P1 QUIM I

QUIM I - MATERIAIS – P1 2S/2017.

OBS: cada ítem vale 1 ponto e a questão 4 vale 2 ponto na avaliação da prova.

1) Calcule a massa necessária para preparar:

a) 50 mL de hidróxido de magnésio 0,15 molar em uma balança com precisão de 0,01 g.

b) 25 mL de 0,25 mol.L-1 de fosfato de sódio dodecaidratado, sabendo-se que o reagente comercial tem 80 % de pureza.

c) 100 L de 0,025 mol/L de nitrato de amônio, considerando uma balança com precisão de 0,0001 g e reagente com pureza 98 a 100%.

2) Calcule qual a concentração molar:

a) do ferrocianeto de potássio de 50 mL de solução preparada com 3,5 mg do sal triidratado com teor  98%. b) dos cátions da solução preparada no item a.

c) dos ânions da solução preparada no item a.

3) Calcule:

a) quantidade de ânions em 525 mg de pirofosfato de magnésio.

b) a massa necessária de ferrocianeto de ferro II para se obter 25 mmol de cátions.

4) O cátion de Lítio é utilizado no tratamento do Transtorno Afetivo Bipolar, agindo como um estabilizador de humor, dessa forma, ajudando no controle das crises graves de euforia-melancolia causada por uma disfunção na bioquímica cerebral. Este princípio ativo é comercializado como medicamento conhecido como Carbolititium (carbonato de lítio), que também é fornecido gratuitamente pelo SUS.

Supondo que um comprimido (cp) de Carbolitium pese 500 mg, com 40 % do seu peso em massa devido aos excipientes (amido, lactose, estearato de magnésio, crospovidona, celulose microcristalina, croscarmelose, dióxido de silício e lauril sulfato de sódio), com relação ao lítio preencha a tabela abaixo (mostre todas as contas necessárias na folha de resposta):

QUIM I - MATERIAIS – P1 1S/2017.

1) Esquematize (isto é, desenhe) o seguinte procedimento e o que ocorre durante o procedimento, colocando as fórmulas químicas e (aq) para compostos solúveis em água, (s) para compostos sólidos secos e também para precipitados (sólido molhados) no esquema.

Procedimento.

Utilizaram-se três béqueres. No béquer 1, adicionou-se 100 mL de água e, em seguida, meio miligrama de cloreto de Alumínio. No béquer 2, adicionou-se 100 mL de água e, em seguida, meio miligrama de cromato de potássio. Posteriormente, despejou-se o conteúdo do béquer 1 e 2 no béquer 3.

2) Você recebeu uma solução para analisar os íons alumínio, chumbo (II) e bário. Você adiciona, inicialmente, iodeto de potássio na solução e forma-se um precipitado amarelo. Após a filtração, você adiciona na solução hidróxido de sódio e forma-se um precipitado branco. Após uma nova filtração, você adiciona ácido sulfúrico e nada acontece. Reporte a análise da amostra de forma esquemática (como mostrado em aula).

3) Calcule:

a) quantidade de ânions em 525 mg de pirofosfato de magnésio.

b) a massa necessária de ferricianeto de potássio para se obter 25 mmol de cátions.

4) O cátion de Lítio é utilizado no tratamento do Transtorno Afetivo Bipolar, agindo como um estabilizador de humor, dessa forma, ajudando no controle das crises graves de euforia-melancolia causada por uma disfunção na bioquímica cerebral. Este princípio ativo é comercializado como medicamento conhecido como Carbolititium (carbonato de lítio), que também é fornecido gratuitamente pelo SUS.

Supondo que um comprimido (cp) de Carbolitium pese 500 mg, com 40 % do seu peso em massa devido aos excipientes (amido, lactose, estearato de magnésio, crospovidona, celulose microcristalina, croscarmelose, dióxido de silício e lauril sulfato de sódio), com relação ao lítio preencha a tabela abaixo (mostre todas as contas necessárias na folha de resposta):

Quantidade/cp (mol) Massa/cp (mg) Teor em massa/cp (%)

5) Cinquenta e dois gramas de uma mistura de nitrato de alumínio e sulfato de alumínio contêm 7,12 gramas de alumínio. Qual é a percentagem em massa de nitrato na mistura?

QUIM I - MATERIAIS – P1 2S/2014.

Questão 1. Uma mistura de nitrato de sódio e sulfato de sódio de massa 5,37 g contém 1,61 g de sódio. Qual é a percentagem em massa de sulfato de sódio na mistura?

Questão 2. O hidróxido de cálcio, também conhecido como cal apagada, forma-se a partir da mistura do óxido de cálcio com água. O óxido de cálcio é comercialmente conhecido como cal viva. Determine o volume de água necessário para reagir estequiometricamente com 5 Kg de cal viva. Considere a densidade da água igual a 0,987 g.cm-3.

