UNIFESP 2017 Química - Questões

Uma das aplicações do tricloreto de fósforo, $PC{\ell }_3$, é a obtenção de cloretos de alquila por meio da reação com álcoois, de acordo com a seguinte equação genérica, em que $R$ representa um radical alquila:

$$PC{\ell }_3\ +\ 3ROH\to \ 3RC\ell \ +\ H_3PO_3$$

1. a) Escreva a fórmula estrutural do haleto de alquila formado na reação quando o álcool empregado na reação é o etanol.
   

2. b) Escreva as distribuições eletrônicas em camadas dos átomos de fósforo e de cloro.
   

O cloreto de alumínio anidro, $A\ell C{\ell }_{3\ \ \left(s\right)}$, tem grande importância para a indústria química, pois é empregado como catalisador em diversas reações orgânicas. Esse composto pode ser obtido pela reação química entre cloro gasoso, $C{\ell }_{2\ \ \left(g\right)}$, e alumínio metálico, $A{\ell }_{\ \ \left(s\right)}$.

1. a) Indique como variam os números de oxidação do cloro e do alumínio nessa reação e qual desses reagentes atua como agente redutor.
   

2. b) Escreva a equação balanceada dessa reação química e calcule a massa de cloreto de alumínio anidro que é obtida pela reação completa de $540\ \text{g}$ de alumínio com cloro em excesso. Apresente os cálculos.
   

Certo produto utilizado como “tira-ferrugem” contém solução aquosa de ácido oxálico, $H_2C_2O_4$, a 2% ($m/V$). O ácido oxálico é um ácido diprótico e em suas soluções aquosas ocorrem duas reações de dissociação simultâneas, representadas pelas seguintes equações químicas:

Primeira dissociação: $H_2C_2O_{4\ \ \left(aq\right)}\rightleftharpoons \ HC_2O^-_{4\ \ \left(aq\right)}+\ H^+_{\ \ \left(aq\right)}\ ;\ \ \ \ \ \ \ K_{a_1}=\ 5,9 \times {10}^{-2}$

Segunda dissociação: $HC_2{O^-_4}_{\ \ \left(aq\right)}\rightleftharpoons \ C_2O^{2-}_{4\ \ (aq)}+\ H^+_{\ \ \left(aq\right)}\ ;\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ K_{a_2}=\ 6,4 \times {10}^{-2}$

Equilíbrio global: $H_2C_2O_{4\ \ (aq)}\rightleftharpoons \ C_2O^{2-}_{4\ \ (aq)}+\ 2H^+_{\ \ \left(aq\right)}\ ;\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \ K_{a}=\ \ ?$

1. a) Expresse a concentração de ácido oxálico no produto em $g/L$ e em $mol/L$.
   

2. b) Escreva a expressão da constante $K_a$ do equilíbrio global e calcule seu valor numérico a partir das constantes $K_{a_1}$e $K_{a_2}$.