UNIFESP 2014 Química - Questões

Lâmpadas incandescentes, como as de $60\ \text{W}$, têm uma data-limite no Brasil para fabricação e importação. Para sua substituição são recomendadas as lâmpadas fluorescentes, mais econômicas, embora as incandescentes reproduzam mais fielmente a luz natural, produzida no Sol e filtrada pela atmosfera terrestre.

A lâmpada incandescente tem em seu interior um filamento de tungstênio $(\text{W})$. A lâmpada fluorescente mais comum contém mercúrio $(Hg)$, de massa molar $200\ \text{g/mol}$, que é uma substância tóxica, cujo limite máximo de seu vapor, estabelecido pela Organização Mundial da Saúde (OMS), é $0,04\ \text{mg}$ por $\text{m}^{3}$ de ar no ambiente de trabalho.

(www.brasil.gov.br.Adaptado.)

1. a) Com base nas posições dos metais $W$ e $Hg$ na Classificação Periódica dos Elementos Químicos, qual deles apresenta maior ponto de fusão e maior massa específica (densidade absoluta)? Justifique sua resposta.
   

2. b) Em um galpão isolado e totalmente vazio, foi quebrada uma lâmpada fluorescente contendo $1,0\times {10}^{-4}$ mol de $Hg$. Sabendo-se que todo o $Hg$ vaporizou-se, distribuindo-se uniformemente pelo ar ambiente e atingindo o limite máximo estabelecido pela OMS, calcule o volume ocupado pelo ar no interior do galpão.
   

O bicarbonato de sódio em solução injetável, indicado para tratamento de acidose metabólica ou de cetoacidose diabética, é comercializado em ampolas de $10\ \text{mL}$, cuja formulação indica que cada $100\ \text{mL}$ de solução aquosa contém $8,4\ \text{g}$ de $NaHCO_3$. Uma análise mostrou que o conteúdo das ampolas era apenas água e bicarbonato de sódio; quando o conteúdo de uma ampola desse medicamento reagiu com excesso de $HC\ell$, verificou-se que foi produzido $8,0 \times {10}^{-3}\ \text{mol}$ de gás carbônico, uma quantidade menor do que a esperada.

1. a) Utilizando $R = 0,08\ \text{atm}\cdot L\cdot K^{-1}\cdot \text{mol}^{-1}$, calcule a pressão exercida pelo gás liberado na análise do medicamento, quando confinado em um recipiente de $96\ \text{mL}$ a $300\ \text{K}$.
   

2. b) Considerando a equação para reação entre o bicarbonato de sódio e o ácido clorídrico, $$NaHCO_{3\ (aq)} + HC\ell_{(aq)}\ \to\ NaC\ell_{(aq)}+CO_{2\ (g)} + H_2O_{(\ell)}$$ determine a porcentagem em massa de bicarbonato de sódio presente na ampola analisada, em relação ao teor indicado em sua formulação. Apresente os cálculos efetuados.