Baixe Transformações químicas - aspectos quantitativos e outras Notas de estudo em PDF para Química, somente na Docsity! Nome do Aluno Organizadores Maria Eunice Ribeiro Marcondes Marcelo Giordan Elaboradores Isaura Maria Gonçalves Vidotti Luciane Hiromi Akahoshi Maria Eunice Ribeiro Marcondes Yvone Mussa Esperidião Química 3 módulo Transformações químicas (aspectos quantitativos) GOVERNO DO ESTADO DE SÃO PAULO Governador: Geraldo Alckmin Secretaria de Estado da Educação de São Paulo Secretário: Gabriel Benedito Issac Chalita Coordenadoria de Estudos e Normas Pedagógicas – CENP Coordenadora: Sonia Maria Silva UNIVERSIDADE DE SÃO PAULO Reitor: Adolpho José Melfi Pró-Reitora de Graduação Sonia Teresinha de Sousa Penin Pró-Reitor de Cultura e Extensão Universitária Adilson Avansi Abreu FUNDAÇÃO DE APOIO À FACULDADE DE EDUCAÇÃO – FAFE Presidente do Conselho Curador: Selma Garrido Pimenta Diretoria Administrativa: Anna Maria Pessoa de Carvalho Diretoria Financeira: Sílvia Luzia Frateschi Trivelato PROGRAMA PRÓ-UNIVERSITÁRIO Coordenadora Geral: Eleny Mitrulis Vice-coordenadora Geral: Sonia Maria Vanzella Castellar Coordenadora Pedagógica: Helena Coharik Chamlian Coordenadores de Área Biologia: Paulo Takeo Sano – Lyria Mori Física: Maurício Pietrocola – Nobuko Ueta Geografia: Sonia Maria Vanzella Castellar – Elvio Rodrigues Martins História: Kátia Maria Abud – Raquel Glezer Língua Inglesa: Anna Maria Carmagnani – Walkyria Monte Mór Língua Portuguesa: Maria Lúcia Victório de Oliveira Andrade – Neide Luzia de Rezende – Valdir Heitor Barzotto Matemática: Antônio Carlos Brolezzi – Elvia Mureb Sallum – Martha S. Monteiro Química: Maria Eunice Ribeiro Marcondes – Marcelo Giordan Produção Editorial Dreampix Comunicação Revisão, diagramação, capa e projeto gráfico: André Jun Nishizawa, Eduardo Higa Sokei, José Muniz Jr. Mariana Pimenta Coan, Mario Guimarães Mucida e Wagner Shimabukuro Carta da Pró-Reitoria de Graduação Caro aluno, Com muita alegria, a Universidade de São Paulo, por meio de seus estudantes e de seus professores, participa dessa parceria com a Secretaria de Estado da Educação, oferecendo a você o que temos de melhor: conhecimento. Conhecimento é a chave para o desenvolvimento das pessoas e das nações e freqüentar o ensino superior é a maneira mais efetiva de ampliar conhecimentos de forma sistemática e de se preparar para uma profissão. Ingressar numa universidade de reconhecida qualidade e gratuita é o desejo de tantos jovens como você. Por isso, a USP, assim como outras universidades públicas, possui um vestibular tão concorrido. Para enfrentar tal concorrência, muitos alunos do ensino médio, inclusive os que estudam em escolas particulares de reconhecida qualidade, fazem cursinhos preparatórios, em geral de alto custo e inacessíveis à maioria dos alunos da escola pública. O presente programa oferece a você a possibilidade de se preparar para enfrentar com melhores condições um vestibular, retomando aspectos fundamentais da programação do ensino médio. Espera-se, também, que essa revisão, orientada por objetivos educacionais, o auxilie a perceber com clareza o desenvolvimento pessoal que adquiriu ao longo da educação básica. Tomar posse da própria formação certamente lhe dará a segurança necessária para enfrentar qualquer situação de vida e de trabalho. Enfrente com garra esse programa. Os próximos meses, até os exames em novembro, exigirão de sua parte muita disciplina e estudo diário. Os monitores e os professores da USP, em parceria com os professores de sua escola, estão se dedicando muito para ajudá-lo nessa travessia. Em nome da comunidade USP, desejo-lhe, meu caro aluno, disposição e vigor para o presente desafio. Sonia Teresinha de Sousa Penin. Pró-Reitora de Graduação. Carta da Secretaria de Estado da Educação Caro aluno, Com a efetiva expansão e a crescente melhoria do ensino médio estadual, os desafios vivenciados por todos os jovens matriculados nas escolas da rede estadual de ensino, no momento de ingressar nas universidades públicas, vêm se inserindo, ao longo dos anos, num contexto aparentemente contraditório. Se de um lado nota-se um gradual aumento no percentual dos jovens aprovados nos exames vestibulares da Fuvest — o que, indubitavelmente, comprova a qualidade dos estudos públicos oferecidos —, de outro mostra quão desiguais têm sido as condições apresentadas pelos alunos ao concluírem a última etapa da educação básica. Diante dessa realidade, e com o objetivo de assegurar a esses alunos o patamar de formação básica necessário ao restabelecimento da igualdade de direitos demandados pela continuidade de estudos em nível superior, a Secretaria de Estado da Educação assumiu, em 2004, o compromisso de abrir, no programa denominado Pró-Universitário, 5.000 vagas para alunos matriculados na terceira série do curso regular do ensino médio. É uma proposta de trabalho que busca ampliar e diversificar as oportunidades de aprendizagem de novos conhecimentos e conteúdos de modo a instrumentalizar o aluno para uma efetiva inserção no mundo acadêmico. Tal proposta pedagógica buscará contemplar as diferentes disciplinas do currículo do ensino médio mediante material didático especialmente construído para esse fim. O Programa não só quer encorajar você, aluno da escola pública, a participar do exame seletivo de ingresso no ensino público superior, como espera se constituir em um efetivo canal interativo entre a escola de ensino médio e a universidade. Num processo de contribuições mútuas, rico e diversificado em subsídios, essa parceria poderá, no caso da estadual paulista, contribuir para o aperfeiçoamento de seu currículo, organização e formação de docentes. Prof. Sonia Maria Silva Coordenadora da Coordenadoria de Estudos e Normas Pedagógicas Unidade 1 Transformações químicas envolvendo gases – estabelecendo uma relação entre