09 quimica b

Incluso para a Vida Quimica B

CURSINHO DA UFSC 1

AULA 01

Solues

qualquer mistura homognea onde um componente denominado soluto e o outro solvente, normalmente a gua. Tipos de Soluo De acordo com a quantidade de soluto, podemos classificar as solues em: Saturadas: Tm a concentrao igual ao limite de saturao. Insaturadas: Tm a concentrao menor que o limite de saturao. Supersaturadas: Tm a concentrao maior que o limite de saturao. Limite de Saturao: Quantidade mxima de soluto que pode ser dissolvida em uma certa quantidade de solvente.

SOLUBILIDADE DAS SOLUES Solubilidade a mxima quantidade possvel de um determinado soluto que pode ser dissolvida em uma certa quantidade padro de solvente a uma dada temperatura. Influncia da Temperatura na Solubilidade: A maioria das substncias tem sua solubilidade aumentada com a temperatura. Curvas de Solubilidade

Podemos observar que algums sais tem sua solubilidade aumentada significativamente com o aumento da temperatura, j em outros a temperatura tem pouca influncia.

Exerccios de Sala 01 O grfico acima fornece as curvas de solubilidade de diversas substncias em funo da temperatura e de uma mesma quantidade de solvente. Com base neste grfico, a(s) concluso(es) correta(s) (so): 01. A 10C a substncia mais solvel o sulfato de crio 02. A 10C a substncia menos solvel a KNO3 04. A proximadamente a 20C, KNO3 e Ce2(SO4)3 tm a mesma

solubilidade. 08. A 20C, KNO3 mais solvel que o NaCl. 16. A ordem crescente de solubilidade destas substncias , a

40C, Ce2(SO4)3, NaCl, KNO3, H4Cl, NaNO3. 32. A 50C, todas as substncias tm a mesma solubilidade. SOMA:

AULA 02

CONCENTRAO DAS SOLUES Chama-se concentrao de uma soluo a toda e qualquer maneira de expressar a proporo existente entre as quantidades de soluto e de solvente, ou ento, as quantidades de soluto e da soluo. As definies mais comuns so as que mencionamos a seguir. Nelas, usaremos as seguintes conveno: ndice 1: qtdade relativa ao soluto; ndice 2: qtdade relativa ao solvente; s/ ndice: qtdade relativa soluo. Concentrao Comum:

o quociente entre a massa do soluto (em gramas) e o volume da soluo (em litros), ou seja, quantos gramas de soluto h em cada litro de soluo.

Unidade: .....g/L Densidade:

o quociente entre a massa da soluo (em gramas) e o volume da soluo(em mL ou cm3) ou seja, quantos gramas de soluo h em cada mL ou cm3 de soluo.

Unidade: .....g/mL ou g/cm3 Ttulo ou Porcentagem em Massa

o quociente entre a massa do soluto e a massa da soluo (em gramas), que pode ser expresso como nmero puro (0 < t < 1) ou em porcentagem (0 < P% < 100%).

Molaridade ou Concentrao Molar o quociente entre o nmero de mols do soluto e o volume da soluo (em litros), ou seja, quantos mol de soluto h em cada litro de soluo. Unidade: .....mol/L .....M ou Molar

Normalidade ou Concentrao Normal

o quociente entre o nmero de equivalentes do soluto e o volume da soluo (em litros), ou seja, quantos equivalentes de soluto h em cada litro de soluo. Onde x o nmero de cargas geradas na

ionizao ou dissociao de um mol do eletrlito. Unidade: .....Normal ou N

Exerccios de Sala 01. Foi preparado uma soluo com 18 g de glicose(C6H12O6) em 182 g de gua encerrando um volume de 200 mL. Sobre a mesma correto afirmar: 01. Apresenta densidade igual a 2,25 g/mL. 02. O ttulo de 9 % de soluto. 04. A concentrao comum de 90 g/L 08. A massa molar do soluto de 180 g/mol 16. O nmero de mols de soluto 0,2 mol. 32. A concentrao molar de 0,5 mol/L. SOMA:

T = m1 = m1 . m m1 + m2

C = m1 . V

d = m . V

M = n1 = m1 . V mol .V

N = M.x

Quimica B Incluso para a Vida

PR-VESTIBULAR DA UFSC 2

Tarefa Mnima 1. Qual o ttulo de uma soluo que contm 20g de soluto e

80g de solvente? 2. Que massa de H2SO4 deve ser dissolvida em 800ml de gua

para se obter uma soluo de ttulo igual a 0,6? 3. Que massa de gua deve ser usada para se preparar 400g de

soluo de NaCl a 8%? 4. Calcule a concentrao em g/l de uma soluo de nitrato de

potssio, sabendo que ela encerra 60g de sal em 300cm3 de soluo.

5. Calcule a massa de cido ntrico necessria para a

preparao de 150ml de uma soluo de concentrao 50g/l 6. Em um balo volumtrico adicionaram-se 20g de KBr e

gua sulficiente para 250ml de soluo. Calcule a concentrao da soluo em g/l. 7. UEMS Sabendo que a densidade de uma soluo 0,789 g/ml, qual a massa aproximada, em gramas, contida em 75 ml desta soluo? a) 7,8 x 102 g d) 592 g b) 75 g e) 59,2 g c) 0,789 g 8. UFF-RJ Dissolveu-se 4,6 g de NaCl em 500 g de gua pura, fervida e isenta de bactrias. A soluo resultante foi usada como soro fisiolgico na assepsia de lentes de contacto. Assinale a opo que indica o valor aproximado da percentagem, em peso, de NaCl existente nesta soluo. a) 0,16 % b) 0,32 % c) 0,46 % d) 0,91 % e) 2,30 % 9. FEI-SP No rtulo de uma garrafa de gua mineral l-se, entre outras coisas: Contedo: 1,5L Bicarbonato de clcio: 20 ppm Sabendo que ppm = mg soluto/L soluo aquosa, qual a massa de bicarbonato de clcio, no contedo da garrafa: a) 0,03g d) 0,06g b) 0,02g e) 150mg c) 0,01g 10. Uma soluo apresenta 3 mols de HCl dissolvidos em 17mols de gua. Qual a frao molar do soluto? 11. Calcule a concentrao molar de uma soluo que apresenta 0,4 mol de KNO3 em 500ml de soluo. 12. Dissolveram-se 9,8g de H2SO4 em gua sulficiente para 400ml de uma soluo. Calcule a concentrao molar dessa. 13. (Acafe-SC) O leite de vaca contm, em mdia, 4,5g de lactose, C12H22O11, por 0,100L. A concentrao molar : a) 0,26M. c) 4,5M e) 0,45M b) 0,39M. d) 0,13M 14. (Acafe-SC) Uria, NH2CONH2, um produto do metabolismo de protenas. Que massa de uria necessria para preparar 500mL de uma soluo 0,20M? a) 5,1g c) 18,0g e) 6,0g b) 12,0g d) 24,0g

15. UFSC Determine a massa (em gramas) de hidrxido de sdio NaOH, existente em 500 ml de sua soluo 0,2 molar.

Tarefa Complementar

16. UFMA O dixido de enxofre considerado um dos maiores poluentes industriais, e adicionado freqentemente em sucos de frutas naturais, com a finalidade de eliminar microorganismos e prevenir oxidaes. Assumindo que uma garrafa comum contm 500 mL de suco com um teor de 2,0 x 103 mol/L de SO2, qual a massa de dixido de enxofre no suco? Dados: O = 16 u; S = 32 u a) 64 mg c) 1,0 mg e) 4,0 mg b) 1,0 g d) 4,0 g 17. UFRS Solues de uria, (NH2)2CO, podem ser utilizadas como fertilizantes. Uma soluo foi obtida pela mistura de 210 g de uria e 1.000 g de gua. A densidade da soluo final 1,05 g/mL. A concentrao da soluo em percentual de massa de uria e em mol/ L, respectivamente :

18. Unifor-CE Uma bebida alcolica contem 20,0% em massa de etanol e o resto praticamente gua. temperatura de 20C sua densidade de 0,970 g/mL. A concentrao dessa soluo em mol/L, : a) 0,24 b) 0,42 c) 2,4 d) 4,2 e) 6,0 Dado: Massa molar do etanol: 46 g/mol 19. FEI-SP O gs sulfdrico (H2S), produto da fermentao do esgoto chegou a atingir o elevado ndice de 0,4 mg/L, no rio Tiet. Tal ndice expresso em molaridade, seria aproximadamente: Dados: H = 1 e S = 32 a) 1,17 105 c) 2,35 105 e) 1,7 104 b) 1,2 104 d) 3,4 104 20. U. Alfenas-MG O cido acetilsaliclico um analgsico que pode ser encontrado em comprimidos ou em soluo. Um comprimido analgsico tem massa de 500 mg, sendo cerca de 90% constitudo de cido acetilsaliclico. Sendo assim, qual o volume de uma soluo de cido acetilsaliclico a 2,5 mol/L que apresenta a mesma massa de cido que esta presente em dois comprimidos de analgsico? a) 4,0 mL b) 8,0 mL c) 2,0 mL d) 1,0 mL e) 6,0 mL Frmula molecular do cido acetilsaliclico: C8O2H7COOH Massas molares (g/mol): C = 12; H = 1; O = 16 AULA 03

Diluio e Mistura de Solues


CURSINHO DA UFSC 3

Diluir uma soluo significa diminuir a sua concentrao atravs da adio de mais solvente, sem alterar a quantidade de soluto.

