ConceitoAs transformações químicas podem ser divididas em dois grandes grupos:- reações nas quais os elementos participantes não têm alterados seus números de oxidação; são reações sem oxirredução.- reações nas quais um ou mais elementos têm alterados seus números de oxidação; são reações com oxirredução.Exemplo:
Na primeira reação, o número de oxidação do Zn é alterado de zero (Zn) para +2 (Zn(OH)2), e o átomo de mercúrio passa de +2 (HgO) para zero (Hg). Na segunda reação, todos os elementos conservam seus números de oxidação.Oxidantes e RedutoresOxidação é o aumento do número de oxidação, e redução é a diminuição do número de oxidação. Vejamos uma reação bem simples, que ocorre em meio aquoso:
É uma reação de oxirredução, pois os elementos tiveram seus números de oxidação alterados. O Zn, ao passar para Zn2+, perdeu dois elétrons, sofrendo oxidação:
Zn – 2e- → Zn2+O Cu2+, ao passar para Cu, ganhou dois elétrons, sofrendo redução:
Cu2+ + 2e- → CuOs fenômenos de oxidação e redução são concomitantes: se existe substâncias que ganham elétrons, deve haver substâncias que perdem elétrons; as primeiras provocam oxidação, e as outras, redução.Dá-se o nome de oxidante ao elemento ou à substância que provoca oxidação, e de redutor, ao elemento ou substância que provoca redução.Resumindo:O oxidante ganha elétrons e se reduz, e o redutor perde elétrons e se oxida. A oxidação, portanto, corresponde à perda de elétrons, e a redução, ao ganho de elétrons.Essas conclusões são válidas quando estão envolvidos apenas íons simples. É o caso do nosso exemplo. Na maior parte das vezes, a modificação do número de oxidação não se deve a uma transferência de elétrons, mas sim a uma modificação na estrutura das substâncias. Veja, por exemplo, o caso da reação:
Cada manganês, ao ter alterado seu número de oxidação +7 para +2, abandona a estrutura MnO4-, passando a Mn2+. Cada carbono, ao passar de +3 para +4, deixa a estrutura C2O42-, passando à estrutura CO2.Nesse caso, apesar de a variação do número de oxidação ocorrer como conseqüência de modificações estruturais, é prático considerar que houve “ganho” e “perda” de elétrons. O manganês, ao passar de +7 para +2, comportou-se como se tivesse “ganho” cinco elétrons, fato altamente improvável, já que a transferência de mais de três elétrons é muito difícil. O carbono, por sua vez, ao passar de +3 para +4, comportou-se como se tivesse “perdido” um elétron.Ao adotar a transferência de elétrons, admitindo “ganho” ou “perda”, estamos fazendo uma simplificação útil e prática.
Exercicios de Oxirredução
1) Encontre o nox de cada elemento, nas reações químicas representadas abaixo.
a) 2CrCl3 + 3H2O2 + 10NaOH 2Na2CrO4 + 6NaCl + 8H2O
b) Zn(s) + Cu2+(aq) Zn2+(aq) + Cu(s)
2) Observe a reação representada pela equação química abaixo:
2FeCl2(aq) + Br2(g) + 2HCl(aq) 2FeCl3(aq) + 2HBr(aq)
Responda:
a) o elemento que sofreu redução:
b) o elemento que sofreu oxidação:
c) o agente oxidante:
d) o agente redutor:
3) Considere as duas reações químicas representadas pelas equações a seguir:
I) Na2HPO4 + BaCl2 Ba3(PO4)2 + NaCl + HCl
II) KClO3 + Na2SnO2 KCl + NaSnO3
a) Qual delas é uma reação de oxirredução?
b) Que elementos foram reduzidos e oxidados, respectivamente?
4) O Cr2O3 é utilizado como pigmento verde e pode ser preparado pela reação entre o Na2Cr2O7 e o cloreto de amônio. Esta reação produz óxido de cromo III, cloreto de sódio, gás nitrogênio e água. A respeito desta reação, representada pela equação:
Na2Cr2O7 + 2NH4Cl Cr2O3 + 2NaCl + N2 + 4H2O,
é correto afirmar que:
01) esta reação envolve oxidação e redução;
02) o Na2Cr2O7 é o redutor do nitrogênio;
04) o agente redutor é o NH4Cl
08) o Cr reduziu, portanto o Na2Cr2O7 é o agente oxidante
16) o N oxidou, portanto o NH4Cl é o agente oxidante.
5) O sódio metálico reage com a água, segundo a equação:
2Na + 2H2O 2NaOH + 1H2
Baseado nessa equação é correto afirmar:
01) O sódio é o agente redutor.
02) Os átomos de hidrogênio apresentam aumento do número de oxidação
04) A água é o agente redutor
08) A soma dos menores coeficientes inteiros da reação é 7
16) o sódio apresenta um aumento em seu número de oxidação
32) O hidrogênio da água é oxidado pelo sódio
64) o sódio sofre oxidação.
quinta-feira, 15 de janeiro de 2009
LIGAÇÕES QUÍMICAS
São as ligações entre átomos.
