Gabarito da Prova
Transcrição
Gabarito da Prova
Universidade Federal do Pampa Campus Bagé Disciplina Química Geral I Professor Udo Eckard Sinks PROVA 1 Data: Nome: Pergunta Pontos 1 2 3 4 5 6 Total 2,5 2,5 1 1,5 1,5 1,0 10 2,5 2,5 1 1,5 1,5 1,0 10 − − − Leia atentamente as questões da prova Responda as questões conforme o enunciado Em caso de dúvida, pergunte ao professor! 1. O fertilizante NPK possui fósforo, nitrogênio e potássio em sua composição. Entretanto, não na forma de elementos, mas sim de compostos químicos: fosfato de amônio e fosfato de potássio. a) Escreva as fórmulas e calcule a massa molar dos compostos químicos citados acima. (1,0) Conhecimento: • Nomenclatura • Cálculo de massa molar de compostos b) Conhecimento: • Propriedades químicas dos elementos c) Conhecimento: − Interpretação de fórmulas moleculares − Cálculo de composição percentual − − Não rasure as questões de marcar Não serão avaliadas respostas a lápis Fosfato de amônio: (NH4)3PO4 M = 3 x 14,01 + 12 x 1,01 + 4 x 15,99 + 30,97 = 149,09 g/mol (0,25) (0,25) Fosfato de potássio: K3PO4 M = 3 x 30,09 + 30,97 + 4 x 15,99 = 212,27 (0,25) (0,25) Por que o nitrogênio, o fosforo e o potássio não estão contidos na forma de elementos no fertilizante NPK? (0,5) Nitrogênio é um gás Potassio é muito reativo P é reativo As três em forma elementar não são ou são pouco solúveis em água. (0,5) Se você misturar 10 g de fosfato de amônio e 25 g de fosfato de potássio, qual será a composição percentual da mistura resultante? (%K; %N; %P; %O) (1,0) Fosfato de amônio: Composição percentual: × , = 28,19 % %N = 100% × %H = 100% × , , %P = 100% × = 20,77 % , Portanto em 10 g tem 2,819 g e N Fosfato de potássio: Composição percentual: × , %K = 100% × , , %P = 100% × , × , , , %O = 100% × 0,812 g de H 2,077 g de P , 4,29 g de O. = 8,12 % = 42,9 % = 55,26 % = 14,59 % Portanto em 25 g tem 13,815 g e K %O = 100% × 3,65 g de P 7,53 g de O. , , = 30,13 % Na mistura: em 10 g de (NH4)3PO4 em 25 g de K3PO4 Soma N 2,819 g H 0,812 g 2,819 g 0,812 g P 2,077 g 3,65 g 5,727 g O 4,29 g 7,53 g 11,82 g K 13,815gg 13,815 Para o desenvolvimento da questão (0,6) %N = 100% × , %K = 100% × %P = 100% × , , %O = 100% × %H = 100% × Página 1 = 8,05 % , , = 39,47 % (0,1) (0,1) = 16,36 % (0,1) = 33,77 % (0,1) = 2,32 % (não foi perguntado) 2. O GLP (gás liquefeito de petróleo) é uma mistura de gases de hidrocarbonetos utilizada como combustível em aplicações de aquecimento (como em fogões) e veículos. Na prática, pode-se dizer que é uma mistura dos gases propano (C3H8) e butano (C4H10). a) Escreva as reações balanceadas de combustão (reação com oxigênio) dos dois compostos! (1,0) Conhecimento: − Balancear equações b) Conhecimento: − Mudanças de Estado de matéria − Raciocínio Químico c) Propano: C3H8 + 5 O2 → 3 CO2 + 4 H2O Butano: 2 C4H10 + 13 O2 → 8 CO2 + 10 H2O (0,5) (0,5) Você acende o fogão a gás em casa e coloca uma colher gelada na chama. Após um curto período inicial, você observa que um líquido se forma no lugar onde a chama entrou em contato com a superfície metálica da colher. Qual é o composto liquido formado? (0,5) Água (0,5) Supondo que no botijão de 13 kg, comercializado nas revendas, tivesse apenas butano, quantos kg (1,0) de CO2 podem ser produzidos na combustão do botijão inteiro? Butano: M = 4 x 12,011 g/mol + 10 x 1,0079 g/mol = 58,12 g/mol Conhecimento: − Estequiometria ! Em 13 kg tem n = , " #$% (0,1) (0,3) = 0,22367 kmol = 223,67 mol de butano Por 1 mol de butano formam-se 4 mol de CO2 n*CO , = 4 × 223,67 mol = 894,7 mol com M(CO2)= 44,01 g/mol m*CO , = n*CO , × M*CO , = 894,7 mol × 44,01 São formados 39,375 kg de CO2. 