Molaridade: M1.V1 = M2.V2 Mistura de Solues de mesmo Soluto Neste caso, tanto a quantidade de soluto quanto o volume da nova soluo equivalem soma das solues iniciais.

Exerccios de Sala

01. (UFSC) Qual a massa de Na2SO4, em gramas, necessria para preparar 100mL de uma soluo 3,50 molar? Qual o volume de gua, em mL, necessrio para diluir 10mL desta soluo, transformando-a em 1,75 molar? 02. Qual a concentrao final (em mol/L) da soluo resultante da mistura de 200mL de uma soluo 0,5M com 100mL de uma soluo 2,0M ?

Tarefa Mnima 21. UFRJ Diluio uma operao muito empregada no nosso dia-a-dia, quando, por exemplo, preparamos um refresco a partir de um suco concentrado. Considere 100 mL de determinado suco em que a concentrao de soluto seja 0,4 mol.L1. O volume de gua, em mL, que dever ser acrescentado para que a concentrao do soluto caia para 0,04 mol.L1, ser de: a) 1.000 b) 500 c) 900 d) 400 22. UFR-RJ Misturou-se 15 mL de uma soluo KClO3 0,25 M com 35 mL de gua. A concentrao final da soluo em molaridade : a) 0,75 M b) 0,075 M c) 0,25 M d) 0,025 M e) 0,0075 M 23. U. Caxias do Sul-RS Um processo de evaporao de uma soluo aquosa AB 0,05 molar foi interrompido aps trs horas, quando restavam 100 mL de uma soluo aquosa 1,2 molar. O volume da soluo inicial e o volume de gua evaporada , respectivamente: a) 1,5 L e 0,1 L b) 2,1 L e 2,2 L c) 2,4 L e 2,3 L d) 2,0 L e 2,4 L e) 2,5 L e 0,1 L 24. (Acafe-SC) Foram misturados 400 mililitros de soluo 0,25 molar de cido sulfrico com 600 mililitros 1,5 molar do mesmo cido. A molaridade da soluo final : a) 1,5 b) 0,5 c) 2,0 d) 1,0 e) 3,0 25. Tm-se trs solues de H2SO4 designadas por A, B e C. Soluo A: V = 300mL, N = 0,4N Soluo B: V = 200mL, N = 0,1N Soluo C: V = 500mL, N = 0,6N A soluo resultante da mistura das solues A, B e C ser: a) 0,44N b) 0,92N c) 0,23N d) 0,46N 26. (UFSC) O uso de flor na gua para consumo domstico uma das medidas que renem eficcia e baixo custo na preveno da crie dental. Quando na concentrao 5,0 x 10-5mol . L-1 de ons fluoreto, qual o volume de soluo, em litros, que se deve ingerir para consumir uma massa de 2,85 miligramas de ons fluoreto? (on-grama do fluoreto = 19g) 27. Que volume de uma soluo de hidrxido de sdio 1,5mol/L deve ser misturado a 300mL de uma soluo 2mol/L da mesma base a fim de torn-la 1,8mol/L.

AULA 04

Titulao a determinao da concentrao de uma soluo fazendo-a reagir com outra de concentrao conhecida. Numa titulao cido-base, utilizamos uma soluo cida para neutralizar uma soluo bsica. M = n

Classificao das Membranas

... n = M.V V Ex: H2SO4 + 2NaOH Na2SO4 + 2H2O MA.VA.x = MB.VB.y Onde x= nmero de hidrognios ionizveis e y= nmero de hidroxilas da base

PROPRIEDADES COLIGATIVAS So propriedades relacionadas ao nmero de partculas de soluto dissolvidas em uma soluo. Ao adicionarmos um determinado soluto no voltil a um lquido puro, verificamos diversas alteraes neste lquido tais como: 1. Abaixamento da presso de vapor (Tonoscopia) 2. Aumento da temperatura de ebulio (Ebulioscopia). 3.Abaixamento da temperatura de Congelamento (Crioscopia) 4. Presso Osmtica (Osmometria)

Membrana permevel: Permite a passagem do soluto e do

solvente Membrana Impermevel: No permite a passagem do soluto

nem do solvente Membrana Semipermeavel: Permite a passagem apenas do

solvente OBS.: quanto maior o nmero de espcie adicionada, maior o efeito.

Exerccios de Sala 01) Foram titulados 20 mL de soluo de H2SO4 com com 20 mL de soluo 0,4 mol/L de NaOH. Qual a molaridade do cido titulado? 02. UFSC) Assinale as proposies corretas. 01. A gua do mar ferve a uma temperatura mais baixa que a gua pura a uma mesma altitude em relao ao nvel do mar. 02. A gua do mar congela a uma temperatura mais baixa que a gua pura ou a uma mesma altitude em relao ao nvel do mar. 04. Uma soluo aquosa de sacarose ferve a uma temperatura mais alta que a gua pura a uma mesma altitude em relao ao nvel do mar. 08. Uma soluo aquosa de sacarose congela a uma temperatura mais alta que a gua pura a uma mesma altitude em relao ao nvel do mar. 16. Entre a gua e o lcool, o lcool apresenta a maior presso de vapor porque mais voltil que a que a gua. 32. A adio de um soluto no voltil provocar um aumento da presso de vapor solvente

C = m ... m = C.V ... C1.V1 = C2.V2 V



Tarefa Mnima 28. Unifor-CE Quando se comparam solues aquosas de mesma concentrao, em mol/L, de cloreto de sdio e cloreto de potssio pode-se afirmar que possuem idnticas propriedades I. coligativas; II. qumicas; III. fsicas, mesma temperatura. Dessas afirmaes somente: a) I correta. d) I e II so corretas. b) II correta. e) II e III so corretas. c) III correta. 29. UFPE O grfico abaixo representa a presso de vapor (eixo das ordenadas), em atm, em funo da temperatura (eixo das abcissas), em C, de trs amostras, I, II e III. Se uma destas amostras for de gua pura e as outras duas de gua salgada, podemos afirmar que:

a) a amostra I a amostra de gua salgada; b) a amostra I a mais voltil; c) a amostra II mais concentrada que a amostra III; d) a amostra I a menos voltil; e) na temperatura TIII e 1 atm a amostra II ainda no entrou em ebulio. 30. A uma dada temperatura, possui a MENOR presso de vapor a soluo aquosa: a) 0,1 mol/L de sacarose. b) 0,2 mol/L de sacarose. c) 0,1 mol/L de cido clordrico. d) 0,2 mol/L de cido clordrico. e) 0,1 mol/L de hidrxido de sdio.