Os átomos ligam-se uns aos outros e formam as moléculas
Essas diferentes composições formam os compostos químicos
Relembrando :
ÁTOMO
é composto por:A) Um núcleo — que é toda a massa do átomo (A) e é constituído de:
i. Prótons (constituídos de partículas carregadas positivamente)
ii. Neutrons (constituídos de partículas eletricamente neutras)
B) Elétrons — que giram em torno do núcleo (eletrosfera) em órbitas específicas e são constituídos de partículas carregadas negativamente.Observação
Na maioria dos casos, o número de elétrons e prótons em um átomo é o mesmo, tornando o átomo de carga neutra. Os nêutrons são neutros. Seu propósito no núcleo é manter os prótons unidos. Em função de todos os prótons terem a mesma carga e naturalmente repelirem um ao outro, os nêutrons servem de "cola" para manter os prótons firmemente ligados ao núcleo.
A CAMADA DE VALÊNCIA
É a camada eletrônica mais externa, ou seja, a última camada da eletrosfera de um átomo. Em uma ligação química (ou ligação eletrônica), a camada de valência pode receber ou fornecer elétrons.
VALÊNCIA
É o número de ligações que um átomo precisa fazer para adquirir uma configuração estável, como a configuração de um gás nobre.
Com exceção do hélio, os gases nobres (listados na coluna 8ª da Tabela Periódica) apresentam oito elétrons na camada de valência, observe:
K
L
M
N
O
P
Q
He
(Z = 2)
2
Ne
(Z = 10)
2
8
Ar
(Z = 18)
2
8
18
8
Kr
(Z = 36)
2
8
18
18
8
Xe
(Z = 54)
2
8
18
32
18
8
Rn
(z = 86)
2
8
18
32
32
18
8
TEORIA DO OCTETO
Surgiu com a associação entre estabilidade dos gases nobres e o fato de possuíram 8 elétrons na última camada.
Para atingir uma situação estável, os átomos tendem a buscar uma estrutura eletrônica cuja camada de valência contenha 8 elétrons igual ao gás nobre que tenha o número atômico mais próximo.
Os átomos menores em número de elétrons tendem a alcançar o dueto, ou seja, procuram conseguir dois elétrons na camada de valência como o hélio: (Z = 2), logo 1s2. É o caso do hidrogênio e do lítio.
Por ser a última camada, quando dois átomos se encontram a camada de valência de um toca a camada de valência do outro. A observação dos átomos já conhecidos, permite estabelecer algumas regras para a ligação eletrônica:
1º quando um átomo tiver 8 elétrons na camada de valência, existira uma “estabilidade” e ele não se ligará a outros átomos. Por isso não se pode formar nenhum composto químico com os gases nobres hélio (He); neônio (Ne); argônio (Ar); criptônio (Kr); xenônio (Xe); e randônio (Rn).
2º Quando um átomo possuir menos de 8 elétrons na camada de valência, ele tende a “associar-se” a outros átomos para completar ou eliminar a camada incompleta.
3º Com 1, 2 ou 3 elétrons na última camada, o átomo procura eliminar.
4º Com 5, 6, 7 elétrons na camada de valência, a tendência é completar.
5º Com 4 elétrons na última camada, tanto faz eliminar ou completar, dependerá do elemento químico em questão.Existe, então, uma regra prática para verificar a distribuição eletrônica de um átomo. No entanto, é importante saber que essa regra tem muitas exceções.
Levando-se em conta a representação universal das camadas (K L M N O P Q), distribui-se os elétrons do elemento químico, levando-se em conta a quantidade máxima de elétrons em cada camada, até chegar à camada de valência do elemento em questão.
Observe
Lembrando mais uma vez que o número atômico Z = nº de prótons, e que um átomo neutro possui nº de prótons = nº de elétrons, para um elemento cujo nº atômico é 20 (Z = 20) temos a seguinte representação:
Nº máximode e-
2
8
18
32
32
18
2
Camadas
K
L
M
N
O
P
Q
20 Ca (Z=20)
2
8
?
?
Colocando 2 na 1ª camada; mais 8 na segunda, na terceira camada, onde cabe 18 elétrons, você poderia colocar 10, dessa forma completaria a quantidade de elétrons que os átomos do cálcio possuem. No entanto, na última camada cabem apenas 8 elétrons. Se isso bastasse, talvez você pudesse escrever assim:
Nº máximode e-
2
8
18
32
32
18
2
Camadas
K
L
M
N
O
P
Q
20 Ca (Z=20)
2
8
9
1
No entanto, o mínimo de elétrons que pode ter em uma camada é 2, sendo assim, o correto no caso do cálcio (20Ca) é escrever:
Nº máximode e-
2
8
18
32
32
18
2
Camadas
K
L
M
N
O
P
Q
20 Ca (Z=20)
2
8
8
2
LISTA DE EXERCÍCIOS – LIGAÇÕES QUÍMICAS
Química Geral
1- O íon fosfato é o PO4 ----. empregando a tabela periódica, faça a previsão das fórmulas empíricas dos seguintes fosfatos iônicos:
a) fosfato de potássio;
b) fosfato de alumínio;
c) fosfato de césio;
d) fosfato de magnésio;
e) fosfato de rádio.