o volume ocupado por um gás e o número de partículas nele contido Considere as seguintes informações: · na produção de 1 tonelada de cal (CaO) a partir de calcário (CaCO 3 ) são gerados 400 m3 de CO 2 0 à 25°C e pressão de 1 atm; · preço do combustível GNV (gás natural veicular): R$ 0,70 /m3. Quando nos referimos a substâncias no estado gasoso, é comum medir suas quantidades em volume, pois operacionalmente é mais fácil medir o vo- lume de um gás do que sua massa. Como relacionar, então, o número de partículas de um gás e o volume? Imagine a seguinte experiência: pegue uma seringa e puxe um pouco o êmbo- lo; tampe com o dedo a saída e comprima o êmbolo. Foi possível comprimir? Organizadores Maria Eunice Ribeiro Marcondes Marcelo Giordan Elaboradores Isaura Maria Gonçalves Vidotti Luciane Hiromi Akahoshi Maria Eunice Ribeiro Marcondes Yvone Mussa Esperidião Quando se puxa o êmbolo da seringa, está se introduzindo uma certa quan- tidade de ar na seringa. Quando se comprime o êmbolo, supondo que não haja vazamento, a quantidade de ar não muda. Mas o volume ocupado por essa quantidade de ar muda e a pressão dentro da seringa também muda. Então, para sabermos o número de partículas de um gás contidas em um recipiente, precisa- mos conhecer o volume desse recipiente e a pressão dentro dele. É necessário ainda se conhecer a temperatura em que o recipiente se encontra, pois o volume e a pressão de um gás podem variar com a temperatura. Para se poder determinar a quantidade de partículas de um gás contidas em um certo recipiente, precisamos conhecer as relações existentes entre a pressão, o volume ocupado pelo gás e a temperatura do gás. Qual é o volume ocupado por 1 mol de partículas de uma substância no estado gasoso?   Para se determinar esse volume devem ser definidas a pressão e a tempe- ratura em que o gás se encontra. Internacionalmente foi estabelecida a pres- são de 1 atmosfera e a temperatura de 0ºC (273 K, temperatura Kelvin) como padrões. Essas condições são chamadas de “condições normais de temperatu- ra e pressão”, ou abreviadamente, CNTP. Estudos mostraram que a quantida- de de 1 mol de qualquer gás, em condições normais de temperatura e pressão, ocupam 22,4 L (volume molar). Considere a reação de síntese da água, representada pela equação química: ela pode ser interpretada em termos do volume molar, isto é, à 0ºC e 1 atm, 44,8 L (2 × 22,4 L) do gás hidrogênio reagem com 22,4 L do gás oxigênio. 1. Se nessa reação forem utilizados 2 mols do gás hidrogênio, qual será o volume empregado, em CNTP? 2. Nessa transformação, quantos mols do gás O 2 são necessários para reagir com 2 mols de H 2 ? Se o O 2 estiver em CNTP, qual será o volume empregado? 3. Quais as quantidades, em grama, de H 2 e O 2 empregadas? (massa mo- lar: H 2 - 2 g/mol, O 2 - 32 g/mol). Vamos considerar a combustão do propano (C 3 H 8 ), um dos componentes do GLP (gás liquefeito de petróleo), utilizado nos botijões de gás de cozinha. A equação não balanceada que representa a combustão é: C 3 H 8 (g) + O 2 (g) H 2 O (g) + CO 2 (g) Balanceando a equação, tem-se: a) quantidade de C: C 3 H 8 (g) + O 2 (g) H 2 O (g) + 3 CO 2 (g) b) quantidade de H: C 3 H 8 (g) + O 2 (g) 4 H 2 O (g) + 3 CO 2 (g) c) quantidade de O: C 3 H 8 (g) + 5 O 2 (g) 4 H 2 O (g) + 3 CO 2 (g) ou seja: C 3 H 8 (g) + 5 O 2 (g) 4 H 2 O (g) + 3 CO 2 (g) Podemos interpretá-la de várias maneiras: a) 1 mol de partículas de propano reagem com 5 mols de partículas do gás oxigênio, formando 4 mols de partículas de água e três mols de partículas de gás carbônico; b) 44 g de C 3 H 8 (massa molar: 44 g/mol) reagem com 160 g de O 2 (massa molar; 32 g/mol), formando 72 g de H 2 O (massa molar: 18 g/mol) e 132 g de CO 2 (massa molar: 44 g/mol); c) Em CNTP, 22,4 L de C 3 H 8 reagem com 112 L de O 2 , formando 89,6 L de H 2 O e 67,2 L de CO 2 ; d) 6,02 × 1023 partículas de C 3 H 8 reagem com 3,01 × 1024 partículas O 2 , formando 2,408 × 1024 partículas de H 2 O e 1,806 × 1024 de CO 2 . Faça agora você 1. Como mencionado anteriormente, na produção de 1 t de cal, a partir de calcário, formam-se 400 m3 de CO 2 , em CNTP. Processando-se 5 t de calcário, quanto de CO 2 é obtido, nessas condições de pressão e temperatura? (massa molar: C - 12 g/mol; Ca - 40 g/mol; O - 16 g/mol) 2H 2 (g) + O 2 (g) 2H 2 O (l)    -   lar é igual a 22,4 dm3/mol (nas CNTP) e 24,5 dm3/mol (nas CATP, Condições Ambientes de Temperatura e Pressão, usada como referência para tempera- tura de 298 K ou 25ºC e pressão 100 kPa ou 0,987 atm ≅ 1 atm). O estudo dos gases levou às seguintes generalizações: a) O volume (V) de massa fixa de um gás é inversamente proporcional à pressão (p), quando a temperatura é constante (Lei de Boyle). Expressa-se matematicamente por V α 1/p. b) O volume (V) de massa fixa de um gás é diretamente proporcional à temperatura absoluta (T), quando a pressão é constante (Lei de Charles e Gay- lussac). Expressa-se matematicamente por V α T. c) Relacionando as três leis físicas dos gases, temos a seguinte expressão matemática , válida para uma massa constante de um mesmo gás. d) O volume de um gás é diretamente proporcional à quantidade de maté- ria (n), quando a temperatura e pressão são constantes. Expressa-se matema- ticamente por V α n. A partir dessas considerações é possível estabelecer uma lei geral para os gases, relacionando volume (V), pressão (p), temperatura (T) e quantidade de matéria (n). A expressão matemática aceita atualmente é pV = nRT, onde R é uma constante chamada constante universal dos gases ideais e essa equação é conhecida como equação de estado dos gases ideais, e tem os seguintes valores: R = 0,082 atm.L.mol-1.K-1, quando a pressão do gás é expressa em atmosfera; R = 62,3 mmHg.L.mol-1.K-1, quando a pressão é expressa em milí- metros de mercúrio. 