Universidade Estadual de Maringá - PROINTE PRECEPTORIA DE QUÍMICA GERAL E INORGÂNICA QUIGI

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Ricardo Medina Clementino
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1 Universidade Estadual de Maringá - PROINTE PRECEPTORIA DE QUÍMICA GERAL E INORGÂNICA QUIGI CURSO DE ENGENHARIAS ELÉTRICA, MECÂNICA E QUÍMICA; FÍSICA E FARMÁCIA 1) A concentração máxima admissível de cloreto de vinila C2H3Cl, na atmosfera das fabricas químicas é 2,05x10-6 g L -1. A quantos mols de cloreto de vinila por litro corresponde esta concentração? A quantas moléculas por litro? 2) Para ter efeito psicotrópico, são necessários 25 g de tetraidrocanabinol (THC), o componente ativo do cânhamo (maconha, Cannabis sativa). A fórmula molecular do THC é C21H30O2. a) Quantos mols de THC estão numa amostra de 25 g? b) E quantas moléculas? 3) Determine a fórmula empírica e molecular de cada substância seguinte: a) Epinefrina (adrenalina), hormônio que entra na corrente sanguínea em situação de perigo ou de tensão no organismo: 59 % de C, 7,1 % de H, 26,2 % de O e 7,7 % de N; MM de cerca de 180 u.m.a.; b) Nicotina, componente do tabaco: 74,1% de C, 8,6 % de H e 17,3% de N; massa molar = g mol -1. 4) O sal de Epson é um laxante poderoso, usado em medicina veterinária. É um hidrato, o que significa ter moléculas de água incluídas na respectiva estrutura sólida. A fórmula do sal de Epson pode ser escrita como MgSO4xH2O, onde x é o número de mols de água por mol de MgSO4. Quando se aquecem, a 250 C, 5,061 g do hidrato, toda a água de hidratação é perdida e restam 2,472 g de MgSO4. Qual o valor de x? 5) O cheiro característico do abacaxi é provocado pelo butirato de etila, composto que tem carbono, hidrogênio e oxigênio. A combustão de 2,78 mg de butirato de etila produz 6,32 mg de CO2 e 2,58 mg de H2O.

2 Dado: C = 12,0 g mol -1 e H = 1,0 g mol -1. a) Qual a formula empírica do composto; b) Sabendo que a massa molar do composto é 116,2 g mol -1, qual a formula molecular? c) Determine a composição percentual de cada átomo na molécula. 6) Um pedaço de ferro pesando 5,60 g sofreu corrosão quando exposto ao ar úmido por um período prolongado. A camada de ferrugem formada foi removida e pesada, tendo sido encontrado o valor de 1,60 g. Sabendo-se que a ferrugem tem a composição Fe2O3, quantos gramas de ferro não corroído ainda restam? Dados: Fe = 56,0 g mol -1 e O = 16,0 g mol -1. 7) O cobre é um metal encontrado na natureza em diferentes minerais. Sua obtenção pode ocorrer pela reação da calcosita (Cu2S) com a cuprita (Cu2O) representada a seguir: Cu 2 S (s) + Cu 2 O (s) Cu (s) + SO 2(g) Numa reação com 60 % de rendimento, qual a massa de cobre obtida a partir de 200 g de calcosita com 20,5 % de impureza e cuprita suficiente? Dados: S = 32,0 g mol -1 e Cu = 63,5 g mol -1. 8) Quantos quilogramas de CO2 se obtêm na combustão, ao ar, de amostra de 0,15 m 3 de C8H18 (l)? A densidade da amostra é o,69 g/ml. 9) A prata de lei é uma liga de prata e cobre com 7,5% de cobre e densidade de 10,3 g/cm 3. Quantos átomos de cobre estão numa esfera de prata de lei com o raio de 2,0 in.? (1 in. = 2,54 cm). 10) Quando uma mistura de 10,0g de acetileno e 10,0 g de oxigênio é inflamada, a reação de combustão produz água e CO2. a) Escreva a equação química equilibrada. b) Qual é o reagente limitante?

