Exercícios de Química – Natan 2ª série Ensino Médio. Regras práticas para cálculo do Nox Em substâncias compostas alguns elementos possuem Nox fixo. Para identificá-los podemos recorrer à famosa tabela periódica! Nos compostos, os metais alcalinos (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr) e a Ag têm Nox +1. Isso se explica porque tais elementos apresentam 1 elétron na camada de valência. Devido a isso ele terá tendência, em uma ligação, em perder um elétron, ficando, portanto, com carga +1. Os metais alcalino terrosos (Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra) e o Zn, nos compostos, têm Nox +2, pois possuem dois elétrons na camada de valência, apresentando tendência em perdê-los. Nos compostos, o alumínio (al) possui nox +3 O Hidrogênio, nos compostos, geralmente tem nox +1. Mas, nos hidretos metálicos* (quando combinado com metal), apresenta nox -1 *Hidreto metálico: composto binário no qual temos metal ligado a hidrogênio. O Oxigênio, nos compostos, têm nox -2. Já nos peróxidos, apresenta nox -1. *Somente no O2F2 seu nox será +1 e somente no OF2, será +2. Os Alogênios (F, Cl, Br e I) têm nox -1. Em um composto, a somatória de todos os seus números de oxidação é ZERO. Nas substâncias simples, os átomos têm nox ZERO, porque sozinhos eles estão em equilíbrio estático. Ex.: Fe (nox 0), Na (nox 0), H2 (nox 0), O3(nox 0). Os átomos dos elementos, quando não estão combinados, apresentam nox ZERO. Nos íons: A soma do nox dos componentes de um íon é igual à carga elétrica do íon. Exemplo: o íon SO4-2 tem nox -2, qual será o nox de cada um dos seus componentes? Bom, o nox do oxigênio é fixo (-2), já o nox do enxofre é desconhecido. Sendo assim, é só chamar o nox do enxofre de “x” e somá-lo com o nox do oxigênio, o resultado deve ser -2. Nox S = x Nox O = -2 (como temos 4 átomos de oxigênio, então reteremos carga igual a 4 x -2, ou seja, -8). Portanto: x + (-8) = -2 x = +6 Exercícios - - 01. As espécies químicas amônia (NH3), nitrito (NO2 ) e nitrato (NO3 ) são parâmetros de qualidade de água. Assim sendo, é correto afirmar que os números de oxidação do nitrogênio, na amônia, no nitrito e no nitrato, são respectivamente: 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 02. Nos feldspatos alcalinos, os átomos de oxigênio possuem estado de oxidação –2. Calcule o nox de cada átomo no feldspato de fórmula KAlSi3O8. 03. Calcule o nox de cada átomo em: a) CaSO4 b) Fe2(SO4)3 c) NH4OH d) Pb(SO4)2 - e) NO3 - f) HSO3 04. Calcule o nox de cada átomo, indique quem oxida e quem reduz, o oxidante e o redutor e ainda, faça o balanceamento da equação química. a) H2 + I2→ HI b) N2 + O2 → N2O3 c) H2O → H2 + O2 d) CH4 + O2 → CO2 + H2O e) H2 + SO2 → H2O + S f) FeS2 + O2 → Fe3O4 + SO2 g) Si2H3 + O2 → SiO2 + H2O h) KMnO4 + HCl → KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O i) Fe + HNO3 → Fe(NO3)2 + H2O + NO j) P4 + HNO3 + H2O → H3PO4 + NO 01. Nos frascos de spray, usavam-se como propelentes compostos orgânicos conhecidos como clorofluorocarbonos. As substâncias mais empregadas eram CClF3 (Fréon 12) e C2Cl3F3 (Fréon 113). Num depósito abandonado, foi encontrado um cilindro supostamente contendo um destes gases. Identifique qual é o gás, sabendo-se que o cilindro tinha um volume de 10,0 L, a massa do gás era de 85 g e a pressão era de 2,00 atm a 27 ºC. -1 -1 -1 Dados: R = 0,082 atm.L.mol .K Massas molares em g mol : H = 1, C = 12, F = 19, Cl =35,5. 