Processos de oxirredução 1. (Espcex (Aman) 2014) O sódio metálico reage com água, produzindo gás hidrogênio e hidróxido de sódio, conforme a equação não balanceada: Na(s) + H2O( ℓ ) → NaOH(aq) + H2(g) Baseado nessa reação, são feitas as seguintes afirmativas: I. O sódio atua nessa reação como agente redutor. II. A soma dos menores coeficientes inteiros que balanceiam corretamente a equação é 7. III. Os dois produtos podem ser classificados como substâncias simples. IV. Essa é uma reação de deslocamento. Das afirmativas feitas, estão corretas: a) Todas. b) apenas I, II e III. c) apenas I, II e IV. d) apenas I, III e IV. e) apenas II, III e IV. 2. (Fuvest 2014) Uma jovem estudante quis demonstrar para sua mãe o que é uma reação química. Para tanto, preparou, em cinco copos, as seguintes soluções: Copo 1 2 3 4 5 Solução vinagre sal de cozinha + água fermento químico (NaHCO3) + água açúcar + água suco de limão Em seguida, começou a fazer misturas aleatórias de amostras das soluções contidas nos copos, juntando duas amostras diferentes a cada vez. Qual é a probabilidade de que ocorra uma reação química ao misturar amostras dos conteúdos de dois dos cinco copos? a) 1/10 b) 1/8 c) 1/5 d) 1/3 e) 1/2 3. (Fuvest 2014) A aparelhagem esquematizada na figura abaixo pode ser utilizada para identificar gases ou vapores produzidos em transformações químicas. No frasco 1, cristais azuis de CoCℓ 2 anidro adquirem coloração rosa em contato com vapor d’água. No frasco 2, a solução aquosa saturada de Ca(OH)2 turva-se em contato com CO2 (g). www.soexatas.com Utilizando essa aparelhagem em três experimentos distintos, um estudante de Química investigou os produtos obtidos em três diferentes processos: I. aquecimento de CaCO3 puro; II. combustão de uma vela; III. reação de raspas de Mg (s) com HCℓ (aq). O aparecimento de coloração rosa nos cristais de CoCℓ 2 anidro e a turvação da solução aquosa de Ca(OH)2 foram observados, simultaneamente, em a) I, apenas. b) II, apenas. c) III, apenas. d) I e III, apenas. e) I, II e III. 4. (Unicamp 2013) Um efluente industrial 6+ contaminado por Cr recebe um tratamento químico que consiste na sua acidificação e na adição de ferro metálico. O ferro metálico e o ácido reagem entre si, 2+ dando origem ao íon Fe . Este, por sua vez, reage 6+ 3+ 3+ com o Cr , levando à formação dos íons Fe e Cr . Depois desse passo do tratamento, o pH do efluente é aumentado por adição de uma base, o que leva à formação dos correspondentes hidróxidos pouco solúveis dos íons metálicos presentes. Os hidróxidos sólidos formados podem, assim, ser removidos da água. a) Em relação ao tratamento químico completo do efluente industrial acima descrito, dê um exemplo de reação em que não houve transferência de elétrons e um exemplo de reação em que houve transferência de elétrons. b) O resíduo sólido obtido ao final do processo de tratamento químico pode ser separado da água por decantação ou por filtração. Desenhe dois esquemas para representar essas técnicas, incluindo possíveis legendas. 5. (Pucrj 2013) Na3 AsO3(aq) + Ce(SO 4 )2(aq) + H2 O → Na3 AsO 4(aq) + Ce2 (SO 4 )3(aq) + H2 SO 4(aq) Dado: M(Na3AsO3) = 192 g/mol Considere a reação de oxirredução, em meio aquoso, representada pela equação não balanceada acima, as espécies que participam da reação e aquelas que são íons espectadores para responder o que se pede: a) faça o balanço de massa da equação com os menores números inteiros e, a seguir, responda apenas qual é o Página 1 valor do coeficiente estequiométrico da substância que atua como agente oxidante. b) indique os íons que não participam da reação, ou seja, os íons espectadores; c) indique a espécie que atua como agente redutor; d) calcule o volume de solução aquosa, 0,100 mol/L de Ce(SO4)2, que reage estequiometricamente com solução aquosa contendo 0,288 g de Na3AsO3. 