química c – semi-extensivo – v. 4 - energia.com.br · gabarito 2 química c pk a = 5 – log 2...
TRANSCRIPT
Gabarito
1Química C
01) B02) D
03) DPela equação dada, a constante de equilíbrio é:
Kc = [ ] . [ ][ ]
[ ] . [ , ][ ]
HPO HH PO
42
2 4
1 0 22
= 0,1
04) E
I. (OH)– + H A B Atampão
+ − + −+ + +○� ����������������
[OH–] Reage com H
ácido dotampão
+
↓
⎡⎣ ⎤⎦ H2O.
II. HCO H CO H HCODesloca
o equilíbriopara o lado
contrário.
3 2 3 � 33
H CO H HCOH pH
2 3 3�○ ○
|[ ]
III. CO H O H CO H COóxido ácido H pH
2 2 2 3 322
↓
+ −
↑ ↓
+ ⎯→⎯ ++
�� �������������
[ ]�������
05) D
06) A
H3CCOOHKa = 2 . 10–5
log 2 = 0,3
pH = pKa + log [ ][ ]
salbase
pH = pKa + log [ , ][ , ]0 10 1
MM
pH = pKa + log 1pH = pKa + 0pH = pKa
Como calcular pKa?pKa = –log KaMultiplicando a equação acima por (–1), encontra-mos:–pKa = log10 Ka.Aplicando a definição de log, obtemos:
K = 10apKa
Exemplo:
K
K
a
a
pKa
2 10
10
6○ . por igualdade de exponencial
pKa = 6 – log 2pKa = 6 – 0,3
pK = 5,7a
Voltando para o exercício, temos:
pH = pKa
Ka 2 10 5○ .
K = 10apKa por igualdade de exponencial
Química C – Semi-Extensivo – V. 4
Exercícios
Gabarito
2 Química C
pKa = 5 – log 2pKa = 5 – 0,3 = 4,7
Conclusão: pH = pKa
pH = 4,7Detalhes:
K = 10apKa
K = 10bpKb
[H+] = 10–pH
[OH–] = 10–pOH
[H+] = . M . [OH–] = . M .
[H+] = A○ . 10–B
[H+] = 10–pH
pH = B○ –log A○07) C
08) BpH = ?
[ ]HCO3 = 2,5 . 10–3 M[H2CO3] = 1,25 . 10–4 MpKa = 6,1T = 38 ºC
pH = pKa + log [ ][ ]
salácido
pH = 6,1 + log [ , . ][ , . ]2 5 10125 10
3
4
pH = 6,1 + log 2 . 101
pH = 6,1 + log 2 + log 10pH = 6,1 + 0,3 + 1
pH = 7,4
09) CI. água pura pH = 07II. água da chuva em ambiente não-poluído
pH = 6,8
III.NaOH pOH = –log 10–1 pOH = 1 pH = 13
IV. HC� pH = –log 10–1 pH = 1V. leite de magnésia = solução aquosa de Mg(OH)2 =
= base fraca pH > 7VI.H2SO4 [H+] = . 2 M [H+] = 1 . 2 . 10–1
pH = –log 2 + (–log 10–1) pH = –0,3 + 1 pH = 0,7
10) B
2 242
2 72
2CrO H Cr O H Oaqamarela
aq aqalaranjada
( ) ( ) ( ) ( )� �
[ ][ ]H pHH
contráriolado
+
+↑ ↓
↑� �����������
2 242
2 72
2CrO H Cr O H Oalaranjada
○ ○
� ⇀��↽� � �����
11) Bsuco de tomatepH = 4,8 [H+] = 10–4,8
agua de chuva pH = 5,6 [H+] = 10–5,6
agua do mar pH = 8,2 [H+] = 10–8,2
azul de bromotimol [ ]
[ ] , .
H amarelo
H azul
10
2 5 10
6
5
amarelo [H+] > 10–6---10–5---10–4---10–3
azul [H+] < 10–4,6---10–5---10–6---10–7
[H+] = 10–pH
[H+] = 2,5 . 10–5
pH = 5 – log 2,5pH = 5 – 0,4pH = 4,6suco de tomate – amareloágua de chuva – amareloágua do mar – azul
12) a) Kc = [ ] . [ ][ ] . [ ]Cr O H OCrO H
2 72
2
42 2 2
b) O aumento do pH deve-se à diminuição dos íonsH+, o que ocasionaria um deslocamento do equilí-brio no sentido de sua reposição, ou seja, para aesquerda, aumentando a concentração dos íons
CrO42 ; isso tornaria o meio mais amarelo.
