Questões de química
Origem: Ime
(Ime-1996) São dadas as equações químicas, não ajustadas, a seguir:I) KCgBaCO
3+H
2SO
4 → HCgO4+CgO
2+K2SO
4+H
2OII) KMnO4+HCg → KCg+MnCl
2+H
2O+Cl
2 Para cada uma dessas equações, determine:
a) os seus coeficientes, considerando os menores números inteiros possíveis;
b) o agente redutor;
c) o agente oxidante.
resposta:I) a) 6KCgBaCO
3 + 3H
2SO
4 → 2HCgO4 + 4CgO
2 + 3 K2SO
4 + 2H
2O
b) redutor: KCgBaCO
3
c) oxidante: KCgBaCO
3II) a) 2KMnO4 + 16HCg → 2KCg + 2MnCl
2 + 8H
2O + 5Cl
2
b) redutor: HCg
c) oxidante: KMnO4
(Ime-1996) A pressão osmótica de uma solução de poliisobutileno sintético em benzeno foi determinada a 25 °C. Uma amostra contendo 0,20 g de soluto por 100 cm¤ de solução subiu até uma altura de 2,4 mm quando foi atingido o equilíbrio osmótico.
A massa específica da solução no equilíbrio é 0,88 g/cm¤. Determine a massa molecular do poliisobuteno.
Dados: Aceleração da gravidade = 9,8 m/S
2.
1N/m2 = 9,869 × 10-56 atm.
Constante Universal dos gases R = 0,082 (atm.L)/(mol.K).
resposta:Extraindo os dados, temos:
g = 9,8 m/s2
1N/m2 = 9,869 atm.
R = 0,082 (atm.L)/(mol.K).
m(poliisobutileno) = 0,20 g.
V(solução) = 100 cm¤ = 0,1 L.
h = 2,4 mm = 0,24 cm.
r = 0,88 g/cm¤.
T = 25 °C = 25 + 273 = 298 K.Sabemos que a pressão exercida pelo deslocamento do volume do líquido é dada por: P = › . g . ΔH.
Esta pressão equivale à pressão exercida por uma camada de fluido de área A e espessura ΔH. A diferença entre as forças nas faces superior e inferior da camada de fluido deve ser igual ao peso da camada: P = P10 + › . g . h.
Na questão P - P10 = ΔP = ™ (pressão osmótica).™ = › . g . h
™ = 0,88 (g/cm¤) × 9,8 (m/s2) × 0,24 cm
™ = 0,88 × 10-4 (kg/cm¤) × 9,8 (m/s2) × 0,24 cm
™ = 2,06976 × 10-4 [N/(10-52 m)2] = 20,6976 N/M2Como 1 N/m2 = 9,869 × 10-56 atm, então:
™ = 20,6976 × 9,869 × 10-56 atm
™ = 204,2646 × 10-56 atm.Agora aplicamos este valor na equação ™.V = n.R.T. Como n = m(soluto) / M(soluto), teremos: ™.V = [m(soluto) / M(soluto)].R.T204,2646 × 10-56 × 0,1 = [0,20 / M(soluto)] × 0,082 × 298
M(soluto) = 239258,2953 g/mol.
M(soluto) ¸ 239258 g/mol.
MM(soluto) ¸ 239258 u.
(Ime-1996) Em duas cubas eletrolíticas, ligadas em série, ocorrem as reações, cujas equações são mostradas a seguir, pela passagem de uma corrente elétrica de 1 Ampére:cuba A: Ag+ (aq) + e → Ag¡ (s)cuba B: 2 H+ (aq) + 2e → H
2 (g)Dados: 1A= 1C.s-1
Pede-se:
a) o tipo de reação que está ocorrendo;
b) a denominação do eletrodo onde ocorrem essas reações;
c) o tempo necessário para que ocorra a deposição de 1,08g de prata;
d) o volume, em litros nas CNTP, do hidrogênio produzido durante o tempo determinado na letra c.
resposta:a) Óxido-redução - eletrólise
b) Cátodo redução, ânodo oxidação
c) 965 s
d) 0,112 g
(Ime-1996) A constante de ionização de um ácido monocarboxílico de massa molecular 60 é 4,0×10-5¦. Dissolvem-se 6,0g desse ácido em água até completar 1 litro de solução.