6. (Ufrgs 2013) O nitrito de sódio é um aditivo utilizado em alimentos industrializados à base de carnes, que atua na fixação da cor e na prevenção do crescimento de certas bactérias, apresentando elevado fator de risco toxicológico. A identificação de ânions nitritos pode ser realizada pela adição de um sal ferroso em meio ácido, produzindo óxido nítrico, que, por sua vez, se combina com o excesso de íons ferrosos para formar um complexo de cor marrom que identifica a presença de nitrito. c) danosos; íons de prata reduzidos; em prata metálica; contribuem. d) eficazes; íons de prata oxidados; na forma de haletos; contribuem. e) eficazes; grãos de prata (prata metálica) oxidados; em íons de prata; não contribuem. 8. (Udesc 2013) Os alquimistas descobriram que o ouro pode ser dissolvido em uma mistura de 3:1 de ácidos clorídrico e nítrico, conhecida como água régia (‘água real’), conforme reação química a seguir: Au(s) + NO3 −(aq) + 4H+(aq) + 4Cℓ −(aq) → AuCℓ 4 −(aq) + 2H2O + NO(g) Assinale a alternativa correta em relação à reação acima. a) O ouro metálico sofreu redução e é o agente oxidante, NO3 − sofreu oxidação e é o agente redutor, 3 elétrons estão envolvidos nesta reação de oxirredução. b) O ouro metálico sofreu oxidação e é o agente redutor, A primeira etapa do processo de identificação de nitritos é representada pela reação abaixo NO3 − sofreu redução e é o agente oxidante, 3 elétrons estão envolvidos nesta reação de oxirredução. c) O ouro metálico sofreu oxidação e é o agente oxidante, 2FeSO4 + 2NaNO2 + 2H2SO4 → Fe2 ( SO4 )3 + 2NO + 2H2O + Na2SO4 .− NO3 sofreu redução e é o agente redutor, 3 elétrons estão envolvidos nesta reação de oxirredução. d) O ouro metálico sofreu oxidação e é o agente redutor, Pode-se afirmar que, nessa etapa do processo, NO3 − sofreu redução e é o agente oxidante, 6 elétrons a) ocorre redução dos ânions nitritos por ação do sal ferroso. estão envolvidos nesta reação de oxirredução. + b) ocorre oxidação dos íons H do ácido por ação do e) O ouro metálico sofreu redução e é o agente oxidante, sal ferroso. NO3 − sofreu oxidação e é o agente redutor, 6 elétrons + c) o íon H do ácido atua como agente redutor dos estão envolvidos nesta reação de oxirredução. ânions nitritos. d) o nitrogênio, no óxido nítrico, está em um estado 9. (Upe 2013) Um grupo internacional de cientistas mais oxidado do que no ânion nitrito. descobriu uma reação química complexa, responsável pela e) o ferro no FeSO4 está em um estado mais oxidado deterioração de algumas das grandes obras artísticas da do que no Fe2 ( SO4 )3 . história, produzidas por Vincent van Gogh (1853-1890) e outros pintores famosos no século XIX. Em suas investigações, esses pesquisadores envelheceram os 7. (Uel 2013) Leia o texto a seguir. pigmentos artificialmente e verificaram que o escurecimento da camada superior estava relacionado com uma mudança O surgimento da câmera fotográfica digital favoreceu o do cromo presente na tinta de Cr(VI) para Cr(III). consumo descartável de imagens, mantendo, ainda assim, a preocupação em preservar as fotos baseadas Disponível em: http://agencia.fapesp.br/13455 (Adaptado) nos processos de captura e revelação com prata. Um dos fatores mais _________ para esse tipo de Dados: Cr (Z = 24), configuração eletrônica: [Ar] 4s1 3d5 fotografia é provocado pela combinação de alta umidade relativa do ar e presença de gases como Diante da situação acima relatada, é CORRETO afirmar que ozônio, pois favorecem a oxidação dos a(o) ____________, que formam as imagens, a) oxidação do Cr(VI) para Cr(III) tem deteriorado grandes ______________, que _____________ para a obras artísticas da história. formação da imagem. b) envelhecimento dos quadros se relaciona à excitação eletrônica do Cu0 para o Cr3+. (Adaptado de: c) processo de redução do Cr6+ para o Cr3+ tem escurecido <http://www.lupa.com.pt/site/index2.php?cont_=ver2&i obras famosas do século XIX. d=325&tem=169>. Acesso em: 14 abr. 2012.) d) transformação ocorrida tem oxidado o Cu0, responsável pelo brilho da pintura original. Com base no enunciado, considere as afirmativas a e) mudança do Cr(VI) para Cr(III) é uma reação química seguir. que só acontece depois de muitos anos. a) danosos; grãos de prata (prata metálica) oxidados; em prata metálica; não contribuem. 