31. (Fei) Aquecendo gua destilada, numa panela aberta e num local onde a presso ambiente 0,92atm, a temperatura de ebulio da gua: a) ser inferior a 100C b) depende da rapidez do aquecimento c) ser igual a 100C d) alcanada quando a presso mxima de vapor saturante for 1atm. e) ser superior a 100C 32. (UFPE) Foi observado que o cozimento de meio quilo de batatas em 1 litro de gua mais rpido se adicionarmos 200 gramas de sal gua de cozimento. Considere as seguintes possveis explicaes para o fato: 1- a adio de sal provoca um aumento da temperatura de ebulio da gua; 2- a adio de sal provoca um aumento da presso de vapor da gua; 3- o sal adicionado no altera a temperatura de ebulio da gua, mas reage com o amido das batatas. Est(o) correta(s) a(s) explicao(es): a) 1 apenas b) 2 apenas c) 3 apenas d) 1 e 2 apenas e) 1, 2 e 3

33. Na panela de presso, os alimentos cozinham em menos tempo, porque a presso exercida sobre a gua torna-se maior que a presso atmosfrica. Em conseqncia desse fato, podemos afirmar que o tempo de cozimento do alimento menor porque a) a gua passa a "ferver" abaixo de 100C. b) a gua passa a "ferver" acima de 100C. c) a gua passa a "ferver" a 100C. d) no h mudana na temperatura de ebulio da gua. e) sob presso maior a temperatura de ebulio da gua deve ser menor. 34. Considere o grfico a seguir que representa as variaes das presses mximas de vapor da gua pura (A.P.) e duas amostras lquidas A e B, em funo da temperatura.

Pode-se concluir que, em temperaturas iguais, a) a amostra A constitui-se de um lquido menos voltil que a gua pura. b) a amostra B pode ser constituda de uma soluo aquosa de cloreto de sdio. c) a amostra B constitui-se de um lquido que evapora mais rapidamente que a gua pura. d) a amostra A pode ser constituda de soluo aquosa de sacarose. e) as amostras A e B constituem-se de solues aquosas preparadas com solutos diferentes. 35. Considere os sistemas I e II, constitudos, respectivamente, por: I- 50mL de gua pura. II- 50mL de soluo 0,1M de cloreto de sdio. Submetidos s mesmas condies apropriadas, verifica-se que: a) no sistema I, a presso de vapor da gua menor do que no sistema II. b) no sistema II, a temperatura de solidificao da soluo maior do que no sistema I. c) no sistema II, a temperatura de ebulio da soluo maior do que no sistema I. d) os dois sistemas apresentam a mesma temperatura de congelamento. e) nos dois sistemas, a presso de vapor a mesma. 36. Sejam dadas as seguintes solues aquosas: I. 0,1 mol/L de glicose (C6H12O6 ) II. 0,2 mol/L sacarose (C12H22O11) III. 0,1 mol/L de hidrxido de sdio (NaOH) IV. 0,2 mol/L de cloreto de clcio (CaCl2) V. 0,2 mol/L de nitrato de potssio (KNO3) A que apresenta maior temperatura de ebulio : a) I b) II c) III d) IV e)V 37. Um aluno, interessado em estudar as propriedades de solues colocou em uma caixa dois copos contendo volumes iguais de solues aquosas de um mesmo soluto no-voltil, fechando-a hermeticamente, conforme ilustra a figura a seguir:


CURSINHO DA UFSC 5

A soluo contida no copo I era mais concentrada que a contida no copo II. A temperatura externa caixa permaneceu constante durante o experimento. Acerca das observaes que poderiam ser feitas a respeito desse experimento, podemos afirmar. 01. Aps alguns dias, o volume da soluo contida no copo I diminuir. 02. As concentraes das solues nos dois copos no se alteraro com o tempo porque o soluto no voltil. 04. O ar dentro da caixa ficar saturado de vapor d'gua. 08. Aps alguns dias, as duas solues ficaro com a mesma presso de vapor. SOMA: 38. (UFSC) Verifica-se, experimentalmente, que a presso de vapor de um lquido aumenta com a elevao da temperatura e que, na temperatura de ebulio, seu valor mximo. A 100oC a presso mxima de vapor da gua pura de 1 atmosfera, e nessa temperatura a gua pura entra em ebulio, conforme ilustrao a seguir:

0 100t (C)

p (mm Hg)

50

200

400

600

800760

Numa cidade, cuja altitude superior do nvel do mar, a temperatura de ebulio da gua pura : 01. menor que 100oC, porque a presso atmosfrica menor. 02. maior que 100oC, porque a presso atmosfrica menor. 04. menor que 100oC, porque a presso atmosfrica maior. 08. maior que 100oC, porque a presso atmosfrica maior. 16. igual a 100oC, porque a frmula da gua no se altera, seja qual for a temperatura ou presso. AULA 05

Termoqumica

a parte da qumica que estuda o calor envolvido nas reaes qumicas .

Unidades de Energia

- Caloria (cal): a quantidade de calor necessria para aquecer 1 grama de gua em 1C.

- Joule (J): a energia necessria para deslocar o ponto de aplicao de uma fora constante de 1 newton em uma distncia de 1 metro, na direo do movimento.

1 cal = 4,18J Libera CalorExotrmica Reao A+B=C+calor Qumica Absorve CalorEndotrmica

A+B+Calor=C

ENTALPIA o contedo global de energia de um sistema e ser representada por H.

Em uma reao qumica temos:

Reagentes Produtos Hr Hp

Quando Hr maior que Hp a reao ocorrer com liberao de energia e denominada reao exotrmica (Hp < Hr).

Quando Hr menor que Hp a reao ocorrer com absoro de energia e denominada reao endotrmica(Hp > Hr).

Variao de Entalpia H

a diferena de energia entre os produtos (Hp) e os reagentes (Hr) em uma dada reao qumica.

H = Hp - Hr Hp = estado final (produto) Hr = estado inicial (reagente)

DIAGRAMAS DE ENERGIA

Diagrama de reao Exotrmica (Hp < Hr)

H < 0 H = -(negativo) liberao de calor Reagentes Produto + calor Reagentes Produto H = -(negativo) Diagrama da reao Endotrmica (Hp > Hr) H > 0 H = +(positivo) absoro de calor Reag. + calor Prod. Reag. Prod. H = +

TIPOS DE CALORES DE REAO

Calor de Formao

o H que ocorre na sintese total de 1mol de uma substncia a partir de seus elementos no estado padro. tambm conhecido como entalpia de formao. Exemplo:

H2 (g) + O2 (g) H2O (l) H = -68,3 Kcal (25C e 1 atm)

Lembre-se que neste caso as substncias simples possuem H = 0

Calor de Combusto

o calor (H) que ocorre quando 1mol de uma substncia qualquer sofre combusto completa. A reao de combusto ocorre quando uma substncia reage com o oxignio tendo, em geral, como produtos finais gs carbnico e gua (combusto completa). O calor de combusto sempre possuir H negativo (liberao de calor nas reaes de combusto). Exemplo:

CH4 (g) + 2O 2 (g) CO2 (g) + 2 H2O (l)

H = -211,5 Kcal mol de CH4 (25C, 1 atm)

Complemento: estados fisicos e a variao de entalpia ( S L G)

(Entalpia)

Curso da Reao

Reagentes

Produtos

Hr Hp

H

H

Curso da Reao

Reagentes

Produtos Hp Hr

H

H



Exerccios de Sala

1) UFSC-SC As reaes:

I. A + B C + 30 kcal

II. A + B 20kcal C

III. A + B + 60kcal C

IV. CaCO3 CaO + CaO H > 0

01. So todas endotrmicas 02. So todas exotrmicas 04. I e II so endotrmicas 08. II exotrmica 16. III endotrmica AULA 06

Mtodos para Clculos de AH

Experimentalmente, o calor absorvido ou liberado durante uma reao qumica pode ser determinado atravs de um calormetro. Teoricamente, existem vrias maneiras de se calcular a variao de entalpia de uma reao qumica. Esse clculo pode ser feito de trs maneiras diferentes, dependendo dos dados do problema:

1 MTODO (a partir dos calores de formao):

Determinando o H de uma reao a partir das entalpias de formao utilizando a expresso: H = Hp - Hr

2 MTODO (a partir dos calores de ligao):

Aplicao do conceito de energia de ligao: H = H Rompidas + H Formadas

REAGENTES PRODUTOS Rompem

H > O (+) Formam

H < O ()

Reagentes: quebra de ligaes Produtos: formao de ligaes

3 MTODO: Lei de Hess (a partir dos calores de combusto): As equaes qumicas para os passos individuais de uma reao podem ser combinadas para obter a equao termoqumica da reao global. A Lei de Hess tambm conhecida por princpio da aditividade. De acordo com Hess a variao da entalpia de uma reao qumica s depende do estado inicial e final do processo. H = H1 + H2 + ..

