpretação dessa equação termoquímica é dada por: a 25 ºC e 1 atm, 1 mol de carbonografite (Cgraf ) reage com 1 mol de gás oxigênio (O2), produzindo 1 mol de gás carbônico (CO2) eliberando 394 kJ.

Normalmente, não são indicadas a pressão e a temperatura em que a reação se realizou, poisse admite que ela ocorreu no estado padrão, ou seja, à pressão constante de 1 atm e a 25 ºC.

2º exemplo:

A interpretação dessa equação é: a 25 ºC e 1 atm, 1 mol de gás amônia (NH 3) se decompõe,originando 1/2 mol de gás nitrogênio (N2) e 3/2 mol de gás hidrogênio (H2) e absorvendo 46,1 kJ.

A quantidade de energia liberada ou consumida é proporcional à quantidade dassubstânciasenvolvidas.

Na queima de 1 mol de C3H8, por exemplo, são liberados 2046 kJ:

Portanto, se efetuarmos a combustão de 10 mol de C 3H8, ocorrerá a liberação de20460 kJ(10 · 2046 kJ).

Exercícios

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Entalpia de formaçãoSão denominadas reações de formação aquelas em que ocorre a formação (síntese) de 1 mol

de uma substância a partir de substâncias simples, no estado padrão.

A variação de entalpia ( H) nessas reações pode receber os seguintes nomes: entalpia deformação , calor de formação , H de formação ou entalpia padrão de formação .

Para estudarmos a entalpia dessas reações, convém lembrar que a 25 ºC e 1 atm:

Agora, vamos representar as equações termoquímicas que caracterizam a formação dealgumas substâncias bastante comuns, indicando os valores dos H determinadosexperimentalmente:

• Água líquida — H2O(l)

• Ácido sulfúrico líquido — H2SO4(l)

Entalpia de formação é o calor liberado ou absorvido na formação de 1 mol de umasubstância a partir de substâncias simples, no estado padrão, com H = 0.

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Conhecendo a equação de formação de uma substância e o valor do H dessa reação,podemos estabelecer um novo conceito. Para isso vamos analisar a formação do gás carbônico[CO2(g)]:

Como já sabemos que tanto o Cgraf como o O2(g) apresentam no estado padrão H0 = 0,podemos representar a reação de acordo com o gráfico abaixo.

Como a entalpia de formação do CO2(g) é –394 kJ/mol, a análise do gráfico permite concluir queesse valor corresponde à entalpia do CO 2:

Generalizando, temos:

1. O resultado negativo não significa que o CO2(g) tem “energia negativa”, mas sim que seu conteúdo energético (entalpia) é menor do que as entalpias do C graf e do O2(g), as quais, por convenção, são iguais azero.

2. Qualquer outra reação em que ocorra a formação de CO 2(g), de modo diferente do que foiapresentado, não indica a entalpia de formação do CO 2(g). Veja, por exemplo:

Note que o ΔH (395,9 kJ/mol) desta reação é diferente do ΔH de formação (394 kJ/mol).

Os valores das entalpias de formação normalmente são apresentados em tabelas:

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Esse tipo de tabela é muito útil, pois permite calcular a entalpia de muitas outras substâncias,

assim como o ΔH de um grande número de reações. Para efetuarmos corretamente esses cálculos,devemos lembrar que:

a) ΔH de formação = H da substância

b) ΔH = HP – HR

Vamos ver um exemplo de cálculo da entalpia de uma substância, ou seja, da sua entalpia deformação, a partir de uma equação termoquímica.

A equação de decomposição do mármore pode ser representada por:

Na tabela, encontramos as entalpias:

HCaO(s)= –635,5 kJ/mol

HCO2(g)= –394 kJ/mol

No entanto, não encontramos a entalpia de HCaCO 3(s), que pode ser determinada da seguintemaneira:

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Entalpia de combustãoSão classificadas como reações de combustão aquelas em que uma substância, denominada

combustível, reage com o gás oxigênio (O2), denominado comburente. Por serem sempreexotérmicas, as reações de combustão apresentam ΔH < 0. Veja alguns exemplos:

• Combustão completa do gás hidrogênio (H2)

• Combustão completa do gás butano (C 4H10)

Quando os combustíveis são formados por carbono, hidrogênio e oxigênio, os produtos dasreações (combustões completas) serão sempre CO 2(g)e H2O(l).

A variação de entalpia na combustão completa pode ser denominada entalpia de combustão ,H de combustão , calor de combustão ou entalpia padrão de combustão .

Vejamos um exemplo:

Combustão completa do álcool etílico (C2H6O):

Entalpia de combustão é a energia liberada na combustão completa de 1 mol de umasubstância no estado padrão.

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Pela equação, podemos concluir que na combustão completa de 1 mol de C 2H6O(l) ocorre aliberação de 1368 kJ:

Exercício Resolvido(Fuvest-SP) Considere a reação de fotossíntese e a reação de combustão da glicose representadas a seguir:

Sabendo que a energia envolvida na combustão de um mol de glicose é 2,8 · 10 6 J, ao sintetizar meio molde glicose, a planta irá liberar ou absorver energia? Determine o calor envolvido nessa reação.