1. Qual o volume ocupado por 16 g do gás hidrogênio a 127°C e pressão de 0,82 atm? Podemos resolver essa questão através da aplicação da equação dos gases: p = 0,82 atm n= 16/2 = 8 mol R = 0,082 atm.L.mol-1.K-1 V = ? T = 273 + 127 = 400 K 0,82 × V = 8 × 0,082 × 400 V = 8 × 0,082 × 400 / 0,82 = 320 L o volume ocupado por 16g de H 2 , nas condições de pressão e temperatura mencionadas, é de 320 L. Faça agora você 1. No motor do carro, a combustão do etanol, C 2 H 6 O, ocorre em fase ga- sosa. Os produtos dessa transformação são dióxido de carbono e água, ambos no estado gasoso. a) Represente, por meio de equação química, essa transformação; b) Considerando que o ar contém 20% de oxigênio (O 2 ), calcule o volume de ar necessário para a queima de 828 g de etanol, nas condições ambiente. Dados: massa molar do etanol - 46 g/mol; volume molar dos gases a 25ºC e 1 atm - 24,5 L. 2. Calcule o volume nas CNTP ocupado por 440 g de CO 2 e a quantidade de partículas nesse volume. Dados: massa molar (g/mol) C - 12 g/mol; O 2 - 16 g/mol. pV T = constante Unidade 2 Transformações químicas em solução aquosa – expressando e prevendo as quan- tidades de reagentes e produtos envolvidos Considere as seguintes informações colhidas em produtos comerciais: · água sanitária: “teor de cloro ativo: 2%”; · água mineral: “composição química provável: bicarbonato de sódio 92,7 mg/L, bicarbonato de magnésio 53,5 mg/L”; · ácido sulfúrico: “concentração 73,5%, densidade a 20°C 1,7 g/cm3”. Considere também as seguintes informações sobre alguns processos: · para determinar o teor de ácido acético (H 3 C-COOH) contido em uma amostra de vinagre, pode-se fazer uma reação com solução aquosa de hidró- xido de sódio de concentração conhecida; · para fazer a floculação, uma das etapas do tratamento de água, é co- mum se utilizar, numa estação de tratamento, a reação entre solução aquosa de sulfato de alumínio [(Al) 2 SO 4 ) 3 ] e óxido de cálcio (CaO); Observe as partes destacadas dos textos. O que há de comum nessas infor- mações? Você pode ter notado que as informações destacam soluções aquosas (ma- teriais dissolvidos em água). Na água mineral, por exemplo, têm-se vários sais dissolvidos, dependendo da região da fonte; no tratamento de água utili- za-se o sal sulfato de alumínio dissolvido em água. Muitas transformações químicas acontecem com os reagentes dissolvidos em água, como no caso da determinação do ácido acético no vinagre, em que se utiliza a reação do ácido dissolvido com uma solução de NaOH (hidróxido de sódio). H 3 C-COOH (aq) + NaOH (aq) H 2 O (l) + H 3 C-COONa (aq) ácido acético acetato de sódio Quando um material interage com água se dissolvendo, o sistema homogê- neo (uma só fase) resultante (material + água) é chamado de solução aquosa. 1. A água do mar é uma solução aquosa? Numa solução, chamamos de soluto a substância que está em menor pro- porção e de solvente a que está em maior proporção. Na gasolina de abasteci- mento, por exemplo, a porcentagem de etanol dissolvido é de 25%, sendo, assim, o soluto. A gasolina (sem a adição do álcool) é o solvente. Você pode recordar o que aprendeu no módulo 1 sobre a solubilidade dos materiais. Organizadores Maria Eunice Ribeiro Marcondes Marcelo Giordan Elaboradores Isaura Maria Gonçalves Vidotti Luciane Hiromi Akahoshi Maria Eunice Ribeiro Marcondes Yvone Mussa Esperidião   É comum, quando o soluto é líquido ou gás à temperatura ambiente, ex- pressar a concentração da solução em porcentagem em volume. Assim, por exemplo, na gasolina comercial que contém 25% de álcool etílico, tem-se 25 mL do álcool em cada 100 mL da mistura. Quando colocamos 1 L de gasolina comercial no tanque de um carro, 250 mL desse volume é de álcool. 10. O ar atmosférico é uma solução contendo 21% de oxigênio gasoso (O 2 ). Como você interpreta esse valor? Faça agora você 1. Uma solução aquosa de cloreto de sódio contém 0,6 mol de NaCl em 200 mL de solução. a) qual é a concentração dessa solução em mol/L? E em g/L? b) qual a quantidade de matéria (em mol) do sal existente em 50 mL da solução? E em massa? (massa molar: Na - 23 g/mol; Cl - 35,5 g/mol) 2. (Fuvest) A concentração de íons fluoreto em uma água de uso domés- tico é de 5.10-5 mol/L. Se uma pessoa tomar 3 litros dessa água por dia, ao fim de um dia, a massa de fluoreto, em miligramas, que essa pessoa terá ingerido será igual a: a) 0,9 b) 1,3 c) 2,8 d) 5,7 e)15 Dado: massa molar do fluoreto - 19 g/mol. 3. (Unicamp) O “soro caseiro” recomendado para evitar desidratação in- fantil consiste em uma solução de cloreto de sódio (3,5 g/L) e de sacarose (11,0 g/L). Qual é a concentração em mol/l, do cloreto de sódio nesta solu- ção? (Dado: massa molar do NaCl - 58,5 g/mol.) 4. O soro fisiológico é uma solução que contém 0,9% de NaCl. Qual é a massa de sal necessária para se preparar 500 mL de soro fisiológico? ALTERANDO A CONCENTRAÇÃO DE UMA SOLUÇÃO Em um rótulo de ácido sulfúrico comercial pode-se encontrar as seguintes informações: concentração 73,5%; densidade a 20°C 1,7g/cm3. Um tipo de bateria de automóvel, a de chumbo, é constituída por placas de chumbo, óxido de chumbo (PbO 2 ) e solução aquosa de ácido sulfúrico de concentração 3,0 mol/L. Essa solução pode ser preparada a partir do ácido comercial, adicionando-se uma quantidade de água adequada. Como um fabricante de baterias poderia, então, preparar uma solução de H 2 SO 4 de concentração adequada a partir do produto comercial? Suponha o preparo de 1 litro de solução de H 2 SO 4 3,0 mol/L. Qual a massa de H 2 SO 4 necessária para se preparar 1 litro dessa solução? Fonte: <www.coltec.ufmg.br/ a l u n o s / 2 2 0 / b a t c a r / HeavyDut.gif>.    -   Massa molar H 2 SO 4 - 98 g/mol (H - 1 g/mol; S - 32 g/mol; O - 16 g/mol). 