Questão 3. O estimulante do café e do chá é a cafeína, uma substância de massa molar 194 g.mol-1 e formada por átomos de carbono, hidrogênio, nitrogênio e oxigênio. Na queima de 0,3760 g de cafeína formam-se 0,6820 g de dióxido de carbono, 0,1740 g de água e 0,1100 g de nitrogênio. Determine a fórmula empírica e molecular da cafeína.

Questão 4. Um vaso de reação contém 525 kg de pirita de ferro (FeS2) e 13 kmol de oxigênio. A primeira reação que ocorre é a formação de dióxido de enxofre:

FeS2 (s) + O2 (g)  Fe2O3 (s) + SO2 (g)

Se ainda houver oxigênio presente, a reação prossegue com a formação de trióxido de enxofre: SO2 (g) + O2 (g)  SO3 (g)

Quantos quilogramas de cada substância estão contidos dentro do vaso de reação no final de toda a reação?

Questão 5. Uma solução de ácido fosfórico foi preparada diluindo-se 6,25 ml do ácido concentrado num balão volumétrico de 1,000 L com água destilada. Outra solução foi preparada adicionando-se 5,815 g de hidróxido de magnésio em um balão volumétrico de 500 ml e completando-se a marca com água destilada. Então, foram pipetados 25,00 ml da solução de hidróxido de magnésio para um erlenmayer e titulado com o ácido diluído. O ponto estequiométrico foi atingido após a adição de 33,25 ml do ácido.

a) Calcule a molaridade do hidróxido de magnésio. b) Calcule a molaridade do ácido fosfórico diluído. c) Calcule a molaridade do ácido fosfórico concentrado.

P1/QUIM I/MATERIAIS – 1S/2014.

Questão 1. Meio grama de hidróxido de magnésio foi adicionado em 35 ml de ácido fosfórico 0,15 M. Determine a concentração comum e a molaridade de todas as espécies presentes na mistura.

Questão 2. Um fecho de latinha de alumínio de 1,0 grama foi adicionado em 25 ml de ácido clorídrico com concentração de 0,1 g/mL. Em seguida, adicionou-se a quantidade exata de hidróxido de sódio meio molar necessária para retirar todo cátion de alumínio da solução. Determine o volume da base adicionada e a massa de sólido na mistura final.

Questão 3.

O Suco Gástrico é um líquido de cor clara produzido no estômago do corpo humano e utilizado para esterilizar o bolo alimentar e iniciar a digestão da proteína contida nele. Este líquido contém água, enzimas (ativadas em pH ácido entre 1,5 a 2), sais inorgânicos, ácido clorídrico e uma quantidade mínima de ácido láctico. O ácido clorídrico presente no suco, além de manter o pH ácido, ajuda a destruir as bactérias presentes nos alimentos. Porém, o excesso do ácido clorídrico no estômago pode causar a gastrite. Esse excesso pode ser controlado pela ingestão de pastilhas antiácidos comuns, que contém 150 mg de hidróxido de magnésio e 400 mg de carbonato de cálcio. O carbonato de cálcio é classificado como uma base porque também reage com o ácido clorídrico, produzindo cloreto de cálcio, gás carbônico e água.

Calcule o número de mols de ácido clorídrico que pode ser neutralizado por uma pastilha antiácido comum.

Questão 4.

De acordo com a lógica do texto abaixo, juntamente com os seus conhecimentos sobre os materiais do cotidiano, extraia as informação necessárias para obter 1 kg de prego comum no Brasil e apresente os cálculos estequiométricos.

“O ferro fundido e o aço são materiais constituídos essencialmente por ferro e carbono. Entretanto, a diferença entre os dois está no teor de carbono, aonde os tipos de aço variam de 0,008 até 2,11% de carbono e os tipos de ferro fundido de 2,11% até 6,67%. O ferro pode ser obtido pelo aquecimento de óxido de ferro III com monóxido de carbono e, consequentemente, também ocorre à liberação de dióxido de carbono. Os minérios de ferro são materiais não metálicos e inorgânicos na forma de rochas, a partir das quais pode ser obtido ferro de maneira economicamente viável, utilizando altos fornos de até cerca de 2000oC, pelas siderúrgicas. Os tipos de minérios de ferro mais comuns são a magnetite (Fe3O4), a hematite (Fe2O3) e a siderite (FeCO3). No Brasil, o minério de ferro predominante é a hematite.“

P1/QUIM I – 2S/2013. Questão 1.

Misturou-se 40 mL de ácido nítrico 2 M com 60 mL de ácido clorídrico 1,32 M. Em seguida, adicionou-se 50 mL de hidróxido de amônio 2,5 M. Calcule as concentrações (em mol.L-1) de todas as espécies iônicas após a mistura? (OBS: Escreva todas as considerações necessárias).

