UNESP 2002 Química - Questões

A maior parte do dióxido de carbono gerado no metabolismo celular, no corpo humano, por reagir rapidamente com a água contida no sangue, é conduzida pela corrente sanguínea, para eliminação nos pulmões.

1. a) Escreva a equação química que representa a reação de equilíbrio entre o dióxido de carbono e a água.
   

2. b) Se no sangue não houvesse outras substâncias que garantissem um pH próximo de 7, qual seria a consequência da reação do gás carbônico com a água do sangue, em termos de pH?
   

Para evitar o crescimento de algas e bactérias, costumam-se adicionar desinfetantes à água de piscinas. Dentre eles, o hipoclorito de cálcio é muito utilizado. A dissolução do hipoclorito na água é acompanhada da reação representada pela equação:

$$Ca(OC\ell)_{2\ (s)}+2H_2O_{(l)}\ \rightleftarrows\ 2HOC\ell_{(aq)}+Ca(OH)_{2\ (aq)}$$

Sabe-se ainda que a semirreação

$$HOC\ell_{(aq)}+H^+_{(aq)}+2e^-\ \rightleftarrows\ C\ell^-_{(aq)}+H_2O_{(l)}$$

é a responsável pelo efeito desinfetante do $HOC\ell$.

1. a) Qual é o efeito do uso contínuo de $Ca(OC\ell)_2$ sobre o pH da água de uma piscina submetida a este tratamento? Justifique.
   

2. b) O tratamento dessa piscina deve incluir, portanto, o ajuste ocasional do pH para próximo de 7,4, a fim de evitar irritações na pele e nos olhos e ouvidos. Responda, usando uma equação química, se o ajuste de pH deve ser feito pela adição de ácido clorídrico ($HC\ell$) ou de carbonato de sódio ($Na_2CO_3$) à água desta piscina.
   

O isótopo radioativo $\ ^{222}_{86}{Rn}$, formado a partir de $\ ^{238}_{92}U$ por emissões sucessivas de partículas alfa e beta, é a principal fonte de contaminação radioativa ambiental nas proximidades de jazidas de urânio. Por ser gasoso, o isótopo $\ ^{222}_{86}{Rn}$ atinge facilmente os pulmões das pessoas, onde se converte em $\ ^{218}_{84}{Po}$, com um tempo de meia-vida de 3,8 dias.

1. a) Calcule o número de partículas alfa e de partículas beta emitidas, considerando a formação de um átomo de radônio, no processo global de transformação do $\ ^{238}_{92}U$ em $\ ^{222}_{86}{Rn}$. Considere as variações dos números atômicos e dos números de massa que acompanham a emissão de partículas alfa e beta, para a resolução da questão.
   

2. b) Calcule o tempo necessário para que o número $N_0$ de átomos de $\ ^{222}_{86}{Rn}$, retido nos pulmões de uma pessoa, seja reduzido a $N_0/16$ pela conversão em $\ ^{218}_{84}{Po}$.
   

"Não se fazem mais nobres como antigamente — pelo menos na Química."

(Folha de S. Paulo, 17.08.2000).

As descobertas de compostos como o $XePtF_6$, em 1962, e o $HArF$, recentemente obtido, contrariam a crença comum de que elementos do grupo dos gases nobres da Tabela Periódica não reagem para formar moléculas.

1. a) Explique por que os gases nobres têm essa tendência à baixa reatividade.
   

2. b) Sabe-se que os menores elementos desse grupo ($He$ e $Ne$) permanecem sendo os únicos gases nobres que não formam compostos, mesmo com o elemento mais eletronegativo, o flúor. Justifique esse comportamento.
   

O alumínio metálico é produzido pela eletrólise do composto $A\ell_2O_3$, fundido, consumindo uma quantidade muito grande de energia. A reação química que ocorre pode ser representada pela equação:

$$4A\ell^{3+}+6O^{2-}+3C\ \to\ 4A\ell+3CO_2$$

Em um dia de trabalho, uma pessoa coletou 8,1 kg de alumínio nas ruas de uma cidade, encaminhando os para reciclagem.

Dados:

1 mol de elétrons $=$ 96.500 C.

$1\ \text{C} = 1\ \text{A} \cdot 1\ \text{s}$.

Massa molar do alumínio $=$ 37 g/mol.

3 latinhas de refrigerante $=$ 37 g.

1. a) Calcule a quantidade de alumínio coletada, expressa em mols de átomos.
   

2. b) Quanto tempo é necessário para produzir uma quantidade de alumínio equivalente a 3 latinhas de refrigerante, a partir do $A\ell_2O_3$, sabendo que a célula eletrolítica opera com uma corrente de 1 A?