Solução: A reação de combustão de um mol de glicose pode ser representada por:

Já a sua síntese (reação inversa) pode ser representada por:

Podemos perceber que, para sintetizar 1 mol de C 6H12 O6, a planta absorve 2,8 · 10 6 J. Assim, temos:

entalpia de combustão do C2H

6O

(l)=

–1 368 kJ/mol

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Exercícios

LEI DE HESSPara irmos do acampamento A ao acampamento B , a distância a ser percorrida depende do

caminho escolhido, mas a diferença de altitude depende, exclusivamente, das altitudes dos doisacampamentos, ou seja, dos estados inicial e final. Da mesma maneira, a variação de entalpia ( H)

numa dada reação só depende dos estados inicial e final e independe dos estados intermediários.

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A entalpia de muitas reações químicas não pode ser determinada experimentalmente emlaboratórios. Não é possível, por exemplo, determinar a entalpia de formação do álcool comum(etanol ou álcool etílico — C2H6O), pois não conseguimos sintetizá-lo a partir da combinação entre

carbono, hidrogênio e oxigênio. Assim, a entalpia desse tipo de reação pode ser calculada a partir daentalpia de outras reações, utilizando-se uma lei estabelecida pelo químico suíço G. H. Hess, em1840:

Um exemplo simples da aplicação da lei de Hess consiste na passagem de 1 mol de H 2O(l) para

o estado gasoso nas condições do estado padrão. Isso pode ser feito em uma única etapa:

Poderíamos também obter H 2O(g)em duas etapas:

a) decomposição de 1 mol de H2O(l): b) formação de 1 mol de H2O(g):

Como a reação global corresponde à soma dessas duas reações, o H da reação globaltambémcorresponde à soma dos H das reações envolvidas:

A lei de Hess permite concluir que o valor do H do processo direto é a soma de todos os Hintermediários.

Esse mesmo processo pode ser representado das seguintes

maneiras:

Lei de Hess: para uma dada reação, a variação de entalpia é sempre amesma, esteja essa reação ocorrendo em uma ou em várias etapas.

H = H1 + H2 + .....................

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1. Quando uma equação termoquímica é multiplicada por um determinado valor, seu ΔH tambémserá multiplicado pelo mesmo valor.

2. Quando uma equação termoquímica for invertida, o sinal de seu ΔH também será invertido.

Exercício Resolvido(Fuvest-SP) De acordo com os dados:

Qual é o calor em kcal envolvido na vaporização de 120 g de Cgraf ?(massa molar do C = 12 g mol –1)

Solução:A equação que representa a entalpia de vaporização do C graf é:

Para determinarmos o ΔH da reação devemos:

a) manter a equação I; b) inverter a equação II.

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Exercícios

Eletroquí mica Eletroquímica é o estudo das reações químicas que produzem corrente elétrica ou

sãoproduzidas pela corrente elétrica.

Na formação de uma ligação iônica, um dos átomos cede definitivamenteelétrons para ooutro.

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Por exemplo:

Dizemos, então, que o sódio sofreu oxidação(perda de elétrons) e o cloro sofreuredução(ganhode elétrons). Evidentemente, os fenômenos de oxidação e redução são sempresimultâneose constituema chamada reação de oxi-redução ou redox. São exatamente essas trocas deelétrons que explicamos fenômenos da Eletroquímica.

Assim, dizemos, resumidamente, que:

No exemplo dado (Na+

+Cl- → NaCl), a oxidação do sódio foi provocada pelo cloro, por isso chamamos o cloro de agente

oxidante ou simplesmente oxidante. A redução do cloro foicausada pelo sódio, que é denominadoagente redutor ou simplesmente redutor.

Número de oxidação (Nox)O número de oxidação nos ajuda a entender como os elétrons estão distribuídos entre os

átomos que participam de um composto iônico ou de uma molécula.

Nos compostos iônicos, o Nox corresponde à própria carga do íon. Essa carga equivale aonúmero de elétrons perdidos ou recebidos na formação do composto.

Nos compostos moleculares, não existe transferência definitiva de elétrons. Assim,o Noxcorresponde à carga elétrica que o átomo iria adquirir se a ligação fosse rompida.

Oxidação é a perda de elétrons.

Redução é o ganho de elétrons.

Reação de oxi-redução é quando há transferência de elétrons.

Oxidante é o elemento ou substância que provoca oxidações (ele próprio irá reduzir-se).

Redutor é o elemento ou substância que provoca reduções (ele próprio irá oxidar-se).

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Números de oxidação usuaisa. o número de oxidação de um elemento ou substância simples é zero;b. nos compostos, temos os seguintes valores usuais:

• o número de oxidação do hidrogênio é sempre +1 (exceto nos hidretos metálicos, como

NaH,CaH2, etc., nos quais é -1);

• o número de oxidação do oxigênio é sempre -2 (exceto nos peróxidos, como H2O2,Na2O2,etc., nos quais é -1);

• o número de oxidação dos elementos das colunas A da classificação periódica dos elementos

pode ser deduzido do próprio número da coluna, de acordo com o esquema a seguir:

É fácil calcular o número de oxidação de um elemento que aparece numa substância,

lembrando que a soma dos números de oxidação de todos os átomos, numa molécula, é zero.

Vamos, por exemplo, calcular o número de oxidação do fósforo, na substância H 3PO4. Lembre-

se de que o Nox do hidrogênio é +1 e o Nox do oxigênio é-2. Chamando de x o Nox do fósforo econsiderando o número de átomos de cada elemento, teremos a seguinte equação algébrica:

Para calcular o número de oxidação de um elemento formador de um íon composto, devemoslembrar que a soma dos números de oxidação de todos os átomos, num íon composto, é igual àprópria carga elétrica do íon. Por exemplo:

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Exercícios1. O que é oxidação?

