FQCM_1ª lISTA EXERCÍCIOS-11 - FTP da PUC

Curso: Engenharia Elétrica Telecomunicações
Disciplina: Fundamentos de
Química e Ciências dos Materiais
1ª Lista de Exercícios
Prof. Veiga
1. A partir da seguinte lista de elementos – Ar, H, Ga, Br, Ge, K, O, Ca, Al – escolha
aquele que melhor se encaixa em cada descrição; use cada elemento apenas uma
vez:
a) metal alcalino;
b) metal alcalino terroso;
c) gás nobre;
d) halogênio;
e) metalóide
f) não-metal listado no grupo 1 A;
g) metal que forma um íon 3+;
h) não metal que forma um íon 2-;
i) elemento parecido com o alumínio.
2.
Quais são as principais características dos elementos metálicos?
3. Classifique cada um dos elementos em metal, não metal ou metalóide
a) antimônio
b) enxôfre
c) manganês
d) magnésio
e) fósforo
f) silício
4. Considere os metais: potássio, estrôncio, vanádio, platina, lítio, urânio, sódio,
bário, ouro e tungstênio.
Quais são considerados de transição?
5.. Associe o tipo de elemento químico com suas propriedades características
( ) metal
( ) apresenta orbital d ou f incompleto e geralmente mais
de um número de oxidação
( ) não-metal
( ) pouco reativo
( ) metalóide
( ) origina cátion por apresentar baixa energia de
ionização
( ) gás nobre
( ) propriedades intermediárias entre metal e não metal
( ) elemento de transição
( ) origina ânion por apresentar elevada afinidade
eletrônica
6. Complete
Composto
Fórmula
Molecular
Tipo de Ligação
Características
da Ligação
Propriedades
do Composto
Fio de Cobre
Sal Comum
Água
Oxigenada
7.Metalurgia do ferro ( Fe )
a) O que é ferro gusa?
b) Como transformá-lo em aço?
c) O que são aços especiais? Exemplifique.
8. Num alto-forno a produção de ferro gusa envolve, numa das etapas do processo, a
reação
Fe2O3(s)
+
3CO(g)
→
2Fe(l)
+
3CO2(g)
∆
Quantas toneladas de óxido de ferro III (Fe2O3) são necessárias para a obtenção
de 5600Kg de ferro gusa (Fe) ?
Fe=56,00g/mol
O=16,00g/mol
9. Metalurgia – explique o processo usado para a obtenção do metal alumínio (Al) a
partir do minério bauxita.
10. A obtenção do metal alumínio (Al) por eletrólise a partir do minério bauxita envolve a
reação
2 Al2O3 (l )
→
4 Al ( s )
+
3O2 ( g )
Quantos quilogramas (Kg) do metal são obtidos com 0,51 tonelada de óxido de
alumínio (Al2O3)?
Dados: Al= 27,0 g/mol
O= 16,0 g/mol
11.A metalurgia do cobre (Cu) possibilita a sua obtenção a partir do minério
calcocita(Cu2S) por meio de um processo que se realiza em três etapas:
• concentração do minério por flotação
• transformação do Cu2S em Cu metálico
• purificação do cobre por eletrólise
GABARITO
1.
a) K
b) Ca
c) Ar
d) Br
e) Ge
f) H
g) Al
h) O
i) Ga
2. sólidos, bons condutores de calor e eletricidade, brilho metálico, dúteis, maleáveis
e originam cátions por perda de elétrons.
3. metal: manganês (Mn) e magnésio (Mg)
não metal: enxofre (S) e fósforo (P)
metalóide: antimônio (Sb) e silício (Si)
4. metais de transição: vanádio (V), platina (Pt), urânio (U), ouro (Au) e tungstênio (W)
5. e, d, a, c, b.
6..Fio de cobre (Cu): metálica; nuvens de elétrons, vide questão 6.
Sal comum (Na Cl): iônica; força atração eletrostática, sólido, PF e PE elevados,
eletrólitos – origina solução condutora de eletricidade, solúvel em solvente polar ( p.
ex: H2O)
Água oxigenada: covalente, força atração magnética, líquido, PF e PE baixos, solúvel
em solvente polar...
7. a) É o ferro obtido em alto-forno a partir do minério hematita. Ele é altamente
impuro e contém cerca de 4% de carbono ( C ) além de outras impurezas como
silício ( Si ), manganês ( Mn ) e fósforo ( P ).
b) O ferro gusa é transformado em aço por meio da remoção das impurezas ( Si,
Mn e P ) via oxidação na forma de escória e diminuição do teor de C a menos de
2% também por oxidação com oxigênio puro.
c) São aqueles onde além do Fe e C, contêm ainda outros elementos químicos
metálicos como por exemplo o aço inoxidável ( 15% Cr e 8% Ni ).
8. 8 toneladas (ton) de Fe2O3 ( s )
9. Vide teoria
10. 540 Kg de Al ( s)
11. a) Flotação é o processo de separação entre sólidos por diferença de densidade
num certo líquido. Neste caso é realizada misturando o minério com água, sabão,
óleo, ar e forte agitação. A finalidade é concentrar o minério de cobre ( Cu ) que
passa de 1% para ( 20 – 40%)
b) A transformação do Cu2S em Cu metálico se processa via injeção de ar ou
oxigênio puro em temperatura elevada..
Cu2S (s) + O2 (g)
→ 2Cu (s) + SO2 (g)
c) Eletrólise é uma reação química de oxi-redução não espontânea (descarga de
íons) que ocorre por meio de um fornecimento externo de energia (corrente
contínua). O processo de refino se realiza com o Cu impuro sendo usado como
um dos eletrodos e os íons Cu são dele transferidos e depositados no outro
eletrodo de Cu puro.