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MÓDULO 24 FRENTE 1 – FÍSICO-QUÍMICA

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1. Calcule a ddp da pilha: Al � Al 3+ �� Fe 2+ � Fe<br />

Dados: Al 3+ + 3e <strong>–</strong> → Al <strong>–</strong> 1,66V<br />

Fe 2+ + 2e <strong>–</strong> → Fe <strong>–</strong> 0,44V<br />

RESOLUÇÃO:<br />

ΔE 0 = E 0 maior <strong>–</strong>E0 menor<br />

ΔE 0 = <strong>–</strong> 0,44V <strong>–</strong> (<strong>–</strong>1,66V)<br />

ΔE 0 = <strong>–</strong> 0,44V + 1,66V<br />

ΔE 0 = + 1,22V<br />

<strong>MÓDULO</strong> <strong>24</strong><br />

ELETRO<strong>QUÍMICA</strong> (II):<br />

POTENCIAL DE REDUÇÃO, TENSÃO<br />

2. (PUC-RS) <strong>–</strong> Com base nos seguintes potenciais de redução:<br />

Mg 2+ (aq) + 2e <strong>–</strong> → Mg(s) E 0 = <strong>–</strong> 2,37V<br />

Ni 2+ (aq) + 2e <strong>–</strong> → Ni(s) E 0 = <strong>–</strong> 0,25V<br />

Fe 3+ (aq) + 1e <strong>–</strong> → Fe 2+ (aq) E 0 = + 0,77V<br />

Cu 2+ (aq) + 2e <strong>–</strong> → Cu(s) E 0 = + 0,34V<br />

A equação que corresponde à única reação espon tânea é<br />

a) Ni(s) + Mg 2+ (aq) → Ni 2+ (aq) + Mg(s)<br />

b) Mg(s) + Cu 2+ (aq) → Mg 2+ (aq) + Cu(s)<br />

c) Ni 2+ (aq) + 2Fe 2+ (aq) → Ni(s) + 2Fe 3+ (aq)<br />

d) Cu 2+ (aq) + 2Fe 2+ (aq) → Cu(s) + 2Fe 3+ (aq)<br />

RESOLUÇÃO:<br />

A reação representada pela equação química da alternativa b é espontânea.<br />

Mg + Cu 2+ → Mg 2+ + Cu<br />

redução<br />

maior Ered Outra resolução: ΔE > 0 ⇒ reação espontânea<br />

ΔE = Eoxidante <strong>–</strong> Eredutor ΔE = + 0,34V <strong>–</strong> (<strong>–</strong> 2,37V)<br />

ΔE = + 2,71V<br />

Resposta: B<br />

3. (MODELO ENEM) <strong>–</strong> Uma das maneiras de prevenir a corrosão de<br />

embar cações, cujo casco é feito de ferro, é utilizar um metal de<br />

sacrifício que se oxida mais facilmente que o ferro e, as sim, ele sofre<br />

corrosão antes do ferro quando a em barcação se encontra na água. Na<br />

tabela abaixo, são apresentadas as semirreações e os potenciais de<br />

redução (E 0 ) de alguns metais:<br />

O melhor metal de sacrifício para proteger a embarcação da corrosão é:<br />

a) Mg b) Au c) Ni d) Zn e) Cu<br />

RESOLUÇÃO:<br />

O melhor metal para proteger o ferro da corrosão é o magnésio, pois o seu<br />

cátion apresenta menor potencial de redução, isto é, o metal magnésio na<br />

tabela fornecida tem maior poder de oxidação.<br />

Mg + Fe 2+ → Mg 2+ + Fe maior ΔE 0<br />

facilidade em<br />

oxidar-se<br />

Resposta: A<br />

<strong>FRENTE</strong> 1 <strong>–</strong> <strong>FÍSICO</strong>-<strong>QUÍMICA</strong><br />

Semirreações de redução E 0 (volts)<br />

Fe 2+ + 2e <strong>–</strong> → Fe <strong>–</strong> 0,44V<br />

Ni 2+ + 2e <strong>–</strong> → Ni <strong>–</strong> 0,25V<br />

Cu 2+ + 2e <strong>–</strong> → Cu + 0,34V<br />

Au 3+ + 3e <strong>–</strong> → Au + 1,50V<br />

Zn 2+ + 2e <strong>–</strong> → Zn <strong>–</strong> 0,76V<br />

Mg 2+ + 2e <strong>–</strong> → Mg <strong>–</strong> 2,37V<br />

<strong>–</strong> 65<br />

<strong>QUÍMICA</strong> BDE


<strong>QUÍMICA</strong> BDE<br />

1. (FUVEST-SP) <strong>–</strong> A eletrólise do cloreto de sódio fun dido produz<br />

sódio metálico e gás cloro. Nesse processo, cada íon<br />

a) sódio recebe dois elétrons.<br />

b) cloreto recebe um elétron.<br />

c) sódio recebe um elétron.<br />

d) cloreto perde dois elétrons.<br />

e) sódio perde um elétron.<br />

RESOLUÇÃO:<br />

Δ<br />

NaCl(s) ⎯→ Na + (l) + Cl <strong>–</strong> (l)<br />

Catodo: Na + (l) + e <strong>–</strong> → Na(l)<br />

Anodo: Cl <strong>–</strong> (l) → e <strong>–</strong> + 1/2Cl 2 (g)<br />

Resposta: C<br />

2. (MACKENZIE-SP <strong>–</strong> MODELO ENEM) <strong>–</strong> A eletrólise é uma<br />

reação química não espontânea de oxirredução provocada pela<br />

passagem de corrente elétrica através de um composto iônico fundido<br />

(ele trólise ígnea) ou em uma solução aquosa de um eletrólito<br />

(eletrólise aquosa). O processo eletroquímico ígneo é amplamente<br />

utilizado na obtenção de alumínio a partir da alumina (Al 2 O 3 ), que é<br />

fundida em presença de criolita (3 NaF·AlF 3 ), para diminuir o seu<br />

ponto de fusão.<br />

A respeito do processo de eletrólise ígnea, é INCORRETO afirmar<br />

que<br />

a) a equação global do processo de obtenção do alumínio é<br />

2 Al 2 O 3 → 4 Al 0 + 3 O 2 .<br />

b) a semirreação Al 3+ + 3e <strong>–</strong> → Al 0 ocorre no catodo da célula<br />

eletrolítica.<br />

c) no anodo ocorre o processo de redução.<br />

d) há um elevado consumo de energia na realização desse processo.<br />

e) os eletrodos mais utilizados são os de grafita e platina.<br />

66 <strong>–</strong><br />

<strong>MÓDULO</strong> 25<br />

ELETRÓLISE ÍGNEA<br />

RESOLUÇÃO:<br />

A fusão da alumina provoca a dissociação iônica dela:<br />

fusão<br />

Al 2 O 3 (s) ⎯⎯⎯→ 2Al 3+ (l) + 3O 2<strong>–</strong> (l) (I)<br />

Δ<br />

catodo : Al 3+ (l) + 3e <strong>–</strong> → Al 0 (l) (II)<br />

(redução)<br />

anodo : 2O2<strong>–</strong> (l) → O2 (g) + 4e <strong>–</strong> (III)<br />

(oxidação)<br />

Multiplicando (II) por 4, (III) por 3 e (I) por 2:<br />

Equação global:<br />

2Al2O3 → 4Al 0 + 3O2 Resposta: C<br />

3. (FUVEST) <strong>–</strong> O fluxograma abaixo representa um processo para a<br />

produção de magnésio metálico a partir dos íons Mg 2+ dissolvidos na<br />

água do mar.<br />

a) Preencha a tabela abaixo com as fórmulas químicas das substâncias<br />

que foram representadas, no fluxograma, pelas letras A, B, C e D.<br />

Substância A B C D<br />

Fórmula<br />

Química<br />

b) Escreva as duas semirreações que representam a eletrólise ígnea do<br />

MgCl 2 , identificando qual é a de oxidação e qual é a de redução.<br />

c) Escreva a equação química que representa um método, economi -<br />

camente viável, de produzir a substância A.