Questão 2.

Obteve-se o alumínio na forma de hidróxido de alumínio, Al(OH)3, a partir de uma amostra desconhecida. Al(OH)3 pode ser convertido totalmente em Al2O3 por aquecimento. No tratamento de 0,764g de amostra desconhecida, obteve-se 0,127g de Al2O3. Qual é a porcentagem em massa do alumínio na amostra desconhecida?

Questão 3.

Num frasco de reação de 15 litros, são adicionados inicialmente 38,60 bar de octano a 25oC.

a) Explique se 50,0 g de oxigênio é o suficiente para queimar todo esse octano dentro do vaso de reação?

b) Qual seria a pressão final no vaso de reação após a queima do octano com 50,0 g de oxigênio, na temperatura de 100oC?

(Dado: 0,0820 L.atm.mol-1K-1, ou 62,364 L.Torr.mol-1.K-1, ou 0,0831 L.bar.mol-1.K-1, 8314 L.Pa.mol-1.K-1)

Questão 4.

O estimulante do café e do chá é a cafeína, uma substância de massa molar 194 g.mol-1 e formada por átomos de carbono, hidrogênio, nitrogênio e oxigênio. Na queima de 0,3760 g de cafeína formam-se 0,6820 g de dióxido de carbono, 0,1740 g de água e 0,1100 g de nitrogênio. Determine a fórmula empírica e molecular da cafeína.

Questão 5.

Em um balão volumétrico de 50 mL foi diluído 1 mL de ácido clorídrico concentrado com água destilada. Em seguida, misturou-se estequiometricamente 0,1872 g de hidróxido de alumínio com 30 mL da solução de ácido clorídrico diluído. Qual é a molaridade do ácido clorídrico concentrado?

P1/QUIM I – 1S/2013.

1.1) Qual é o volume de ácido sulfúrico 0,142 mol/L necessário para a completa neutralização de uma mistura de 124 mL de hidróxido de sódio 0,106 mol/L com 145 mL de hidróxido de bário 0,0654 mol/L?

1.2) Para determinar a porcentagem de cobre numa liga contendo cobre, dissolveu-se 0,251 g de amostra da liga em ácido e, em seguida, adicionou-se um excesso de iodeto de potássio e dessa forma os íons de cobre II e o iodeto reagem de acordo com a equação:

2Cu+2(aq) + 5I-(aq) → 2CuI(s) + I3-(aq)

O I3- liberado nesta reação é titulado com tiossulfato de sódio, Na2S2O3, de acordo com a reação: I3-(aq) + 2S2O32-(aq) → S4O62-(aq) + 3I-(aq)

Se 26,32 mL de Na2S2O3 0,101 M é necessário para titulação do ponto de equivalência, qual é a porcentagem em massa de cobre na amostra?

1.3) Um vaso de reação contém 525 kg de pirita de ferro (FeS2) e 13 kmol de oxigênio. A primeira reação que ocorre é a formação de dióxido de enxofre:

FeS2 (s) + O2 (g)  Fe2O3 (s) + SO2 (g)

Se ainda houver oxigênio presente, a reação prossegue com a formação de trióxido de enxofre: SO2 (g) + O2 (g)  SO3 (g)

Quantos quilogramas de cada substância estão contidos dentro do vaso de reação no final de toda a reação?

1.4) A nicotina tem massa molar igual a 162 g.mol-1. A queima de uma amostra de nicotina produziu 1,072 g de dióxido de carbono, 0,307 g de água e 0,068 g de nitrogênio.

a) Quais são as fórmulas empírica e molecular da nicotina?

b) Escreva a equação balanceada da combustão e calcule qual é a massa de CO2 e água produzida pela combustão de

0,5 g de nicotina com excesso de oxigênio.

1.5) Uma solução de ácido fosfórico foi preparada diluindo-se 6,25 ml do ácido concentrado num balão volumétrico de 1,000 L com água destilada. Outra solução foi preparada adicionando-se 5,815 g de hidróxido de magnésio em um balão volumétrico de 500 ml e completando-se a marca com água destilada. Então, foram pipetados 25,00 ml da solução de hidróxido de magnésio para um erlenmayer e titulado com o ácido diluído. O ponto estequiométrico foi atingido após a adição de 33,25 ml do ácido.

a) Calcule a molaridade do hidróxido de magnésio. b) Calcule a molaridade do ácido fosfórico diluído. c) Calcule a molaridade do ácido fosfórico concentrado.

PRIMEIRA AVALIAÇÃO DE QUÍMICA – 2S/2012.

