USP 2006 Química - Questões

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Considere uma solução aquosa diluída de dicromato de potássio, a $25\ ^\circ C$. Dentre os equilíbrios que estão presentes nessa solução, destacam-se:

$$\begin{array}{lllll} \ & \ & \ & \ & \text{Constantes de equilíbrio (25°C)} \\ \underbrace{Cr_2O_7^{2-}}_{(\text{íon dicromato})} + H_2O & \rightleftharpoons & 2HCrO_4^- & \ & K_1 =2,0 \times 10^{-2}\\ HCrO_4^- & \rightleftharpoons & H^+ + \underbrace{CrO_4^{2-}}_{(\text{íon cromato})} & \ & K_2 = 7,1 \times 10^{-7}\\\\ Cr_2O_7^{2-} + H_2O & \rightleftharpoons & 2H^+ + 2CrO_4{2-} & \ & K_3 = ?\\\\ H_2O & \rightleftharpoons & H^+ + OH^- & \ & K _w = 1,0 \times 10^{-14}\end{array}$$

  1. a) Calcule o valor da constante de equilíbrio $K_3$.

  2. b) Essa solução de dicromato foi neutralizada. Para a solução neutra, qual é o valor numérico da relação $\left[CrO_4^{2-}\right]^2 / \left[Cr_{2} O_{7}^{2-} \right]$? Mostre como obteve esse valor.

  3. c) A transformação de íons dicromato em íons cromato, em meio aquoso, é uma reação de oxirredução? Justifique.

Industrialmente, $HCl$ gasoso é produzido em um maçarico, no qual entram, nas condições-ambiente, hidrogênio e cloro gasosos, observando-se uma chama de vários metros de altura, proveniente da reação entre esses gases.

  1. a) Escreva a equação química que representa essa transformação, utilizando estruturas de Lewis tanto para os reagentes quanto para o produto.

  2. b) Como se obtém ácido clorídrico a partir do produto da reação de hidrogênio com cloro? Escreva a equação química dessa transformação.

  3. c) Hidrogênio e cloro podem ser produzidos pela eletrólise de uma solução concentrada de cloreto de sódio (salmoura). Dê as equações que representam a formação de cada um desses gases.

  4. d) Que outra substância é produzida, simultaneamente ao cloro e ao hidrogênio, no processo citado no item anterior?

Número atômico (Z)

Hidrogênio $=1$

Cloro $=17$

As reações, em fase gasosa, representadas pelas equações I, II e III, liberam, respectivamente, as quantidades de calor $Q_1\ J,\ \ Q_2\ J$ e $Q_3\ J,$ sendo $Q_3\ >\ Q_2\ >\ Q_1.$

  1. I. $2\ NH_3+\dfrac{5}{2}O_2\to 2\ NO+3\ H_2O$ ............... $\Delta H_1=-\ Q_1\ J$

  2. II. $2\ NH_3+\dfrac{7}{2}O_2\to 2\ NO_2+3\ H_2O$ .............. $\Delta H_2=-\ Q_2\ J$

  3. III. $2\ NH_3+4\ O_2\to N_2O_5+3\ H_2O$ ............... $\Delta H_3=-\ Q_3\ J$ Assim sendo, a reação representada por

  4. IV. $N_2O_5\to 2\ NO_2+\dfrac{1}{2}O_2$ ................... $\Delta H_4$


Em 1995, o elemento de número atômico 111 foi sintetizado pela transformação nuclear:

$$\ ^{64}_{28}\text{Ni}+^{209}_{83}\text{Bi}\to\ ^{272}_{111}\text{Rg}+\text{nêutron}$$

Esse novo elemento, representado por $Rg$, é instável. Sofre o decaimento:

$$\ ^{272}_{111}\text{Rg}\to\ ^{268}_{109}\text{Mt}\to\ ^{264}_{107}\text{Bh}\to\ ^{260}_{105}\text{Db}\to\ ^{256}_{103}\text{Lr}\to\ ^{252}_{101}\text{Md}$$

Nesse decaimento, liberam-se apenas


Os desenhos são representações de moléculas em que se procura manter proporções corretas entre raios atômicos e distâncias internucleares.

Os desenhos podem representar, respectivamente, moléculas de


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