RESOLUÇÃO:<br />

a) CaO + H 2 O → Ca(OH) 2<br />

A<br />

Mg 2+ + Ca(OH) 2 → Ca 2+ + Mg(OH) 2<br />

B<br />

Mg(OH) 2 + 2HCl → MgCl 2 + 2H 2 O<br />

B D<br />

MgCl2 eletrólise<br />

CaCl2 ⎯⎯⎯⎯→ Mg + Cl2 + subprodutos<br />

700°C<br />

NaCl<br />

C<br />

Cl 2 + H 2 → 2HCl<br />

D<br />

A B C D<br />

CaO Mg(OH) 2 Cl 2 HCl<br />

b) Semirreação de oxidação: 2Cl <strong>–</strong> (l) → 2e <strong>–</strong> + Cl2 (g)<br />

Semirreação de redução: Mg2+ (l) + 2e <strong>–</strong> → Mg(l)<br />

c) Para obtenção de óxido de cálcio por um processo economicamente<br />

viável, pode-se usar a calcinação do calcário.<br />

Δ<br />

CaCO 3 (s) ⎯⎯→ CaO(s) + CO 2 (g)<br />

<strong>MÓDULO</strong> 26<br />

ELETRÓLISE EM SOLUÇÃO AQUOSA<br />

1. (PUC-SP) <strong>–</strong> Considerando a eletrólise da salmoura,<br />

• equacione as semirreações que ocorrem no catodo e no anodo, bem<br />

como a equação global do processo, representando a formação do<br />

NaOH.<br />

• identifique os polos de cada eletrodo e indique em qual deles ocorre<br />

o processo de oxidação e em qual ocorre o processo de redução.<br />

RESOLUÇÃO:<br />

Consideremos os eletrodos inertes.<br />

I) Dissociação iônica do sal:<br />

2 NaCl (aq) → 2Na + (aq) + 2Cl <strong>–</strong> (aq)<br />

II) Oxidação: ocorre no anodo, que é o polo positivo.<br />

0<br />

2Cl 1<strong>–</strong> (aq) → 2e <strong>–</strong> + Cl 2 (g)<br />

III) Redução: ocorre no catodo, que é o polo negativo.<br />

1+ 0<br />

2H 2 O(l) + 2e <strong>–</strong> → H 2 (g) + 2OH <strong>–</strong> (aq)<br />

IV) Equação global: somando-se as três equações, temos:<br />

2NaCl(aq) + 2H 2 O(l) → H 2 (g) + Cl 2 (g) + 2Na + (aq) + 2OH <strong>–</strong> (aq)<br />

2NaOH<br />

2. (PUC-SP <strong>–</strong> MODELO ENEM) <strong>–</strong> Dados:<br />

<strong>–</strong> o indicador fenolftaleína é incolor em pH < 8 e rosa em pH acima<br />

de 8.<br />

<strong>–</strong> o amido é utilizado como indicador da presença de iodo em solu -<br />

ção, adquirindo uma intensa coloração azul devido ao complexo<br />

iodo-amido formado.<br />

Um experimento consiste em passar corrente elétrica contínua em uma<br />

solução aquosa de iodeto de potássio (KI). O sistema está<br />

esquematizado a seguir.<br />

Para auxiliar a identificação dos produtos, são adicio nadas, próximo<br />

aos eletrodos, solução alcoólica de fenolftaleína e dispersão aquosa de<br />

amido. Sobre o experimento, é incorreto afirmar que<br />

a) haverá formação de gás no eletrodo B.<br />

b) a solução ficará rosa próximo ao eletrodo A.<br />

c) no eletrodo B ocorrerá o processo de oxidação.<br />

d) o eletrodo A é o catodo do sistema eletrolítico.<br />

e) a solução ficará azul próximo ao eletrodo B.<br />

RESOLUÇÃO:<br />

Eletrólise em solução aquosa do iodeto de potássio:<br />

dissolução: KI(aq) ⎯→ K + (aq) + I <strong>–</strong> (aq)<br />

(A) catodo: H 2 O(l) + e <strong>–</strong> ⎯→ 1/2 H 2 (g) + OH <strong>–</strong> (aq)<br />

(redução)<br />

(B) anodo: I <strong>–</strong> (aq) ⎯→ e <strong>–</strong> (oxidação)<br />

+ 1/2 I2 (s)<br />

<strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><br />

global: KI(aq) + H2O(l) ⎯→<br />

⎯→ 1/2H2 (g) + 1/2I2 (s) + K + (aq) + OH <strong>–</strong> (aq)<br />

144<strong>24</strong>43<br />

KOH(aq)<br />

Ao redor do eletrodo A, a fenolftaleína adquire coloração rósea, pois o meio<br />

fica básico.<br />

Ao redor do eletrodo B, há liberação de I 2 , que forma complexo com o<br />

amido, de coloração azul.<br />

Resposta: A<br />

<strong>–</strong> 67<br />

<strong>QUÍMICA</strong> BDE


<strong>QUÍMICA</strong> BDE<br />

3. (ENEM <strong>–</strong> EXAME NACIONAL DO ENSINO MÉDIO) <strong>–</strong> Para<br />

que apresente condutividade elétrica adequada a muitas aplicações, o<br />

cobre bruto obtido por métodos térmicos é purificado eletroliticamente.<br />

Nesse processo, o cobre bruto impuro constitui o anodo da célula, que<br />

está imerso em uma solução de CuSO 4 . À medida que o cobre impuro<br />

é oxidado no anodo, íons Cu 2+ da solução são depositados na forma<br />

pura no catodo. Quanto às impurezas metálicas, algumas são oxidadas,<br />

passando à solução, enquanto outras simplesmente se desprendem do<br />

anodo e se sedimentam abaixo dele. As impurezas sedimentadas são<br />

posteriormente processadas, e sua comercialização gera receita que<br />

ajuda a cobrir os custos do processo. A série eletroquímica a seguir<br />

lista o cobre e alguns metais presentes como impurezas no cobre bruto<br />

de acordo com suas forças redutoras relativas.<br />

Entre as impurezas metálicas que constam na série apresentada, as que<br />

se sedimentam abaixo do anodo de cobre são<br />

a) Au, Pt, Ag, Zn, Ni e Pb.<br />

b) Au, Pt e Ag.<br />

c) Zn, Ni e Pb.<br />

d) Au e Zn.<br />

e) Ag e Pb.<br />

RESOLUÇÃO:<br />

Para um metal sofrer oxidação no anodo, ele deve possuir elevada força<br />

redutora como, por exemplo, o chumbo, o níquel e o zinco.<br />

Os metais ouro, platina e prata apresentam baixa força redutora; portanto,<br />

esses metais apenas se desprendem do anodo, formando a chamada lama<br />

anódica.<br />

Resposta: B<br />

68 <strong>–</strong><br />

Ouro<br />

Platina<br />

Prata<br />

Cobre<br />

Chumbo<br />

Níquel<br />

Zinco<br />

Força<br />

redutora<br />

1. (PUC-SP) <strong>–</strong> Equacione a reação da eletrólise ígnea do óxido de<br />

alumínio (Al 2 O 3 ). Indique os produtos obtidos no catodo (polo <strong>–</strong>) e no<br />

anodo (polo +) da cuba eletrolítica. Determine a massa de alumínio<br />

produ zida em uma cuba eletrolítica com corrente cons tante de 1 x 10 5 A<br />

durante 80 horas (2,88 x 10 5 s).<br />

Dados: Considere a Constante de Faraday = 9,6 x 10 4 C.mol <strong>–</strong>1<br />