13) 17
hortênsias solo básico róseassolo ácido azuis
⇒⇒
01. VVVVVerdadeiraerdadeiraerdadeiraerdadeiraerdadeira.
[ ]
[ ] [ ]
OH
H H pH
10
10
7
7
02. FFFFFalsaalsaalsaalsaalsa.
CaH
COOH
Ca OH base forte
H CO ácido fraco
232
2
2 3
( )( )
pH > 7básico
Gabarito
3Química C
04. FFFFFalsaalsaalsaalsaalsa.pH = 8,4 (básico)
08. FFFFFalsaalsaalsaalsaalsa. [H+] < 10–7
[ ]H pH
16. VVVVVerdadeiraerdadeiraerdadeiraerdadeiraerdadeira.pH = 6,2 (ácido)
14) B
[ ]
[ ]
H
H pH
10
10
5
pH = 5
alaranjado-de-metila
azul-de-bromotimol
3 0 4 5
6 0 7 5
, ,
, ,
15) CO H O HCO Hgóxido ácido
2 2 3( ) + +− +� [ ]H pH
a) amarela (pH < 7, solução ácida)b) Com o tempo, o CO2 do ar reage com a água, de
acordo com o equilíbrio, e dá origem a íons H+.Isso torna a solução ácida, o que explica a coramarela da solução.
16) E
pH
pHcaráter básico
Faz hidrólise.
7
(CO3)–2 + 2H+|OH+ � H2CO3 + 2( )OH
� �����
[ ] [ ]OH H pH
17) C
18) A
K
forte
CO
fraco pH2
13
2
7( )
Na
forte
CN
fraco pH
1 1
7
NH
fraco
C
forte pH41 1
7�
19) 28
01. IncorretoIncorretoIncorretoIncorretoIncorreto.02. IncorretoIncorretoIncorretoIncorretoIncorreto.04. CorretoCorretoCorretoCorretoCorreto.08. CorretoCorretoCorretoCorretoCorreto.
1 123 1 1216
3
1 35 5
NaHCO HC�,
1(84 g) ____ 1(36,5 g)2,1 g ____ x
x=0,9125g
16. CorretoCorretoCorretoCorretoCorreto.20) 26
I. M = 9 898 0 5
,/ . ,
gg mol L
M = 0,2 M
II. V = 2 LpH = 13pOH = 1[OH–] = 10–1 = 0,1
M = mmol VL
1
. ( )
0,1 M = mL
1
40 2.
m = 8 g1
III.Na2SO4 M mol L
V L
0 3
0 2
, /
,
M = nV
1○Na2SO4 2○Na+ + 1○(SO4)
–2
0,06 0,12 + 0,0601. IncorretoIncorretoIncorretoIncorretoIncorreto.02. CorretoCorretoCorretoCorretoCorreto.04. IncorretoIncorretoIncorretoIncorretoIncorreto.08. CorretoCorretoCorretoCorretoCorreto.
Na
forte
SO
forte2
14
2( )
16. CorretoCorretoCorretoCorretoCorreto.32. IncorretoIncorretoIncorretoIncorretoIncorreto.
21) A
Bfraca
base
Afraco
ácido
+ −
Kh = KK K
w
a b.
Gabarito
4 Química C
22) E
Naforte
CNfraco
ácido
+ −1 1
M M
Ka
0 2
0 85 0 0085
,
, % ,
?
Ka = M .( )
2
1
Ka = 0,2 . (0,0085)2
K = 1,45 . 10a5
23) AM = 0,1 M
= 0,135% = 0,00135
CH COO
ácidofraco
Faz hidrólise.
Na3
Ka = M .( )
2
1
Ka = 0,1 . (0,00135)2
K = 1,82 . 10a7
24) A
BaSO4 � Ba+2 + SO42
KPS = [Ba+2] . [ SO42 ]
KPS = [2 . 10–8]1 . [5 . 10–3]1
K = 10PS10
25) AKPS = ?
Ag PO31
4 13( ) � 3(Ag+1) + 1(PO4
3 )
KPS = [Ag+1]3 . [PO43 ]1
26) E
1
5 10
1
5 10
224 16 1
2
584
2
4
○ ○� ������������ �Mg OH
M M
Mgg mol
( )
. ./
○○( )
.
OH
10 10 4
KPS = [Mg+2] . [OH–]2
KPS = [5 . 10–4] . [10 . 10–4]2
KPS = 5 . 10–4 . 100 . 10–8
KPS = 500 . 10–12
K = 5 . 10PS10
27) AHg+2|S–2 � Hg+2 + S–2
KPS = [Hg+2] . [S–2]KPS = [1,3 . 10–27] . [1,3 . 10–27]KPS = 1,69 . 10–54
K = 1,7 . 10PS54
28) D
CaCOmol
40 12
3
16
100 g/mol
� Ca+2 + CO32
C = 13 mg/LC = 13 . 10–3 g/LC = M . moL13 . 10–3 g/L = M . 100 g/mol
M = 13 10100
3.