2- Utilize a tabela periódica para escrever as fórmulas empíricas dos seguintes compostos iônicos:
a) astateto de sódio;
b) fluoreto de bário;
c) sulfeto de potássio;
d) nitreto de gálio;
e) óxido de rubídio;
f) fosfeto de cálcio.
3- Cada uma das seguintes moléculas contém pelo menos uma dupla ligação. Escrever a estrutura de Lewis para:
a) CS2;
b) C3H6;
c) C4H6;
d) C2H3Cl.
4- Cada uma das seguintes moléculas tem pelo menos uma ligação tripla. Esquematize as estruturas de Lewis para:
a) CO;
b) C2H2;
c) HCN;
d) C3H4.
5- Mostrar que no cloreto de amônio, NH4Cl, estão presentes ligações iônica e covalente.
6- Mostre que cada uma das seguintes espécies contém uma ligação covalente coordenativa:
a) NH4+;
b) S2²ˉ;
c) H3O+;
d) H3PO4.
7- Utilizando a tabela periódica, escreva a fórmula molecular para os compostos mais simples (poucos átomos por moléculas) formados entre o cloro e cada um dos seguintes elementos:
a) enxofre;
b) iodo;
c) silício;
d) fósforo;
e) boro.
8- A estrutura de cada um dos seguintes íons ou moléculas pode ser representada como um híbrido de ressonância. Esquematize as formas que contribuem para a estrutura de :
a) SO2;
b) SO3;
c) NO3ˉ;
d) NO2ˉ.
9- Quais os fatores que influenciam a eletronegatividade de um átomo? Interprete as variações observadas nos períodos e nos grupos da tabela periódica.
10- Usando a tabela periódica, classifique as ligações como sendo predominantemente iônica ou covalente:
a) O – S;
b) Ca – S;
c) Si – C;
d) H – I;
e) Cl – O;
f) Ga – F;
g) Rb – Br;
h) H – Li;
i) Cs – N.
11- Escreva as configurações eletrônicas para H e Na. Explicar porque o HCl é covalente enquanto o NaCl é iônico.
12- Classifique a ligação nos seguintes compostos:
a) CsBr;
b) MgS;
c) NO;
d) SF4;
e) CaI2;
f) CS2;
g) OF2;
h) KI;
i) Rb2O.
13- Como a distribuição de carga no BrCl difere da do Cl2? Desenhe figuras para ilustrar sua resposta.
14- Use a tabela periódica para prever qual das seguintes ligações é a menos polar e qual é a mais polar:
a) S – Cl;
b) S – Br;
c) Se – Br;
d) Se – Cl.
15- Escrever a estrutura de Lewis para os seguintes compostos iônicos:
a) fluoreto de rubídio;
b) iodeto de bário;
c) sulfeto de magnésio;
d) óxido de potássio;
e) nitreto de césio;
f) fosfeto de estrôncio.
16- Esquematize a estrutura de Lewis para cada uma das seguintes moléculas:
a) CHI3;
b) C2H5Cl;
c) PCl3;
d) N2H4;
e) HOCl;
f) HOClO;
g) BCl3;
h) OF2.
17- Escrever a estrutura de Lewis para os seguintes íons:
a) PH4+;
b) SO2²ˉ;
c) S2O3²ˉ;
d) PO4³ˉ;
e) HPO4²ˉ;
f) BF4²ˉ;
g) CNˉ;
h) N3ˉ;
i) CH3NH3+.
18- Em quais das espécies seguintes as camadas de valência dos átomos são expandidos para acomodar mais de oito elétrons? Escreva a estrutura de Lewis para elas:
a) ICl4ˉ;
b) SF6;
c) SF4;
d) I3ˉ;
e) Xe F4;
f) XeO F4;
g) BrF3;
h) BrF5.
19- A expansão da camada de valência para permitir que mais do que oito elétrons possam ser acomodados somente pode ocorrer se há um número suficiente de orbitais. Lembrando-se disso, explique por que o fósforo forma dois cloretos, PCl3 e PCl5, enquanto que o nitrogênio somente um, NCl3.
20- Indicar para cada espécie abaixo os números de oxidação de cada átomo:
a) BrCl;
b) BeCl2;
c) BF4ˉ;
d) IO3ˉ;
e) CNˉ;
f) N2H5+.
21-Especificar os números de oxidação de cada átomo nas seguintes espécies:
a) H3PO3;
b) H2S2O7;
c) S2O3ˉ;
d) S4O6²ˉ;
e) C12H22O11;
f) KCl;
g) KClO2;
h) Fe2O3;
i) KHSO4;
j) CrF6³ˉ;
k) HO2ˉ (como peróxido).
22-Indicar o número de oxidação de cada átomo nas seguintes espécies:
a) C2Cl6;
b) MgSO4;
c) FeSO4;
d) C3H6O2;
e) AlCl3;
f) FeCl3;
g) AsCl5;
h) ICl;
i) ICl4ˉ;
j) I3ˉ.
São as ligações entre átomos.
Os átomos ligam-se uns aos outros e formam as moléculas
Essas diferentes composições formam os compostos químicos
Relembrando :
ÁTOMO
é composto por:A) Um núcleo — que é toda a massa do átomo (A) e é constituído de:
i. Prótons (constituídos de partículas carregadas positivamente)
ii. Neutrons (constituídos de partículas eletricamente neutras)
B) Elétrons — que giram em torno do núcleo (eletrosfera) em órbitas específicas e são constituídos de partículas carregadas negativamente.Observação
Na maioria dos casos, o número de elétrons e prótons em um átomo é o mesmo, tornando o átomo de carga neutra. Os nêutrons são neutros. Seu propósito no núcleo é manter os prótons unidos. Em função de todos os prótons terem a mesma carga e naturalmente repelirem um ao outro, os nêutrons servem de "cola" para manter os prótons firmemente ligados ao núcleo.
A CAMADA DE VALÊNCIA
É a camada eletrônica mais externa, ou seja, a última camada da eletrosfera de um átomo. Em uma ligação química (ou ligação eletrônica), a camada de valência pode receber ou fornecer elétrons.
VALÊNCIA
É o número de ligações que um átomo precisa fazer para adquirir uma configuração estável, como a configuração de um gás nobre.
Com exceção do hélio, os gases nobres (listados na coluna 8ª da Tabela Periódica) apresentam oito elétrons na camada de valência, observe:
K
L
M
N
O
P
Q
He
(Z = 2)
2
Ne
(Z = 10)
2
8
Ar
(Z = 18)
2
8
18
8
Kr
(Z = 36)
2
8
18
18
8
Xe
(Z = 54)
2
8
18
32
18
8
Rn
(z = 86)
2
8
18
32
32
18
8
TEORIA DO OCTETO
Surgiu com a associação entre estabilidade dos gases nobres e o fato de possuíram 8 elétrons na última camada.
Para atingir uma situação estável, os átomos tendem a buscar uma estrutura eletrônica cuja camada de valência contenha 8 elétrons igual ao gás nobre que tenha o número atômico mais próximo.
Os átomos menores em número de elétrons tendem a alcançar o dueto, ou seja, procuram conseguir dois elétrons na camada de valência como o hélio: (Z = 2), logo 1s2. É o caso do hidrogênio e do lítio.
Por ser a última camada, quando dois átomos se encontram a camada de valência de um toca a camada de valência do outro. A observação dos átomos já conhecidos, permite estabelecer algumas regras para a ligação eletrônica:
1º quando um átomo tiver 8 elétrons na camada de valência, existira uma “estabilidade” e ele não se ligará a outros átomos. Por isso não se pode formar nenhum composto químico com os gases nobres hélio (He); neônio (Ne); argônio (Ar); criptônio (Kr); xenônio (Xe); e randônio (Rn).
2º Quando um átomo possuir menos de 8 elétrons na camada de valência, ele tende a “associar-se” a outros átomos para completar ou eliminar a camada incompleta.
3º Com 1, 2 ou 3 elétrons na última camada, o átomo procura eliminar.
4º Com 5, 6, 7 elétrons na camada de valência, a tendência é completar.
5º Com 4 elétrons na última camada, tanto faz eliminar ou completar, dependerá do elemento químico em questão.Existe, então, uma regra prática para verificar a distribuição eletrônica de um átomo. No entanto, é importante saber que essa regra tem muitas exceções.
Levando-se em conta a representação universal das camadas (K L M N O P Q), distribui-se os elétrons do elemento químico, levando-se em conta a quantidade máxima de elétrons em cada camada, até chegar à camada de valência do elemento em questão.
Observe
Lembrando mais uma vez que o número atômico Z = nº de prótons, e que um átomo neutro possui nº de prótons = nº de elétrons, para um elemento cujo nº atômico é 20 (Z = 20) temos a seguinte representação:
Nº máximode e-
2
8
18
32
32
18
2
Camadas
K
L
M
N
O
P
Q
20 Ca (Z=20)
2
8
?
?
Colocando 2 na 1ª camada; mais 8 na segunda, na terceira camada, onde cabe 18 elétrons, você poderia colocar 10, dessa forma completaria a quantidade de elétrons que os átomos do cálcio possuem. No entanto, na última camada cabem apenas 8 elétrons. Se isso bastasse, talvez você pudesse escrever assim:
Nº máximode e-
2
8
18
32
32
18
2
Camadas
K
L
M
N
O
P
Q
20 Ca (Z=20)
2
8
9
1
No entanto, o mínimo de elétrons que pode ter em uma camada é 2, sendo assim, o correto no caso do cálcio (20Ca) é escrever:
Nº máximode e-
2
8
18
32
32
18
2
Camadas
K
L
M
N
O
P
Q
20 Ca (Z=20)
2
8
8
2
LISTA DE EXERCÍCIOS – LIGAÇÕES QUÍMICAS
Química Geral
1- O íon fosfato é o PO4 ----. empregando a tabela periódica, faça a previsão das fórmulas empíricas dos seguintes fosfatos iônicos:
a) fosfato de potássio;
b) fosfato de alumínio;
c) fosfato de césio;
d) fosfato de magnésio;
e) fosfato de rádio.