Q (carga, C) = i (corrente, A) x Δt (tempo, s)<br />

Al = 27,0 g/mol ; O = 16,0 g/mol<br />

RESOLUÇÃO:<br />

fusão<br />

Dissociação iônica: Al2O3 (s) ⎯⎯→ 2Al3+ (l) + 3O2<strong>–</strong> (l)<br />

Polo �, catodo: 2Al3+ (l) + 6e <strong>–</strong> ⎯→ 2Al0 (l)<br />

Polo �, anodo: 3O 2<strong>–</strong> (l) ⎯→ O2 (g) + 6e <strong>–</strong><br />

Carga elétrica em coulomb:<br />

Q = i . Δt = 1 . 105A . 2,88 . 10 5s = 2,88 . 10 10C Para formar 1 mol de Al (27g), são necessários<br />

3 . 9,6 . 10 4C (3 mol de e <strong>–</strong> )<br />

27g <strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong> 3 . 9,6 . 10 4C x <strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong> 2,88 . 10 10C x = = 2,7 . 106 3<br />

<strong>–</strong><strong>–</strong><br />

2<br />

2,88 . 10<br />

g<br />

10C . 27g<br />

<strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><br />

3 . 9,6 . 10 4C 2,7 toneladas de alumínio.<br />

<strong>MÓDULO</strong> 27<br />

ESTEQUIOMETRIA NA ELETRÓLISE


2. (UNESP) <strong>–</strong> Um procedimento muito utilizado para eliminação de<br />

bactérias da água é a adição de cloro com produção de hipoclorito. O<br />

cloro pode ser produzido pela eletrólise de uma solução aquosa de íons<br />

cloreto, segundo a equação I:<br />

I: 2Cl <strong>–</strong> (aq) + 2H 2 O (l) → 2OH <strong>–</strong> (aq) + Cl 2 (g) + H 2 (g)<br />

Posteriormente, o Cl 2 pode reagir com as hidroxilas produzindo o<br />

hipoclorito.<br />

II: 2OH <strong>–</strong> (aq) + Cl 2 (g) → Cl <strong>–</strong> (aq) + ClO <strong>–</strong> (aq) + H 2 O (l)<br />

Calcule o volume de H 2 produzido nas CNTP quando ocorre o<br />

consumo de uma corrente de 2A em 400min e 125 segundos com NaCl<br />

(massa molar 58,5g/mol) de acordo com a Equação I, e forneça a<br />

equação global que expressa a formação de hipoclorito a partir da<br />

eletrólise da solução de cloreto.<br />

Dados: 1F = 96 500C; volume molar nas CNTP = 22,4 L<br />

RESOLUÇÃO:<br />

Q = t . i = (400 . 60 + 125) . 2 = 48250C<br />

1F ⇒ 96 500C → 1 mol de e <strong>–</strong><br />

} x = 0,5 mol de e <strong>–</strong><br />

48250C → x<br />

De acordo com a reação I, temos:<br />

2Cl <strong>–</strong> → 2e <strong>–</strong> + Cl2 2H2O + 2e <strong>–</strong> → H2 + 2OH <strong>–</strong><br />

2 mol → 1 mol 0,5<br />

} x = <strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong> ∴ x = 0,25 mol de H2 0,5 mol → x 2<br />

1 mol de H 2 → 22,4L } x = 5,6L<br />

0,25 mol → x<br />

Equação global:<br />

2Cl <strong>–</strong> (aq) + 2H 2 O(l) → 2OH <strong>–</strong> (aq) + Cl 2 (g) + H 2 (g)<br />

2OH <strong>–</strong> (aq) + Cl 2 (g) → Cl <strong>–</strong> (aq) + ClO <strong>–</strong> (aq) + H 2 O(l)<br />

<strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><br />

Cl <strong>–</strong> (aq) + H 2 O(l) → ClO <strong>–</strong> (aq) + H 2 (g)<br />

3. (MACKENZIE-SP <strong>–</strong> MODELO ENEM) <strong>–</strong> Duas celas eletro lí -<br />

ticas estão conec tadas em série e ambas possuem eletrodos de grafita,<br />

conforme o es quema abaixo.<br />

Em uma das celas, foi colocada uma solução de nitrato de prata,<br />

enquanto, na outra, existe uma solução de sulfato de cobre (II), ambas<br />

equimolares. Durante um determinado intervalo de tempo, ocorreu a<br />

deposição de 3 mol de prata metálica no catodo da cela da esquerda.<br />

Portanto, a massa de cobre metálico que será depositada no catodo da<br />

cela da direita corresponde a<br />

Dado: Massas molares: Ag = 108 g/mol, Cu = 63,5 g/mol<br />

a) 95,25 g b) 63,50 g c) 127,00 g<br />

d) 190,50 g e) 21,20 g<br />

RESOLUÇÃO:<br />

Nas duas celas eletrolíticas conectadas em série, a quan tidade de mols de<br />

elétrons é a mesma.<br />

Ag + + e <strong>–</strong> ⎯→ Ag<br />

1 mol <strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong> 1 mol<br />

3 mol <strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong> 3 mol<br />

Cu 2+ + 2e <strong>–</strong> ⎯→ Cu<br />

2 mol <strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong> 63,5g<br />

3 mol <strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong> x<br />

x = 95,25g<br />

Resposta: A<br />

<strong>–</strong> 69<br />

<strong>QUÍMICA</strong> BDE


<strong>QUÍMICA</strong> BDE<br />

1. (FUVEST-SP <strong>–</strong> MODELO ENEM) <strong>–</strong> O cheiro agradável das<br />

frutas deve-se, princi palmente, à presença de ésteres. Esses ésteres<br />

podem ser sintetizados no laboratório, pela reação entre um álcool e um<br />

ácido carboxílico, ge rando essências artificiais, utilizadas em sorvetes<br />

e bolos. A seguir, estão as fórmulas estruturais de al guns ésteres e a<br />

indicação de suas respectivas fontes.<br />

CH 3 C<br />

A essência, sintetizada a partir do ácido butanoico e do metanol, terá<br />

cheiro de<br />

a) banana. b) kiwi. c) maçã.<br />

d) laranja. e) morango.<br />

A essência, sintetizada a partir do ácido butanoico e do metanol, terá cheiro<br />

de maçã.<br />

Resposta: C<br />

70 <strong>–</strong><br />

O<br />

CH 3 CH 2 CH 2 C<br />

CH 3 CH 2 CH 2 C<br />

<strong>MÓDULO</strong> <strong>24</strong><br />

REAÇÕES ORGÂNICAS (II):<br />

ESTERIFICAÇÃO <strong>–</strong> LIPÍDIOS<br />

OCH2CH2CHCH3 banana<br />

O<br />

OCH3 maçã<br />

O<br />

CH 3<br />

OCH2 (CH2 ) 3CH3 morango<br />

CH 3 C<br />

RESOLUÇÃO:<br />

O<br />

H3C — CH2 — CH2 — C + H O — CH ⎯→<br />

3 ←⎯<br />

OH<br />

O<br />

←⎯ ⎯→ H3C — CH2 — CH2 — C + H2O O— CH3 O<br />

C<br />

O<br />

OCH3 kiwi<br />

OCH2 (CH2 ) 6CH3 laranja<br />

<strong>FRENTE</strong> 2 <strong>–</strong> <strong>QUÍMICA</strong> ORGÂNICA<br />