02) O governo escolheu a floresta Amazônica como uma das áreas prioritárias para assentar milhares de famílias. Essa política agrária tem provocado devastação. Hoje, observam-se imensas áreas com árvores que se tornaram tocos carbonizados. Pesquisadores afirmam que os assentamentos já respondem por uma considerável área do 3 desmatamento na floresta. Suponha que uma tora de jatobá apresente o volume de 8x106cm . Considere, -3 03. Simplificadamente, que o jatobá tenha a fórmula empírica CH2O e densidade igual a 0,72 g cm . A partir da equação balanceada da reação de combustão completa do jatobá, calcule o volume de dióxido de carbono produzido (a 25 ºC,1 atm) por essa tora de madeira. Dados: H = 1, C = 12, O = 16. Volume molar de gás (25 ºC, 1 atm) = 25,0L 04. Para determinar a massa molar de uma substância desconhecida, porém líquida, pura e com ponto de ebulição inferior a 100ºC, pode-se utilizar uma técnica que consiste em introduzir a amostra em um bulbo de Dumas e submetê-lo a aquecimento em banho-maria. Um experimento nesse procedimento forneceu os seguintes resultados: 3 o massa de vapor = 1,0 g; volume do bulbo = 410 cm ; pressão = 1 atm e temperatura = 90 C. Considere R = 0,082 atm.L.mol−1.K−1. Calcule a massa molar da substância. 05) Uma mistura gasosa formada por 14,0g de gás nitrogênio, N2, e 8,0g de gás oxigênio, O2, ocupa um balão de capacidade igual a 30L, na temperatura de 27ºC. Dadas as massas molares (g/mol): N2 = 28 e O2= 32 e R = 0,082 Determine: a) a pressão de cada gás no balão; b) a pressão total no balão. 06. Dois tanques contendo um mesmo tipo de gás ideal, um de volume 5L e pressão interna de 9 atm, e outro de volume 10L e pressão interna de 6 atm, são conectados por uma válvula. Quando essa é aberta, é atingido o equilíbrio entre os dois tanques à temperatura constante. A pressão final nos tanques é A) 3 atm. B) 4 atm. C) 7 atm. D) 12 atm. E) 15 atm. 07. Uma amostra de 20,0mL de gás xenônio exerce uma pressão de 0,480atm à temperatura de –15ºC. Determine: a) o volume que a amostra ocupa a 1,00atm e à temperatura de 298K; b) a pressão que a amostra exerceria se fosse transferida para um frasco de 12,0mL, após atingido o equilíbrio térmico à temperatura de 20ºC. 08. Nas condições normais de pressão e temperatura (CNTP), qual é o volume ocupado por 10 g do gás monóxido de carbono (CO)? 09. Você brincou de encher, com ar, um balão de gás, na beira da praia, até um volume de 1L e o fechou. Em seguida, subiu uma encosta próxima carregando o balão, até uma altitude de 900m, onde a pressão atmosférica é 10% menor do que a pressão ao nível do mar. Considerando que a temperatura na praia e na encosta seja a mesma, qual será o volume de ar no balão, em L, após a subida? 10. Certa massa de gás ideal pode ser representada pela relação PV / T = constante, sendo P(pressão), V(volume), T(temperatura). Pode-se afirmar que a pressão do gás aumenta quando A) V aumenta e T diminui. B) V não varia e T diminui. C) T não varia e V aumenta. D) T aumenta e V não varia. 11. Se um mol de gás ideal tiver a pressão reduzida à metade e o volume duplicado, terá a temperatura: a) duplicada. b) reduzida à metade. c) reduzida a um quarto do valor inicial. d) elevada ao quadrado. e) mantida constante. 