M = 13 . 10 mol/L5
KPS = [Ca+2]1 . [ CO32 ]1
KPS = [13 . 10–5] . [13 . 10–5]1
KPS = 169 . 10–10
K = 1,69 . 10PS8
29) AX2Y � 2X1+ + Y2–
solubilidade S S2S
P . S = 4 . 10–15 mol/LP . S = [X1+]2 . [Y2–]4 . 10–15 = [25]2 . [S]4 . S3 = 4 . 10–15
S = 10 15 S = 10–5 mol/L[X1+] = 2S = 2 . 10–5 mol/L[Y2–] = S = 1 . 10–5 mol/LEm 200 mL, temos:I. Para X1+:
1000 mL ______ 2 . 10–5 mol200 mL _______ X1+
X1+ = 200 mL .2.10 mol1000 mL
5 = 4 . 10–6 mol
II. Para Y2–
1000 mL ______ 1 . 10–5 mol200 mL _______ X2–
Y2– = 200 mL .1.10 mol1000 mL
5 = 2 . 10–6 mol
30) E
1 1 11○ ○ ○�Ag Br Ag Br|KPS = 5,2 . 10–13
5,2 . 10–13 = [Ag+1] . [Br–]5,2 . 10–13 = [Ag+1] . [2 . 10–2]
[Ag ] = 2,6 . 10 mol/L+1 11
Gabarito
5Química C
31) A diferença de potencial produzida pela pilha de com-bustível hidrogênio-oxigênio é:
Eo = +0,40 V – (–0,83 V) Eo = 1,23 VA diferença de potencial produzida pela bateria ideal,formada a partir da associação em série de 10 pilhasde combustível hidrogênio-oxigênio é:d.d.p. (bateria) = 10 . 1,23 V 12,3 VDurante o funcionamento da célula de combustível hi-
drogênio-oxigênio, a concentração de íons OH aq( ) é
mantida constante de acordo com a equação globalda pilha.
2 4 4 4
2 4 4
2
2
2
2 2
H OH H O e
O H O e O
g aq
g
( ) ( ) ( )
( ) ( )
�
� HH
H O H Oaq
g g
( )
( ) ( ) ( )2 22 2 2 �
32) Bc rátodo edução⇒
consoante/consoante
gato
cat/
vermelho
red
33) DPela informação dada, a reação é de oxidação docombustível e redução do oxigênio.
34) CPela notação apresentada, temos:
Mg(s) Mg aq( )2 + 2e– O eletrodo de magnésio
sofre oxidação, portanto, é o ânodo.
Fe aq( )2 + 2e– Fe(s) O eletrodo de ferro sofre
redução, portanto, é o cátodo.Os elétrons fluem, pelo circuito externo, do ânodo (Mg)para o cátodo (Fe).A concentração da solução de Mg2+ aumenta com otempo.
35) A
36) 05
M M e
Cu e Cu
0 2
2 0
2
2
⎯ →⎯ ++ ⎯ →⎯
+ −
+ −
(oxidação)
(redução)
37) 13
2Cr+3(aq) 2Cr0
[Cr+3]38) C
Mg Mg e
Zn e Zn
0 2
2 0
2
2
⎯ →⎯ ++ ⎯ →⎯
+ −
+ −
(oxidação)
(redução)
Gabarito
6 Química C
39) A
40) 30
ganhando
E
E
red.o
red.o
= 0,34 V
Cu
= 0,80 V Ag
Prata vai ganhar: E Eredo
redo
. . .Ag Cu
Arrumando a pilha.
ânodo||cátodobalanceada
41) 88
Ca+2 + 2e– � Ca0
E
Vredo
o
.
, ( )2 87 3
Ni+2 + 2e– � Ni0 0 23 1, ( )V
maior
o
Zn+2 + 2e– � Zn0 –0,76 V (2o)Maior poder para reduzir. (Ganhar e–.)Ni+ > Zn > Ca–
redução ag. oxidante→42) A
O eletrodo de prata (Ag+/Ag0) apresenta o maior po-
tencial-padrão de redução (Eredo ) e, assim, funciona
como o cátodo da célula eletroquímica.43) 36
Cd e Cd E
Ni e Ni E
redo
redo
2 0
3 2
2 0 4
1 10
V
V
.
.
,
,
Ganhar e .
44) 0645) 14
46) C
Gabarito
7Química C
O zinco protege o ferro contra a oxidação.
E Zn E Feoxido
oxido
. .
47) D
2 2 20H e H
eletrodos
g( )
I e III
48) ENos eletrodos II e IV, denominados ânodos, ocorre aoxidação, portanto o cobre metálico que forma os ele-trodos II e IV apresenta um pequeno desgaste. (Ob-servar desenho da questão 47).