2. (FUVEST-SP) <strong>–</strong> Escreva a equação química balanceada que<br />

representa a reação de esterificação entre duas moléculas de ácido<br />

�<br />

CH3 O<br />

|<br />

láctico H — C — C<br />

| �<br />

OH OH<br />

RESOLUÇÃO:<br />

CH3 |<br />

O<br />

CH3 |<br />

O<br />

H — C — C + H O — C — C<br />

|<br />

OH OH<br />

|<br />

H OH<br />

CH3 | O<br />

CH3 |<br />

O<br />

H — C — C — O — C — C + H2O | |<br />

OH H OH


3. Complete a equação química e dê o nome da reação.<br />

O<br />

||<br />

H2C — O — C — C15H31 O<br />

||<br />

HC — O — C — C15H31 + 3NaOH →<br />

O<br />

||<br />

H2C — O — C — C15H31 RESOLUÇÃO:<br />

O<br />

||<br />

H2C — O — C — C15H31 O<br />

||<br />

HC — O — C — C15H31 + 3NaOH →<br />

O<br />

||<br />

H2C — O — C — C15H31 H2C — OH O<br />

|<br />

→ HC — OH + 3C15H31 — C<br />

|<br />

H2C — OH O <strong>–</strong> Na +<br />

glicerol sabão<br />

reação de saponificação<br />

4. (FGV-SP <strong>–</strong> MODELO ENEM) <strong>–</strong> O Brasil destaca-se no cenário<br />

internacional com a produção e o incentivo do uso de combustíveis de<br />

fontes renováveis, como o etanol e o biodiesel. A transeste rificação é<br />

mais um “novo conceito” abordado na química orgânica no ensino<br />

médio: trata-se da síntese do biodiesel, obtido a partir da reação de<br />

óleos vegetais (soja, babaçu, mamona), gorduras animais ou óleos<br />

residuais de fritura com etanol e catalisador.<br />

H 2 C — O — CO — R 1<br />

| NaOH<br />

←⎯<br />

HC — O — CO — R 2 + 3C 2 H 5 — OH ⎯→<br />

|<br />

H 2 C — O — CO — R 3<br />

⎯→<br />

←⎯<br />

H2C — OH R1CO2C2H5 |<br />

HC — OH + R2CO2C2H5 |<br />

H2C — OH R3CO2C2H5 biodiesel B<br />

Considerando que o biodiesel foi obtido a partir do óleo de soja, na<br />

reação de hidrólise desse biodiesel B, são obtidos como produtos o<br />

a) ácido etanoico e álcoois.<br />

b) ácido etanoico e ésteres.<br />

c) etanoato de etila e ácidos carboxílicos.<br />

d) etanol e ácidos carboxílicos.<br />

e) etanol e ésteres.<br />

RESOLUÇÃO:<br />

Os produtos da hidrólise do biodiesel são: etanol e áci dos carboxílicos.<br />

Por exemplo:<br />

O<br />

R1 — C + HOH<br />

O — CH2 — CH3 O<br />

R1 — C + CH3 — CH2 — OH<br />

OH<br />

ácidos etanol<br />

carboxílicos<br />

Resposta: D<br />

<strong>–</strong> 71<br />

<strong>QUÍMICA</strong> BDE


<strong>QUÍMICA</strong> BDE<br />

1. Considere o esquema a seguir:<br />

O<br />

H3C — CH2 — C<br />

+ Na → + 1/2 H2 OH + NaOH → + H2O Dê o nome e as fórmulas estruturais dos compostos A, B e C.<br />

RESOLUÇÃO:<br />

<strong>MÓDULO</strong> 25<br />

CARÁTER ÁCIDO E BÁSICO<br />

<strong>–</strong> AMINOÁCIDOS E PROTEÍNAS<br />

O<br />

H3C — CH2 — C + Na H3C — CH2 — C + ½ H2 OH<br />

O <strong>–</strong> Na +<br />

O<br />

O<br />

propanoato de sódio<br />

O<br />

H3C — CH2 — C + NaOH H3C — CH2 — C + H2O O <strong>–</strong> Na +<br />

OH<br />

propanoato de sódio<br />

O<br />

H3C — CH2 — C + H OCH3 H3C — CH2 — C + H2O OH<br />

O — CH3 propanoato de metila<br />

72 <strong>–</strong><br />

+ HO — CH 3 → ←<br />

O<br />

+ H2 O<br />

2. Marque com círculo a ligação peptídica presente no composto<br />

abaixo:<br />

O<br />

H 2 N — CH — C — N — CH — CH 2 —<br />

| | |<br />

H 2 C— COOH H COOCH 3<br />

RESOLUÇÃO:<br />

O<br />

H 2 N — CH — C — N —CH — CH 2 —<br />

H 2 C—COOH H COOCH 3


3. (FUVEST-SP <strong>–</strong> MODELO ENEM) <strong>–</strong> O grupo amino de uma<br />

molécula de aminoácido pode reagir com o grupo carboxila de outra<br />

molécula de ami noácido (igual ou diferente), formando um dipep tídeo<br />

com eliminação de água, como exemplificado para a glicina:<br />

Analogamente, de uma mistura equimolar de glicina e L-alanina,<br />

poderão resultar dipeptídeos diferentes entre si, cujo número máximo<br />

será<br />

a) 2 b) 3 c) 4 d) 5 e) 6<br />

H O<br />

+ |<br />

H3N — C — C<br />

|<br />

CH 3<br />

RESOLUÇÃO:<br />

Além da reação entre glicina e glicina, temos as seguintes reações:<br />

alanina<br />

O<br />

alanina<br />

O<br />

H<br />

H3C — C — C +<br />

H<br />

H3C — C — C →<br />

Resposta: C<br />

—<br />

=<br />

=<br />

O <strong>–</strong> NH3 O <strong>–</strong><br />

H<br />

O<br />

H2O + H3C — C — C<br />

O<br />

N — C — C<br />

H<br />

O<br />

CH3 <strong>–</strong><br />

+<br />

NH3 H<br />

glicina<br />

H2C — C<br />

O<br />

+<br />

alanina<br />

O<br />

H<br />

H3C — C — C<br />

+<br />

NH3 +<br />

→<br />

→<br />

—<br />

+ O<strong>–</strong><br />

NH3 —<br />

=<br />

—<br />

—<br />

=<br />

=<br />

=<br />

H2O + H2C — C<br />

O<br />

H<br />

NH N — C — C<br />

3<br />

H<br />

O<br />

CH3 <strong>–</strong><br />

→<br />

+<br />

alanina<br />

O<br />

H<br />

H3C — C — C<br />

—<br />

O <strong>–</strong><br />

L -alanina<br />

(fórmula estrutural plana)<br />

—<br />

NH3 + O <strong>–</strong><br />

O<br />

O<br />

H<br />

→ H2O + H3C — C — C<br />

=<br />

—<br />

—<br />

=<br />

=<br />

NH3 +<br />

+ H 2 C — C<br />

—<br />

NH3 + O <strong>–</strong><br />

glicina<br />

—<br />

O<br />

=<br />

=<br />

+ O<strong>–</strong><br />

NH3 —<br />

O<br />

N — C — C<br />

H H2 O <strong>–</strong><br />

=<br />

→<br />

<strong>MÓDULO</strong> 26<br />

HIDRATOS DE CARBONO<br />

1. (PUC-RS) <strong>–</strong> Durante o processo da fotossíntese, rea lizada por<br />