3. g = 39,375 kg mol O vinagre comercial possui um pH de aproximadamente 3,0. a) Qual é a concentração de íons de hidrogênio no vinagre? (0,3) (0,5) [H+] = 10 –pH [H+] = 10 –3 mol/L Conhecimento: − Definição de pH b) Conhecimento: − Cálculo para preparo de soluções Qual massa de ácido acético (C2H4O2) deve ser dissolvida em água para obter uma solução com pH igual? (considere o ácido acético como se fosse um eletrólito forte). (0,5) Ácido Acético: / = 2 × 12,011 0 123 + 4 × 1,0079 0 123 + 2 × 15,99 0 123 = 60,05 0 123 Precisa dissolver 10-3 mol em 1 L de água: (aqui vocês deveriam ter escolhido um volume – para facilitar eu usei 1 L de solução no cálculo) 0 5*6789, = 10: 5;< × 60,05 = 60,06 5= 123 Tem que dissolver 60,05 mg de ácido acético em 1 L de água. 4. (0,3) (0,1) (0,4) O fenômeno no qual o ponto de fusão ou solidificação de um líquido (um solvente) é abaixado quando outro composto é adicionado chama-se abaixamento do ponto de fusão. Ele depende da quantidade de partículas em solução, independente da natureza (composto neutro, aníon ou cátion) do soluto: quanto maior a quantidade de partículas dissolvidas, mais baixo é o ponto de fusão da mistura. a) Você preparou duas soluções: Uma de cloreto de sódio e uma de sulfato de sódio, ambas com a concentração de 1,0 mol/L. Qual das duas soluções possuirá o maior ponto de fusão? (0,5) Conhecimento: − Compostos iônicos em solução aquosa − Interpretação de texto NaCl e Na2SO4 são eletrólitos fortes: 1 mol de NaCl dissocia em 2 mol de íons (1 mol de Na+ e 1 mol de Cl-) 1 mol de Na2SO4 dissocia em 3 mol de íons (2 mol de Na+ e 1 mol de SO42-) Portanto a solução de cloreto de sódio possui o maior ponto de fusão, porque o cloreto de sódio forma apenas 2 mols de íons enquanto o sulfato de sódio forma 3 mols de íons em solução aquosa. (0,5) Resultado correto, mas sem justificativa plausível tem desconto: (0,25) Página 2 b) Conhecimento: − Compostos insolúveis − Reações de precipitação − Balancear Equações 5. Você coloca um pouquinho da solução de sulfato de sódio num tubo de ensaio, adiciona uma solução de cloreto de bário e observa que a solução imediatamente fica turva. Após poucos minutos forma-se um sólido branco no fundo do tubo de ensaio. Escreva a reação química que ocorre e classifique-a de acordo com os critérios apresentados em aula. (1,0) Na2SO4 (aq) + BaCl2 (aq) → BaSO4 (s) + 2 NaCl(aq) (0,5) É uma reação de precipitação. (0,5) Verifique se as reações a seguir são reações de oxirredução. Justifique a sua resposta utilizando números de oxidação. a) Al2O3(s) + 3CO(g) → 2Al(s) + 3 CO2(g) (0,5) Conhecimento: − Determinar Números de Oxidação − Interpretar números de oxidação Elemento Al C O Número de Oxidação reagentes produtos Al em Al2O3 : +3 Al elementar: 0 C em CO: +2 C em CO2: +4 Sempre -2 Obs. reduzido oxidado É uma reação de oxirredução, porque há mudança dos números de oxidação no percurso da reação. (0,5) Precisa apresentar as mudanças de números de oxidação de pelo menos um elemento b) Ca(OH)2 (aq) + 2 HCl (aq) → CaCl2(aq) + 2H2O(l) (0,5) Não é uma reação de oxirredução, porque não há mudança dos números de oxidação no percurso da reação. (0,5) Conhecimento: − Determinar Númerosc) Cu(s) + 2 H2SO4 (aq) → CuSO4 (aq) + SO2 (g) + 2 H2O (l) de Oxidação − Interpretar números de Número de Oxidação oxidação Elemento reagentes Produtos Cu S H O Cu elementar : 0 S em H2SO4: +6 Cu em CuSO4: +2 S em SO42-: +6 S em SO2: +4 Sempre +1 Sempre -2 (0,5) Obs. oxidado reduzido É uma reação de oxirredução, porque há mudança dos números de oxidação no percurso da reação. (0,5) Precisa apresentar as mudanças de números de oxidação de pelo menos um elemento 6. Determine os números de oxidação de cada átomo dos seguintes compostos: a) HNO3 Conhecimento: − Determinar Números de Oxidação b) Elemento H N O KMnO4 Elemento K Mn O c) (0,1) (0,1) (0,1) (0,3) Número de Oxidação +1 +7 -2 NH4NO3 Elemento N em NH4+ H N em NO3O Página 3 Número de Oxidação +1 +5 -2 (0,3) (0,1) (0,1) (0,1) (0,4) Número de Oxidação -3 +1 +5 -2 (0,1) (0,1) (0,1) (0,1)