APLICAO NA RESOLUO DE PROBLEMAS Observaes:

* a inverso de uma equao termoqumica implica na inverso do sinal da variao da entalpia dessa reao; * a multiplicao ou diviso dos coeficientes de uma equao termoqumica por um dado valor implica na multiplicao ou diviso da variao da entalpia dessa reao por esse valor.

Exerccios de Sala 1) Dados H CO2(g) = -94,1 Kcal/mol H H2O(l) = -68,3 Kcal/mol H CH4(g) = -17,9 Kcal/mol

Calcular a variao da entalpia da reao:

CH4(g) + 2O2(g) CO2 (g) + 2H2O(l)

2) So dadas as seguintes energias de ligao:

LIGAO ENERGIA (KJ/mol de ligao ) H Cl H - H Cl Cl

431,8 102,45

242,6

Com os dados fornecidos possvel prever que a reao:

2 HCl (g) H2(g) + Cl2 (g)

tenha H, em kJ, da ordem de: 3) Dadas as equaes termoqumicas: NO(g) + O2(g) NO2(g) H1 = -13,5 Kcal Reag N2(g) + O2(g) NO2(g) H 2= +8,13 Kcal Reag. Calcular o H da reao: N2(g) + O2(g) NO(g) Reag. Prod.

Tarefa Mnima

39. U. Potiguar-RN Quais das seguintes afirmativas so verdadeiras para uma reao endotrmica? I. O .H positivo. II. O calor transferido ao meio ambiente. III. A entalpia dos produtos maior que a entalpia dos reagentes. IV. O H negativo a) I e II b) II e IV c) I e III d) III e IV

40. (UFSC) Dadas as variaes de entalpia de formao para as substncias:

SUBSTNCIA Hf (Kcal/mol) CH4 (g) -17,9 CO2 (g) -94,0 H2O (g) -68,3

Calcule a entalpia (em Kcal/mol) da reao de combusto do metano. CH4 (g) + 2 O2 (g) 1 CO2 + 2H2O (l) Divida o resultado por 10 e assinale no carto resposta o mdulo do nmero inteiro mais prximo. 41. (UNICENP) O gs amnia (NH3) tem um odor muito irritante. Pode ser sintetizado atravs da reao assim equacionada: N2 (g) + 3 H2 (g) 2NH3 (g) H = -92,2KJ Analisando o texto acima, correto afirmar: a) A sntese do gs amnia endotrmica b) O gs amnia uma substncia pura simples c) O gs nitrognio uma substncia pura composta d) O gs hidrognio produto nessa equao. e) Na sntese da amnia ocorre liberao de calor. 42. (Acafe-SC) Dada a reao de combusto de 2 mols de benzeno (C6H6 (l)), o seu H0 de combusto em kcal/mol : 2 C6H6(l) + 15 O2 (g) 12 CO2 (g) + 6 H2O(l) + 800kcal a) + 400 b) 800 c) + 800 d) 1.600 e) 400


CURSINHO DA UFSC 7

43.(UFSC) Observe as equaes que representam a formao da gua, a partir de seus elementos. Assinale a(s) proposio(es) falsa(s). H2(g) + O2 (g) H2O(s) H1 = 96kcal/mol H2(g) + O2 (g) H2O(l) H2 = 68,3kcal/mol H2(g) + O2 (g) H2O(v) H3 = 57,8kcal/mol 01. O sinal negativo indica que as reaes so exotrmicas 02. A transformao H2O (v) H2O (l) libera 10,5kcal/mol 04. O calor de solidificao da gua vale 12,2kcal/mol. 08. 1 mol de H2O (v) contm mais energia que 1 mol de H2O (l) 16. A formao de gua a partir do hidrognio libera calor. 44. (PUCCAMP-SP) So dadas as seguintes energias de ligao:

LIGAO ENERGIA (KJ/mol de ligao formada)

H Cl H F Cl Cl F F

-431,8 -563,2 -242,6 -153,1

Com os dados fornecidos possvel prever que a reao: 2 HCl (g) + F2 (g) 2 HF(g) + Cl2 (g), tenha H, em kJ, da ordem de: a) 584,9, sendo endotrmica b) 352,3, sendo exotrmica c) 220,9, sendo endotrmica d) +220,9, sendo endotrmica e) +352,3, sendo endotrmica 45.(MED. POUSO ALEGRE MG) Observe o grfico a seguir e assinale a alternativa correta.:

A variao de entalpia da reao Y2 + X2 2YX, : a) A b) B c) 2 A d) B A e) B + A 46. (UFSC) As reaes: V. A + B C + 30 kcal VI. A + B 20kcal C VII. A + B C 60kcal 01. So todas endotrmicas 02. So todas exotrmicas 04. I e II so endotrmicas 08. II exotrmica 16. III endotrmica

Tarefa Complementar 47. (FUVEST SP) Na reao representada por: CH4 (g) + 4 Cl2 (g) CCl4 (l) + 4HCl (g) H liberao de 108 kj de energia trmica por mol de HCl(g) formado. Nas mesmas condies, qual ser a energia trmica liberada na formao de 73,0g de HCl (g)? Dados: H = 1; Cl = 35,5 a) 54 kj d) 216 kj b) 108 kj e) 432 kj c) 162 kj 48. (MOJI SP) Dada a tabela:

LIGAO Cl Cl H Cl C H C Cl C C

ENERGIA DE LIGAO 58 kcal/mol 103 kcal/mol 99 kcal/mol 79 kcal/mol 83 kcal/mol

Calcular a variao de entalpia da reao C2H6 (g) + Cl2 (g) C2H5Cl (g) + HCl (g) a) zero b) + 25kcal/mol c) 25 kcal/mol d) + 83 kcal/mol e) 83 kcal/mol 49.. U.F. Pelotas-RS O flor um gs amarelado que, temperatura ambiente, extremamente reativo. Forma com o hidrognio uma mistura explosiva, sintetizando o fluoreto de hidrognio (em soluo aquosa, o HF difere dos outros hidrcidos halogenados por formar um cido fraco e por ser capaz de dissolver o vidro, formando flor-silicatos). Observe a reao, nas condies padro, e marque a alternativa que responde corretamente pergunta abaixo. H2(g) + F2(g) 2 HF(g) ; H = 5,4 kcal Qual o calor de formao do HF e o tipo de reao representada acima? a) +5,4 kcal/mol; reao endotrmica b) 2,7 kcal/mol; reao exotrmica c) +2,7 kcal/mol; reao exotrmica d) 5,4 kcal/mol; reao endotrmica e) +7,0 kcal/mol; reao exotrmica 50. U.E. Londrina-PR Considere as seguintes entalpias de formao em kJ/mol: Al2O3(s) ............. 1.670 MgO(s) ................. 604 Com essas informaes, pode-se calcular a variao da entalpia da reao representada por: 3 MgO(s) + 2 A l (s) 3 Mg(s) + Al2O3(s) Seu valor igual a: a) 1.066 Kj d) + 1.066 kJ b) 142 kJ e) + 2.274 kJ c) +142 kJ 51. UFRN Considere as seguintes equaes termoqumicas hipotticas: A + B C H = 20,5 Kcal D + B C H = 25,5 Kcal A variao de entalpia da transformao de A em D ser: a) 5,0 Kcal c) + 46,0 Kcal b) + 5,0 Kcal d) 46,0 Kcal 52. UFR-RJ Para a equao HNO3(aq) + KOH(aq) KNO3(aq) + H2O(l), que apresenta valor de .H = 13,8 Kcal/mol, o calor de reao envolvido nessa transformao de: a) combusto; b) dissoluo; c) formao; d) neutralizao; e) soluo. 53. Univali-SC Uma das etapas envolvidas na produo do lcool combustvel a fermentao. A equao que apresenta esta transformao : enzima C6H12O6 2 C2H5OH + 2 CO2 Conhecendo-se os calores de formao da glicose, do gs carbnico e do lcool, respectivamente, 302, 94 e 66 kcal/mol, pode-se afirmar que a fermentao ocorre com: a) liberao de 18 kcal/mol; b) absoro de 18 kcal/mol; c) liberao de 142 kcal/mol; d) absoro de 142 kcal/mol; e) variao energtica nula.