2. O que é redução?3. O que é agente oxidante?

4. O que é agente redutor?

5. Quais são os números de oxidação do cloronas substâncias Cl2, NaCl, KClO e HClO4?

6. (Ufac) O número de oxidação do átomo denitrogênionos compostos: N 2O5; NO; HNO3 eNaNO2 é, respectivamente:

7. (Cesgranrio-RJ) Identifique, entre as opções

abaixo, a fórmulado composto no qual o fósforoestá no maior estadovde oxidação.

a) H3PO3 b) H2PO3 c) H3PO2 d) H4P2O5 e) HPO3

8. (Unifor-CE) O átomo de cromo apresenta númerodeoxidação +3 em qual espécie?

a) Cr2O3 b) CrO c) Crd) CrO42

- e) Cr2O72-

9. O enxofre participa da constituição deváriassubstâncias e íons, tais como: S8, H2S,SO2,H2SO3, SO3, H2SO4, SO42 –, Na2S2O3 eAl2(SO4)3.Determine o Nox do enxofre em cadauma dessasespécies químicas.

Variação do nox nas reações de óxi-reduçãoTomando como exemplo a reação entre o cobre e a solução aquosa de nitrato de prata e

associando-o ao conceito de Nox, temos:

A semi-reação em que ocorre perda de elétrons é denominada reação de oxidação . A semi-reação em que ocorre ganho de elétrons é denominada reação de redução .

Neste exemplo, o cobre ( Cu ) sofre oxidação e é denominado agente redutor , pois, ao cederelétrons aos íons prata (Ag +), provoca sua redução. Os íons prata (Ag+) sofrem redução e agem comoagente oxidante , pois, ao receberemelétrons do cobre (Cu), provocam sua oxidação.

Para esta reação, temos:

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Exercícios1. (Fuvest-SP) Na reação: H2S + I2 →S + 2

HI as variações dos números deoxidação do enxofre e do iodo são,respectivamente:

a) +2 para zero e zero para +1.

b) zero para +2 e +1 para zero.

c) zero para –2 e –1 para zero.

d) zero para –1 e –1 para zero.

e) –2 para zero e zero para –1.

2. (UFRS) Por efeito de descargaselétricas, o ozônio pode ser formado,na atmosfera, a partir da sequência de

reações representadas a seguir:

Considerando as reações no sentidodireto, pode-seafirmar que ocorreoxidação do nitrogênio:a) apenas em I.

b) apenas em II.

c) apenas em I e II.

d) apenas em I e III.

e) em I, II e III.

Balanceamento de reações redoxComo nas reações de óxido-redução ocorre transferência de elétrons, para balanceá-las

devemos igualar o número de elétrons perdidos e recebidos . Para isso, devemos inicialmentedeterminar o número de elétrons perdidos ou recebidos para cada espécie química, que correspondeà variação do Nox (∆Nox).

A seguir devemos igualar o número de elétrons:

Esses números de átomos correspondem aos coeficientes dessas espécies; a partir delesdeterminamos os coeficientes das outras espécies, obtendo a equação balanceada:

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Exercícios1. (UFV-MG) No processo de obtenção do

aço, ocorre a reação representada por:Fe2O3 + CO→ CO2 + Fe

I - Qual elemento sofre redução?

II - Qual elemento sofre oxidação?

III - Qual substância é o agente redutor?

IV - Qual substância é o agente oxidante?

V - Acerte os coeficientes da equação.

2. (UC-GO) Dada a reação:

MnO2+ HCl→ MnCl2 + H2O + Cl2

Após o balanceamento, qual será o

coeficiente do agente oxidante?3. Dada a equação responda:

MnO –4 + H+ + C2O42→ Mn2+ + CO2 + H2O

I — Qual elemento se oxida?

II— Qual elemento se reduz?

III— Qual o agente oxidante?

IV— Qual o agente redutor?

V — Determine os menores coeficientesinteiros para a reação devidamentebalanceada.

Equilí brio Quí mico Muitas reações ocorrem completamente, ou seja, até que pelo menos um dos reagentes seja

totalmente consumido. Um exemplo desse tipo de reação é a que acontece quando queimamos umpalito de fósforo.

Existem sistemas, no entanto, em que as reações direta e inversa ocorrem simultaneamente.Esses sistemas são denominados reversíveis e representados por .

Essa situação acontece tanto em processos químicos como em processos físicos. Um exemplode processo reversível é o que ocorre com a água líquida contida num frasco fechado. Nesse sistema,temos moléculas de água passando continuamente doestado líquido para o de vapor e do de vaporpara o líquido.

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Quando a velocidade de vaporização (vd) se iguala à de condensação (v i), dizemos que osistema atingiu o equilíbrio. Graficamente, podemos representar esse e outros equilíbrios por:

Uma consequência importante do fato de as duas velocidades serem iguais na situação deequilíbrio é que as quantidades dos participantes são constantes, porém não obrigatoriamente iguais.

Nas reações químicas reversíveis, a velocidade inicial (t = 0) da reação direta é máxima, pois aconcentração em mol/L do reagente também é máxima. Com o decorrer do tempo, a velocidade da

reação direta diminui ao passo que a velocidade da inversa aumenta. Ao atingir o equilíbrio, essasvelocidades se igualam.

Para um equilíbrio homogêneo genérico representado por:

a expressão da constante de equilíbrio (K c) é dada por:

Em equilíbrios heterogêneos em que existam participantes sólidos , eles não devem serrepresentados na expressão da constante de equilíbrio (Kc), pois suas concentrações são sempreconstantes. Logo, nos equilíbrios a seguir, temos:

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Kc> 1 a concentração dos “produtos” (indicados no numerador) é maior que a dos “reagentes”(indicados no denominador), informação que nos permite observar que a reação diretaprevalece sobre a inversa.