plantas verdes, a energia luminosa do Sol leva à formação de glicose<br />

a partir de dióxido de carbono e água.<br />

Com relação a essa transformação, pode-se afirmar que<br />

I. há formação de um glicídio e um gás com bustível.<br />

II. ocorre com absorção de calor, portanto se trata de um processo<br />

endotérmico.<br />

III.ocorre transformação de energia luminosa e calo rífica em energia<br />

química.<br />

IV. a equação que representa essa transformação é<br />

C 6 H 12 O 6 + 6O 2 → 6CO 2 + 6H 2 O + calor<br />

A alternativa que contém as afirmativas corretas é<br />

a) III e IV. b) II e IV. c) II e III.<br />

d) I e III. e) I e II.<br />

RESOLUÇÃO:<br />

I. Errada. C 6 H 12 O 6 (glicídio) e O 2 (comburente)<br />

II. Correta. 6CO 2 + 6H 2 O + calor → C 6 H 12 O 6 + 6O 2<br />

III.Correta.<br />

IV. Errada.<br />

Resposta: C<br />

<strong>–</strong> 73<br />

<strong>QUÍMICA</strong> BDE


<strong>QUÍMICA</strong> BDE<br />

2. (FUVEST-SP <strong>–</strong> MODELO ENEM) <strong>–</strong> O seguinte fragmento<br />

(adaptado) do livro Estação Carandiru, de Drauzio Varella, refere-se<br />

à produção clandestina de bebida no presídio:<br />

“O líquido é transferido para uma lata grande com um furo na parte<br />

superior, no qual é introduzida uma mangueirinha conectada a uma<br />

serpentina de cobre. A lata vai para o fogareiro até levantar fervura. O<br />

vapor sobe pela mangueira e passa pela serpentina, que Ezequiel esfria<br />

constantemente com uma caneca de água fria. Na saída da serpentina,<br />

emborcada numa garrafa, gota a gota, pinga a maria-louca<br />

(aguardente). Cinco quilos de milho ou arroz e dez de açúcar permitem<br />

a obtenção de nove litros da bebida.”<br />

Na produção da maria-louca, o amido do milho ou do arroz é<br />

transformado em glicose. A sacarose do açúcar é transformada em<br />

glicose e frutose, que dão origem a dióxido de carbono e etanol.<br />

Entre as equações químicas,<br />

I. (C6H10O5 ) n + nH2O ⎯→ nC6H12O6 ,<br />

II. � — CH 2 CH 2 O � —<br />

n<br />

+ nH 2 O ⎯→ n CH 2 — CH 2 ,<br />

| |<br />

OH OH<br />

III. C 12 H 22 O 11 + H 2 O ⎯→ 2C 6 H 12 O 6 ,<br />

IV. C 6 H 12 O 6 + H 2 ⎯→ C 6 H 14 O 6 ,<br />

V. C 6 H 12 O 6 ⎯→ 2CH 3 CH 2 OH + 2CO 2 ,<br />

as que representam as transformações químicas citadas são<br />

a) I, II e III. b) II, III e IV. c) I, III e V.<br />

d) II, III e V. e) III, IV e V.<br />

Dado: C 6 H 12 O 6 = glicose ou frutose<br />

RESOLUÇÃO:<br />

As equações das reações citadas são:<br />

<strong>–</strong> hidrólise do amido (I)<br />

(C 6 H 10 O 5 ) n + nH 2 O ⎯→ nC 6 H 12 O 6<br />

amido glicose<br />

<strong>–</strong> hidrólise da sacarose (III)<br />

<strong>–</strong> C 12 H 22 O 11 + H 2 O ⎯→ C 6 H 12 O 6 + C 6 H 12 O 6<br />

sacarose glicose frutose<br />

<strong>–</strong> fermentação da glicose ou frutose (V)<br />

C 6 H 12 O 6 ⎯⎯→ 2C 2 H 5 OH + 2CO 2<br />

glicose etanol<br />

Resposta: C<br />

74 <strong>–</strong><br />

3. (FUVEST-SP) <strong>–</strong> Aldeídos podem reagir com álcoois, conforme<br />

repre sen tado:<br />

Este tipo de reação ocorre na formação da glicose cícli ca, representada<br />

por<br />

Entre os seguintes compostos, aquele que, ao reagir como indicado,<br />

porém de forma intramolecular, conduz à forma cíclica da glicose é<br />

RESOLUÇÃO:<br />

Para a formação da glicose cíclica, devemos ter a rea ção do grupo aldeído<br />

com o grupo OH da glicose de cadeia aberta.<br />

Resposta: C


<strong>MÓDULO</strong> 27<br />

PETRÓLEO<br />

1. (ESPM-SP) <strong>–</strong> O desenho mostra esquematicamente o equi pa mento<br />

utilizado nas refinarias para efetuar a destilação fracionada do petróleo<br />

e a sequência dos produtos A, B, C, D, E, F, G.<br />

Os gases obtidos na primeira etapa são<br />

a) metano, etano, propileno e buteno.<br />

b) etanol, propanol, metanol e butanol.<br />

c) benzeno, fenol, etileno e metanol.<br />

d) metano, etano, propano e butano.<br />

e) metil, propeno, etino e butano.<br />

RESOLUÇÃO:<br />

Fração gasosa: metano, etano, propano e butano.<br />

Resposta: D<br />

2. (ENEM <strong>–</strong> EXAME NACIONAL DO ENSINO MÉDIO) <strong>–</strong>Um<br />

dos insumos energéticos que volta a ser consi de rado como opção para<br />

o fornecimento de petróleo é o aproveitamento das reservas de<br />

folhelhos pirobetu mi no sos, mais conhecidos como xistos pirobetu -<br />

minosos. As ações iniciais para a exploração de xistos pirobetumi nosos<br />

são anteriores à exploração de petróleo, porém as difi culdades inerentes<br />

aos diversos processos, notada men te os altos custos de mineração e de<br />

recuperação de solos minerados, contribuíram para impedir que essa<br />

atividade se expandisse.<br />

O Brasil detém a segunda maior reserva mundial de xisto. O xisto é<br />

mais leve que os óleos derivados de petróleo, seu uso não implica<br />

investimento na troca de equipamentos e ainda reduz a emissão de<br />

particulados pesados, que causam fumaça e fuligem. Por ser fluido em<br />

temperatura ambiente, é mais facilmente manusea do e armazenado.<br />

Internet:


<strong>QUÍMICA</strong> BDE<br />

3. (ENEM <strong>–</strong> EXAME NACIONAL DO ENSINO MÉDIO) <strong>–</strong> Nas<br />

