LISTA DE EXERCÍCIOS - 3ª Série E.M. - Prof. Neif Nagib 01. Estudos investigando o composto diborano, B2H6, como possível combustível para foguetes, mostraram que a combustão desse composto gera o produto HBO2, como indicado pela equação: B2H6 (g) 3 O2 ( ) 2 HBO2 (g) 2 H2O( ) Uma vez que um composto reativo, como o HBO 2, foi produzido e não um composto relativamente inerte, como o B2O3, por exemplo, esses estudos foram suspensos. Calcule a massa de oxigênio líquido necessária para reagir com 40,0 g de diborano. a) 46,4 g. b) 78,2 g. c) 139 g. d) 160 g. e) 225 g. 02. O “cheiro forte” da urina humana deve-se principalmente à amônia, formada pela reação química que ocorre entre ureia, CO(NH2)2 , e água: CO(NH2)2 (aq) + H2O (l) CO2(g) + 2 NH3(g) O volume de amônia, medido nas CATP (Condições Ambiente de Temperatura e Pressão), formado quando 6,0 g de ureia reagem completamente com água é, em litros, Dados: Volume molar nas CATP = 25 L.moℓ-1 a) 0,5. b) 1,0. c) 1,5. d) 2,0. e) 5,0. 03. O sulfeto de hidrogênio (H2S) é um composto corrosivo que pode ser encontrado no gás natural, em alguns tipos de petróleo, que contém elevado teor de enxofre, e é facilmente identificado por meio do seu odor característico de ovo podre. A equação química a seguir, não balanceada, indica uma das possíveis reações do sulfeto de hidrogênio. H2S + Br2 + H2O H2SO4 + HBr A respeito do processo acima, é INCORRETO afirmar que a) o sulfeto de hidrogênio é o agente redutor. b) para cada mol de H2S consumido, ocorre a produção de 196 g de H 2SO4. c) a soma dos menores coeficientes inteiros do balanceamento da equação é 18. d) o bromo (Br2) sofre redução. e) o número de oxidação do enxofre no ácido sulfúrico é +6. 04. O gás propano é um dos integrantes do GLP (gás liquefeito de petróleo) e, desta forma, é um gás altamente inflamável. Abaixo está representada a equação química não balanceada de combustão completa do gás propano. C3H8(g) O2(g) CO2(g) H2O(v) Na tabela, são fornecidos os valores das energias de ligação, todos nas mesmas condições de pressão e temperatura da combustão. Ligação C–H O=O C=O C–C O–H Energia de Ligação (kJ.mol-1) 413 498 744 348 462 Assim, a variação de entalpia da reação de combustão de um mol de gás propano será igual a a) – 1670 kJ. b) – 6490 kJ. c) + 1670 kJ. d) – 4160 kJ. e) + 4160 kJ. 05. Observe a seguinte tabela. De acordo com as entalpias de ligação relacionadas na tabela, qual será a variação de hidrogenação do trans-2-buteno? Ligação a) - 124 KJ mol-1. C–H b) - 80 KJ mol-1. C–C c) + 44 KJ mol-1. -1 C=C d) + 80 KJ mol . -1 H–H e) + 124 KJ mol . entalpia de reação de ∆H (KJ mol-1) 412 348 612 436 06. A obtenção do ácido clorídrico é representada pela equação não-balanceada: Br2(g) + HCℓO(aq) + H2O(ℓ) HBrO3(aq) + HCℓ(aq) Considerando essa equação, é INCORRETO afirmar que: a) o cloro sofre uma redução. b) o gás bromo atua como agente redutor. c) a variação do número de oxidação do bromo é igual a 5. d) a soma dos coeficientes mínimos e inteiros da equação é 12. 07. A produção de fertilizantes desempenha um papel muito importante na economia do país, pois movimentam a indústria química de produção de insumos e a agricultura. Os fertilizantes superfosfatos são produzidos por meio da acidulação de rochas fosfáticas com ácido sulfúrico de acordo com a reação Ca3(PO4)2(s) + H2SO4(l) + H2O(l) Ca(H2PO4)2 (s) + CaSO4 . 2H2O (s). A soma dos coeficientes estequiométricos mínimos inteiros da reação é igual a a) 8. b) 9. c) 10. d) 11. e) 12. 08. Uma bateria muito comum utilizada na medicina é o marcapasso, que é colocado sob a pele de pessoas com problemas cardíacos, com a finalidade de regular as batidas do coração. A reação responsável pela produção de corrente elétrica pode ser representada pela equação: HgO(s) + Zn(s) + H2O(ℓ) Zn(OH)2(aq) + Hg(ℓ) A partir dessas informações, assinale a afirmativa INCORRETA. a) O mercúrio do HgO sofre uma redução. b) O metal zinco atua como agente oxidante. c) A variação do número de oxidação do mercúrio na reação é de + 2 para 0. d) O zinco aumenta o seu número de oxidação na reação. 