Kc< 1 a concentração dos “reagentes”(denominador) é maior que a dos“produtos”(numerador), o que nos indica que a reação inversa prevalecesobre a direta.

O quociente de equilíbrio (Q c) é a relação entre as concentrações emmol/L dos participantes em qualquer situação, mesmo que o equilíbrio ainda nãoesteja estabelecido. É expresso da mesma maneira que a constante de equilíbrio (K c).

Se estabelecermos uma relação entre Q ce Kc, podemos ter:

Vamos considerar o equilíbrio a seguir, a 100 ºC e o valor da sua constante igual a 0,2:

Considerando três experimentos realizados à temperatura de 100 ºC, temos:

Analisando os experimentos, vamos calcular o quociente de equilíbrio e relacionar seus valorescom Kc.

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Podemos então concluir que:

• no experimento II, o sistema está em equilíbrio (Kc= Q c);

• no experimento I, o sistema não está em equilíbrio; para atingi-lo, o valor de Q c= 2deve igualar-seao do Kc; isso ocorrerá com a diminuição da [NO2] e o aumento da [N2O4];

• no experimento III, o sistema também não está em equilíbrio; para este ser atingido, o valor de Q c=0,1 deve igualar-se ao do Kc= 0,2; isso ocorrerá com o aumento da[NO2] e a diminuição da [N2O4].

Até agora, a expressão do equilíbrio foi dada em termos de concentração em mol/L(K c). Noentanto, em equilíbrios nos quais pelo menos um dos participantes é um gás , a constante deequilíbrio pode ser expressa em termos de pressões parciais dos gases envolvidos e, nesse caso, serárepresentada por K p.

Assim, as expressões de Kce Kppara os equilíbrios a seguir são dadas por:

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Exercício Resolvido

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Exercícios

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BANCO DE QUESTÕES

LISTA DE EXERCÍCIOS - SOLUÇÕES

COEFICIENTE DE SOLUBILIDADE

1- Sabendo que a solubilidade de um sal a 100°C é 39 g/100 g de H2O, calcule a massa de águanecessária para dissolver 780 g deste sal a 100° C.

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2- Sabendo que a solubilidade do brometo de potássio, KBr, a 60°C é 85,5 g/100 g de H2O, calculea massa de água necessária para dissolver 780 g de KBr 60° C.

3- O coeficiente de solubilidade de um sal é de 60 g por 100 g de água a 80º C. Qual a massadesse sal, nessa temperatura, para saturar 80g de H 2O?

CONCENTRAÇÃO COMUM

4- Evapora-se totalmente o solvente de 250 mL de uma solução aquosa de MgCl 2 deconcentração 8,0 g/L. Quantos gramas de MgCl2 são obtidos?

5- Uma solução foi preparada adicionando – se 40 g de NaOH em água suficiente para produzir400 mL de solução. Calcule a concentração da solução em g/L.

6- O ser humano adulto possui, em média, 5 litros de sangue com cloreto de sódio ( NaCl ) dissolvidona concentração de 5,8 g/L. Qual é a massa total de cloreto de sódio ( NaCl ) no sangue de umapessoa adulta?

7 - Qual a concentração, em g/L, de uma solução resultante da dissolução de 50g de NaCl para umvolume final de 200mL?

8 - Qual o volume final que deve ter uma solução para que tenha concentração igual a 10g/L a partirde 25g de soluto?

MOLARIDADE

9 - Nosso suco gástrico é uma solução aquosa de HCl( ácido clorídrico ), com massa de 0,365 g paracada 1 litro. Com base nessa informação, determine a concentração molar (molaridade, mol/L ) doácido clorídrico no suco gástrico.( Dado: massa molar do HCl = 36,5 g/mol).

10- Considere uma xícara com 200 mL de leite, ao qual se acrescentaram 6,84 g de açúcar comum.Qual será a concentração molar (molaridade), expressa em mols/ L, da solução formada?( Dado: massa molar do açúcar comum (C12H22O11) = 342 g/mol.)

11- Em um balão volumétrico de 400 mL, são colocados 18 g de KBr e água suficiente para atingir amarca do gargalo (ou seja, completar 400 mL de solução). Qual é a concentração molar (quantidadede matéria por volume) dessa solução? (Dado: massa molar KBr=119g)

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12 - Qual a molaridade de uma solução que contém 160 g de ácido sulfúrico (H2SO4) em 620 cm3 desolução? Dados: H=1; S=32; O=16

a) 1,6 mol/L.b) 4,5 mol/L.c) 2,6 mol/L.d) 5,5 mol/L.e) 3,6 mol/L.

13 - Qual é o volume final de uma solução 0,05 mol/litro de sulfato de alumínio Al2(SO4)3 que contém3,42 g deste sal? Dados: Al=27; S=32; O=16.

a) 100 mL.b) 250 mL.c) 150 mL.d) 300 mL.e) 200 mL.