últimas décadas, o efeito estufa tem-se intensificado de maneira<br />

preocupante, sendo esse efeito muitas vezes atribuído à intensa<br />

liberação de CO2 durante a queima de combustíveis fósseis para<br />

geração de energia. O quadro traz as entalpias-padrão de combustão a<br />

25°C (ΔH 0<br />

25 ) do metano, do butano e do octano.<br />

composto<br />

fórmula<br />

molecular<br />

massa molar<br />

(g/mol)<br />

À medida que aumenta a consciência sobre os impactos ambientais<br />

relacionados ao uso da energia, cresce a importância de se criar<br />

políticas de incentivo ao uso de combustíveis mais eficientes. Nesse<br />

sentido, consideran do-se que o metano, o butano e o octano sejam<br />

represen tativos do gás natural, do gás liquefeito de petróleo (GLP) e da<br />

gasolina, respectivamente, então, a partir dos dados fornecidos, é<br />

possível concluir que, do ponto de vista da quantidade de calor obtido<br />

por mol de CO 2 gerado, a ordem crescente desses três combustíveis é<br />

a) gasolina, GLP e gás natural.<br />

b) gás natural, gasolina e GLP.<br />

c) gasolina, gás natural e GLP.<br />

d) gás natural, GLP e gasolina.<br />

e) GLP, gás natural e gasolina.<br />

RESOLUÇÃO:<br />

CH4 + 2 O2 ⎯→ CO2 ↓<br />

+ 2 H2O gás natural 1 mol (são liberados 890 kJ)<br />

13<br />

C4H10 + <strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><br />

2<br />

GLP<br />

O2 ⎯→ 4 CO2 + 5 H2O ↓<br />

4 mol (são liberados 2878 kJ)<br />

1 mol (são liberados 719,5 kJ)<br />

25<br />

C8H18 + <strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong> O2 ⎯→ 8 CO2 + 9 H2O 2<br />

↓<br />

gasolina<br />

8 mol (são liberados 5471 kJ)<br />

1 mol (são liberados 683,87 kJ)<br />

ΔH 0<br />

25<br />

(kJ/mol)<br />

metano CH 4 16 <strong>–</strong>890<br />

butano C 4 H 10 58 <strong>–</strong>2.878<br />

octano C 8 H 18 114 <strong>–</strong>5.471<br />

A ordem crescente desses três combustíveis do ponto de vista da quantidade<br />

de calor obtido por mol de CO 2 gerado é: gasolina, GLP e gás natural.<br />

Resposta: A<br />

76 <strong>–</strong><br />

4. (FATEC-SP) <strong>–</strong> O craqueamento do petróleo é utili zado para obter<br />

quan tidade maior de gasolina a partir do óleo bruto. Nesse processo,<br />

hidrocarbonetos de cadeias longas são aquecidos sob pressão e<br />

ausência de ar, sofrendo “quebra”, com formação de alcanos e alcenos<br />

de ca deias menores. Por exemplo, o cra queamento de C 14 H 30 pode<br />

fornecer C 7 H 16 e C 7 H 14 .<br />

Poder-se-ia também ter, como produto desse cra quea mento, o seguinte<br />

conjunto de alcano e alceno:<br />

a) C 6 H 12 e C 8 H 16 b) C 6 H 14 e C 8 H 16<br />

c) C 6 H 14 e C 6 H 12 d) C 5 H 12 e C 8 H 18<br />

e) C 9 H 20 e C 4 H 10<br />

RESOLUÇÃO:<br />

A equação de craqueamento pode ser expressa por<br />

C14H30 → CxHy + CwHz 14 = x + w<br />

30 = y + z<br />

A alternativa com valores possíveis é C 6 H 14 e C 8 H 16 , em que x = 6 e<br />

y = 14, w = 8 e z = 16.<br />

Resposta: B


<strong>MÓDULO</strong> <strong>24</strong><br />

EQUILÍBRIO IÔNICO<br />

1. (FURG-RS) <strong>–</strong> Observe os dados da tabela abaixo, obtidos a 25°C<br />

em soluções de concentração 0,1 mol/L, e julgue as afirmativas dadas<br />

a seguir:<br />

Ácido K a (constante de ionização)<br />

HF 6,5 . 10 <strong>–</strong>4<br />

CH 3 COOH 1,8 . 10 <strong>–</strong>5<br />

HCN 5,0 . 10 <strong>–</strong>10<br />

I) o ácido fluorídrico é o mais forte dos três ácidos.<br />

II) o ácido acético é o mais ionizado dos três ácidos.<br />

III) a solução de ácido cianídrico, das três soluções, é a que apresenta<br />

menor concentração de íons H + .<br />

Assinale a alternativa que apresenta todas as afirmativas que são<br />

corretas.<br />

a) Apenas a I. b) Apenas a III.<br />

c) As afirmações I e II. d) As afirmações I e III.<br />

e) As afirmações I, II e III.<br />

RESOLUÇÃO:<br />

I) Correta. Maior K a ⇒ ácido mais forte<br />

II) Falsa. Quanto maior o valor de K a , maior a força do ácido e mais<br />

ionizado ele será (HF).<br />

III) Correta. Quanto menor o valor de K a , menor a concentração de íons<br />

H + na solução.<br />

Resposta: D<br />

2. (FAMECA-SP) <strong>–</strong> Qual o valor de K a para o HCN, sabendo-se que<br />

o ácido em solução 0,10 mol/L se encontra 0,006% ionizado?<br />

a) 1,2 x 10 <strong>–</strong>4 b) 3,6 x 10 <strong>–</strong>8<br />

c) 3,6 x10 <strong>–</strong>5 d) 3,6 x 10 <strong>–</strong>10<br />

e) 6,0 . 10 <strong>–</strong>5<br />

RESOLUÇÃO:<br />

Ka = α2 . M<br />

Ka = ( ) 2<br />

. 0,10<br />

Ka = 3,6 x 10 <strong>–</strong>10<br />

0,006<br />

<strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><br />

100<br />

Outra maneira seria usar a tabelinha:<br />

K a =<br />

Ka = = 3,6 . 10 <strong>–</strong>10<br />

6 . 10 <strong>–</strong>6 . 6 . 10 <strong>–</strong>6<br />

<strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><br />

0,10<br />

Resposta: D<br />

HCN → ← H + + CN <strong>–</strong><br />

início 0,10 0 0<br />

reage e forma<br />

0,006<br />

<strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong> . 0,10<br />

100<br />

0,006<br />

<strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong> . 0,10<br />

100<br />

0,006<br />

<strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong> . 0,10<br />

100<br />

equilíbrio ≅ 0,10 6 . 10 <strong>–</strong>6 6 . 10 <strong>–</strong>6<br />

[H + ] [CN <strong>–</strong> ]<br />

<strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><br />

[HCN]<br />

<strong>FRENTE</strong> 3 <strong>–</strong> <strong>FÍSICO</strong>-<strong>QUÍMICA</strong><br />

<strong>–</strong> 77<br />

<strong>QUÍMICA</strong> BDE


<strong>QUÍMICA</strong> BDE<br />

3. (FCAPA) <strong>–</strong> Assinale a alternativa incorreta acerca da reação<br />

CH 3 COOH ← → CH 3 COO <strong>–</strong> + H +<br />

a) adicionando-se ácido clorídrico, a concentração de íons hidro gênio<br />

aumentará.<br />

b) adicionando-se ácido clorídrico, o equilíbrio será deslocado para a<br />

esquerda.<br />

c) com adição de acetato de sódio, haverá aumento na concentração de<br />

íons hidrogênio.<br />

d) com adição de acetato de sódio, haverá produção de ácido acético.<br />

e) com adição de acetato de sódio, o valor da constante de equilíbrio<br />

do ácido acético não será alterado.<br />

RESOLUÇÃO:<br />

Adicionando-se ácido clorídrico, aumenta a concentração de íons H +<br />

deslocando o equilíbrio para a esquerda.<br />

Adicionando-se acetato de sódio, aumenta a concentração de íons<br />

CH 3 COO <strong>–</strong> , deslocando o equilíbrio para a esquerda. A concentração de<br />

