UERJ 2013 Química - Questões

O dióxido de zircônio se assemelha ao diamante, uma forma alotrópica do carbono, podendo substituí-lo na confecção de joias de baixo custo.

Escreva a fórmula química do dióxido de zircônio, classifique o tipo de ligação interatômica dessa substância e nomeie um dos outros alótropos do carbono.

A reação nuclear entre o$\ ^{242} Pu$ e um isótopo do elemento químico com maior energia de ionização localizado no segundo período da tabela de classificação periódica produz o isótopo$\ ^{260} Rf$ e quatro partículas subatômicas idênticas. Apresente a equação dessa reação nuclear e indique o número de elétrons do ruterfórdio $\left(Rf\right)$ no estado fundamental.

Em um experimento, foram misturadas duas soluções aquosas a $25\ ^\circ C$ cada uma com volume igual a $500\ mL$. Uma delas tem como soluto o brometo de potássio na concentração de $0,04\ mol\cdot L^{-1}$; a outra tem como sotuto o nitrato de chumbo II.

A mistura reagiu completamente, produzindo uma solução saturada de brometo de chumbo II, cuja constante do produto de solubilidade, também a $25\ ^\circ C$, é igual a $4\times 10^{-6}\ mol^{3} \cdot L^{-3}$.

Calcule a concentração, em $mol\cdot L^{-1}$, da solução inicial de nitrato de chumbo II e indique sua fórmula química.

A equação química abaixo representa a reação da produção industrial de gás hidrogênio. $$H_{2} O_{\left(g\right)} +C_{\left(s\right)}\ \to\ CO_{\left(g\right)} +H_{2\left(g\right)}$$

Na determinação da variação de entalpia dessa reação química, são consideradas as seguintes equações termoquímicas, a $25^\circ C$ e $1atm$:

$$\begin{array}{cc} {H_{2\left(g\right)} +\dfrac{1}{2} O_{2\left(g\right)} \to H_{2} O_{\left(g\right)} } & {\Delta H\ ^\circ =-242,0kJ} \\ {C_{\left(s\right)} +O_{2\left(g\right)} \to CO_{2\left(g\right)} } & {\Delta H\ ^\circ =-393,5kJ} \\ {O_{2\left(g\right)} +2CO_{\left(g\right)} \to 2CO_{2\left(g\right)} } & {\Delta H\ ^\circ =-477,0kJ} \end{array}$$

Calcule a energia, em quilojoules, necessária para a produção de $1kg$ de gás hidrogênio e nomeie o agente redutor desse processo industrial.

O cobre metálico é obtido a partir do sulfeto de cobre I em duas etapas subsequentes, representadas pelas seguintes equações químicas:

Etapa 1: $2Cu_{2} S_{\left(s\right)} +3O_{2\left(g\right)} \to 2Cu_{2} O_{\left(s\right)} +2SO_{2\left(g\right)}$

Etapa 2: $Cu_{2} O_{\left(s\right)} +C_{\left(s\right)} \to 2Cu_{\left(s\right)} +CO_{\left(g\right)}$

Em uma unidade industrial, $477kg$ de $Cu_{2} S$ reagiram com 100% de rendimento em cada uma das etapas.

Nomeie os dois gases formados nesse processo. Em seguida, calcule o volume, em litros, de cada um desses gases, admitindo comportamento ideal e condições normais de temperatura e pressão.