3 c) Quantos gramas de acetileno, oxigênio, água e CO2 estarão presentes depois que a reação terminar? 11) O principal constituinte do óleo de eucalipto é o eucaliptol, que contém 77,87 % de C, 11,76 % de H e o restante é O. a) Qual é a formula empírica dessa substância? b) O espectro de massas do eucaliptol exibe um pico em 154 u.m.a. Qual a fórmula molecular da substância? 12) Quantos mols de clorato de potássio são necessários para a produção de 33,6 litros de oxigênio (CNTP) na decomposição térmica do clorato de potássio? (Dado: 2KClO3 (s) 2KCl (s) + 3O2 (g)) 13) Um carro pode emitir em cada minuto 600 litros de gases, dos quais 4 % em volume correspondem a CO. A emissão de CO pode ser diminuída transformando-o em CO2, através da reação com excesso de ar, em presença de catalisador. Qual a quantidade de CO, em mols, emitida pelo veículo em uma hora? Dado: volume molar dos gases = 22,4 L/mol 14) O acetileno, substância de grande aplicação, é um gás menos denso do que o ar, empregado especialmente como combustível, uma vez que, quando queima em atmosfera de oxigênio puro, fornece uma chama azul de elevada temperatura. O processo industrial de obtenção de acetileno pode ser demonstrado pela equação: CaC2 (s) + 2H2O (l) C2H2 (aq) + Ca(OH)2 (g) Sabendo-se que 100 g de carbeto de cálcio reagem com quantidade suficiente de água para a obtenção de 24,6 g de acetileno, qual o rendimento porcentual dessa reação? Dados: H = 1 g/mol, C = 12 g/mol, O = 16 g/mol e Ca = 40 g/mol.

4 15) O inseticida DDT (massa molar = 354,5 g/mol) é fabricado a partir de clorobenzeno (massa molar = 112,5 g/mol) e cloral, de acordo com equação: 2 C6H5Cl + C2HCl3O C14H9Cl5 + H2O clorobenzeno cloral DDT Partindo-se de uma tonelada (1 t) de clorobenzeno e admitindo-se rendimento de 80%, qual a massa de DDT produzida? Dado: 1 t = 1000 kg 16) Fazendo-se reagir 3,4 g de NH3 com quantidade suficiente de O2, segundo a reação 4NH3 (g) + 3O2 (g) 2N2 (g) + 6H2O (g), obteve-se 2,1 g de N2. Qual será o rendimento dessa reação? Dados: massas molares em g/mol: H = 1,0 g/mol; N = 14,0 g/mol; O = 16 g/mol. 17) Organize os seguintes tipos de radiação eletromagnética na ordem de energia crescente: a) Radiação infravermelha do calefator elétrico incandescente de uma estufa; b) Raios X usados em diagnóstico médico; c) Luz ultravioleta (UV) de lâmpada solar; d) Radiação de forno de micro-ondas; e) Luz verde de sinal de tráfego. 18) Um certo filme fotográfico exige uma energia de radiação de no mínimo 80 kj mol -1 para ser sensibilizado. h=6, J s a) Qual a radiação de maior comprimento de onda capaz de sensibilizar o filme? b) Este filme seria apropriado para fótons no infravermelho?

5 19) Para cada uma das seguintes transições de um elétron no átomo de hidrogênio, calcule a energia, a frequência, o comprimento de onda e indique se a luz está sendo emitida ou absorvida durante a transição: Dados: h = 6,63x10-34 J s, c = 3,00x10 8 m s -1. a) de n = 5 para n = 1 b) de n = 2 para n = 4. 20) De acordo com o princípio de exclusão de Pauli e a regra de Hund, faça a distribuição eletrônica dos seguintes átomos e encontre o conjunto dos quatro números quânticos (n, l, ml e ms) para o último elétron distribuído. a) P (Z = 15) b) Que número quântico governa: a forma de um orbital; a energia de um orbital; a orientação magnética do elétron e a orientação espacial de um orbital. 21) Indique qual dos elementos abaixo apresentam maior raio atômico e justifique utilizando também o conceito de carga nuclear efetiva. a) C (Z = 6) ou N (Z = 7) b) O (Z = 8) ou S (Z = 16). 22) Explique com base no conceito de energia de ionização e afinidade eletrônica, por que a formação dos compostos NaCl2 e NaXe não são um processo espontâneo. 23) Sabendo-se que a massa molar do lítio é 7,0 g/mol qual a massa de lítio contida em 250 ml de uma solução aquosa de concentração 0,160 mol/l de carbonato de lítio? 24) Uma amostra de 21 g de NaOH impuro são dissolvidos em água suficiente para 500 ml de solução. Verifica-se, a seguir, que uma alíquota de 25 ml dessa solução consome, na titulação, 12,5 ml de H2SO4 1,0 mol/l. Qual a

6 porcentagem de pureza do NaOH? Admita que as impurezas não reajam com o H2SO4. 25) Um litro de solução de ácido nítrico foi preparado pela dissolução em água de 10 ml do ácido concentrado, o qual apresenta 63,0 % em massa de HNO3, e densidade 1,42 g/ml. Qual será a concentração, em mol/l, da solução preparada? Massas molares (g/mol): H = 1,0 g/mol, N = 14 g/mol, O = 16 g/mol.

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