íons H + diminui e a concentração de CH 3 COOH aumenta. O valor da<br />

constante de equilíbrio só será afetado por variação de temperatura.<br />

Resposta: C<br />

1. (PUC-SP) <strong>–</strong> O ácido propanoico é infinitamente solúvel em água e<br />

apresenta constante de ionização (K a ) igual a 1 x 10 <strong>–</strong>5 . O pH de uma<br />

solução aquosa de concentração 0,1 mol/L de ácido propanoico é<br />

aproximadamente<br />

a) 1 b) 2 c) 3 d) 5 e) 6<br />

RESOLUÇÃO:<br />

Equação simplificada da reação de ionização do ácido propanoico:<br />

Ka = = 1 x 10 <strong>–</strong>5<br />

[H + ] . [H3C — CH2 — COO <strong>–</strong> ]<br />

<strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><br />

[H3C — CH2 — COOH]<br />

Como a constante de ionização tem valor baixo (ácido fraco), podemos<br />

considerar 0,1 <strong>–</strong> x aproximadamente igual a 0,1.<br />

= 1 . 10 <strong>–</strong>5 ∴ x2 = 1 . 10 <strong>–</strong>6<br />

x . x<br />

<strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><br />

0,1<br />

x = 1 . 10 <strong>–</strong>3 ∴ [H + ] = 1 . 10 <strong>–</strong>3 mol/L<br />

O pH é dado por:<br />

pH = <strong>–</strong> log [H + ]<br />

pH = <strong>–</strong> log 1 . 10 <strong>–</strong>3 = 3<br />

Resposta: C<br />

78 <strong>–</strong><br />

<strong>MÓDULO</strong> 25<br />

K W , pH e pOH<br />

H 3 C—CH 2 —COOH(aq) → ← H+ (aq) + H 3 C—CH 2 —COO <strong>–</strong> (aq)<br />

início 0,1 mol/L 0 0<br />

reage<br />

e forma<br />

equilíbrio<br />

x mol/L x mol/L x mol/L<br />

(0,1 <strong>–</strong> x) mol/L x mol/L x mol/L<br />

2. (UNESP) <strong>–</strong> Dois fatores que podem alterar o pH sanguíneo são: a<br />

intensidade da respiração (quanto maior a intensidade, menor o teor de<br />

CO2 no sangue) e o teor de bicarbonato na urina (quanto maior o teor<br />

de bicarbonato na urina, maior a diminuição de sua concentração no<br />

sangue). Considerando a equação química<br />

CO2 (g) + H2O(l) → ← H2CO3 (aq) → ← H+ <strong>–</strong><br />

(aq) + HCO3 (aq), quais os<br />

efeitos do aumento da intensidade da respiração e do aumento do teor<br />

em bicarbonato na urina sobre os valores do pH sanguíneo?<br />

RESOLUÇÃO:<br />

CO2 (g) + H2O(l) → ← H2CO3 (aq) → ← H+ <strong>–</strong><br />

(aq) + HCO3 (aq)<br />

O aumento da intensidade da respiração faz diminuir o teor de CO2 no<br />

sangue, deslocando o equilíbrio acima para a esquerda, de acordo com o<br />

Princípio de Le Chatelier. Consequentemente, iremos ter uma diminui ção<br />

da concentração de íons H + no sangue, provocando um aumento do pH.<br />

pH = <strong>–</strong> log [H + ]<br />

↑ ↓<br />

O aumento do teor de bicarbonato na urina é devido a uma diminuição da<br />

concentração desse mesmo íon (HCO <strong>–</strong><br />

) no sangue. Essa diminuição desloca<br />

3<br />

o equilíbrio citado para a direita, aumentando a concentração de íons H +<br />

e diminuindo o pH sanguíneo.<br />

pH = <strong>–</strong> log [H + ]<br />

↓ ↑<br />

3. (ENEM <strong>–</strong> EXAME NACIONAL DO ENSINO MÉDIO) <strong>–</strong><br />

Sabões são sais de ácidos carboxílicos de cadeia longa utilizados com<br />

a finalidade de facilitar, durante processos de lavagem, a remoção de<br />

substâncias de baixa solubilidade em água, por exemplo, óleos e<br />

gorduras. A figura a seguir representa a estrutura de uma molécula de<br />

sabão.<br />

Em solução, os ânions do sabão podem hidrolisar a água e, desse modo,<br />

formar o ácido carboxílico correspon dente. Por exemplo, para o<br />

estearato de sódio, é estabelecido o seguinte equilíbrio:<br />

CH 3 (CH 2 ) 16 COO <strong>–</strong> + H 2 O → ← CH 3 (CH 2 ) 16 COOH + OH <strong>–</strong><br />

Uma vez que o ácido carboxílico formado é pouco solúvel em água e<br />

menos eficiente na remoção de gorduras, o pH do meio deve ser<br />

controlado de maneira a evitar que o equilíbrio acima seja deslocado<br />

para a direita.<br />

Com base nas informações do texto, é correto concluir que os sabões<br />

atuam de maneira<br />

a) mais eficiente em pH básico.<br />

b) mais eficiente em pH ácido.<br />

c) mais eficiente em pH neutro.<br />

d) eficiente em qualquer faixa de pH.<br />

e) mais eficiente em pH ácido ou neutro.<br />

RESOLUÇÃO:<br />

O sabão será mais eficiente quando o ácido carboxílico estiver na forma<br />

ionizada. O equilíbrio a seguir deve ser deslocado para a esquerda:<br />

CH 3 (CH 2 ) 16 COO <strong>–</strong> + H 2 O → ← CH 3 (CH 2 ) 16 COOH + OH <strong>–</strong><br />

Para que esse equilíbrio seja deslocado para a esquerda, o meio deve ser<br />

básico, alta concentração de íons OH <strong>–</strong> , e, portanto, o pH deve ser maior<br />

que sete.<br />

Resposta: A


<strong>MÓDULO</strong> 26<br />

HIDRÓLISE SALINA<br />

1. (UFSM-RS) <strong>–</strong> O caráter das soluções resultantes da hidrólise dos<br />

sais NaCl (sal de cozinha), NaHCO 3 (usado como fermento) e<br />

NH 4 NO 3 (usado na fabri cação de fertilizantes) é, respectivamente,<br />

a) neutro, básico, ácido.<br />

b) ácido, neutro, básico.<br />

c) básico, ácido, neutro.<br />

d) neutro, ácido, ácido.<br />

e) básico, neutro, básico.<br />

RESOLUÇÃO:<br />

NaCl: sal derivado de ácido e base fortes não sofre hidrólise (pH = 7)<br />

NaHCO3 : sal derivado de ácido fraco e base forte sofre hidrólise (pH > 7)<br />

HCO <strong>–</strong><br />

3 + HOH →<br />

← H2CO3 + OH <strong>–</strong><br />

NH4NO3 : sal derivado de ácido forte e base fraca sofre hidrólise (pH < 7)<br />

+<br />

NH4 + HOH →<br />

← NH4OH + H +<br />

ou<br />

+<br />

NH4 + HOH →<br />

← NH3 + H3O +<br />

Resposta: A<br />

2. (UNIFESP) <strong>–</strong> Extratos de muitas plantas são indi cadores naturais<br />

ácido-base, isto é, apresentam colora ções diferentes de acordo com o<br />

meio em que se encontram. Utilizando o extrato de repolho roxo como<br />

indicador, foram testadas soluções aquosas de HCl, NaOH, NaOCl,<br />

NaHCO 3 e NH 4 Cl, de mesma concen tração. Os resultados são<br />

apresentados na tabela<br />

SOLUÇÃO COLORAÇÃO<br />

HCl vermelha<br />

NaOH verde<br />

X vermelha<br />

Y verde<br />

NaOCl verde<br />

a) Identifique as soluções X e Y. Justifique.<br />

b) Calcule, a 25°C, o pH da solução de NaOCl 0,04 mol/L. Considere que,<br />

a 25°C, a constante de hidrólise do íon ClO <strong>–</strong> é 2,5 x 10 <strong>–</strong>7 .<br />

