Questões de Concurso
Sobre fórmulas, balanceamento e leis ponderais das reações químicas em química
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Nas estações de tratamento de água, uma das principais etapas para obtenção de água potável consiste na eliminação das impurezas que se encontram em suspensão, que pode ser realizada a partir da adição de sulfato de alumínio, Aℓ2(SO4)3, e de hidróxido de cálcio, Ca(OH)2, à superfície da água a ser tratada. O hidróxido de alumínio produzido atua como floculante, arrastando impurezas sólidas para o fundo do tanque no processo de decantação e, em seguida, o sobrenadante é filtrado e desinfetado. O esquema simplificado mostra as etapas do tratamento de água utilizado pelas estações convencionais, para transformar água captada dos reservatórios naturais em água potável.
Em um teste piloto de tratamento de 0,50 m3 de água, foram adicionados 3,42 kg de sulfato de alumínio e 0,50 kg de hidróxido
de cálcio. Admitindo que não haja variação de volume é correto afirmar que
O alumínio reage de forma bastante energética quando colocado em solução aquosa concentrada de NaOH, produzindo um precipitado, o tetrahidroxialuminato de sódio, e gás hidrogênio, conforme se explicita na equação química a seguir.
2 Aℓ (s) + 2 NaOH (aq) + 6 H2 O (l) → 2 NaAℓ(OH)4 (s) + 3 H2 (g)
O rendimento percentual da reação é de 90%. A partir de 81,0 g de alumínio em pó, adicionado em meio aquoso onde se garante excesso de NaOH, o volume de gás, em litros, produzido (considerando-se 1 atm de pressão, a 298 K e comportamento ideal) é mais próximo de
Dado
M (H2 ) = 2 g mol-1
M (Aℓ) = 27 g mol-1
R = 0,082 atm L mol-1 K-1
R × T = 24,4 atm L mol-1
Alguns ácidos do elemento enxofre são: ácido sulfuroso, ácido tiossulfúrico, ácido sulfídrico e ácido sulfúrico.
As fórmulas químicas desses ácidos estão, respectivamente, apresentadas em:
Na determinação da Demanda Química de Oxigênio (DQO) o excesso de dicromato utilizado como oxidante é titulado pelo sulfato ferroso amoniacal, segundo a reação iônica mostrada abaixo.
Fe2+ + Cr2 O2-7 + H+ → Fe3+ + Cr3+ + H2O
A soma dos coeficientes que tornam a reação corretamente balanceada é
O minério magnetita é formado pelo seguinte processo:
3FeO (s) + CO2 (s) à Fe3O4 (s) + CO (g)
Quantos mols, aproximadamente, de dióxido de carbono são necessários para reagir com 750 g de óxido de ferro(II)?
Dados:
(massa molar do FeO = 71 g/mol; massa
molar do CO2 = 44 g/mol)
A ideia fundamental para o correto balanceamento de uma equação química de oxirredução é tornar o número de elétrons cedidos igual ao de elétrons recebidos na reação. Considere a reação de oxirredução entre o permanganato de potássio e o ácido clorídrico:
KMnO4 + HCI → KCl + MnCl2 + Cl2 + H2O
A soma dos menores números inteiros que fazem o correto balanceamento dessa reação é
igual a
Considere as reações a seguir a 25°C e 1 atm.
Com base nessas informações e considerando que nas reações 2 e 3 o valor de ΔH é referente à reação balanceada com os menores números inteiros, determine o valor aproximado da entalpia da reação de hidrogenação do acetileno.
Observação: Para o cálculo do valor de ΔH da reação de hidrogenação do acetileno, esta deverá ser balanceada com os menores números inteiros que fazem o seu correto balanceamento.
A acetanilida é uma amida secundária, que tem a mesma função do paracetamol, atuando como analgésico e antipirético. Pode ser sintetizada por meio de uma reação da anilina, como apresentado na reação a seguir:
Em um laboratório, a reação apresentada foi conduzida nas condições de temperatura e
pressão apropriadas, com a adição de 279 kg de anilina e 204 kg de anidrido acético, ambos
com pureza de 100%, em um reator. A reação alcançou rendimento de 80%.
A acetanilida é uma amida secundária, que tem a mesma função do paracetamol, atuando como analgésico e antipirético. Pode ser sintetizada por meio de uma reação da anilina, como apresentado na reação a seguir:
Em um laboratório, a reação apresentada foi conduzida nas condições de temperatura e
pressão apropriadas, com a adição de 279 kg de anilina e 204 kg de anidrido acético, ambos
com pureza de 100%, em um reator. A reação alcançou rendimento de 80%.
Uma solução ideal foi feita misturando 360,00 mL de água e 1 mol de um soluto não volátil, armazenando a mesma a 20°C.
O valor aproximado da pressão de vapor, em mmHg, da mistura é
Dados
Pressão de vapor da água pura: 18 mmHg a 20°C
Massa específica da água pura: 1,00 g mL-1
M (H2O) = 18,00 g mol-1
Uma amostra de minério (5,00 g) foi completamente dissolvida em ácido e o volume ajustado para 100,00 mL. Uma alíquota de 10,00 mL dessa solução aquosa foi misturada, de forma lenta e sob agitação constante, com excesso de solução aquosa de hidróxido de amônio, suficiente para promover a precipitação completa de ferro na forma de Fe(OH)3 .