14 - A clorexidina, substância antimicrobiana encontrada na Amazônia e utilizada no Brasilprincipalmente na forma de solução aquosa para bochechos, pode vir a ser usada em cremes dentaispara o tratamento de gengivite (infecção das gengivas), sangramento gengival e controle de placadentária. O fluoreto de sódio é um dos componentes dos cremes dentais, pois inibe a

desmineralização dos dentes, tornando-os menos sensíveis às cáries. Um determinado dentistarecomendou a um paciente quefizesse bochechamento diário com uma solução 0,21g/L de fluoreto de sódio (NaF). A soluçãosugerida apresenta uma concentração, em mol/L, de, aproximadamente: Dados: Na=23; F=19.

a) 0,0005b) 0,5c) 0,04d) 0,050e) 0,005

15 - Qual é o volume final de uma solução 0,05 mol/litro de sulfato de alumínio Al2(SO4)3 que contém3,42 g deste sal? Dados: Al=27; S=32; O=16

a) 100 mL.b) 250 mL.c) 150 mL.d) 300 mL.e) 200 mL.

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16 - Calcule a concentração mol/litro de uma solução aquosa que contém 19,6 g de ácido sulfúricopor litro de solução.


17 - A concentração é uma característica importante das soluções e um dado necessário para seu usono laboratório, na indústria e no cotidiano. O hidróxido de sódio (NaOH), também conhecido comosoda cáustica, é um hidróxido cáustico usado na indústria (principalmente como uma base química)na fabricação de papel, tecidose detergentes. Apresenta-se ocasionalmente como uso doméstico para a desobstrução deencanamentos e sumidouros pois é altamente corrosivo, podendo produzir queimaduras, cicatrizes, ecegueira devido a sua elevada reatividade. Abaixo, estão desenhados recipientes com os respectivosvolumes de solução e massas de hidróxido de sódio (NaOH).

A solução cuja concentração molar é 2,0 mol/L está contida no recipiente: Dados: Na=23; H=1; O=16.

a) Ib) IIc) IIId) IV

18 - Uma cozinheira bem informada sabe que a água contendo sal de cozinha dissolvido ferve a umatemperatura mais elevada que a água pura e que isso pode ser vantajoso em certas preparações. Essacozinheira coloca 117 g de NaCl em uma panela grande. Assinale a alternativa que indicacorretamente o volume necessário de água para a cozinheira preparar uma solução 0,25 mol/L deNaCl. Dados: Na=23; Cl=35,5

a) 0,125 L.b) 468,0 L.c) 29,30 L.

d) 8,000 L.e) 2,000 L.

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19 - A concentração molar da glicose (C6H12O6) numa solução aquosa que contém 9 g de soluto em500 mL de solução é igual a: Dados: C=12; H=1; O=16

a) 0,01.b) 0,18.c) 1,80.d) 0,10.e) 1,00.

20 - Em um balão volumétrico de 500 mL foram colocados 9,6 g de MgCl2, sendo o volumecompletado com H2O destilada. Sabendo que o MgCl2 foi totalmente dissolvido, assinale aconcentração aproximada nessa solução: Dados: Mg=24; Cl=35,5


21 - Um técnico necessita preparar uma solução aquosa de hipoclorito de sódio, NaClO, 0,5M, para obranqueamento de um tecido de algodão. No laboratório foram encontrados apenas 10g do soluto,

portanto o volume, em litros, de solução obtida com a molaridade desejada é de, aproximadamente,Dado: Massa molar:NaClO =74,5 g/mol

a) 0,27.b) 0,50.c) 2,70.d) 3,70e) 5,00.

22 - Adicionando 5 g de açúcar em 700 mL de água, determine:(Dado: (C12H22O11) = 342 g/mol.)

a) concentração comum (em g/L).

b) concentração em quantidade de matéria (em mol/L)

23 - Uma solução de sal (NaCl) em água tem concentração de 0,2 mols/L. Qual o volume da solução

quando temos a massa de 116g do sal? (Dados: massa molar NaCl=58,5g)

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24 - Em termos de condutibilidade elétrica, qual a diferença entre uma solução de sal (NaCl) e umasolução de açúcar (sacarose C12H22O11) ?

25 - Qual o requisito básico para haver uma solução condutora de corrente elétrica?

26 - Uma mistura de óleo + água pode ser considerada uma solução? Explique.

27- Qual a influência da temperatura na dissolução de um material em água?

28 - Analisando o gráfico que mostra as curva de solubilidade responda:

a) Na temperatura de 40ºC, qual a solubilidade do KNO3?

b) Na temperatura de 50ºC, qual a solubilidade do KNO3?

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QUÍMICA– 2º ANO DO ENSINO MÉDIO TÉCNICO - 2013 Página 0

Termoquímica - Exercícios conceituais

1. As entalpias molares do CH4(g), H2O(l) e CO2(g) valem, respectivamente: – 18kcal/mol, – 68 kcal/mol e –94 kcal/mol, calcular o calor de combustão dometano.

a) – 212 kcalb) – 180 kcalc) 180 kcald) 212 kcale) nda

2. A gasolina, que pode ser representada pela fórmula do octano, tem massaespecifica 704 g/L. Estimar a variação da entalpia quando se queima 28,5 litros degasolina, partindo das energias de ligação:0 = 0 (117 kcal); C = 0 (173 kcal); 0 –H (111 kcal); C –C (83 kcal); C –H (99 kcal).

a) 165000 kcalb) –165000 kcalc) –423000 kcald) 423000 kcale) –211000 kcal

3. São processos endotérmico e exotérmico, respectivamente:

a) fusão e ebuliçãob) solidificação e liquefaçãoc) condensação e sublimação;d) sublimação e fusãoe) vaporização e solidificação

4. A equação: H2(g) + 1/2O2(g) H2O(l)ΔH = – 68 kcal, representa:I - calor de formação da água liquidaII - calor de combustão do hidrogênio gasosoIII - calor de combustão do oxigênio gasosoIV - calor de decomposição do hidrogênio gasoso