Determine:
a) a concentração de H+ na solução;
b) o pH da solução;
c) a expressão matemática da constante de ionização;
d) a concentração de H+ se o ácido for totalmente dissociado;
e) a solução que neutralizará uma maior quantidade de NaOH, considerando duas soluções, de mesmo volume e de mesmo pH, do ácido monocarboxílico e de HCg.
resposta:a) [H+] = 2,0 x 10-4 mol/g
b) pH = 2,7
c) Ki = [H+] [R - COO] / [R - COOH]
d) [H+] = 0,1 mol/g
e) As quantidades de NaOH neutralizadas serão iguais.
(Ime-1996) A massa do ¨Li¤+ é 7,014359 u.m.a. . Calcule a energia de ligação deste nuclídeo.
Dados:
1 u.m.a. = 931 MeV
massa do próton = 1,007276 u.ma.
massa do nêutron = 1,008665 u.ma.
massa do elétron = 0,000549 u.ma.
resposta:E = 6530,3682 MeV
(Ime-1996) Um químico obteve no laboratório uma mistura, constituída de butanona e butiraldeído. Uma alíquota dessa mistura, pesando 0,500g, foi tratada com KMnO4 em meio básico. O produto orgânico obtido por destilação apresentou massa de 0,125g.
Determine a percentagem, em mol, dos componentes da mistura.
Massas atômicas:
C = 12
H = 1
O = 16
resposta:14,999 %
(Ime-1996) Uma mistura gasosa ideal de propano e ar é queimada a pressão constante, gerando 720 litros de CO
2 por hora, medidos a 20 °C. Sabe-se que o propano e o ar encontram-se em proporção estequiométrica.
Determine a velocidade média de reação da mistura em relação ao ar, considerando a composição do ar 21% de O
2 e 79% de N
2+, em volume.
Dados: Massas moleculares O = 16,00; N = 14,00; C = 12,00
resposta:Quando o propano gasoso (C
3Hˆ) é queimado ele reage com o gás oxigênio presente no ar de acordo com a equação a seguir:C
3Hˆ(g) + 5O
2(g) → 3CO
2(g) + 4H
2O(g)A velocidade média da reação (Vm) é dada por:
Vm = V(C
3Hˆ)/1 = V(O
2)/5 = V(CO
2)/3Logo:
V(O
2)/5 = V(CO
2)/3, como a velocidade de formação do CO
2 é de 720 L/h (medidos a 20 °C), substituindo, teremos:
V(O
2)/5 = 720/3
V(O
2) = 5 × 240 = 1200 L/hEstes 1200 litros de gás oxigênio são consumidos em uma hora. Como o ar é uma mistura de vários gases e levando em consideração os dados da questão que consideram a composição do ar como 21% de oxigênio e 79% de nitrogênio em volume teremos a seguinte proporção em uma hora:
1200 L (O
2) ----- 21%
Volume (ar) ----- 100%
Volume (ar) = 5714,29 LSerão consumidos 5714,29 L de ar em uma hora, então a velocidade média em relação ao volume de ar (Vm(ar)) será de 5714,29 L/h.
(Ime-1996) Uma fábrica, que produz cal (Ca(OH)2), necessita reduzir o custo da produção para se manter no mercado com preço competitivo para seu produto.
A direção da fábrica solicitou ao departamento técnico o estudo da viabilidade de reduzir a temperatura do forno de calcinação de carbonato de cálcio, dos atuais 1500K, para 800K. Considerando apenas o aspecto termodinâmico, pergunta-se: o departamento técnico pode aceitar a nova temperatura de calcinação?
Em caso afirmativo, o departamento técnico pode fornecer uma outra temperatura de operação que proporcione maior economia?
Em caso negativo, qual é a temperatura mais econômica para operar o forno de calcinação?
Dados:
Observações: desconsidere a variação das propriedades com a temperatura.
resposta:Não t = 1111 K
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