2 YX Y2 + X2

B 0 -A



AULA 07

CINTICA QUMICA Cintica qumica a parte da qumica que estuda a velocidade das reaes. Supondo a reao:

A + B C + D Quando colocamos os reagentes A e B em contato, eles reagem para produzir C e D. A medida que o tempo passa os reagentes A e B so consumidos e os produtos so formados. De acordo com o tempo que esse processo ocorre as reaes podem ser classificadas em: 1) Reaes Lentas: Os produtos so formados lentamente. Ex.: A oxidao de uma barra de ferro. 2) Reaes Rpidas: Os produtos so formados rapidamente. Ex.: A exploso de uma dinamite. Podemos definir velocidade de reao como sendo a relao entre a quantidade de reagente ou produto, consumidos ou formados e o intervalo de tempo para isso ocorrer.

VELOCIDADE MDIA DE UMA REAO QUMICA

tnVm

= ou Vm = [ ]

t Vm Velocidade mdia da reao (relativa) n Variao do nmero de mols de um componente t Variao do tempo da reao [ ] variao da concentrao molar. Exemplo: Considere a reao: CaCO3 (s) CaO (s) + CO2 (g) Certa massa de carbonato de clcio foi aquecida e o volume de CO2 formado foi observado, em funo do tempo. Observe os dados da tabela:

MOLS DE CO2 TEMPO EM MIN. 0

20 35 45 50 52

0 10 20 30 40 50

Qual a velocidade mdia dessa reao no intervalo de 0 a 20 minutos?

Vm = tn

V0 20 = 75,1020035=

VCO2 = 1,75 mols/min.

VELOCIDADE MDIA ABSOLUTA aA + bB cC + dD

Vmdia = VA = VB = VC = VD a b c d Para concentrao molares:

Vm = -[ A] = - [ B] = [ C] = [ D] a.t b.t c.t d.t

CONDIES PARA UMA REAO OCORRER

Afinidade qumica entre os reagentes Contacto entre os reagentes Exemplo: H2 + Cl2 2 HCl 1) COLISES EFETIVAS; Para que a reao ocorra os reagentes devem possuir energia suficiente para haver choques entre suas molculas. Exemplo:

reagentes complexo ativado produtos A2B2# 2) ENERGIA DEATIVAO: (Eat) Energia minima necessria para uma reao qumica ocorrer. Exerccios de Sala 01. (UFSC) Na reao 2 HI H2 + I2, observou-se a seguinte variao na quantidade de HI em funo do tempo.

TEMPO (min) MILIGRAMAS DE HI 0 200 5 125

10 75


CURSINHO DA UFSC 9

15 40 20 24

A velocidade mdia desta reao, em relao ao HI, no intervalo de 10 a 15 min., ser: 01. 7 mg/min. 02. 0,7 mg/min. 04. 14 mg/min. 08. 2,0 mg/min. 16. 3,5 mg/min. AULA 08

CINTICA QUMICA

FATORES QUE ALTERAM A VELOCIDADE DA REAO

TEMPERATURA A temperatura geralmente aumenta a velocidade de uma reao qumica. Algumas reaes tem sua velocidade diminuda com o aumento de temperatura (as reaes exotrmicas). Regra de Vant Hoff A cada aumento de temperatura de 10C a velocidade de uma reao duplica. Exemplo: 30C 0,1mol/min. 40C 0,2 mol/min. CATALISADORES Substncias que diminuem a energia de ativao, e por conseqncia aumentam a velocidade da reao. Os catalisadores so substncias que participam de uma das etapas da reao formando um sub-produto que reage mais facilmente com o reagente. Os catalisadores no participam da formao do produto final da reao, so recuperados exatamente da forma que iniciaram na reao.

INFLUNCIA DA CONCENTRAO O aumento da concentrao dos reagentes implica no aumento do nmero de colises entre as molculas, aumentando com isso a velocidade da reao. SUPERFCIE DE CONTATO Quanto maior a superfcie de contato, maior ser a velocidade da reao. Exemplo: Se voc colocar em gua dois comprimidos efervecentes, um inteiro e o outro triturado, voc observar que o comprimido que foi triturado reage primeiro, denunciando um contato maior com a gua.

Lei da Ao das Massas de Guldberg e Waage Para reaes elementares (que ocorrem em uma etapa).

aA + bB cC + dD

[ ] [ ]ba BAKV = [ ] = concentrao molar = mol/l (apenas para gases e solues). Para reaes que ocorram em vrias etapas, a lei se aplica a etapa mais lenta (no elementares).

ORDEM DE UMA REAO QUMICA

A ordem de uma reao dada pela soma dos expoentes dos reagentes na equao da velocidade. Exemplo: 2A + 1 B C V = K . [A]2 . [B]1 A reao de segunda ordem em relao ao reagente A, e de primeira ordem em relao ao reagente B. A reao total de terceira ordem.

Exerccios de Sala 01.Assinale as alternativas corretas:

caminho da reao

E (kcal/mol)

complexo ativado (sem catalisador)

Ecat

E

Ecat

Er

Ep

energia do comp. ativ. complexo ativado (c/ catalisador) energia do comp. ativ.



01. Em geral, a velocidade de reao diminui com uma diminuio de temperatura. 02. A velocidade de uma reao pode ser aumentada, aumentando-se as concentraes dos reagentes. 04. A velocidade de uma reao determinada pela velocidade da etapa mais rpida do mecanismo. 08. Os slidos, quando reagentes, tornam as reaes extremamente rpidas. 16. Em geral, uma reao rpida tem energia de ativao alta. 02. (Acafe-SC) Abaixo temos o grfico energtico da reao A + B C + D. A energia de ativao dessa reao :

a) 10kJ b) 20kJ c) 40kJ d) 50kJ e) 30kJ

Tarefa Mnima 54. (F. P. M. PR) Consomem-se 5mols de NH3, em 50 minutos na seguinte reao de anlise em um recipiente de 2 litros:

2NH3 N2 + 3 H2 Calcule a velocidade de consumo de NH3 em mols/l.h 55 Assinale as afirmativas corretas. 01. Todas as colises intermoleculares resultam em reo qumica. 02. O aumento da energia da coliso favorece a reao. 04. Em geral, uma reao rpida tem energia de ativao baixa. 08. O catalisador, que aumenta a velocidade de uma reao, deve criar um novo caminho para a reao, com energia de ativao menor. 16. A pulverizao de um slido influi na velocidade de suas reaes. 32. A oxidao de uma barra de ferro em contato com o ar atmosfrico uma reao instantnea. 56) (Carlos Chagas) Um catalisador age sobre uma reao qumica: a) aumentando a energia de ativao da reao. b) diminuindo a energia de ativao da reao. c) diminuindo a variao de entalpia da reao. d) aumentando o nvel energtico dos procutos. e) Diminuindo o nvel energtico dos reagentes. 57. (FAC. MED. SANTA CASA SP MODFICADA) Se o diagrama abaixo se refere a uma reao exotrmica,

01. na posio esto os reagentes; 02. na posio esto os produtos; 04. na posio est o complexo ativado; 08. a energia de ativao da reao direta menor do que na reao inversa; 16. na posio esto os reagentes da reao direta; 32. na posio est o complexo ativo. 58 (Acafe SC) A reao do monxido de carbono com oxignio, formado dixido de carbono, representada no grfico abaixo.