2- Utilize a tabela periódica para escrever as fórmulas empíricas dos seguintes compostos iônicos:
a) astateto de sódio;
b) fluoreto de bário;
c) sulfeto de potássio;
d) nitreto de gálio;
e) óxido de rubídio;
f) fosfeto de cálcio.
3- Cada uma das seguintes moléculas contém pelo menos uma dupla ligação. Escrever a estrutura de Lewis para:
a) CS2;
b) C3H6;
c) C4H6;
d) C2H3Cl.
4- Cada uma das seguintes moléculas tem pelo menos uma ligação tripla. Esquematize as estruturas de Lewis para:
a) CO;
b) C2H2;
c) HCN;
d) C3H4.
5- Mostrar que no cloreto de amônio, NH4Cl, estão presentes ligações iônica e covalente.
6- Mostre que cada uma das seguintes espécies contém uma ligação covalente coordenativa:
a) NH4+;
b) S2²ˉ;
c) H3O+;
d) H3PO4.
7- Utilizando a tabela periódica, escreva a fórmula molecular para os compostos mais simples (poucos átomos por moléculas) formados entre o cloro e cada um dos seguintes elementos:
a) enxofre;
b) iodo;
c) silício;
d) fósforo;
e) boro.
8- A estrutura de cada um dos seguintes íons ou moléculas pode ser representada como um híbrido de ressonância. Esquematize as formas que contribuem para a estrutura de :
a) SO2;
b) SO3;
c) NO3ˉ;
d) NO2ˉ.
9- Quais os fatores que influenciam a eletronegatividade de um átomo? Interprete as variações observadas nos períodos e nos grupos da tabela periódica.
10- Usando a tabela periódica, classifique as ligações como sendo predominantemente iônica ou covalente:
a) O – S;
b) Ca – S;
c) Si – C;
d) H – I;
e) Cl – O;
f) Ga – F;
g) Rb – Br;
h) H – Li;
i) Cs – N.
11- Escreva as configurações eletrônicas para H e Na. Explicar porque o HCl é covalente enquanto o NaCl é iônico.
12- Classifique a ligação nos seguintes compostos:
a) CsBr;
b) MgS;
c) NO;
d) SF4;
e) CaI2;
f) CS2;
g) OF2;
h) KI;
i) Rb2O.
13- Como a distribuição de carga no BrCl difere da do Cl2? Desenhe figuras para ilustrar sua resposta.
14- Use a tabela periódica para prever qual das seguintes ligações é a menos polar e qual é a mais polar:
a) S – Cl;
b) S – Br;
c) Se – Br;
d) Se – Cl.
15- Escrever a estrutura de Lewis para os seguintes compostos iônicos:
a) fluoreto de rubídio;
b) iodeto de bário;
c) sulfeto de magnésio;
d) óxido de potássio;
e) nitreto de césio;
f) fosfeto de estrôncio.
16- Esquematize a estrutura de Lewis para cada uma das seguintes moléculas:
a) CHI3;
b) C2H5Cl;
c) PCl3;
d) N2H4;
e) HOCl;
f) HOClO;
g) BCl3;
h) OF2.
17- Escrever a estrutura de Lewis para os seguintes íons:
a) PH4+;
b) SO2²ˉ;
c) S2O3²ˉ;
d) PO4³ˉ;
e) HPO4²ˉ;
f) BF4²ˉ;
g) CNˉ;
h) N3ˉ;
i) CH3NH3+.
18- Em quais das espécies seguintes as camadas de valência dos átomos são expandidos para acomodar mais de oito elétrons? Escreva a estrutura de Lewis para elas:
a) ICl4ˉ;
b) SF6;
c) SF4;
d) I3ˉ;
e) Xe F4;
f) XeO F4;
g) BrF3;
h) BrF5.
19- A expansão da camada de valência para permitir que mais do que oito elétrons possam ser acomodados somente pode ocorrer se há um número suficiente de orbitais. Lembrando-se disso, explique por que o fósforo forma dois cloretos, PCl3 e PCl5, enquanto que o nitrogênio somente um, NCl3.
20- Indicar para cada espécie abaixo os números de oxidação de cada átomo:
a) BrCl;
b) BeCl2;
c) BF4ˉ;
d) IO3ˉ;
e) CNˉ;
f) N2H5+.
21-Especificar os números de oxidação de cada átomo nas seguintes espécies:
a) H3PO3;
b) H2S2O7;
c) S2O3ˉ;
d) S4O6²ˉ;
e) C12H22O11;
f) KCl;
g) KClO2;
h) Fe2O3;
i) KHSO4;
j) CrF6³ˉ;
k) HO2ˉ (como peróxido).
22-Indicar o número de oxidação de cada átomo nas seguintes espécies:
a) C2Cl6;
b) MgSO4;
c) FeSO4;
d) C3H6O2;
e) AlCl3;
f) FeCl3;
g) AsCl5;
h) ICl;
i) ICl4ˉ;
j) I3ˉ.
quarta-feira, 14 de janeiro de 2009
Mais uma lista e dessa vez é sobre Cálculo Estequiométrico !!
