USP 1998 Química - Questões

Quando se adiciona ácido sulfúrico concentrado a um frasco contendo $NaC\ell$ sólido, forma-se $HC\ell$ gasoso. Se o frasco contiver também $MnO_2$ sólido, forma-se $C\ell_2$ gasoso. Entretanto, se o frasco contiver $NaBr$ sólido (ao invés de $NaC\ell$) vai se formar $Br_2$ líquido, tanto na reação com ácido sulfúrico concentrado quanto na reação com $MnO_2$ e ácido sulfúrico concentrado.

1. a) Qual dos reagentes, $H_2SO_4$ ou $MnO_2$ em meio ácido, deve ser melhor oxidante? Explique seu raciocínio, com base nos experimentos relatados.
   

2. b) Cloreto de sódio reage com bromo líquido produzindo brometo de sódio e cloro gasoso? Explique com base nos fatos experimentais relatados.
   

O carbamato de amônio sólido, $NH_4OCONH_2$, se decompõe facilmente formando os gases $NH_3$ e $CO_2$. Em recipiente fechado estabelece-se o equilíbrio:

$$NH_4OCONH_{2\left(s\right)}\to 2\ NH_{3\left(g\right)}+CO_{2\left(g\right)}$$

A $20\ ^\circ \text{C}$, a constante desse equilíbrio, em termos de concentração mol/L, é igual a $4 \times 10^{-9}$.

Um recipiente de 2 L, evacuado, contendo inicialmente apenas carbamato de amônio na quantidade de $4 \times 10^{-3}$ mol foi mantido a $20\ ^\circ \text{C}$ até não se observar mais variação de pressão.

1. a) Nessas condições, resta algum sólido dentro do recipiente? Justifique com cálculos.
   

2. b) Para a decomposição do carbamato de amônio em sistema fechado, faça um gráfico da concentração de $NH_{3}$ em função do tempo, mostrando a situação de equilíbrio.
   

Um tipo de bafômetro usado pela polícia rodoviária para medir o grau de embriaguez dos motoristas consiste em uma pilha eletroquímica que gera corrente na presença de álcool (no ar expirado) devido à reação:

$$2 CH_3CH_2OH_{\left(g\right)} + O_{2\left(g\right)}\ \to \ 2CH_3CHO_{\left(g\right)} + 2 H_2O_{\left(l\right)}$$

O "suspeito" sopra através de um tubo para dentro do aparelho onde ocorre, se o indivíduo estiver alcoolizado, a oxidação do etanol à etanal e a redução do oxigênio à água, em meio ácido e em presença de catalisador (platina).

1. a) Sabendo-se que a semi-reação que ocorre em um dos eletrodos é: $$CH_3CH_2OH\to CH_3CHO+2\ H^++2e^-$$ escreva a semi-reação que ocorre no outro eletrodo.
   

2. b) Sendo $E^\circ_1$ e $E^\circ_2$, respectivamente, os potenciais padrão de redução, em meio ácido, dos eletrodos $(CH_{3}CHO, CH_{3}C_{2}OH)$ e $(O_{2},\ H_{2}O)$, para que a reação da pilha ocorra é necessário que $E^\circ_1$ seja maior ou menor do que $E^\circ_2$? Explique.
   

A dose diária recomendada do elemento cálcio para um adulto é de 800 mg. Suponha certo suplemento nutricional a base de casca de ostras que seja $100\%\ CaCO_3$. Se um adulto tomar diariamente dois tabletes desse suplemento de 500 mg cada, qual porcentagem de cálcio da quantidade recomendada essa pessoa está ingerindo?

O agravamento do efeito estufa pode estar sendo provocado pelo aumento da concentração de certos gases na atmosfera, principalmente do gás carbônico. Dentre as seguintes reações químicas:

1. I. queima de combustíveis fósseis;
   

2. II. fotossíntese;
   

3. III. fermentação alcoólica;
   

4. IV. saponificação de gorduras,
   

produzem gás carbônico, contribuindo para o agravamento do efeito estufa: