UNIFESP 2013 Química - Questões

Um dos processos do ciclo natural do nitrogênio, responsável pela formação de cerca de 5% do total de compostos de nitrogênio solúveis em água, essencial para sua absorção pelos vegetais, é a sequência de reações químicas desencadeada por descargas elétricas na atmosfera (raios), que leva à formação de $NO_2$ gasoso pela reação entre $N_2$ e $O_2$ presentes na atmosfera.

A segunda etapa do processo envolve a reação do $NO_2$ com a água presente na atmosfera, na forma de gotículas, representada pela equação química: $$xNO_{2\ \ \left(g\right)}\ +\ yH_2O_{\ \ \left(l\right)}\to \ zHNO_{3\ \ (aq)}+\ tNO_{\ \ \left(g\right)}$$

1. a) O processo envolvido na formação de $NO_2$ a partir de $N_2$ é de oxidação ou de redução? Determine o número de mols de elétrons envolvidos quando 1 mol de $N_2$ reage.
   

2. b) Balanceie a equação química da segunda etapa do processo, de modo que os coeficientes estequiométricos $x$, $y$, $z$ e $t$ tenham os menores valores inteiros possíveis.
   

O volume de glicerina (propanotriol, fórmula molecular $C_3H_8O_3$) produzido como resíduo na obtenção de biodiesel excede em muito a necessidade atual do mercado brasileiro. Por isso, o destino atual da maior parte da glicerina excedente ainda é a queima em fornalhas, utilizada como fonte de energia. Uma possibilidade mais nobre de uso da glicerina envolve sua transformação em propeno e eteno, através de processos ainda em fase de pesquisa. O propeno e o eteno são insumos básicos na indústria de polímeros, atualmente provenientes do petróleo e essenciais na obtenção de produtos como o polietileno e o polipropileno.

1. a) Escreva a equação química balanceada da combustão completa de um mol de glicerina.
   

2. b) Sabendo que o polietileno é produzido pela reação de adição de um número n de moléculas de eteno, escreva a equação genérica de formação do polímero polietileno a partir de eteno, utilizando fórmulas estruturais de reagente e produto.
   

Soluções aquosas de nitrato de prata ($AgNO_3$), com concentração máxima de 1,7% em massa, são utilizadas como antisséptico em ambiente hospitalar. A concentração de íons $Ag^+$ presentes numa solução aquosa de $AgNO_3$ pode ser determinada pela titulação com solução de concentração conhecida de tiocianato de potássio ($KSCN$), através da formação do sal pouco solúvel tiocianato de prata ($AgSCN$). Na titulação de $25,0\ \text{mL}$ de uma solução de $AgNO_3$, preparada para uso hospitalar, foram utilizados $15,0\ \text{mL}$ de uma solução de $KSCN$ 0,2 $\text{mol} \times \text{L}^{-1},$ para atingir o ponto final da reação.

1. a) Determine, em $\text{mol} \times \text{L}^{-1}$, a concentração da solução preparada de $AgNO_3$.
   

2. b) Mostre, através de cálculos de concentração, se a solução de $AgNO_3$ preparada é adequada para uso hospitalar. Considere que a massa molar de $AgNO_3$ seja igual a $170\ \text{g} \times \text{mol}^{-1}$ e que a densidade da solução aquosa seja igual a 1 $\text{g} \times \text{mL}^{-1}$.