A alternativa falsa : a) O monxido de carbono e o oxignio esto em A. b) A reao endotrmica. c) Em D est o dixido de carbono. d) O calor de reao representado por C. e) B a energia de ativao. 59) Assinale as alternativas corretas: 01. Em geral, a velocidade de reao diminui com uma diminuio de temperatura. 02. A velocidade de uma reao pode ser aumentada, aumentando-se as concentraes dos reagentes. 04. A velocidade de uma reao determinada pela velocidade da etapa mais rpida do mecanismo. 08 Os slidos, quando reagentes, tornam as reaes extremamente rpidas. 16. Em geral, uma reao rpida tem energia de ativao alta. 32. A subdiviso de um slido aumenta a velocidade de suas reaes.s 60) (PUC BELO HORIZONTE MG) A reao 2NO(g) + 2H2(g) N2(g) + 2H2O(g), realiza-se em duas etapas:

2NO + H2 N2O + H2O (lenta). N2O + H2 N2 + H2O (rpida). Triplicando-se a presso parcial do NO e mantendo-se constante a do H2, a velocidade da reao aumentar: a) 6 vezes; b) 9 vezes; c) 8 bezes; d) 12 vezes; e) 18 vezes. 61) (UFMA) Considere a reao:

NO(g) + O2(g) NO2(g) Supondo que o oxignio no influencie na velocidade da reao, a expresso de velocidade correta para essa equao ser: a) v = k [NO2] [O2] b) v = k [NO]1/2 c) v = k [NO] [O2]2 d) v = k [NO]n e) v = k [O2]1/2 62) (Supra-SC) Dona Salet sempre procura aplicar novas tcnicas baseadas em seus conhecimentos de qumica prtica de preparar po caseiro. Por exemplo: deixar a massa descansar em um lugar mais aquecido para:


CURSINHO DA UFSC 11

a) aumentar o processo de decomposio das gorduras que deixam ranosa a massa b) evitar a fermentao que intensifica o sabor azedo na massa c) favorecer a fermentao que produz CO2 e faz a massa crescer e ficar macia d) diminuir a degradao dos steres para que a massa no fique pesada. e) dificultar a ao dos microorganismos para no estragar a massa. 63) Na reao 2 HI H 2 + I2, observou-se a seguinte variao na quantidade de HI em funo do tempo.

Tempo (min) Mols de HI 0 0,200 5 0,125 10 0,075 15 0,040 20 0,024

A velocidade mdia desta reao, no intervalo de 10 a 15 min., ser: a) 0,007 mols/min. d) 2,0 mols/min b) 0,7 mols/min. e) nda c) 1,4 mols/min. 64) (Acafe-SC) Dada a reao 4NH3 (g) + 3O2 (g) 2N2 (g) + 6H2O (g) e sabendo que o N2 formado a uma velocidade de 5 moles/L . s, calcule a velocidade de formao da gua, em moles/L.s.

a) 3 b) 6 c) 1,5 d) 2 e) 15 65. (Udesc) Com base no grfico abaixo, podemos afirmar que:

a) V representa a energia dos produtos formados na reao. b) IV representa a energia de ativao de uma reao endotrmica com catalisador c) III representa a energia de ativao de uma reao exotrmica com catalisador d) II representa a energia de ativao de uma reao endotrmica sem catalisador e) I representa a variao de entalpia de uma reao exotrmica sem catalisador AULA 09

EQUILBRIO QUMICO

Algumas reaes qumicas se processam simultaneamente em dois sentidos: direto e inverso. Estas reaes so denominadas reversveis.

Vamos supor uma reao reversvel: V1 xA + yB zC + wD

V2

Se a velocidade da reao direta for igual a velocidade da reao inversa diz-se que a reao encontra-se em equilbrio qumico.

Segundo Guldberg-Waage, a velocidade de uma reao qumica proporcional concentrao dos reagentes. V1 = k1 [A]x . [B]y

V2 = k2 [C]z . [D]w Como no equibrio V1 = V2, teremos: k1 [A]x . [B]y = k2 [C]z . [D]w

[ ] [ ][ ] [ ]yx

wz

2

1

BADC

KK

=

Como resultado da razo entre duas constantes, temos uma nova constante, Kc, denominada constante de equilbrio em termos de concentrao. Kc = k1 k2 temos:

[ ] [ ][ ] [ ]yx

wz

BADCKc

=

Para sistemas gasosos, a constante de equilbrio ser expressa em termos de presses parciais:

( ) ( )( ) ( )yx

wz

pBpApDpCKp

=

DESLOCAMENTO DO EQUILBRIO QUMICO

Princpios de Le Chatelier

Se em um sistema em equilbrio ocorrer alguma alterao, haver um deslocamento do equilbrio no sentido de minimizar ou anular a ao desta mudana.

Fatores que influenciam no deslocamento do Equilbrio Qumico.

CONCENTRAO

Se aumentarmos a concentrao de uma substncia o equilbrio se deslocar no sentido de consum-la. O contrrio tambm verificado quando diminumos a concentrao.

Exemplo:

Aumento da concentrao de H2 ou Cl2

H2 (g) + Cl2 (g) 2 HCl (g)

Diminuio da concentrao de H2 ou Cl2

PRESSO

O aumento de presso desloca o equilbrio no sentido de menor volume de molculas no estado gasoso.

Exemplo: Aumento da Presso

N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)

22,4 L + 67,2L 44,8L

Diminuio da Presso

TEMPERATURA

Aumentando a temperatura de um sistema em equilbrio, o equilbrio se desloca no sentido em que h absoro de calor (endotrmico). Se diminurmos a temperatura, o equilbrio se desloca no sentido em que h liberao de calor (exotrmico).



Exemplo: Diminuio da Temperatura

2H2 (g) + O2 (g) H2O (g) + calor

Aumento da Temperatura

CATALISADOR

Os catalisadores no alteram o equilbrio qumico. O catalisador tem papel de diminuir a energia de ativao de uma reao para favorec-la. Portanto, apenas aumentam a velocidade da reao.

Exerccios de Sala 01) Os xidos de nitrognio desempenham um papel chave na formao de "smog fotoqumico". A queima de combustveis a alta temperatura a principal fonte de xidos de nitrognio. Quantidades detectveis de xido ntrico so produzidas pela reao em equilbrio:

N2(g) + 02(g) 2NO(g) H = + 180,8 KJ Supondo o sistema em equilbrio e que numa determinada temperatura as presses parciais dos gases em equilbrio so iguais a: pNO=0,1atm; pN2= 0,2atm; pO2 = 0,01atm, indique o valor correto da constante de equilbrio (Kp). a) 0,2 b) 4 c) 5 d) 40 e) 50 02. (UFSC-99) Considere o sistema em equilbrio:

2 NO (g) + 2 CO (g) N2 (g) + 2 CO2 (g)

H = -747 kJ

Assinale a(s) proposio(es) verdadeira(s).

01. A formao de N2 (g) ser favorecida se aumentarmos a presso total sobre o sistema 02. Aumentando-se a presso total sobre o sistema, o equilbrio no ser deslocado. 04. A adio de um catalisador favorece a formao dos produtos 08. A diminuio da temperatura desloca o equilbrio para a direita 16. Aumentando-se a presso parcial do CO2, o equilbrio para a direita 32. A constante de equilbrio Kp da reao, em termos de presses

parcial, dada pela expresso: [ ] [ ][ ] [ ]2CO2NO

2CON

PP

PPKp 22

=

Tarefa Mnima

66- (FACITOL-PR) Consideremos o equilbrio:

2A(g) + 3B(g) C(g) + 4D(g)

A expresso da lei da ao das massas para esse equilbrio ser:

a) k = [ ][ ][ ][ ]BA

DC22

b) k = [ ] [ ][ ][ ]4

2

DCBA

c) k = [ ][ ][ ] [ ]32

4

BADC

d) k = [ ] [ ][ ] [ ]43

4

BADC

e) k = [ ][ ][ ][ ]3

4

2 BADC

67) (PUC SP) Considerando o sistema em equilbrio:

CO(g) + H2O(g) CO2(g) + H2(g) = -10 kcal

Iremos aumentar a concentrao de equilbrio do hidrognio se: a) diminuirmos a presso total sobre o sistema; b) aumentarmos a preso total sobre o sistema; c) diminuirmos a temperatura; d) aumentarmos a temperatura; e) introduzirmos um gs inerte no sistema. 68. (UFSC) Dada a reao: 2 NO2 (g) N2O4 (g) H = 14,1 kcal Qual das alteraes abaixo aumentaria a concentrao molecular do produto? a) aumento de temperatura b) diminuio da concentrao de NO2 c) diminuio da temperatura d) diminuio da presso e) adio de um catalisador 69.(Acafe-SC) Para a reao:

2 NO2 (g) N2O4 (g), cujo K = 171 L/mol a 25C e [NO2] no equlibro 0,0250 moles/L. Assinale a alternativa que contm o valor de [N2O4] em moles/L. a) 0,107 b) 0,250 c) 0,344 d) 0,625 e) 4,28 70- PUC-SP) Considere o processo em equilbrio 2 X (g) X2 (g) . Se a concentrao inicial de X for 0,2 M e passar a 0,04M aps o estabelecimento do equilbrio, porque a constante de equilbrio vale: a) 50 b) 100 c) 200 d) 400 e) 800

71- (UFSC) Considere as reaes em equilbrio:

(a) H2O H+ + OH- (b) H H+ + A- (c) BOH B+ + OH-

Quando se adicionam ons H+ a esses sistemas: (assinale a(s) opo(es) correta(s):

01. O equilbrio se desloca para a esqueda em (a). 02. O equilbrio se desloca para a direita em (b). 04. O equilbrio no afetado em (c). 08. O grau de dissociao aumenta em (c). 16. Produz-se oxignio em (b). 32. Aumenta o produto inico [H+] [OH-] em (a). 72-(UFSC) As reaes representadas abaixo esto na fase gasosa e em equilbrio. Assinale a nica proposio correta em que o equilbrio no fica alterado quando se varia a presso total da mistura. 01. O3 (g) 3 O (g) 02. 2 CO2 (g) 2 CO(g) + O2 04. H2 (g) + I2 (g) 2 HI (g) 08. N2 (g) + 3 H2 (g) 2 NH3 (g)


CURSINHO DA UFSC 13

Ka = [HA]

][A ][H +

73-(UFSC-99) Considere o sistema em equilbrio:

2NO(g) + 2CO(g) N2 (g) + 2CO2 (g) H = -747 kJ

Assinale a(s) proposio(es) verdadeira(s).

03. A formao de N2 (g) ser favorecida se aumentarmos a presso total sobre o sistema 04. Aumentando-se a presso total sobre o sistema, o equilbrio no ser deslocado. 04. A adio de um catalisador favorece a formao dos produtos 08. A diminuio da temperatura desloca o equilbrio para a direita 16. Aumentando-se a presso parcial do CO2, o equilbrio para a direita 32. A constante de equilbrio Kp da reao, em termos de

presses parcial, dada pela expresso: [ ] [ ][ ] [ ]22

222

CONO

CON

PP

PPKp

=

74- Considerando o equilbrio:

3Fe(s) + 4H2O(g) Fe3O4 (s) + 4H2 (g)

Verificando que a constante de equilbrio desta reao qumica varia quando se altera:

a) a presso b) a temperatura c) o volume d) a concentrao de Fe (s) e) a concentrao de Fe2O4 (s) 75-(Acafe-SC) Em relao ao equilbrio:

PCl3 (g) + Cl2 (g) PCl5 (g) + 165,11 kj

A alternativa falsa :

a) a reao endotrmica b) aumentando a presso, o equilbrio ser deslocado para os produtos c) aumentando a temperatura, o equilbrio ser deslocado para os reagentes d) uma possvel equao da velocidade ser V = k [Cl2] . [PCl3] e) a expresso matemtica da constante de equilbrio

[ ][ ] [ ]23

5

ClPClPCl

Kc

=

76-(CESCEA-SP) Quais das seguintes reaes

I. N2 + O2 2 NO II. Br2 + H2 2 HBr III. N2 + 3 H2 2 NH3 IV. 2 H2 + O2 2 H2O So favorecidas no sentido indicado quando se eleva a presso, mantendo-se a temperatura constante?

a) I e II c) I e IV e) III e IV b) I e III d) II e III AULA 10

EQUILBRIO INICO

H O

AB A + B2 + -

Ki = [AB]

][B ][A +

O equilbrio inico aquele que se estabelece entre uma substncia (eletrlito) e seus ons em soluo aquosa. As regras usadas no equilbrio inico so as mesmas do equilbrio molecular. Ki Ka para cidos Ki Kb para bases Ki Kw para gua Grau de Ionizao ()

A fora de um eletrlito determinada pelo seu grau de ionizao. Dada a ionizao de um cido HA

HA H+ + A

Temos: = molculas de totalnmero

ionizadas molculas de nmero

Quando a ionizao do cido ocorre em vrias etapas (cido poliprtico), haver uma constante (K) e um grau de ionizao () para cada etapa, onde: K1 > K2 > K3

Para eletrlitos fracos: Ka = M2 .

Onde M a molaridade da soluo.

Produto Inico da gua

A gua se ioniza em pequena escala e podemos representar sua

ionizao por:

H2O (l) H+ (aq) + OH- (aq) Kw = [H+].[OH]

O valor de Kw foi determinado experimentalmente a 25C e possui o valor de 1014. Portanto, Kw = [H+].[OH] =1014. Para a gua pura, temos: [H+]=[OH] = 107 mol/l Se adicionarmos um cido gua, a concentrao dos ons H+ aumenta e [OH] diminui.

POTENCIAL HIDROGENINICO (pH) logaritmo negativo da concentrao de ons H+: pH = [ ] OHlog

POTENCIAL HIDROXILINICO (pOH) o logaritmo negativo da concentrao dos ons OH- pOH = [ ] OHlog [H+] . [OH-] = 10-14 pH + pOH = 14 Para gua pura temos: [H+] = [OH-] = 10-7 pH = 7 e pOH=7



Em solues cidas: Em solues cidas: [H+] > 10-7 [H+] < 10-7 [OH-] < 10-7 [OH-] > 10-7 pH < 7 e pOH > 7 pH > 7 e pOH < 7 Exerccios de Sala 01. UFSC Assinale a(s) proposio(es) verdadeira(s) e d o valor total como resposta. 01. O vinagre (pH = 3) cido 02. A gua do mar (pH = 8,3) cida 04. O vinho (pH = 2,8 a 3,8) cido 08. Uma soluo aquosa de HCl 0,001 molar tem pH = 3 16. Uma soluo aquosa de NaOH 0,001 molar tem pH=11 32. A cerveja (pH = 4,5) bsica 64. O suco de tomate (pH = 3,0) bsico 02. UFSC So dadas as duas solues aquosas: [H+] = 1.104 Molar [H+] = 1.108 Molar Com base nas afirmaes acima, podemos concluir CORRETAMENTE que: 01. A soluo A apresenta pH = 4, portanto, com carter cido. 02. A soluo B apresenta carter bsico e pH = 8. 04. A concentrao de ons OH, presentes na soluo A, 1010 mol/L. 08. A concentrao de ons OH, presentes na soluo B, 106 mol/L. 16. Adicionando-se 100 mL de gua a 100 mL da soluo A, a nova concentrao ser [H+] = 1.102mol/L. 32. Ao adicionarmos 100 mL de gua a 100 mL da soluo A, a nova soluo ficar mais cida.

Tarefa Mnima 77. (MARING-PR) Uma soluo 0,05M de um cido fraco 1% ionizado. Qual , aproximadamente, a sua constante de ionizao? a) 5 x 10-8 d) 2 x 10-3 b) 5 x 10-6 e) nda c) 5 x 10-5 78. (Acafe-SC) Assinale a alternativa que corresponde ao grau de ionizao (%) do cido ciandrico, HCN, numa soluo 0,01 molar, sabendo que a sua constante de ionizao de 4 . 10-10 (considerar 1 - 1). a) 0,02 d) 4 . 10-2 b) 2 . 104 e) 4 . 10-4 c) 2 . 10-4

79. (UNIV. FED. DE VIOSA MG) Em relao a uma soluo de pH = 5 a 25C e 1atm, podemos afirmar que:

