USP 1997 Química - Questões

O equipamento de proteção conhecido como "air bag", usado em automóveis, contém substâncias que se transformam, em determinadas condições, liberando que infla um recipiente de plástico. As equações das reações envolvidas no processo são:

$$\underbrace{2\ NaN_3}_{\text{Azoteto de sódio}}\longrightarrow 2\ Na+3\ N_2$$

$$10\ Na+2\ KNO_3\to K_2O+5\ Na_2O+N_2$$

1. a) Considerando que é gerado nas duas reações, calcule a massa de azoteto de sódio necessária para que sejam gerados $80\ L$ de nitrogênio, nas condições ambiente.
   

2. b) Os óxidos formados, em contato com a pele, podem provocar queimaduras. Escreva a equação da reação de um desses óxidos com a água contida na pele.
   

Dados: Volume molar de gás nas condições ambiente: $25\ \text{L/mol}$

massa molar do $NaN_3$: $65\ \text{g/mol}$

O ácido nítrico é um importante produto industrial. Um dos processos de obtenção é fazer passar amônia $\left(NH_3\right)$ e ar, sob pressão, por um catalisador a cerca de $850\ ^\circ \text{C}$, ocorrendo a formação de monóxido de nitrogênio e água. O monóxido de nitrogênio em presença do oxigênio do ar se transforma no dióxido, que em agua forma ácido nítrico $(HNO_3)$ e monóxido de nitrogênio (que é reciclado no processo).

1. a) Escreva as equações balanceadas que representam as diferentes etapas da produção de ácido nítrico através desse processo.
   

2. b) O calor envolvido na primeira etapa, ou seja, a oxidação da amônia até o monóxido de nitrogênio, ajuda a manter o catalisador aquecido. Sendo assim, qual deve ser maior: a soma das energias de ligação dos reagentes ou a soma das energias de ligação dos produtos? Justifique.
   

A $800\ ^\circ \text{C}$ a constante de equilíbrio, $K_p$ (expressa em termos de pressão parcial em atm), para o equilíbrio representado abaixo vale 0,22. $$CaCO_{3\left(s\right)}\ \ \leftrightarrows \ \ CaO_{\left(s\right)}+CO_{2\left(g\right)}$$

Explique o que aconteceria se carbonato de cálcio fosse aquecido, a $800\ ^\circ \text{C}$, em recipiente aberto

1. a) Na Terra onde a pressão parcial do $CO_2$ atmosférico é $3\ \times \ {10}^{-4}\ \text{atm}.$
   

2. b) Em Vênus onde a pressão parcial do $CO_2$ atmosférico é $87\ \text{atm}.$
   

Objetos de prata escurecidos (devido principalmente à formação de $Ag_2S$) podem ser limpos eletroquimicamente, sem perda da prata, mergulhando-os em um recipiente de alumínio contendo solução quente de bicarbonato de sódio. Neste processo, a prata em contato com o $Ag_2S$ atua como cátodo e o alumínio como ânodo de uma pilha. A semirreação que ocorre no catodo pode ser representada por:

Sabões são usualmente obtidos pela reação de ésteres de ácidos graxos com soda cáustica. As matérias-primas destas substâncias são, respectivamente,