Fe3+ (aq) + 3OH- (aq) → Fe(OH)3 (s)
Após envelhecer, em sua água mãe, filtrar e lavar, o precipitado foi calcinado em forno mufla para formar Fe2O3 , que depois foi deixado para resfriar, em dessecador, até massa constante.
2 Fe(OH)3(s) → Fe2O3(s) + 3H2O(g)
Sendo a massa de Fe2O3(s), obtida após a calcinação, igual a 3,84 g, o valor mais próximo da percentagem (massa/ massa) de ferro no minério é
Dado
M (Fe) = 56 g mol-1
M (Fe2O3
) = 160 g mol-1
O nióbio é um elemento usado para produção de aços com propriedades especiais. Na natureza, ele ocorre na forma de pentóxido de nióbio, de onde se pode obter o nióbio metálico por um processo térmico, usando uma mistura de alumínio e óxido de ferro (III), como mostrado na equação química a seguir.
3 Nb2O5(s) + Fe2O3(s) + 12 Al(s) → 6 Nb(s) + 2 Fe(s) + 6 Al2O3(s)
O processo térmico em questão produz o nióbio metálico com rendimento de 80%.
O valor aproximado da massa de Nb, em tonelada, que seria obtida a partir de 1,6 toneladas de Nb2O5 é
Dados
M (Nb) = 93 g mol-1
M (Nb2O5
) = 266 g mol-1
A molécula de fenolftaleína, cuja estrutura é mostrada na figura precedente, apresenta dois hidrogênios ácidos que, conforme o pH, podem se ionizar de acordo com os equilíbrios a seguir. H2Ind, HInd- e Ind2- representam as formas protonada, monoionizada e di-ionizada da molécula, respectivamente.
H2Ind (aq) + H2O ⇄ HInd- (aq) + H3O+ (aq)
HInd- (aq) + H2O ⇄ Ind2- (aq) + H3O+ (aq)
Uma vez que as espécies com diferentes graus de
protonação apresentam cores diferentes, a coloração de uma
solução de fenolftaleína depende do pH do meio.
Tendo a figura e as informações precedentes como referência, julgue o item subsequente.
A fórmula molecular da fenolftaleína protonada é C20H16O4.
De acordo com a nova definição de mol recomendada pela IUPAC, um mol contém exatamente 6,02214076 × 1023 entidades elementares. Esse número é o valor numérico fixo da constante Avogadro, NA, quando expresso em mol-1 , e é chamado de número de Avogadro. A nova definição enfatiza que a quantidade de substância está relacionada com as entidades de contagem em vez da massa de uma amostra.
Internet:<https://iupac.org>
Com relação a essas informações, julgue o item que se segue.
Considere que m1 gramas de H2(g) reajam completamente
com 6,0 gramas de C(s), de acordo com a reação I,
e que m2 gramas de O2(g) reajam completamente com
6,0 gramas de C(s), de acordo com a reação II. Conforme
a lei de Richter, são necessários 2 × m1 gramas de H2(g) para
reagir completamente com m2 gramas de O2(g), de acordo
com a reação III.
De acordo com a nova definição de mol recomendada pela IUPAC, um mol contém exatamente 6,02214076 × 1023 entidades elementares. Esse número é o valor numérico fixo da constante Avogadro, NA, quando expresso em mol-1 , e é chamado de número de Avogadro. A nova definição enfatiza que a quantidade de substância está relacionada com as entidades de contagem em vez da massa de uma amostra.
Internet:<https://iupac.org>
Com relação a essas informações, julgue o item que se segue.
De acordo com a reação I, são necessárias mais de 24 × 1023
moléculas de H2(g) para a formação de 32,0 g de metano.
A equação a seguir sintetiza a reação de combustão entre o salitre, o enxofre e o carvão, substâncias presentes na pólvora.
4KNO3(s) + 7C(s) + S(s) →
3CO2(g) + 3CO(g) + 2N2(g) + K2CO3(s) + K2S(s)
Acerca desse assunto, julgue o próximo item.
Sendo a pólvora formada somente por salitre, enxofre e carvão,
na mesma proporção molar da reação apresentada, a queima
de 10,0 g de pólvora produzirá mais de 3,0 g de sulfeto
de potássio (K2S).
A equação a seguir sintetiza a reação de combustão entre o salitre, o enxofre e o carvão, substâncias presentes na pólvora.
4KNO3(s) + 7C(s) + S(s) →
3CO2(g) + 3CO(g) + 2N2(g) + K2CO3(s) + K2S(s)
Acerca desse assunto, julgue o próximo item.
A equação apresentada desobedece ao princípio de Lavoisier, uma vez que a massa dos produtos é menor que a massa dos reagentes devido à presença de gases de baixa densidade formados pela reação.
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