RESOLUÇÃO<br />

a) X: NH4Cl: caráter ácido (sal de ácido forte e base fraca)<br />

+<br />

NH + H2O →<br />

4 ← NH3 + H3O +<br />

Y: NaHCO3 : caráter básico (sal de ácido fraco e base forte)<br />

<strong>–</strong><br />

HCO + H2O →<br />

3 ← H2CO3 + OH <strong>–</strong><br />

b)<br />

0,04 <strong>–</strong> x ≅ 0,04<br />

K h =<br />

2,5 . 10 <strong>–</strong>7 =<br />

x 2 = 10 <strong>–</strong>8 ∴ x = 10 <strong>–</strong>4 mol/L<br />

pOH = 4 e pH = 10<br />

1. (UNESP) <strong>–</strong> O sal sulfato de cobre é muito utilizado na agricultura.<br />

Por ser bastante solúvel, a água da chuva pode transportá-lo com<br />

facilidade até os rios próximos à atividade agrícola ou ao lençol<br />

freático. Uma forma de monitorar a concentração de íons Cu 2+ de uma<br />

amostra de água para fins de consumo humano consiste em produzir<br />

um precipitado que pode ser separado por filtração. Considerando que<br />

o valor de K s para o CuS é igual a 9,0 x 10 <strong>–</strong>36 , determine a máxima<br />

concentração de íons Cu 2+ em uma amostra de água tratada com ácido<br />

sulfídrico (H 2 S).<br />

RESOLUÇÃO:<br />

A equação química do processo:<br />

CuS(s) → ← Cu 2+ (aq) + S 2<strong>–</strong> (aq)<br />

solução saturada: [Cu 2+ ] = [S2<strong>–</strong> ]<br />

Ks = [Cu 2+ ] . [S2<strong>–</strong> ]<br />

9,0 . 10 <strong>–</strong>36 = [Cu 2+ ] 2<br />

[Cu 2+ ] = 3 . 10 <strong>–</strong>18 mol/L<br />

ClO <strong>–</strong> + HOH → ← HClO + OH <strong>–</strong><br />

início 0,04 <strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong> 0 0<br />

reage e<br />

forma<br />

x <strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong> x x<br />

equilíbrio 0,04 <strong>–</strong> x <strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong> x x<br />

[HClO] [OH <strong>–</strong> ]<br />

<strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong> <strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><br />

[ClO <strong>–</strong> ]<br />

x 2<br />

<strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><strong>–</strong><br />

0,04<br />

<strong>MÓDULO</strong> 27<br />

PRODUTO DE SOLUBILIDADE<br />

<strong>–</strong> 79<br />

<strong>QUÍMICA</strong> BDE


<strong>QUÍMICA</strong> BDE<br />

2. (FUVEST-SP) <strong>–</strong> Preparam-se duas soluções satu radas, uma de<br />

oxalato de prata (Ag 2 C 2 O 4 ) e outra de tiocianato de prata (AgSCN).<br />

Esses dois sais têm, aproximadamente, o mesmo produto de<br />

solubilidade (da ordem de 10 <strong>–</strong>12 ). Na primeira, a concentração de íons<br />

prata é [Ag + ] 1 e, na segunda, [Ag + ] 2 ; as concentrações de oxalato e<br />

tiocianato são, respectivamente, [C 2 O 2<strong>–</strong><br />

4 ] e [SCN<strong>–</strong> ].<br />

Nesse caso, é correto afirmar que<br />

a) [Ag + ] 1 = [Ag + ] 2 e [C2O 2<strong>–</strong><br />

4 ] < [SCN<strong>–</strong> ]<br />

b) [Ag + ] 1 > [Ag + ] 2 e [C2O 2<strong>–</strong><br />

4 ] > [SCN<strong>–</strong> ]<br />

c) [Ag + ] 1 > [Ag + ] 2 e [C2O 2<strong>–</strong><br />

4 ] = [SCN<strong>–</strong> ]<br />

d) [Ag + ] 1 < [Ag + ] 2 e [C2O 2<strong>–</strong><br />

4 ] < [SCN<strong>–</strong> ]<br />

e) [Ag + ] 1 = [Ag + ] 2 e [C2O 2<strong>–</strong><br />

4 ] > [SCN<strong>–</strong> ]<br />

RESOLUÇÃO:<br />

Cálculo da solubilidade dos sais em mol/L:<br />

I) Ag2C2O4 (s) → ← 2Ag + (aq) + C2O 2<strong>–</strong><br />

4 (aq)<br />

x 2x x<br />

KPS = [Ag + ] 2 . [C2O 2<strong>–</strong><br />

4 ]<br />

10 <strong>–</strong>12 = (2x) 2 . x<br />

10 <strong>–</strong>12 = 4x3 x = 3<br />

�������<br />

0,25 . 10 <strong>–</strong>12<br />

x é da ordem de 10 <strong>–</strong>4 mol/L<br />

II) AgSCN(s) → ← Ag + (aq) + SCN <strong>–</strong> (aq)<br />

y y y<br />

KPS = [Ag + ] . [SCN <strong>–</strong> ]<br />

10 <strong>–</strong>12 = y . y<br />

10 <strong>–</strong>12 = y2 y = 2<br />

��� 10 <strong>–</strong>12<br />

y é igual a 10 <strong>–</strong>6 mol/L<br />

Portanto: [Ag + ] 1 > [Ag + ] 2 e [C2O 2<strong>–</strong><br />

4 ] > [SCN <strong>–</strong> ]<br />

Resposta: B<br />

80 <strong>–</strong><br />

3. (CEFET-BA) <strong>–</strong> Considere-se K PS do CaF 2 = 3,2 x 10 <strong>–</strong>11 . A<br />

concentração máxima, em mol/L, de íons fluoreto, F <strong>–</strong> , que é possível<br />

adicionar a 1L de água potável, contendo 1,0 x 10 <strong>–</strong>5 mol/L de íons<br />

Ca 2+ , no processo de fluoretação, é, aproximadamente, de<br />

a) 1,6 x 10 <strong>–</strong>6 . b) 2,0 x 10 <strong>–</strong>5 . c) 9,0 x 10 <strong>–</strong>4 .<br />

d) 1,3 x 10 <strong>–</strong>3 . e) 1,8 x 10 <strong>–</strong>3 .<br />

RESOLUÇÃO:<br />

CaF2 (s) → ← Ca2+ (aq) + 2F <strong>–</strong> (aq)<br />

KPS = [Ca2+ ] . [F <strong>–</strong> ] 2<br />

3,2 . 10 <strong>–</strong>11 = 1,0 . 10 <strong>–</strong>5 . [F <strong>–</strong> ] 2<br />

[F <strong>–</strong> ] 2 = 3,2 . 10 <strong>–</strong>6<br />

[F <strong>–</strong> ] = ������ 3,2 . 10 <strong>–</strong>6 ≅ 1,8 . 10 <strong>–</strong>3 mol/L<br />

A concentração máxima de íons F <strong>–</strong> que pode ser adicionada à água é<br />

1,8 . 10 <strong>–</strong>3 mol/L. Acima desse valor, começa a precipitar-se CaF 2 .<br />

Resposta: E

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