1L 3,0 mol/L 3,0 mol 1 mol 98 g 3 mol x x = 3 × 98 = 294 g de H 2 SO 4 Que volume de solução de H 2 SO 4 concentrado contém essa quantidade? Vamos primeiramente calcular a massa a partir da porcentagem: H 2 SO 4 concentrado - 73,5% 73,5 g (H 2 SO 4 ) 100 g (solução) 294 g x x = 294 × 100/73,5 = 400 g de solução Poderíamos, então, pesar 400g da solução comercial e acrescentar água suficientemente para se obter 1 litro. Com isso, a solução assim preparada apresentará concentração de 3,0 mol/L. Mas, é mais conveniente medir o volume do que a massa. Assim, com a informação da densidade contida no rótulo, podemos relacionar a massa e o volume da solução: d = 1,70 g/cm3 1,70 g da solução – 1 mL de solução 1,70 g 1 mL 400 g x x = 400/1,7 = 235 mL de solução Assim, 235 mL da solução concentrada devem ser diluídos com água até o volume de 1000 mL da concentração desejada. Modo de preparar uma solução de H 2 SO 4 a partir do produto comercial H 2 SO 4 concentrado é altamente corrosivo e desidratante. Provoca severas queimaduras quando em contato com a pele. CUIDADO Não se pode adicionar água diretamente ao ácido, pois a reação é muito exotérmica. Deve-se transferir a quantidade do ácido concentrado que se necessita para o preparo da solução para um béquer (usar luvas de borracha) e adicionar essa quantidade, aos poucos, a um volume de água (menor do quanto se quer preparar) e depois acrescentar água suficiente para completar o volume desejado. 10. Para preparar 5 L da solução de 3,0 mol/L de ácido sulfúrico, que volume do produto comercial é necessário? 11. Qual a concentração, em mol/L, do produto comercial? Suponha que você dispõe de uma solução de H 2 SO 4 3,0 mol/L e precisa de 200 mL de uma solução 0,5 mol/L do ácido. Como você faria? Uma maneira de resolver esse problema é calcular a quantidade em mol contida em 200 mL da solução 0,5 mol/L e calcular o volume da solução 3,0 mol/L que contém essa quantidade de matéria:   cálculo da quantidade de matéria, mol, em 200 mL de solução 1,0 L 0,5 mol 0,2 L x 1/5 do volume ⇒ x = 0,5/5 = 0,1 mol cálculo do volume de solução 3,0 mol/L que contém 0,1 mol 3,0 mol 1 L 0,1 mol x 1/30 da quantidade de matéria ⇒ x = 1/30 = 0,033 L ⇒ 33 mL preparo da solução mede-se 33 mL da solução 3,0 mol/L e completa-se com água até 200 mL. 12. Qual é a concentração de íons H+ e de íons SO 4 2– na solução 0,5 mol /L? 13. Quantos mols de íons H+ e de íons SO 4 2– estão presentes em 50 mL dessa solução? E em 100 mL? Faça agora você 1. Uma enfermeira precisa preparar 0,50 L de soro que contenha 1,5 × 10-2 mol de KCl e 1,8 × 10-2 mol de NaCl, dissolvidos em uma solução aquosa de glicose. Ela tem à sua disposição soluções aquosas de KCl e NaCl de concen- trações, respectivamente, 0,15 g/mL e 0,60 × 10-2 g/mL. Para isso, terá que utilizar x mL da solução de KCl e y mL da solução de NaCl e completar o volume, até 0,50 L, com a solução aquosa de glicose. Os valores de x e y devem ser, respectivamente, a) 2,5 e 0,60 × 102 b) 7,5 e 1,2 × 102 c) 7,5 e 1,8 × 102 d) 15 e 1,2 × 102 e) 15 e 1,8 × 102 Dados: massa molar (g/mol) – KCl - 75; NaCl - 59 PREVISÃO DAS QUANTIDADES DE REAGENTES E PRODUTOS Voltando ao exemplo dado anteriormente, a produção comercial do brometo de prata a partir de soluções de nitrato de prata e de brometo de sódio: NaBr (aq) + AgNO 3 (aq) AgBr (s) + NaNO 3 (aq) 1 mol 1 mol 1 mol 1 mol 103 g/mol 170 g/mol 188 g/mol 85 g/mol Suponha que você disponha de 200 mL de uma solução 0,10 mol/L de NaBr. Qual a massa de AgNO 3 necessária para reagir com esse volume? Uma maneira de resolver este problema é pelo cálculo da quantidade de matéria, mol, dos reagentes: Quantidade em mol de NaBr em 200 mL (0,2 L) da solução de NaBr 0,10 mol/L: 0,10 mol/1 L = x mol /0,2 L x= 0,2 x 0,10 = 0,020 mol NaBr Sólido, à temperatura ambiente P F: 755°C Solubilidade (25°):1g /1,1 mL H 2 O Se ingerido, pode afetar o sistema nervoso central, cérebro e olhos. Pode causar irritação na pele, olhos e trato respiratório. AgNO 3 Sólido à temperatura ambiente, P F: 212ºC Solubilidade: 245 g /100 g H 2 O. Corrosivo. Causa queima- duras a qualquer área de contato. Pode ser fatal se ingerido. Danoso se for inalado.    -   massa de CaO: massa molar do CaO: 56 g/mol (Ca = 40 g/mol; O = 16 g/mol) 56 × 2700 = 151200 g 1,512 × 105 g expressando em quilograma 151,2 kg 1,512 × 102 kg expressando em tonelada 0,1512 t Podemos calcular também a quantidade do sólido hidróxido de alumínio formada (Al(OH) 3 ): Quantidade de matéria de Al(OH) 3 : 2 × 900 = 1800 mol Massa molar de Al(OH) 3 : 78 g/mol (Al - 27 g/mol; O - 16 g/mol; H - 1 g/mol) Massa de Al(OH) 3 : 1800 × 78 = 140400 g ⇒ 1,404 × 105 g 17. A estação do Guaraú consome, por dia, 50 m3 da solução 0,9 mol/L de sulfato de alumínio. Qual é a quantidade mínima de cal empregada por dia nessa estação? Expresse em g, kg e t. Faça agora você 1. (Fuvest) Nas condições ambientes, foram realizados três experimentos, com aparelhagem idêntica, nos quais se juntou Na 2 CO 3 sólido, contido em uma bexiga murcha, a uma solução aquosa de HCl contida em um erlenmeyer. As quantidades adicionadas foram: EXPERIMENTO E1 E2 E3 MASSA DE Na 2 CO 3 (G) 1,06 1,06 1,06 SOLUÇÃO DE HCl Volume (mL) 100 100 100 Concentração (mol/L–1) 0,30 0,40 0,50 Massa molar Na 2 CO 3 = 106 g/mol Ao final dos experimentos, comparando-se os volumes das bexigas, ob- serva-se que: a) a bexiga de E1 é a mais cheia b) a bexiga de E2 é a mais cheia c) a bexiga de E3 é a mais cheia d) a bexiga E1 é a menos cheia e) as três bexigas estão igualmente cheias REAÇÕES ÁCIDO–BASE Vamos retomar um dos exemplos de processo químico citado anterior- mente:   “para determinar o teor de ácido acético (H 3 C-COOH) contido em uma amostra de vinagre, pode-se fazer uma reação com solução aquosa de hidróxido de sódio de concentração conhecida” A equação química que representa essa transformação é: H 3 C-COOH (aq) + NaOH (aq) H 2 O + Na+ (aq) + H 3 C-COO– (aq) ácido acético íon acetato O acetato de sódio (H 3 C-COONa) é um sal solúvel em água. Assim, não