10. (Unifesp 2013) Um dos processos do ciclo natural b) danosos; grãos de prata (prata metálica) reduzidos; do nitrogênio, responsável pela formação de cerca de em íons de prata; não contribuem. www.soexatas.com Página 2 5% do total de compostos de nitrogênio solúveis em água, essencial para sua absorção pelos vegetais, é a sequência de reações químicas desencadeada por descargas elétricas na atmosfera (raios), que leva à formação de NO2 gasoso pela reação entre N2 e O2 presentes na atmosfera. A segunda etapa do processo envolve a reação do NO2 com a água presente na atmosfera, na forma de gotículas, representada pela equação química: No entanto, existem bactérias que realizam a fotossíntese utilizando ácido sulfídrico no lugar de água. Considerandose o exposto, a) escreva a equação química de fotossíntese quando se utiliza ácido sulfídrico no lugar da água; b) qual será a quantidade em massa de glicose e de gás oxigênio produzida na fotossíntese, se a quantidade, em mol, de gás carbônico envolvida na reação de fotossíntese for aumentada em 25%? x NO2 ( g) + y H2O ( ℓ ) → z HNO3 ( aq ) + t NO ( g) 13. (Ufjf 2012) Podemos classificar alguns óxidos como ácidos, básicos, anfóteros ou neutros. Propriedades como eletronegatividade, tipo de ligação e reações químicas nos dão indicações sobre qual tipo de óxido um determinado elemento pode formar. a) O processo envolvido na formação de NO2 a partir de N2 é de oxidação ou de redução? Determine o número de mols de elétrons envolvidos quando 1 mol de N2 reage. b) Balanceie a equação química da segunda etapa do processo, de modo que os coeficientes estequiométricos x, y, z e t tenham os menores valores inteiros possíveis. 11. (Ufg 2013) O suco gástrico é formado principalmente por HCℓ , o qual é produzido pelas células da mucosa estomacal. A má alimentação pode ocasionar alguns desconfortos conhecidos como azia ou má digestão. Uma das soluções para remediar esses problemas é o consumo de antiácidos, os quais podem ser constituídos de Mg ( OH)2 , Aℓ ( OH)3 e NaHCO3 , por exemplo, em conjunto ou não. Nas reações dessas substâncias com o suco gástrico, apenas uma produz gás carbônico. Considerando-se o exposto, a) escreva as equações químicas balanceadas que representam as reações das substâncias com os íons H+ do suco gástrico, que não produzam gás; b) escreva a equação química balanceada da reação entre a substância e o suco gástrico, que produz gás carbônico. Calcule o volume desse gás, nas CNTP, quando uma pessoa ingere uma colher de chá (5 g) de antiácido. Considere que o antiácido contenha 60% da substância mencionada. 12. (Ufg 2013) A equação que descreve uma reação de fotossíntese é apresentada a seguir, adaptada para representar todas as transformações químicas que ocorrem neste fenômeno: 6 CO2 (g) + 6 H2O(ℓ ) + Energia → C6H12O6 (s) + 6 O2 (g) www.soexatas.com a) Escreva a equação química balanceada da reação de cada óxido com a água e ainda a coloração da solução formada em presença de fenolftaleína. N2O5 = Na2O = b) Classifique os óxidos abaixo e indique o tipo de ligação química formada. N2O5 = Na2O = c) Escreva o nome e a fórmula eletrônica do produto obtido pela reação do trióxido de enxofre com água. d) Escreva a equação BALANCEADA da reação do Na2O com ácido clorídrico. 14. (Ufjf 2003) O composto Fe2O3.nH2O é um dos componentes da ferrugem, resultante da reação química que ocorre em ligas metálicas que contêm ferro, quando expostas ao ar atmosférico úmido. Na formação da ferrugem, pode-se afirmar que: a) ocorre a oxidação do ferro. b) no composto Fe2O3.nH2O, o ferro possui número de oxidação igual a zero. c) ocorre a redução do ferro. d) o oxigênio sofre oxidação. e) não é necessária a presença de água para que a ferrugem seja formada. Página 3