49) C
dissociação 2A O�2 3(s) 4 3A� + 6 2O
cátodo 4 3A� + 12e 4A s� ( )0
ânodo 6 2O 12e + 3 2O g( )
combustãodo grafite
3 2O g( ) + 3C(grafite) 3CO2(g)
2A O s�2 3( ) + 3C(s) 4A�0 + 3CO2(g)
50) A
2Ag+1 + 2e 2Ag0
2(OH)– H2O + 12
O2 + 2e
2Ag 1 1 02 22 2
12
( )OH Ag H O O� ��� � ���
↗
51) C
52) DProcesso banho de ouro (Au)A galvanização ou eletrodeposição metálica é umatécnica que permite dar um revestimento metálico adeterminada peça, colocando-a como cátodo (pólonegativo) em um circuito de eletrólise. A técnica quepermite revestir um objeto metálico com uma camadade ouro metal é a galvanostegia.
Gabarito
8 Química C
53) 14
01. IncorretoIncorretoIncorretoIncorretoIncorreto.02. CorretoCorretoCorretoCorretoCorreto.04. CorretoCorretoCorretoCorretoCorreto. d.d.p. = 6 V08. CorretoCorretoCorretoCorretoCorreto.16. IncorretoIncorretoIncorretoIncorretoIncorreto. Prata recebe e–.32. IncorretoIncorretoIncorretoIncorretoIncorreto.
Zn Zn e
e Ag
Zn Ag
0 2
0
0 1
2
2 2 0 80
2
�
�
0,76 V
2Ag V+1 ,
�� Zn Ag
ddp
2 02
1 56 V. . . ,
64. IncorretoIncorretoIncorretoIncorretoIncorreto.54) B
1 F = 96500 C = 1 mol de e–
1 6 02 10
6 02 10
23
23
mol de e elétrons
prótons
− = −
+
, . ( )
, . ( )
55) Ei = 10 A
ts
165
min
5 s
= 960 s
T = 965 sQ = I . TQ = 10 A . 965 s
Q = 9650 C
Ag+1 + 1e– ○1 Ag0
1 mol e– 108 g
96500 108 g
9650 C x
C
x = 10,8 g
56) B0,5 g (mcu)i = 4 At = 5 min = 5 . 60 = 300 sQ = I . TQ = 4 A . 300Q = 1200 C
Cu+2 + 2e– Cu0
x = 0,3948 g
0,5 g 100%
0,395 g y
y = 79%
57) 5601. IncorretaIncorretaIncorretaIncorretaIncorreta.02. IncorretaIncorretaIncorretaIncorretaIncorreta.04. IncorretaIncorretaIncorretaIncorretaIncorreta.
08. CorretaCorretaCorretaCorretaCorreta.
Gabarito
9Química C
16. CorretaCorretaCorretaCorretaCorreta.
32. CorretaCorretaCorretaCorretaCorreta.
d.d.p. = 1,05 V58) 75
01. VVVVVerdadeiraerdadeiraerdadeiraerdadeiraerdadeira.02. VVVVVerdadeiraerdadeiraerdadeiraerdadeiraerdadeira.04. FFFFFalsaalsaalsaalsaalsa.08. VVVVVerdadeiraerdadeiraerdadeiraerdadeiraerdadeira.16. FFFFFalsaalsaalsaalsaalsa.32. FFFFFalsaalsaalsaalsaalsa.64. VVVVVerdadeiraerdadeiraerdadeiraerdadeiraerdadeira.
59) 24
Sn C H N O H C Sn C N O H2
2
2 1 5
3
2 1 1 4
4
1 2 2
2
1
| | | | | |� � � ||O2
01. FFFFFalsaalsaalsaalsaalsa.02. FFFFFalsaalsaalsaalsaalsa.
A + Zn�+3 0 A + Zn�0 +2 E = –2,320
eletrólise
oxidação
redução
04. FFFFFalsaalsaalsaalsaalsa.
Zn Oxida. Zn+2 + 2e– oxidação08. VVVVVerdadeiraerdadeiraerdadeiraerdadeiraerdadeira.
16. VVVVVerdadeiraerdadeiraerdadeiraerdadeiraerdadeira.
Cu e Cu
F
F
2 02
2
0 1
63,5 g
, xx
gx 3 175,
60) 1001. FFFFFalsaalsaalsaalsaalsa.
Zn(oxida) Gred. + forte
02. VVVVVerdadeiraerdadeiraerdadeiraerdadeiraerdadeira.
d.d.p. = 1,5604. FFFFFalsaalsaalsaalsaalsa.08. VVVVVerdadeiraerdadeiraerdadeiraerdadeiraerdadeira.
16. FFFFFalsaalsaalsaalsaalsa.Fe Cuânodo cátodooxidação redução
32. FFFFFalsaalsaalsaalsaalsa.
Au+3 + 3e– Au0
3 mol de e– 197 g
x 0,197 gx = 0,003 mol de e–