12. Os gases constituem um importante estado físico da matéria. Sobre os gases, assinale a alternativa correta. a) Um balão de ar quente sobe porque novas substâncias químicas menos densas são formadas em seu interior. b) O líquido no interior de um botijão de gás de cozinha passa para o estado gasoso espontaneamente quando a pressão é de 1 atm e a tempera é de 25ºC. c) O pneu de uma bicicleta, em um dia quente de verão, tende a ter menor pressão quando comparado a um dia frio de inverno, considerando que o pneu mantenha um volume constante. d) Para que uma bóia inflável de piscina mantenha a sua pressão, depois de aquecida, é necessário que seu volume diminua. e) Comparando-se um balão preenchido com o gás expelido pelos pulmões, com outro do mesmo tamanho e fabricado com mesmo material mas preenchido com gás hélio, ambos chegarão a mesma altitude, simultaneamente. + - 01. Identifique as espécies NH3, BF3, Ag e F como ácidos ou bases de Lewis. 02. Analise cada uma das substâncias abaixo e indique quais podem ser classificadas como base segundo a definição ácido-base de Brönsted: I. H2O. II. C5H5N (piridina). III. (C2H5)2NH (di-etil-amina) IV. [(C2H5)2NH2]+ (di-etil-amônio). V. C2H5OH (etanol). 03. O controle de acidez de um solo é feito pela adição de sais. Sabendo-se que um determinado solo de uma região está ácido, pode-se diminuir sua acidez, adicionando-se: a) NaHCO3 b) NH4Cl c) Al2(SO4)3 d) FeCl3 e) CaCO3 04. A cor das hortênsias depende da acidez do solo. A cor azul predomina em pH menor que 5,5 e a cor rosa, em pH maior que 6,5. Três vasos, contendo o mesmo tipo de solo – com pH igual a 7,5 –, foram tratados para o cultivo de hortênsias, da seguinte forma: Vaso I – Adição de CaCO3 (sal de comportamento básico em meio aquoso). Vaso II – Adição de Al2(SO4)3 (sal de comportamento ácido em meio aquoso). Vaso III – Adição de KNO3 (sal de comportamento neutro em meio aquoso). Assim sendo, é correto afirmar que a predominância da cor azul pode ocorrer: A - apenas nos vasos I e III; B -apenas nos vasos II e III; C -apenas no vaso II; D -apenas no vaso I. 05. Seja um ácido orgânico de fórmula geral X - CH2 – COOH, onde X pode ser um dos seguintes átomos: H,F, Cl, Br, I. Em qual dos casos o ácido será mais fortemente dissociado em solução aquosa? a) X = H b) X = F c) X = Cl d) X = Br e) X = I 06. Considerando apenas as constantes de acidez a seguir, assinale a que representa um ácido mais forte: -5 -4 -5 -6 -2 a) 1,2 x 10 b) 1,2 x 10 c) 2,4 x 10 d) 2,2 x 10 e) 1,8 x 10 07. Dadas as constantes de dissociação do ácidos abaixo, qual é o ácido mais fraco? -4 a) ácido úrico; Ka = 1,30 x 10 -5 b) ácido acético; Ka = 1,76 x 10 -4 c) ácido fórmico; Ka = 1,77 x 10 -5 d) ácido propiônico; Ka = 1,35 x10 -4 e) ácido lático; Ka =8,40 x 10 08. Com respeito às seguintes equações químicas: I – AlCl3 + Cl → AlCl 4 II - BF3 + NH3 → BF3NH3 + + III - H + H2O → H3 O Podemos afirmar que: a) todas representam reações ácido – base de Lewis; b) as duas últimas equações representam reações ácidos – base de Lewis; c) todas representam reações ácido – base de Brönsted; d) nenhuma delas representa reações ácido – base de Lewis; e) nenhuma representa reações ácido – base de Brönsted. + - 09. Na reação H2CO3(aq) + H2O(l) → H3O + HCO3 Quais são os pares conjugados ácido-base? - 10. Para a reação CH3COO + HF → CH3COOH + F - Quais as espécies químicas que podem ser consideradas bases, segundo o conceito de Brönsted-Lowry? 11. Dada a equação química HCN + H2O(l) → H3O conceitos de Brönsted-Löwry. + - + CN Indique os pares conjugados (ácido-base) usando os