09. A uma solução aquosa de sulfato de cobre de coloração azul introduz-se um prego de ferro. Após alguns minutos, nota-se, na parte externa do prego, coloração avermelhada indicando que ocorreu uma reação. Os potenciais-padrão de redução do cobre e do ferro são indicados abaixo: Cu2(aq) 2e Cu0(s) E0 0,34 V Fe3(aq) 3e Fe0(s) E0 0,04 V Sobre a espontaneidade deste fenômeno, é correto: a) o íon Cu2+ sofrer oxidação. b) o íon Fe3+ sofrer redução. c) o cobre metálico (Cu0) transferir elétrons ao íon ferro (Fe3+). d) o íon Cu2+ ser o agente oxidante. e) a diferença de potencial-padrão da pilha que se forma ser +0,38 V. 10. Considere as semirreações com os seus respectivos potenciais-padrão de redução dados nesta tabela: Prata Ag aq e Ag0 s E0red 0,80 V Cobre Cu2 aq 2e Cu0 s E0red 0,34 V Chumbo Pb2 aq 2e Pb0 s E0red 0,13 V Niquel Ni2 aq 2e Ni0 s E0red 0,24 V Zinco Zn2 aq 2e Zn0 s E0red 0,76 V Magnésio Mg2 aq 2e Mg0 s E0red 2,37 V Baseando-se nos dados fornecidos, são feitas as seguintes afirmações: I. O melhor agente redutor apresentado na tabela é a prata; II. A reação Zn2aq Cu0 s Zn0 s Cu2aq não é espontânea; III. Pode-se estocar, por tempo indeterminado, uma solução de nitrato de níquel II, em um recipiente revestido de zinco, sem danificá-lo, pois não haverá reação entre a solução estocada e o revestimento de zinco do recipiente; IV. A força eletromotriz de uma pilha eletroquímica formada por chumbo e magnésio é 2,24 V; V. Uma pilha eletroquímica montada com eletrodos de cobre e prata possui a equação global: 2 Ag aq Cu0 s 2 Ag0 s Cu2aq . Das afirmações acima, estão corretas apenas: a) I e II b) I, II e IV c) III e V d) II, IV e V e) I, III e V 11. Considere a tabela abaixo com os potenciais-padrão de redução e analise as afirmações a seguir. Semirreação Cu Pb 2 2 2 Ni 2e 2e 2e potenciais-padrão de redução, Eº (V) Cu 0,34 Pb 0,13 Ni 0,23 1. Quando uma placa de níquel metálico é mergulhada numa solução aquosa contendo íons Pb +2, ocorre deposição do chumbo metálico sobre a placa de níquel. 2. Quando um fio de cobre é mergulhado numa solução aquosa contendo íons Pb +2, ocorre deposição do chumbo metálico sobre o fio de cobre. 3. Numa pilha montada com os pares Ni+2 /Ni e Cu+2 /Cu, o eletrodo de cobre metálico funcionará como cátodo. Está(ão) correta(s): a) 1, 2 e 3 b) 1 e 2 apenas c) 2 e 3 apenas d) 1 e 3 apenas e) 1 apenas 12. Para a proteção contra corrosão de tubos metálicos, é comum o uso de eletrodos de sacrifício (blocos metálicos conectados à tubulação). Esses blocos metálicos formam com a tubulação uma célula eletroquímica que atua como ânodo de sacrifício, fornecendo elétrons aos tubos metálicos para impedir sua corrosão, conforme representado na figura a seguir. Usando a tabela de potenciais-padrão de redução, considere as seguintes afirmativas: 1. A reação química que ocorre no ânodo de sacrifício é a reação de oxidação. 2. Se a tubulação (metal 1) for de ferro, o ânodo de sacrifício (metal 2) pode ser feito de zinco. 3. Se a tubulação (metal 1) for de cobre, o ânodo de sacrifício (metal 2) pode ser feito de prata. 4. O metal usado no eletrodo de sacrifício será o agente redutor na reação eletroquímica. Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. b) Somente a afirmativa 3 é verdadeira. c) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 2, 3 e 4 são verdadeiras. e) Somente as afirmativas 1, 2 e 4 são verdadeiras. 13. Pode-se niquelar (revestir com uma fina camada de níquel) uma peça de um determinado metal. Para esse fim, devemos submeter um sal de níquel (II), normalmente o cloreto, a um processo denominado eletrólise em meio aquoso. Com o passar do tempo, ocorre a deposição de níquel sobre a peça metálica a ser revestida, gastando-se certa quantidade de energia. Para que seja possível o depósito de 5,87 g de níquel sobre determinada peça metálica, o valor da corrente elétrica utilizada, para um processo de duração de 1000 s, é de Dados: Constante de Faraday = 96500 C Ni2+ = 59 a) 9,65 A. b) 10,36 A. c) 15,32 A. d) 19,30 A. e) 28,95 A. 14. A obtenção do Magnésio metálico por