LISTA DE EXERCÍCIOS – CÁLCULO ESTEQUIOMÉTRICO
1. Faça o balanceamento das equações abaixo:
a) HNO3 + H2S NO + S + H2O
b) MnO4- + H2O2 + H + Mn+2 + O2 + H2O
c) Cl2 + OH - Cl - + ClO3- + H2O
I. Qual massa de água se forma na combustão de 1,0g de gás hidrogênio? (H=1u; O= 16u)
II. O calcário é uma rocha que contém alto teor de carbonato de cálcio, CaCO3. A decomposição térmica do CaCO3 é industrialmente importante:
CaCO3 CaO + CO2
Qual volume de gás, nas CNTP, será formado na decomposição de 1,0 tonelada de CaCO3?
Dados: Ca= 40u; C= 12u; O=16u.
III. O método industrial de produção de amônia utiliza o processo químico: N2 + 3 H2 2 NH3
Qual volume de H2, a 25˚C e 1 atm, será necessário para produzir 2,0 . 1022 moléculas NH3?
Dado: Volume molar de gás a 25˚C e 1 atm igual a 25 L/mol.
IV. No processo, realizado a 450˚C e 200 atm, determine o volume máximo de NH3(g) que poderia ser obtido a partir da mistura de 7 litros de N2(g) e 9 litros de H2(g).
V. Em um motor, a combustão completa do metano obedece à equação:
CH4(g) + 2 O2(g) CO2(g) + 2 H2O(g)
Determine o volume total dos produtos gasosos obtidos a partir da utilização de 1,0 m3 de ar (mesmas P, T).
Dados: 1 m3 = 1000 litros
vol. de O2 = 20% de vol. de ar
VI. No processo
CH4 + 2 O2 CO2 + 2 H2O
Calcule o número de mols do excesso de reagente quando colocou-se 6 mols de metano para reagir com 6 mols de O2.
1.Os clorofluorcarbonos (CFCs) sofrem decomposição nas altas camadas da atmosfera originando átomos de cloro, os quais atacam moléculas de ozônio (O3) produzindo gás oxigênio:
O3(g) à O2(g)
Supondo que um mol de ozônio seja totalmente transformado em moléculas de gás oxigênio, calcular o número de moléculas de oxigênio produzidas.
2. Joãozinho resolve fazer um almoço para sua turma. Estipula que o cardápio deve ser : lasanha, bife e batata frita. Supondo que na preparação deste almoço:
- gaste 30% do gás de cozinha;
- o gás de cozinha seja propano (C3H8);
- prepare o almoço nas CNTP;
- o botijão de gás tenha uma massa de 13 Kg
Calcule o volume de gás carbônico e o número de moléculas de água produzidos na preparação deste almoço.
3. A água oxigenada, solução aquosa de H2O2, é guardada em frascos escuros para evitar sua decomposição em água e gás oxigênio. Com base nestas informações, calcule o volume de gás oxigênio que seria produzido se fizéssemos a decomposição de 306 g de água oxigenada.
4. A reação da soda cáustica com hidrogenocarbonato de sódio pode ser representada pela equação: NaOH + NaHCO3 à Na2CO3 + H2O
Nessa transformação, quantos quilogramas de carbonato de sódio são obtidos a partir de 100 mol de hidróxido de sódio.
a) 53 b) 21,2 c) 10,6 d) 5,3 e) 1,6
5. Dada a equação química: Na2CO3 + HCl à NaCl + CO2 + H2O
A massa de carbonato de sódio que reage completamente com 9,125 g de ácido clorídrico.
a) 6,62 g b) 26,50 g c) 13,25 g d) 10,37 g e) 20,75 g
6.É comum, atualmente, lermos a respeito de uma possível revolução que poderá ser deflagrada por uma tecnologia automotiva: “ a propulsão alimentada pelo hidrogênio, em vez do petróleo. Trata-se das células de combustível que convertem o gás hidrogênio em eletricidade num processo limpo, viabilizando veículos não poluidores movidos a motores elétricos. A perspectiva de produção de veículos limpos a células de combustível de hidrogênio poderá também sinalizar uma mudança na equação econômica do setor energético e prenunciar um ambiente sustentável, sem comprometer a mobilidade pessoal”.(scientific american)
Supondo que um carro use como combustível gás hidrogênio, e que um tanque cheio comporte 1kg de gás. Calcule o volume de gás oxigênio necessário nas CNTP , para queimar ¼ do tanque de hidrogênio.
7. Dada a reação: Zn + HCl à ZnCl2 + H2
Quando forem utilizadas 260 g de zinco, calcular:
a) a massa de cloreto de zinco produzida
b) o volume de gás hidrogênio produzido nas CNTP
8. Calcule a massa de NaOH obtida a partir de 200g de Na com 92% de pureza.
Dados: Na= 23u; O= 16u; H= 1u.