I. [H+] = 10-5 (mols/litro) II. O meio cido III. pH = log [H+] IV. 14 = [H+] + [OH-]

So verdadeiras as afirmativas:

a) II e III c) I e II e) I, II, III e IV b) I e III d) II, III e IV 80. (UFPR) Uma soluo 0,001M de HCl acusar um pH prximo de: a) 2,2 c) 5,5 e) nda b) 3,0 d) 6,2 81. (F.M. POUSO ALEGRE MG) O valor de concentrao do on hidroxila em uma soluo 0,001 M de HCl : a) 10-11 M c) 10-3 M e) 10-2 M b) 10-10 M d) 10-7 M 82. (PUC PELOTAS-RS) Acrescentou-se gua a 0,20L de uma soluo de cido ntrico de pH = 2,0, a 25C, at completar o volume de 2,0 L. O pH da soluo resultante : a) 0,10 c) 1,0 e) 3,0 b) 0,20 d) 2,0 83. (F.P.M PR) 999 litros de gua so adicionadas a um litro de soluo de NaOH de pH = 12,5. O pH, aps a diluio ser: a) 12,5 c) 10,5 e) nda b) 11,5 d) 9,5 84. (UFSC) Assinale a(s) proposio(es) verdadeira(s) e d o valor total como resposta. 01. O vinagre (pH = 3) cido 02. A gua do mar (pH = 8,3) cida 04. O vinho (pH = 2,8 a 3,8) cido 08. Uma soluo aquosa de HCl 0,001 molar tem pH = 3 16. Uma soluo aquosa de NaOH 0,001 molar tem pH = 11 32. A cerveja (pH = 4,5) bsica 64. O suco de tomate (pH = 3,0) bsico 85. (Acafe-SC) Marque a alternativa que indica a substncia que devemos dissolver em gua pura para obter uma soluo aquosa com pH menor que 7. a) Cloreto de sdio b) cido clordrico c) Acetona d) Hidrxido de sdio e) Bicarbonato de sdio 86. (Acafe-SC) O peixe cru, preparado com suco de limo ou vinagre, consumido em diversos pases. Esse prato de fcil digesto, porque o suco de limoou o vinagre:

a) Forma soluo bsica e nohidrolisa as protenas do peixe. b) Forma soluo cida e no hidrolisa as protenas do peixe. c) soluo bsica e hidrolisa as protenas do peixe. d) soluo neutra e hidrolisa as protenas do peixe. e) Forma soluo cida e hidrolisa as protenas do peixe. 87.Disolvem-se 3,65g de HCl e 4,08 de NaOH em gua sulficiente para um litro de soluo. Calcule o pH da soluo resultante a 25C (log2 = 0,3) 88. Calcule o pH de uma soluo 0,020 molar de HCl. (Dado log 2 = 0,3)

Soluo

Soluo


CURSINHO DA UFSC 15

89. (Acafe-SC) Com relao ao produto inico da gua:

Kw = [H3O+] [OH-]

Pode-se afirmar que, com o aumento da concentrao do on OH:

a) a soluo resultante ser cida b) a concentrao do on H+ diminuir c) as concentraes dos ons H+ e OH- no sofrero alteraes d) o produto inico (Kw) aumentar e) o produto inico (Kw) diminuir AULA 11

ELETROQUMICA Potencial de Oxidao a capacidade dos metais de dar eltrons. Al Al3+ + 3 e E = + 1,66V Cu Cu2+ + 2 e E = 0 ,34V Assim, o alumnio tem maior tendncia para ceder eltrons que o cobre. Clculo da Voltagem Dados os potenciais de oxidao: Zn Zn2+ + 2 e E = 0,76V Cu Cu2+ + 2 e E = -0,34V

V = Eoxi + Ered V = 0,76 + 0,34 V = 1,10V

Pilha de Daniell So sistemas que produzem corrente contnua e baseiam-se nas diferentes tendncias para ceder e receber eltrons das espcies qumicas. Sentido dos eltrons Os eltrons circulam do eletrodo de maior potencial de oxidao para o de menor potencial de oxidao. Plos da Pilha Positivo: ctodo ocorre reduo massa aumenta Negativo: nodo ocorre oxidao massa diminui Eletrlise Decomposio de uma substncia pela corrente eltrica. Caractersticas nions vo para o nodo sofrer Oxidao Ctions vo para o Ctodo sofrer Reduo Eletrlise gnea: NaCl(s) Na

+() + Cl-()

Ctodo: Na+ + 1 e Na(s) nodo: Cl- - 1 e Cl2 (g) Na+() + Cl-() Na(s) + Cl2(g)

Exerccios de Sala 01. (UFSC) Com base no diagrama de pilha Pb | Pb2+ (1,0M) | | Ag+ (1,0M) | Ag e nos potenciais padres (reduo), a 25C, das semi-reaes:

Ag+ + e Ag, E = + 0,80 V Pb2+ + 2 e Pb, E = - 0,13 V

correto afirmar que: 01. O eletrodo de chumbo o nodo e o de prata o ctodo 02. O sentido da reao 2Ag + Pb2+ 2Ag+ + Pb 04. A diferena de potencial padro entre os eletrodos +0,93V 08. A massa do eletrodo de chumbo aumenta com o tempo 16. Os ons de prata sofrero reduo 32. A diferena de potencial padro entre os eletrodos de +1,73V 64. Os eltrons se deslocam, no circuito externo, do eletrodo de prata para o eletrodo de chumbo. 02. UFSC-2002 Na pilha esquematizada a seguir, fornecido o sentido do fluxo de eltrons. Dados os valores dos potenciais-padro de reduo (a 25C e 1 atm) do eletrodo de cobre (Ered= 0,34 V) e do eletrodo de prata (Ered= 0,80 V), indique a(s) proposio(es) CORRETA(S):

01. No eletrodo de cobre ocorre a reduo. 02. Os eltrons fluem do eletrodo de cobre para o eletrodo de prata. 04. O cobre o agente redutor. 08. A reao global da pilha : Cu(s) + 2Ag1+(aq) Cu2+(aq) + 2Ag(s). 16. A diferena de potencial da pilha 0,46 V, nas condies indicadas.

32. A representao correta da pilha : Ag1+(aq) | Ag(s) || Cu(s) | Cu2+(aq).

Tarefa Mnima 90. UFMT Os potenciais-padro dos eletrodos de cobre e de prata so dados abaixo:

A diferena de potencial da pilha (d.d.p) : a) 1,14V b) 1,26V c) 1,94V d) 0,46 V 91. U.E. Ponta Grossa-PR Sobre a pilha esquematizada abaixo, assinale o que for correto:



a) Seu funcionamento diminuiu a concentrao de ons B3+. b) O eletrodo B sofre oxidao. c) O eletrodo A denominado ctodo. d) A equao global dada por 2B(s) + 3A2+(aq) 2B3+(aq) + 3A(s). e) O eletrodo B sofre corroso. 92. U.F. Santa Maria-RS Existem pilhas, constitudas de um eletrodo de ltio e outro de iodo, que so utilizadas em marca-passos cardacos. Seu funcionamento baseia-se nas seguintes semi-reaes:

Considerando esse tipo de pilha, assinale, no quadro a seguir, a alternativa correta.

93. UFR-RJ Considere uma pilha de prata/magnsio e as semi-reaes representadas abaixo, com seus respectivos potenciais de reduo.

O oxidante, o redutor e a diferena de potencial da pilha esto indicados. respectivamente, em a) Mg, Ag+, + 3,17 d) Mg+2, Ag, 3,17 b) Mg, Ag+, + 3,97 e) Ag+, Mg, + 3,17 c) Ag+, Mg, + 1,57 94. PUC-PR Dados os potenciais:

o agente redutor mais forte presente na tabela o: a) Na0 d) Ni2+ b) Ag0 e) Co2+ c) Fe2+

95. UFMS Um qumico queria saber se uma amostra de gua estava contaminada com um sal de prata. Ag+ e para isso, mergulhou um fio de cobre, Cu, na amostra. Com relao a essa anlise, correto afirmar que:

01. a amostra torna-se azulada e isso foi atribudo presena de ons Cu+2; 02. a amostra doa eltrons para o fio de cobre; 04. o fio de cobre torna-se prateado devido ao depsito de prata metlica; 08. o fio de cobre doa eltrons para a amostra; 16. Ag+ o agente oxidante da reao.

GABARITOS

X 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 X 20 1200 368 200 7,5 80 E D A 1 0,15 0,8 0,25 D E 04 A A D A

2 C B B C D A 03 0,2 A B

3 D A A B B C D 12 01 B

4 21 E E 25 B A 24 D C B

5 C B D A 03 30 B 41 B 35 6 B D C E E D C C C A 7 A 09 04 41 B A E B C C 8 B A E D 29 B E 11,3 1,7 B 9 D C C E E 29 D X X X

AULA 02AULA 01SoluesAULA 03Diluio e Mistura de SoluesAULA 04Classificao das MembranasTermoqumicaMtodos para Clculos de AH02. UFSC-2002 Na pilha esquematizada a seguir, fornecido o sentido do fluxo de eltrons. Dados os valores dos potenciais-padro de reduo (a 25C e 1 atm) do eletrodo de cobre (Ered= 0,34 V) e do eletrodo de prata (Ered= 0,80 V), indique a(s) propo...

AULA 05AULA 06

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