São corretas as afirmações:

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a) I e IIb) I e IIIc) II e III

d) II e IV.e) III e IV

5. Queimando-se 20,0 g de carvão, obteve-se um desprendimento de 140 kcal.Qual o teor (porcentagem de pureza) de carbono nesse carvão, sabendo-se queo calor de combustão do carbono a -96 kcal?

a) 90%b) 95%c) 87,5%d) 82,5%e) 80%

6. As entalpias molares do gás carbônico, água liquida, etanol e metanol valem,respectivamente, – 393 kJ/mol, – 242 kJ/mol, – 259 kJ/mol e – 283 kJ/mol. Qual arazão entre as entalpias de combustão do etanol e metanol?

a) 1,50b) 1,87c) 1,96d) 2,01e) 2,12

Exercícios avançados

1. Determine o calor de formação do H 2SO4, sabendo que:S + O2 SO2 H = – 71 kcalSO2 + ½ O2 SO3 H = – 23 kcal

SO3 + H2O H2SO4 H = – 31 kcalH2 + ½ O2 H2O H = – 68 kcal

2. Um industrial descobriu um processo de obtenção de uma substância F apartir de uma substância A. Para verificar se sua produção é rentável, ele desejasaber quantas kcal/mol de A irá gastar nesse processo. Com base nas seguintesequações termoquímicas, calcule a energia gasta no processo:A + B C + D H = 65 kcalE + B C H = 25 kcal

E + D F H = – 10 kcal

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3. Quanto vale o calor da reação:SO2 + NO2 SO3 + NO?

Sabe-se que:½ N2 + O2 NO2 H = + 8091 cal½ N2 + ½ O2 NO H = + 21600 calS +3/ 2 O2 SO3 H = – 94450 calS + O2 SO2 H = – 70960 cal

4. Calcule o H para a combustão completa de 156 g de benzeno (C 6H6),sabendo que os calores de formação são:

H da água = – 68320 cal/mol

H do gás carbônico = – 94050 cal/molH do benzeno = +11729 cal/mol

5. Dadas as reações:

C2H5OH + 3 O2 2 CO2 + 3 H2O H= – 327,6 kcalCH3CHO +5/ 2 O2 2 CO2 + 2 H2O H = – 279 kcalQual o H da reação:C2H5OH + ½ O2 CH3CHO + H2O?

6. Calcular o H da reação de combustão de 46 kg de C2H5OH sendo que sãodadas as entalpias de formação do:

CO2 H = – 94,1 kcal/molC2H5OH H = – 66,2 kcal/molH2O H = – 68,3 kcal/mol

7. Calcular o H da reação:

C2H4 + H2O C2H5OHsabendo que:O calor de combustão do C2H5OH é de – 1368 kJ/molO calor de combustão do C2H4 é de – 1410 kJ/mol

8. Calcular o H de uma reação de combustão do etano (C 2H6), sabendo que:

O calor de formação do etano é H = – 20,2 kcal/molO calor de formação do dióxido de carbono é: H= – 94,1 kcal/molO calor de formação da água líquida é H = – 68,3 kcal/mol

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9. Determine o H de formação do metano (CH4), sabendo que:O calor de combustão do carbono grafite é H = –- 94,1 kcal/molO calor de formação da água é H = – 68,3 kcal/mol

O calor de combustão do metano é H = – 218,0 kcal/mol

10. Calcule o H da transformação do óxido de ferro II (FeO) em óxido de ferroIII (Fe2O3), segundo a equação:2 FeO + ½ O2 Fe2O3 Dados o H de formação do:FeO: H = – 64,04 kcal/molFe2O3: H = – 196,5 kcal/mol

11. Calcule o valor do H para o processo:3 C2H2 C6H6 sabendo que os calores de combustão do etino (C 2H2) e do benzeno são:Combustão do etino: H = – 310,0 kcal/molCombustão do benzeno: H = – 799,3 kcal/mol

12. Dados os calores de combustão das seguintes substâncias:C2H4 : H = – 337,3 kcal/molH2 : H = – 68,3 kcal/mol

C2H6 : H = – 372,8 kcal/molCalcule a variação de entalpia na hidrogenação do eteno, segundo a reação:C2H4 + H2 C2H6

13. Calcule o calor de formação do CS2, considerando as equações decombustão do:Carbono grafite: H = – 94,1 kcalS + O2 SO2: H = – 70,2 kcal/molCS2 +3 O2 CO2 + 2 SO2 : H = – 265 kcal

14. Dadas as equações:C + O2 CO2 H = – 94,1 kcal/molH2 + ½ O2 H2O H = – 68,3 kcal/mol2 C + 3 H2 + ½ O2 C2H5OH H = – 66,2 kcal/molCalcule a quantidade de calor desenvolvida na combustão completa de 46 kg deálcool etílico (C2H5OH).

15. O calor de combustão do eteno (C 2H4) é H= –337,2 kcal/mol. Que massa,em gramas, de eteno devemos queimar para obtermos 1753,44 kcal?

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16. Dados os valores de H de:combustão do carbono: H = – 94,1 kcal

combustão do hidrogênio: H = – 68,3 kcalFormação do C2H2: H = 54,2 kcalCalcular a quantidade de calor liberada na combustão completa de 104 g deacetileno (C2H2)

17. O calor de combustão do metano (CH4) é H = –212,8 kcal. Que massa, emgramas, de metano devemos queimar para obtermos 18726,4 kcal?

18. Com as seguintes energias de ligação em kcal/mol:

C = C 146C ≡ C 200C – H 100C – F 116H – F 135

Qual é a energia total envolvida no processo?HC ≡ CH + HF FHC = CH2

19. Conhecendo as seguintes energias de ligação no estado gasoso (emkcal/mol), qual é o H da reação:H2 + Cl2 2 HCl

H – H 104Cl – Cl 58H – Cl 103

20. Dadas algumas energias de ligação em kcal.mol-1:C – C 82,6C = C 145,8C ≡ C 199,6C – Cl 81C – F 116F – F 37Cl – Cl 57,9H – F 135H – Cl 103,1

H – C 98,8

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Utilizando as energias médias de dissociação, e considerando que a reação podetomar dois caminhos diferentes, calcule a variação de entalpia para as reações 1

e 2.

(reação 1) FC ≡ CH + HCl H = xFClC=CH2 (reação 2) ClC ≡ CH + HF H = y

21. Com base na tabela abaixo (dados em kcal/mol), determine o H daseguinte equação:3 Cl2 + 2 NH3 6 HCl + N2

H – N – 93H – H – 104C – C – 83H – Cl – 103N – N – 38Cl – Cl – 58N ≡ N – 225

22. Dadas as seguintes energias de ligação, em kJ/mol de ligação:

N ≡ N 950H – H 430N – H 390

Calcule o valor da energia térmica (em kJ por mol de NH3) envolvida noprocesso:N2 + 3 H2 2 NH3

23. Dada a reação:C2H6 1 (C –C) + 6 (C –H) H = 2826 kJ/mol

Sabendo que a energia de ligação do C – H é + 416, calcule a energia envolvidana ligação C –C

24. Calcule a energia envolvida na reação:C4H10 + 13/2 O2 4 CO2 + 5 H2O H = ?Dadas as entalpias em kJ:

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C – H H = 412,5C – C H = 345,3O = O H = 497,8

C = O H = 802,5H – O H = 462,3

EXERCÍCIOS – NÚMERO DE OXIDAÇÃO

1) As espécies químicas amônia (NH3), nitrito (NO2-) e nitrato (NO3-) sãoparâmetros de qualidade de água. Assim sendo, é correto afirmar que osnúmeros de oxidação do nitrogênio , na amônia, no nitrito e no nitrato, sãorespectivamente:

A) +3, +4 e +5

B) –3, +3 e +5

C) –3, –4 e –5

D) –3, +4 e +6

E) +3, +3 e +5

2) (UFPB 2008)

Nos feldspatos alcalinos, os átomos de oxigênio possuem estado de oxidação –2. Assim, é correto afirmar que, no feldspato de fórmula KAlSi 3O8, oselementos K , Al e Si possuem, respectivamente, os seguintes estados deoxidação:

A) +1, +3,+4

B) +2, +3, -3

C) -2, +2, +3

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D) +1, -3, +4

E) +1, +3, +2

3) O nitrogênio pode existir na natureza em vários estados de oxidação. Emsistemas aquáticos, os compostos que predominam e que são importantes paraa qualidade da água apresentam o nitrogênio com números de oxidação –3, 0,+3 ou +5. Assinale a alternativa que apresenta as espécies contendo nitrogêniocom os respectivos números de oxidação, na ordem descrita no texto.a)NH3, N2, NO2 –, NO3 –

b) NO2 –

, NO3 –

, NH3, N2.c) NO3 –, NH3, N2, NO2 – d) NO2 –, NH3, N2, NO3 –.e)NH3, N2, NO3 –, NO2 –.

4)Os números de oxidação dos átomos Sb, Br, Ir, Fe, C e P, nos compostosSb4O10, BrO4 –, IrCl6 –, Na2Fe2O4,CaC2O4 e HPO32 –, serão, respectivamente,a)+5, +7, +5, +3, +3 e +3.b)-5, +5, +5, +3, -3 e +3.c)+5, +7, +5, +2, +3 e +1.d)+7, -5, +5, -4, +2 e -4.e)-5, -7, -5, -3, -3 e -3.

5) A alternativa que apresenta o número de oxidação correto para o cloro, noscompostosNaClO, KClO4, HCl e HClO3 é, respectivamente:a)-1, -3, +1, +2.b)-1, +7, -1, +5.c)+1, +3, -1, +2.d)+1, +7, -1, +5.e)+1, +3, -1, -2.

6) Os estados de oxidação dos átomos de platina , iodo, fósforo e carbono nasespécies químicasPtCl2-6 , NaIO4 e Cn e grafite são, respectivamente: a)−2 +7 0 b)+2 +6 0c)−2 +7 −4

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d)+4 +7 +5e)+4 +7 0

7)O número de oxidação do cloro, nas substâncias formuladas abaixo é,respectivamenteNaClO3 , NaCl , NaClO , Cl2

a)+1 , +7 , –1 e –1.b)+5 , –1 , +1 e zero.c)+5 , +7 , zero e -2.d)+7 , +1 , –1 e zero.e)+4 , –1 , zero e zero.

8) O número de oxidação (Nox) de um elemento quantifica seu estado deoxidação. Qual é o Nox do Cr no ânion Cr2O7 2- ?a) +3b) +5c) +6d) +7

9) Das fórmulas químicas abaixo, assinale a que apresenta o maior estado deoxidação para o iodo:a) KIO3;b) I2;c) HI;d) KIO2;e) Ca(IO2)2

EXERCÍCIOS

EQUILÍBRIO QUÍMICO

1- Escreva a equação de equilíbrio para as seguintes reações:

a) N2 + H2 NH3

b) Combustão do propano

c) HNO2 H+ + NO2-

d) NH4OH NH4+ + OH-

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2) Na alta atmosfera ou em laboratório, sob ação de radiações

eletromagnéticas, o ozônio é formado por meio da reação endotérmica:

3 O2 2 O3 a) O aumento da temperatura favorece ou dificulta a formação do ozônio?

b) E o aumento da pressão?

3) Num recipiente fechado é realizada a seguinte reação a temperatura

constante:

SO2 + ½ O

2 SO

3

a) Sendo V1 a velocidade da reação direta e V2 a velocidade da reação

inversa, qual a reação V1/V2 no equilíbrio?

b) Se o sistema for comprimido mecanicamente, ocasionando um aumento

da pressão, o que acontecerá com o número total de moléculas?

4) No equilíbrio 2 NO + Cl2 2 NOCl, o aumento da concentração de NO

provocará:

a) menor produção de NOCl

b) aumento da concentração de Cl 2

c) deslocamento do equilíbrio para a esquerda

d) alteração da constante K eq

e) formação de maior número de moléculas NOCl

5) O equilíbrio

2 CO(g) + O2(g) 2 CO2(g) + calor poderá ser deslocado para a direita

efetuando-se:

a) o processo com catalisador apropriado.

b) uma diminuição da pressão.

c) um aumento da concentração de CO 2.

d) um aquecimento do sistema.

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e) um aumento da concentração de O 2.

6) Para a dissociação do trióxido de enxofre 2 SO3(g) 2 SO2(g) + O2(g) o

valor de Keq é igual a 5, a uma certa temperatura. Num recipiente de 10 L, aessa mesma temperatura, verifica-se que estão presentes no equilíbrio 40

mols de SO2 e 50 mols de O2. Portanto, o número de mols de SO 3 não-

dissociados é igual a:

a) 4 b) 5 c) 16 d) 20 e) 40

7) Um mol de H2 e 1 mol de Br

2 são colocados em um recipiente de 10 L de

capacidade a 575°C. Atingindo-se o equilíbrio, a análise do sistema mostrou

que 0,20 mol de HBr estão presentes. Calcule o valoe de Keq, a 575ºC, para a

reação:

H2(g) + Br2(g) 2 HBr(g

8) Na reação de esterificação:

H3CCOOH + C2H5OH H2O + H3CCOO-C2H5

verifica-se que, a 25ºC, as concentrações das substâncias em equilíbrio são:

[H3CCOOH] = 0,33 mol/L

[H2O] = 0,66 mol/L

[C2H5OH] = 0,33 mol/L

[H3CCOO-C2H5] = 0,66 mol/L

A constante de equilíbrio (Keq), a 25ºC, vale:

a) 5 b) 4 c) 0,66d) 0,33 e) 0,11

9) A respeito da atividade catalítica do ferro na reação

FeN2 + 3 H2 2 NH3 pode-se afirmar que ele:

a) altera o valor da constante de equilíbrio da reação.

b) altera as concentrações de N 2, H2 e NH3 no equilíbrio.

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c) não altera o tempo necessário para ser estabelecido o equilíbrio.

d) é consumido ao se processar a reação.

e) abaixa a energia de ativação para a formação do estado intermediário.

10) Para a reação em equilíbrio PCl3(g) + Cl2(g) PCl5(g) diga qual é o

efeito de cada um dos seguintes fatores sobre o equilíbrio inicial:

a) adição de PCl3

b) remoção de Cl2

c) adição de catalisador

d) diminuição do volume do recipiente

11 - Carbonato de sódio sólido é usado como fermento químico porque se

decompõe termicamente, formando gás carbônico, de acordo com a reação

representada pela

equação química:

2NaHCO3(s)→ Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(g)

Escreva a expressão matemática para a constante de equilíbrio expressa em

termos de concentração (Kc).

12- Atualmente, o processo industrial utilizado para a fabricação de H2SO4 é

chamado "processo de contacto". Nesse processo, o enxofre é queimado

originando SO2(g). Este gás, juntamente com O2(g), é introduzido num

conversor catalítico, quando ocorre a reação:

2 SO2(g) + O2(g) 2 SO3(g)

Supondo que o espaço livre do conversor seja de 400 litros e nele estejam

confinados 80 mol SO2, 120mol de O2 e 200mol de SO3 sob dadas condições de

pressão e temperatura, calcule o valor de Kc para a reação acima representada.

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13- A altas temperaturas, N 2 reage com O2 produzindo NO, um poluente

atmosférico:

N2(g) + O2(g) 2NO(g)À temperatura de 2000 kelvins, a constante do equilíbrio acima é igual a

4,0x10-4. Nesta temperatura, se as concentrações de equilíbrio de N 2 e O2

forem, respectivamente, 4,0x10 -3 e 1,0x10-3mol/L, qual será a de NO?

14- A decomposição em fase gasosa, a 250°C, representada pela equação PCl 5(g)

PCl3(g) + Cl

2(g) apresenta uma constante de equilíbrio Kc = 0,04. A respeito

da reação foram levantados os seguintes dados de concentrações molares no

equilíbrio:

[PCl5(g)] = 1,5 mol/L, [Cl2(g)] = 0,3 mol/L

A concentração molar de PCl3(g) no equilíbrio é:

a) 125 mol/L

b) 37,2 mol/L

c) 1,2 mol/L

d) 0,3 mol/L

e) 0,2 mol/L

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