Na + H2O NaOH + ½ H2
9. Calcule a massa de K2O com 94% de pureza, necessária para produzir 112 ton. De KOH.
Dados: K= 39u; H=1u; O=16u.
K2O + H2O 2 KOH
10. Quantos moles de H2 devem ser utilizadas para se obter 18 moles de NH3 com 90% de rendimento?
11. O aquecimento de 500g de CaCO3 produziu 196g de CaO. Calcule o rendimento do processo.
Dados: Ca=40u; C=12u; O= 16u.
Respostas:
i. Balanceamento:
a) 2 HNO3 + 3 H2S 2 NO + 3 S + 4 H2O
b) 2 MnO4- + 5 H2O2 + 6 H + 2 Mn+2 + 5 O2 + 8 H2O
c) 3 Cl2 + 6 OH - 5 Cl - + ClO3- + 3 H2O
ii. Cálculo estequiométrico:
I. 9g II. 22,4 . 104 L III. 1,25L IV. 6L V. 300L VI. 3 mols
1. 9.1023 moléculas. 2. 5956,36 litros e 2,13.10 26 moléculas. 3. 100,8 litros. 4. letra c.
5. letra c. 6. 1400 litros. 7. 544 g e 89,6 litros. 8. 320g. 9. 100ton. 10. 30 mols.
11. 70%
LISTA DE EXERCÍCIOS – CÁLCULO ESTEQUIOMÉTRICO
1. Faça o balanceamento das equações abaixo:
a) HNO3 + H2S NO + S + H2O
b) MnO4- + H2O2 + H + Mn+2 + O2 + H2O
c) Cl2 + OH - Cl - + ClO3- + H2O
I. Qual massa de água se forma na combustão de 1,0g de gás hidrogênio? (H=1u; O= 16u)
II. O calcário é uma rocha que contém alto teor de carbonato de cálcio, CaCO3. A decomposição térmica do CaCO3 é industrialmente importante:
CaCO3 CaO + CO2
Qual volume de gás, nas CNTP, será formado na decomposição de 1,0 tonelada de CaCO3?
Dados: Ca= 40u; C= 12u; O=16u.
III. O método industrial de produção de amônia utiliza o processo químico: N2 + 3 H2 2 NH3
Qual volume de H2, a 25˚C e 1 atm, será necessário para produzir 2,0 . 1022 moléculas NH3?
Dado: Volume molar de gás a 25˚C e 1 atm igual a 25 L/mol.
IV. No processo, realizado a 450˚C e 200 atm, determine o volume máximo de NH3(g) que poderia ser obtido a partir da mistura de 7 litros de N2(g) e 9 litros de H2(g).
V. Em um motor, a combustão completa do metano obedece à equação:
CH4(g) + 2 O2(g) CO2(g) + 2 H2O(g)
Determine o volume total dos produtos gasosos obtidos a partir da utilização de 1,0 m3 de ar (mesmas P, T).
Dados: 1 m3 = 1000 litros
vol. de O2 = 20% de vol. de ar
VI. No processo
CH4 + 2 O2 CO2 + 2 H2O
Calcule o número de mols do excesso de reagente quando colocou-se 6 mols de metano para reagir com 6 mols de O2.
1.Os clorofluorcarbonos (CFCs) sofrem decomposição nas altas camadas da atmosfera originando átomos de cloro, os quais atacam moléculas de ozônio (O3) produzindo gás oxigênio:
O3(g) à O2(g)
Supondo que um mol de ozônio seja totalmente transformado em moléculas de gás oxigênio, calcular o número de moléculas de oxigênio produzidas.
2. Joãozinho resolve fazer um almoço para sua turma. Estipula que o cardápio deve ser : lasanha, bife e batata frita. Supondo que na preparação deste almoço:
- gaste 30% do gás de cozinha;
- o gás de cozinha seja propano (C3H8);
- prepare o almoço nas CNTP;
- o botijão de gás tenha uma massa de 13 Kg
Calcule o volume de gás carbônico e o número de moléculas de água produzidos na preparação deste almoço.
3. A água oxigenada, solução aquosa de H2O2, é guardada em frascos escuros para evitar sua decomposição em água e gás oxigênio. Com base nestas informações, calcule o volume de gás oxigênio que seria produzido se fizéssemos a decomposição de 306 g de água oxigenada.
4. A reação da soda cáustica com hidrogenocarbonato de sódio pode ser representada pela equação: NaOH + NaHCO3 à Na2CO3 + H2O
Nessa transformação, quantos quilogramas de carbonato de sódio são obtidos a partir de 100 mol de hidróxido de sódio.
a) 53 b) 21,2 c) 10,6 d) 5,3 e) 1,6
5. Dada a equação química: Na2CO3 + HCl à NaCl + CO2 + H2O
A massa de carbonato de sódio que reage completamente com 9,125 g de ácido clorídrico.
a) 6,62 g b) 26,50 g c) 13,25 g d) 10,37 g e) 20,75 g
6.É comum, atualmente, lermos a respeito de uma possível revolução que poderá ser deflagrada por uma tecnologia automotiva: “ a propulsão alimentada pelo hidrogênio, em vez do petróleo. Trata-se das células de combustível que convertem o gás hidrogênio em eletricidade num processo limpo, viabilizando veículos não poluidores movidos a motores elétricos. A perspectiva de produção de veículos limpos a células de combustível de hidrogênio poderá também sinalizar uma mudança na equação econômica do setor energético e prenunciar um ambiente sustentável, sem comprometer a mobilidade pessoal”.(scientific american)
Supondo que um carro use como combustível gás hidrogênio, e que um tanque cheio comporte 1kg de gás. Calcule o volume de gás oxigênio necessário nas CNTP , para queimar ¼ do tanque de hidrogênio.