há sinais perceptíveis da ocorrência de reação. Embora essa transformação seja exotérmica, como as soluções são diluídas, o aumento de temperatura do sistema, causado pela liberação de calor, é pouco perceptível. Como foi estu- dado no módulo 2, podemos evidenciar a ocorrência dessa reação utilizando um indicador ácido-base. Suponha que um químico queira determinar a concentração de ácido acético de um dado vinagre. Para isso dispõe de solução de hidróxido de sódio 0,80 mol/L e do indicador fenolftaleína. Ele faz o seguinte procedimento: · coloca 50 mL do vinagre em um erlenmeyer e adiciona 3 gotas do indi- cador (solução incolor); · coloca em uma bureta a solução de NaOH 0,05 mol/L e acerta o nível da solução em “zero”; · adiciona lentamente a solução de NaOH à solução de vinagre, observan- do a cor da solução; · pára a adição quando percebe que a solução se torna rosa e verifica o volume de NaOH adicionado através da leitura da bureta. Sabendo que o volume utilizado foi de 43,20 mL, para calcular o teor de ácido o químico fez o seguinte: quantidade de matéria de matéria de NaOH que reagiu H 3 C-COOH (aq) + NaOH (aq) H 2 O (l) + Na+ (aq) + H 3 C-COO- (aq) H+ (aq) + OH- (aq) H 2 O (l) 1 mol 1 mol Fonte: Da esquerda para a direita 1. NOVAIS, Vera. Química. São Paulo: Atual, v. único, p. 212. 2. NOVAIS, Vera. Química. São Paulo: Atual, v. 2, p. 52. 3. NOVAIS, Vera. Química. São Paulo: Atual, v. único, p. 212.    -   solução de NaOH: 0,80 mol/L ⇒ 0,80 mol 1 L volume utilizado: 43,20 ⇒ x mol 0,0432 L x = 0,80 × 0,0432 = 0,035 mol quantidade de matéria de matéria de H 3 C-COOH que reagiu: 0,035 mol concentração de ácido acético no vinagre: 0,035 mol 0,050 L x 1 L ⇒ 1/0,051 = 20 ⇒ concentração = 20 × 0,035 = 0,7 mol/L porcentagem como se costuma expressar a concentração do ácido em porcentagem (em volume), o químico transformou a concentração calculada em mol/L para %: 0,7 mol/L = 42 g/L (massa molar do H 3 C-COOH: 60 g/mol) densidade H 3 C-COOH = 1,05 g/cm3 volume de 42 g de H 3 C-COOH = 42/1,05 = 40,0 mL % ⇒ 40,0 mL de ácido acético em 1 L de vinagre ⇒ 4,00 em 100 mL ⇒ 4,00% Faça agora você 1. Que volume de solução de hidróxido de potássio 0,30 mol/L é necessá- rio para reagir com 250 mL de uma solução de ácido sulfúrico 0,10 mol/L?   Vamos considerar agora, a produção do ferro em uma siderúrgica. O processamento do minério de ferro para a obtenção de ferro pode ser repre- sentado pela seguinte equação global: 2 Fe 2 O 3 (s) + 6 C (s) + 3 O 2 (g) 4 Fe (s) + 6 CO 2 (g) A produção é expressa através de um boletim, como o descrito a seguir. Carga do alto-forno (t) Minério 99,0 Carvão 54,6 Calcário 4,8 Ferro-gusa produzido(t) 60,0 Escória produzida(t) 18,6 BOLETIM DE PRODUÇÃO Fonte: http://digilander.libero. it/willi5/images/index.4.jpg Fonte: http://digilander.libero.it/willi5/images/index.3.jpg Fonte: GEPEQ. Interações e Transformações I: Química para o Ensino Médio. São Paulo: Edusp, 2003, p. 152.    -   Nesse boletim, não foram registradas as quantidades dos reagentes e pro- dutos gasosos, por isso a massa de reagentes é superior à dos produtos. Utilizando a equação de produção de ferro e os dados do boletim, tem-se: 2 Fe 2 O 3 (s) + 6 C (s) + 3 O 2 (g) 4 Fe (s) + 6 CO 2 (g) 320 g de Fe 2 O 3 produzem 224 g de Fe 99 × 106 g de Fe 2 O 3 produzem x g de Fe fazendo-se os cálculos, x = 69,3 × 106 g ou 69,3 t de Fe. Verificando o boletim de produção, podemos notar que a quantidade obtida é menor que a calculada. 3. Como você explicaria a diferença entre o valor calculado e o que foi realmente obtido? Como, no processo, não se obteve a quantidade esperada, podemos dizer que o rendimento da reação não foi de 100 %. Podemos calcular o rendimento do processo da seguinte forma: quantidade calculada ⇒ 69,3 t 100% quantidade real ⇒ 60,0 t x % ⇒ x = × 100 = 87% Quando a matéria-prima é um minério, a presença de impurezas nos reagentes da transformação é um fator a ser levado em conta para se obter uma quantidade considerada adequada num processo industrial. Por isso, em muitos casos a matéria-prima a ser utilizada pode receber um tratamento pré- vio para melhorar suas qualidades antes de ser utilizada. No caso de minérios, esse tratamento geralmente é dispendioso e portanto não é utilizado. Por isso, na transformação química, deve ser levado em conta o grau de pureza da matéria-prima para se ter a quantidade aproximada de produto obtido. Retomando a equação de produção do ferro e considerando que um deter- minado minério (hematita) de ferro possui um grau de pureza da hematita de cerca de 87%, ou seja, apenas 87 partes em 100 partes desse minério são constituídas de óxido de ferro (III), pode-se calcular a quantidade de ferro que se obtém utilizando na produção tal minério. 100 t do minério correspondem a 87 t de hematita 99 t do minério x (quantidade de hematita) tem-se x = 86,13 t de hematita. Pela equação pode-se prever a quantidade real de ferro que será produzida utilizando-se esse minério. 2 Fe 2 O 3 (s) + 6 C (s) + 3 O 2 (g) 4 Fe (s) + 6 CO 2 (g) 320 g de Fe 2 O 3 produzem 224 g de Fe 86,13 × 106 g de Fe 2 O 3 produzem x g de Fe x = 60,29 × 106 g, ou seja, aproximadamente 60 t de ferro (igual à obtida no boletim de produção). 60,0 t 69,3 t Uma das principais im- purezas do minério de ferro é a ganga, SiO 2 – no processamento do miné- rio é adicionado ao alto forno calcário, que rea- ge com SiO 2, formando CO 2 e silicato de cálcio, CaSiO 3 , a escória.   Faça agora você 1. (Cesgranrio-RJ) A combustão de 36 g de grafita (C) ao ar provocou a formação de 118,8 g de gás carbônico. Qual foi o rendimento dessa reação? 2. O óxido nitroso, N 2 O, conhecido como “gás hilariante”, foi um dos primeiros anestésicos a ser descoberto. Esse gás pode ser obtido pelo aqueci- mento cuidadoso de nitrato de amônio sólido, NH 4 NO 3 . a) Represente por equação a decomposição do nitrato de amônio em óxi- do nitroso e água. b) Calcule a massa de nitrato de amônio, de 70% de pureza, necessária para se obter 440 g de óxido nitroso. Dados: massa molar N - 14 g/mol; O - 16 g/mol.    -   3. Considere o gráfico que expressa as variações da pressão de vapor dos líquidos A, B, C e D com a temperatura. Referência: GEPEQ (Grupo de Pesquisa em Educação Química). Interações e Transformações III: A Química e a Sobrevivência: Fonte de Materiais: Química para o Ensino Médio: Livro do Aluno. São Paulo: Edusp, 1998. a) Com base no gráfico, quais as temperaturas de ebulição dos referidos líquidos à pressão de 1 atm (760mmHg)? b) Pode-se afirmar que a ebulição de um líquido ocorre a qualquer tempe- ratura? Retorne à tabela que apresenta temperaturas de ebulição de soluções aquo- sas de cloreto de sódio (p. 20), que contém os valores das temperaturas de ebulição de soluções aquosas de cloreto de sódio. Observe que a temperatura de ebulição do solvente, no caso a água, em uma solução é mais elevada que a temperatura de ebulição do solvente puro. Considerando que a temperatura de ebulição é aquela em que a pressão de vapor do líquido se iguala à pressão atmosférica, e que ao nível do mar a água deve ser aquecida a 100°C para entrar em ebulição, deve-se entender que nessa temperatura a pressão de va- por da água se igualou à pressão atmosférica (760 mmHg ou 1atm). No caso da solução de água e sal, esta precisa ser aquecida a uma tempera- tura superior a 100°C, para que sua pressão de vapor atinja 760 mmHg. Dessa forma, pode-se concluir que a adição de um soluto diminui a pressão de vapor do solvente, no caso, a água. O abaixamento da pressão de vapor do solvente na solução é o responsável pela elevação da temperatura de ebulição e logicamente, pelo abaixamento da temperatura de congelamento da solução. Considere os dados da tabela a seguir: Água e solução Água Sacarose Sacarose NaCl NaCl Concentração (mol/L) - 0,1 0,5 0,1 0,5 p v a 25°C (mmHg) 23,76 23,72 23,56 23,68 23,36 p v a 100°C (mmHg) 760,0 753,9 757,5 747,7 T c a 1 atm (°C) 0,0 - 0,19 - 1,0 - 0,35 - 1,72 T e a 1 atm (°C) 100,00 100,05 100,25 100,10 100,50 PRESSÃO DE VAPOR, TEMPERATURAS DE EBULIÇÃO E CONGELAMENTO DA ÁGUA E DE ALGUMAS SOLUÇÕES AQUOSAS   a) Calcule em relação à água pura, as variações de: - pressão (Dp = pH 2 O – psolução) a 25°C e a 100°C. - temperatura de congelamento (Dt c = t c H2O – t c solução). - Temperatura de ebulição ((Dt e = t e H2O – t e solução). b) Comparando os resultados, para as soluções de sacarose e de cloreto de sódio, lembrando que sacarose não se dissocia em água e que NaCl se dissocia fornecendo os íons Na+ e Cl–, o que você conclui? c) Compare volumes iguais de soluções de mesma concentração de NaCl e sacarose. Em qual há maior número de partículas de soluto? Quantas vezes? O que conclui em relação às variações observadas? d) Calcule o número de partículas do soluto em volumes iguais de so- luções de concentrações diferentes de NaCl (ou de sacarose). O que você conclui em relação às variações observadas? e) Procure expressar matematicamente as relações entre Dp e C (concen- tração), Dt e e C e Dt c e C. Ao final desse estudo, podemos concluir que as propriedades: pressão de vapor, temperatura de congelamento e temperatura de ebulição das soluções são propriedades que dependem da concentração e da quantidade de partícu- las, mas não da natureza delas. Tais propriedades são chamadas propriedades coligativas. Que efeitos nas propriedades da água você esperaria observar se a ela fosse acrescentado KCl em quantidade tal que a solução se tornasse 0,10 mol/ L? E de Na 2 SO 4 ? Faça agora você 1. (UFPE adaptada) Foi observado que o cozimento de 0,5 kg de batatas em 1 L de água é mais rápido se adicionarmos 200 g de sal à água de cozimento. Justifique essa observação. 2. (Fatec) na panela de pressão, os alimentos cozinham em menos tempo porque a pressão exercida sobre a água torna-se maior que a pressão atmosfé- rica. Em conseqüência desse fato, podemos afirmar que o tempo de cozimento do alimento é menor porque: a) a água passa a “ferver” acima de 100°C. b) a água passa a “ferver” abaixo de 100°C. c) a água passa a “ferver” a 100°C. d) não há mudança na temperatura de ebulição da água. e) sob pressão maior, a temperatura de ebulição da água deve ser menor. Unidade 4 Água para consumo Com o advento das sociedades agrícola e pastoril, a água tornou-se parte fundamental das atividades humanas de abastecimento, irrigação e indústria. Tais atividades seriam inviabilizadas com a possível falta de água, de forma a criar graves problemas sociais. Basta lembrar do flagelo, como a seca do nor- deste do Brasil. Usos Abastecimento Irrigação Indústria Consumo (m3/s) 255,1 0,68 215 USO DA ÁGUA PELO SER HUMANO Com a transformação do tipo de vida do homem, isto é, quando começou a aglomerar-se em vilas e povoados, o problema do abastecimento de água destes grupos tornou-se fundamental. Primeiramente como elemento de so- brevivência, pois a água para beber era tão necessária quanto o alimento. Posteriormente, para os hábitos de higiene, onde a água passou a desempe- nhar importante papel. A sociedade industrial, também tem no uso da água, uma das razões de sua existência (aquecimento, resfriamento, limpeza, coleta de resíduos etc). Atualmente, o homem obtém a água necessária (água doce) dos rios, lagos e águas subterrâneas. Como se sabe, a água doce corresponde a cerca de 3% de toda a água do mundo. Apenas 1% dela está acessível na superfície. O Brasil é um país privilegiado em relação a recursos hídricos, dispondo, em grande parte de seu território, de água em abundância. Entre- tanto, grandes problemas estão afetando o suprimento da água: a poluição de rios, lagos e lençóis freáticos por resíduos industriais, agrícolas, humanos e a contaminação