eletrólise do MgC 2 fundido, apresenta como semirreação: Mg2 2e Mg . Se durante um processo for aplicada uma corrente elétrica de 50,0A por um período de 1h, qual a massa aproximada de magnésio formada? Dado: constante de Faraday: F = 96.500C/mol; Mg = 24. a) 22,0g b) 6,2 103 g c) 44,0g d) 11,0g e) 9,6 103 g 15. A eletrólise é muito empregada na indústria com o objetivo de reaproveitar parte dos metais sucateados. O cobre, por exemplo, é um dos metais com maior rendimento no processo de eletrólise, com uma recuperação de aproximadamente 99,9%. Por ser um metal de alto valor comercial e de múltiplas aplicações, sua recuperação torna-se viável economicamente. Suponha que, em um processo de recuperação de cobre puro, tenha-se eletrolisado uma solução de sulfato de cobre (II) (CuSO4) durante 3 h, empregando-se uma corrente elétrica de intensidade igual a 10A. A massa de cobre puro recuperada é de aproximadamente Dados: Constante de Faraday F = 96 500 C/mol; Massa molar em g/mol: Cu = 63,5. a) 0,02g. b) 0,04g. c) 2,40g. d) 35,5g. e) 71,0g. 16. A tabela a seguir apresenta os valores de pH medidos, a 25 ºC, para várias soluções utilizadas como produtos de limpeza caseiros. pH Amostra Desinfetante para vaso sanitário Detergente Material de limpeza à base de amoníaco Água sanitária 2,0 9,4 11,0 12,3 De acordo com essa tabela, a concentração de íons OH− a 25 ºC, em mol/L, na amostra contendo amoníaco, é: a) 3,0 b) 1,0 x 10−3 c) 1,0 x 10−11 d) 1,0 x 103 e) 1,0 x 1011 17. Uma solução aquosa, à temperatura de 25 C, apresenta um potencial hidrogeniônico (pH) igual a 6 (seis). A concentração em mol L1 de íons OH1 , e seu potencial hidroxiliônico (pOH) nesta solução são, respectivamente: Dados: K w 1014 mol L1 2 a) 106 , 8 b) 108 , 8 c) 107 , 7 d) 105 , 9 e) 1010 , 4 18. Um técnico químico dissolveu 37 mg de hidróxido de cálcio, Ca(OH)2, (α 100%) em água, a 25°C, para obter 250 mL de uma solução dessa base. Dessa forma, para essa solução, ele obteve um pH igual a Dados: log 2 = 0,3 Massas molares em (g/mol) H = 1, O = 16 e Ca = 40. a) 2,4. b) 3,4. c) 11,3. d) 11,6. e) 12,6. 19. Um isótopo radioativo de Urânio-238 238 92U , de número atômico 92 e número de massa 238, emite uma partícula alfa, transformando-se num átomo X, o qual emite uma partícula beta, produzindo um átomo Z, que por sua vez emite uma partícula beta, transformando-se num átomo M. Um estudante analisando essas situações faz as seguintes observações: I. Os átomos X e Z são isóbaros; II. O átomo M é isótopo do Urânio-238 238 92U ; III. O átomo Z possui 143 nêutrons; IV. O átomo X possui 90 prótons. Das observações feitas, utilizando os dados acima, estão corretas: a) apenas I e II. b) apenas I e IV. c) apenas III e IV. d) apenas I, II e IV. e) todas. 20. Em 2011, o acidente na central nuclear de Fukushima, no Japão, causou preocupação internacional a respeito da necessidade de se reforçar a segurança no uso da energia nuclear, pois houve a liberação de quantidades significativas de 137Cs (césio 137) e outros radionuclídeos no meio ambiente. É importante lembrar, porém, que a energia nuclear tem importantes aplicações na medicina. O mesmo 137Cs é utilizado em equipamentos de radioterapia, no combate ao câncer. O 137Cs libera uma partícula beta negativa, formando um novo nuclídeo, que tem número de nêutrons igual a a) 82. b) 81. c) 80. d) 79. e) 78. 21. Considere o gráfico de decaimento, abaixo, (Massa X Tempo) de 12 g de um isótopo radioativo. Partindo-se de uma amostra de 80,0 g deste isótopo, em quanto tempo a massa dessa amostra se reduzirá a 20,0 g? a) 28 anos b) 56 anos c) 84 anos d) 112 anos e) 124,5 anos 22. A meia-vida é o parâmetro que indica o tempo necessário para que a massa de uma certa quantidade de radioisótopos se reduza à metade de seu valor. Considere uma amostra de 53I133 , produzido no acidente nuclear, com massa igual a 2 g e meia-vida de 20 h. Após 100 horas, a massa dessa amostra, em miligramas, será cerca de: a) 62,5 b) 125 c) 250 d) 500 GABARITO 1C 13 D 2E 3B 14 A 4A 15 D 5A 16 B 6D 7C 8B 17 B 18 D 19 E 9D 20 B 10 D 21 B 11 D 22 A 12E