7. Dada a reação: Zn + HCl à ZnCl2 + H2
Quando forem utilizadas 260 g de zinco, calcular:
a) a massa de cloreto de zinco produzida
b) o volume de gás hidrogênio produzido nas CNTP
8. Calcule a massa de NaOH obtida a partir de 200g de Na com 92% de pureza.
Dados: Na= 23u; O= 16u; H= 1u.
Na + H2O NaOH + ½ H2
9. Calcule a massa de K2O com 94% de pureza, necessária para produzir 112 ton. De KOH.
Dados: K= 39u; H=1u; O=16u.
K2O + H2O 2 KOH
10. Quantos moles de H2 devem ser utilizadas para se obter 18 moles de NH3 com 90% de rendimento?
11. O aquecimento de 500g de CaCO3 produziu 196g de CaO. Calcule o rendimento do processo.
Dados: Ca=40u; C=12u; O= 16u.
Respostas:
i. Balanceamento:
a) 2 HNO3 + 3 H2S 2 NO + 3 S + 4 H2O
b) 2 MnO4- + 5 H2O2 + 6 H + 2 Mn+2 + 5 O2 + 8 H2O
c) 3 Cl2 + 6 OH - 5 Cl - + ClO3- + 3 H2O
ii. Cálculo estequiométrico:
I. 9g II. 22,4 . 104 L III. 1,25L IV. 6L V. 300L VI. 3 mols
1. 9.1023 moléculas. 2. 5956,36 litros e 2,13.10 26 moléculas. 3. 100,8 litros. 4. letra c.
5. letra c. 6. 1400 litros. 7. 544 g e 89,6 litros. 8. 320g. 9. 100ton. 10. 30 mols.
11. 70%
Função do 2º grau
1) As equações abaixo definem funções do 2º grau. Para cada uma dessas funções, ache as coordenadas do vértice que a representa:
a) f(x)= x² - 4x + 5
b) f(x)= x² +4x - 6
c) f(x)= 2x² +5x - 4
d) f(x)= -x² + 6x - 2
e) f(x)= -x² - 4x +1
2) Determine, se existirem, os zeros reais das funções seguintes:
a) f(x)= 3x² - 7x + 2
b) f(x)= -x² + 3x - 4
c) f(x)= -x² + 3/2x + 1
d) f(x)= x² -4
e) f(x)= 3x²
Não existe zeros em (b)
3) Construa o gráfico das seguintes funções:
a) f(x)= x² - 16x + 63
b) f(x)= 2x² - 7x + 3
c) f(x)= 4x² - 4x +1
d) f(x)= -x² + 4x - 5
e) f(x)= -2x² +8x- 6
4) Em uma partida de vôlei, um jogador deu um saque em que a bola atingiu uma altura h em metros, num tempo t, em segundos, de acordo com a relação h(t) = -t² + 8t.a) Em que instante a bola atingiu a altura máxima?[Nota]: observem o vértice
b) De quantos metros foi a altura máxima alcançada pela bola?
c) Esboce o gráfico que represente esta situação.
Respostas: 4: a)4s; b) 16m
1) As equações abaixo definem funções do 2º grau. Para cada uma dessas funções, ache as coordenadas do vértice que a representa:
a) f(x)= x² - 4x + 5
b) f(x)= x² +4x - 6
c) f(x)= 2x² +5x - 4
d) f(x)= -x² + 6x - 2
e) f(x)= -x² - 4x +1
2) Determine, se existirem, os zeros reais das funções seguintes:
a) f(x)= 3x² - 7x + 2
b) f(x)= -x² + 3x - 4
c) f(x)= -x² + 3/2x + 1
d) f(x)= x² -4
e) f(x)= 3x²
Não existe zeros em (b)
3) Construa o gráfico das seguintes funções:
a) f(x)= x² - 16x + 63
b) f(x)= 2x² - 7x + 3
c) f(x)= 4x² - 4x +1
d) f(x)= -x² + 4x - 5
e) f(x)= -2x² +8x- 6
4) Em uma partida de vôlei, um jogador deu um saque em que a bola atingiu uma altura h em metros, num tempo t, em segundos, de acordo com a relação h(t) = -t² + 8t.a) Em que instante a bola atingiu a altura máxima?[Nota]: observem o vértice
b) De quantos metros foi a altura máxima alcançada pela bola?
c) Esboce o gráfico que represente esta situação.
Respostas: 4: a)4s; b) 16m
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