por microorganismos. Contaminantes Resíduos consumidores de oxigênio dissolvido Agentes infecciosos Nutrientes Produtos industriais orgânicos Produtos industriais inorgânicos Material radioativo Exemplos Resíduos de vegetais e animais Vírus e bactérias Fosfato (PO 4 3-) e nitrato (NO 3 -) Praguicidas e detergentes Ácidos, bases e metais (Fe3+, Hg2+, Cd2+, Cr3+) Restos de mineração e processamento de materiais radioativos PRINCIPAIS CONTAMINANTES DA ÁGUA Organizadores Maria Eunice Ribeiro Marcondes Marcelo Giordan Elaboradores Isaura Maria Gonçalves Vidotti Luciane Hiromi Akahoshi Maria Eunice Ribeiro Marcondes Yvone Mussa Esperidião   Como já foi discutido anteriormente, nas estações de tratamento, a etapa cha- mada floculação tem por objetivo a eliminação das partículas muito pequenas dispersas na água em tratamento. Ela consiste em adicionar à água sulfato de alumínio e hidróxido de cálcio. As reações que ocorrem podem ser assim representadas: - Dissociação do sulfato de alumínio ao se dissolver na água Al 2 (SO 4 ) 3 2 Al3+ (aq) + 3 SO 4 2- (aq) - O ion Al3+ interage com a água (hidrólise) 2 Al3+ (aq) + 6 H 2 O 2 Al(OH) 3 (s) + 6 H+ (aq) - O Ca(OH) 2 também se dissocia em água 3 Ca(OH) 2 3 Ca2+(aq) + 6 OH- - Os íons OH- formados neutralizam os íons H+ que se formaram na reação de hidrólise do Al3+ 6 H+ (aq) + 6 OH- 6 H 2 O A reação global pode ser assim representada 2 Al3+ (aq) + 3 Ca(OH) 2 2 Al(OH) 3 (s) + 3 Ca2+ (aq) 4. Pesquise quanto de sulfato de alumínio e de hidróxido de cálcio são gastos por metro cúbico de água tratada na estação de tratamento da região em que você mora e verifique com base na equação da reação global se essas quanti- dades obedecem à razão molar entre estas substâncias indicadas na referida equação. Lembre-se Transformação química – previsão das quantidades, rendimento. Transformação química – ácidos e bases de Arrhenius. Soluções – concentração g/L; mol/L; % (m/m), % (v/v). Soluções aquosas – modificação das propriedades da água – Proprieda- des coligativas. Aplicações no cotidiano. Se você quiser aprender mais GEPEQ. Interações e Transformações I: Química para o Ensino Médio. São Paulo: Edusp, 2003. GEPEQ. Interações e Transformações III: A Química e a Sobrevivência: Atmosfera fonte de materiais. São Paulo: Edusp, 1998. SILVA, Eduardo R.; NÓBREGA, Olímpio S. e SILVA, Ruth H. Química: Transformações e energia. São Paulo: Ática, 2001, v. 1, 2 e 3.    -   BOTKIN, D. B. et al. Environmental Science: Earth AS A Living Planet. 2. ed. New York: John Wiley & Sons, 1997. BAIRD, Colin. Química Ambiental. Trad. Maria Angeles Lobo Recio e Luiz Carlos Marques Carrera. 2 ed. Porto Alegre: Bookman, 2002. www.sabesp.com.br, consulte sobre a qualidade das águas: www.sabesp.com.br/legislacao/agua/qualidade_agua.htm Sobre as autoras Yvone Mussa Esperidião é bacharel em Química Industrial e licenciada em Química. É professora aposentada do Ensino Médio da rede estadual, professora do Ensino Superior, atual coordenadora da área de Ciências da UNIb e membra do grupo de Pes- quisa em Educação Química, do Instituto de Química da USP. É autora de livros didáticos de química para o ensino médio e revisora de materiais instrucionais. Isaura Maria Gonçalves Vidotti é licenciada em Química. É professora do ensino médio da rede estadual e membro do grupo de Pesquisa em Educação Química, do Instituto de Quími- ca da USP. É autora de livros didáticos de química para o ensino médio, traba- lha com formação continuada de professores e é responsável por orientações técnicas na aplicação do Projeto de Ensino elaborado pelo grupo. Luciane Hiromi Akahoshi é bacharel em Química. É pesquisadora colaboradora do Grupo de Pes- quisa em Educação Química do Instituto de Química USP. Desenvolve traba- lhos de pesquisa e elaboração de atividades experimentais para o ensino de química, atua em cursos de extensão universitária na área de Química, na elaboração de material instrucional e no atendimento a professores e alunos no Instituto de Química da USP. Maria Eunice Ribeiro Marcondes é bacharel e licenciada em Química e doutora em Ciências na área de Quí- mica. É professora e pesquisadora do IQ–USP, coordenando as atividades do Grupo de Pesquisa em Educação Química. Atua na formação inicial de profes- sores de química e em projetos de formação continuada. É orientadora do Pro- grama de Pós Graduação Interunidades de Ensino de Ciências, oferecido pelo Instituto de Física, Instituto de Química e Faculdade de Educação da USP. Exercícios Complementares 1. (Fuvest) Os seguintes dados foram obtidos analisando-se amostras de óxidos de nitrogênio: amostra I II III massa / g da amostra 0,100 0,300 0,400 massa /g de nitrogênio 0,047 0,141 0,147 massa /g de oxigênio 0,053 0,159 0,253   Pela análise desses dados conclui-se que; a) as amostras I, II e III são do mesmo óxido. b) apenas as amostras I e II são do mesmo óxido. c) apenas as amostras I e III são do mesmo óxido. d) apenas as amostras II e III são do mesmo óxido. e) as amostras I, II e III são de diferentes óxidos. 2. (Fuvest) As florestas, que cobrem partes de nosso planeta, participam da remoção do dióxido de carbono do ar atmosférico que respiramos. No entanto, em uma nave espacial, é preciso utilizar determinadas substâncias para retirar o dióxido de carbono do ar que os astronautas respiram. Isto pode ser feito por meio de qualquer das seguintes transformações: peróxido de sódio + dióxido de carbono ⇒ carbonato de sódio + oxigênio hidróxido de magnésio + dióxido de carbono ⇒ carbonato de magnésio + água hidróxido de lítio + dióxido de carbono ⇒ carbonato de lítio + água a) Utilizando fórmulas químicas, escreva as equações balanceadas que representam essas transformações. b) Uma nave espacial deve carregar o mínimo de carga. Assim, qual dos reagentes das três transformações acima seria o mais adequado para uma via- gem interplanetária? Explique. c) Um astronauta produz cerca de 400 L de CO 2 , medidos a 25ºC e 1 atm, a cada 24 horas. Calcule a massa do reagente, escolhido no item b, que será necessária para remover esse volume de CO 2 . Dados: Volume molar de gás a 25ºC e 1 atm: 25 L/mol. Massas molares (g/mol): H = 1,0; Li = 7,0; C = 12; O = 16; Na = 23; Mg = 24. 3. (Fuvest) A partir de minérios que contêm galena (PbS) pode-se obter chumbo. No processo, por aquecimento ao ar, o sulfeto é convertido em óxi- do (PbO) e este, por aquecimento com carvão, é reduzido a metal. a) Escreva as equações químicas que representam a obtenção de chumbo por este processo. b) O minério da mina de Perau, no Estado do Paraná, tem 9% em massa de chumbo. Calcule a massa de carvão necessária para obter todo o metal a partir de uma tonelada desse minério. Dados: Massas molares:Pb - 207 g/mol; C - 12 g/mol. 4. (Unicamp) Há algum tempo, a Petrobrás anunciou (revista Veja de 1/5/ 91) que reduziria, de 5% para 3%, o teor de enxofre no óleo combustível. Isto significa cerca de 272 toneladas de enxofre a menos, por dia, na atmosfera. Sabe-se que o enxofre contido no óleo é, na realidade, transformado em SO 2 no momento da queima. Qual a massa (em toneladas) deste gás que deixará de ser lançada na atmosfera, por dia, devido à melhoria anunciada ? Massas atômicas relativas: O = 16; S = 32.    -   13. (Fuvest) Molibdato de amônio é usado como fonte de molibdênio para o crescimento das plantas. Sabendo que esse elemento, de símbolo Mo, per- tence à mesma família do crômio, Cr, e que a fórmula do íon cromato é CrO 4 2-, a fórmula do molibdato de amônio é: a) NH 2 MoO 2 b) NH 3 MoO 3 c) (NH 3 ) 2 MoO 4 d) NH 4 MoO 4 e) (NH 4 ) 2 MoO 4 14. (Unicamp) Você tem diante de si um frasco com um pó branco que pode ser um dos seguintes sais: cloreto de sódio (NaCl), carbonato de sódio (Na 2 CO 3 ) ou carbonato de cálcio (CaCO 3 ). No livro de química você encon- trou as seguintes informações: I. Todos os carbonatos em presença de ácido clorídrico produzem eferves- cência. II. Todos os carbonatos são insolúveis, com exceção dos carbonatos de metais alcalinos (Li, Na, Rb, Cs ) e de amônio (NH 4 +). III. Todos os cloretos são solúveis, com exceção dos cloretos de chumbo, prata e mercúrio.Dispondo apenas de recipientes de vidro, água e ácido clorí- drico, como você faria para identificar o sal? 15. (Unicamp) Água pura, ao ficar em contato com o ar atmosférico du- rante um certo tempo, absorve gás carbônico, CO 2 , o qual pode ser eliminado pela fervura. A dissolução do CO 2 na água doce pode ser representada pela seguinte equação química: CO 2(g) + H 2 O (l) HCO 3 - (aq) + H+ (aq) O azul de bromotimol é um indicador ácido-base que apresenta a coloração amarela em soluções ácidas, verde em soluções neutras e azul em soluções básicas. Uma amostra de água pura foi fervida e em seguida exposta ao ar durante longo tempo. A seguir, dissolveu-se nessa água o azul de bromotimol. a) Qual a cor resultante da solução? Justifique sua resposta. 16. (Fuvest) Cal viva é óxido de cálcio (CaO). a) Escreva a equação da reação da cal viva com a água. b) Por que, na agricultura, a cal viva é adicionada ao solo? 17. (Fuvest) Quando se assopra por algum tempo em água de cal, obser- va-se a formação de um sólido branco. A equação química que representa esse fenômeno é: a) CO 2 + Ca(OH) 2 CaCO 3 + H 2 O b) 2CO 2 + Ca(OH) 2 Ca(HCO 3 ) 2 c) CO 2 + CaCl 2 + H 2 O CaCO 3 + 2HCl d) CO 2 + 1/2O 2 + Ca CaCO 3 e) O 2 + 4CaCl 2 + 2H 2 O 4 CaO + 4HCl + 2Cl 2   18. (Fuvest) A Holanda quer deixar de ser um país baixo. Cientistas estão pesquisando a viabilidade de elevar o litoral holandês – que é muito baixo e há séculos vem sendo ameaçado por enchentes – através da injeção de subs- tâncias químicas na terra. Os pesquisadores acreditam poder elevar o litoral injetando ácido sulfúrico em uma camada de rocha calcária 1,5 km abaixo da superfície. A reação química resultante produziria gipsita, que ocupa o dobro do espaço do calcário e que empurra a superfície terrestre para cima (notícia publicada na Folha de São Paulo – outubro de 1992). Sabendo que a gipsita é CaSO 4 hidratado e que o calcário é CaCO 3 , a reação citada produz também: a) H 2 S b) CO 2 c) CH 4 d) SO 3 e) NH 3 19. (Fatec – SP) Na panela de pressão, os alimentos cozinham em menos tempo porque a pressão exercida sobre a água torna-se maior que a pressão atmosférica. Em conseqüência desse fato, podemos afirmar que o tempo de cozimento do alimento é menor porque: a) a água passa a “ferver” acima de 100°C. b) a água passa a “ferver” abaixo de 100°C. c) a água passa a “ferver” a 100°C. d) não há mudança na temperatura de ebulição da água. e) sob pressão maior, a temperatura de ebulição da água deve ser menor. 20. Observe o gráfico a seguir e responda: a) Para que apresentem a mesma pressão de vapor, os dois líquidos devem estar à mesma temperatura? b) A 50°C e 1 atm, qual dos líquidos já se converteu em vapor? c) Estime o valor da temperatura em que se inicia a ebulição dos líquidos a 1 atm. 21. (Fatec-SP) Se a água contida em um béquer está fervendo e o termô- metro acusa a temperatura de 97°C, pode-se afirmar que: a) a temperatura de ebulição independe da pressão ambiente. b) existe algum soluto dissolvido na água, o que abaixa a temperatura de ebulição. c) nessa temperatura a pressão de vapor da água é menor que a pressão ambiente. d) nessa temperatura estão sendo rompidas ligações intramoleculares. e) nessa temperatura a pressão de vapor da água é igual à pressão ambiente. Referência: SILVA, Eduardo R.; NÓBREGA, Olímpio S. e SILVA, Ruth H. Química: Transfor- mações e energia. São Paulo: Ática, 2001, v. 1. E RS DR apta e dm Ci nn n | til sr num mm To Lay = ES mn ma E use ear cem oo Liguale usar » “N á a N ue E á ia E Ur ditos sop PaIpoad dedeallISSeIg