1) O hidróxido de cálcio, também conhecido como cal apagada, forma-se a partir da mistura do óxido de cálcio com água. O óxido de cálcio é comercialmente conhecido como cal viva. Determine o volume de água necessário para reagir estequiometricamente com 5 Kg de cal viva. Considere a densidade da água igual a 0,987 g.cm-3_.

2) A solução A homogênea foi preparada pela mistura de 250 ml de sulfato de prata 2,50 molar com 250 mL de nitrato de prata 3,75 molar em um béquer. Em seguida, foram transferidos 25 ml da solução A para um erlenmayer e adicionado 300 ml de cromato de potássio 2,00 molar. Esta nova mistura foi rotulada como solução B e observou-se que houve a formação de um precipitado de cromato de prata dentro desta solução.

Determine:

a) A concentração molar dos cátions de prata na solução A. b) O número de mols dos cátions de prata em 25 ml da solução A. c) A massa do precipitado formado na solução B.

d) A concentração molar do sulfato de potássio aquoso na solução B. e) Tem algum reagente em excesso na solução B? Explique.

3) 350 mL de hidróxido de potássio 2,50 molar foram misturados com 250 mL de ácido sulfúrico 3,75 molar. Em seguida, foi adicionado hidróxido de magnésio na mistura.

a) Explique o que aconteceu na mistura inicial antes da adição de hidróxido de magnésio.

b) Calcule a massa de hidróxido de magnésio necessária para completar a neutralização da mistura.

4) Preparou-se uma solução adicionando-se 0,185 g de hidróxido de cálcio em um balão volumétrico de 100 ml e completando-se a marca com água destilada. Então, foram transferidos 20,00 ml dessa solução de hidróxido de cálcio para um erlenmayer e titulado com uma solução de ácido fosfórico. O ponto estequiométrico foi atingido após a adição de 27,25 ml do ácido.

a) Determine a molaridade da solução de hidróxido de cálcio. b) Determine a molaridade da solução de ácido fosfórico.

5) Um composto obtido como subproduto em uma síntese industrial de polímeros contém carbono, hidrogênio e iodo. A análise por combustão de 1,70 g do composto produziu 1,32 g de gás carbônico e 0,631 g de água. A percentagem em massa de iodo no composto foi determinada pela conversão do iodo contido em 0,850 g da amostra em 1,15 g de iodeto de chumbo (II).

a) Determine a fórmula empírica do composto. b) Explique se o composto contém ou não oxigênio.

QUIM I – PROVA 1A – 1 SEM/08 Massa atômica: C (12), O (16), H (1), Na (23), Cl (35,5), D (2)

MM

T

R

v

3

.

.



OBS: Durante os cálculos utilize, se for possível, 4 a 5 casas decimais e faça o arredondamento para duas ou três casas decimais somente no resultado final!

1) Para neutralizar completamente 0,263 g de carbonato de sódio (Na2CO3), que é uma base, foram utilizados 28,35 mL de uma solução diluída de ácido clorídrico (HCl). Os produtos da reação são cloreto de sódio (NACl), água e gás carbônico (CO2).

Escreva a reação balanceada e calcule a molaridade do ácido clorídrico (HCl) utilizada.

2)

Uma amostra sólida desconhecida pode ser ácido cítrico, H

C

H

O

, ou ácido tartárico, H

C

H

O

.

Para determinar qual é o ácido, titula-se a amostra desconhecida com NaOH.

Para 0,956 g de amostra desconhecida foram necessários 29,1 mL de NaOH 0,513 M para alcançar o

ponto de equivalência na titulação de neutralização. Dê a equação balanceada para a reação de

neutralização de cada ácido com NaOH e identifique qual é a amostra desconhecida. (escreva todas

as etapas necessárias para identificar o ácido).

3) Qual é o volume de gás carbônico, a 745 mmHg e a 25oC, produzido pela reação completa de 1,249 g de amostra, que é uma mistura de NaHCO3 e Na2CO3, com 12 mL de HCl 1,50 mol/L? As reações envolvidas são:

NAHCO3 (aq) + HCl (aq)  NaCl (aq) + H2O (l) + CO2 (g) Na2CO3 (aq) + 2HCl  2NaCl (aq) + H2O (l) + CO2 (g)

4) O carbonato hidrogênio de sódio, NaHCO3, decompõe-se quantitativamente por aquecimento, segundo a reação 2NaHCO3 (g)  Na2CO3 (s) + CO2 (g) + H2O (g). A decomposição térmica de uma amostra impura de NaHCO3 com massa de 0,682 g produz um 0,477 g de resíduo (que consiste de Na2CO3 mais impurezas sólidas). Qual é a porcentagem em massa de NaHCO3 na amostra antes da decomposição?

5) Enche-se um balão com deutério gasoso puro (D2), que é um isótopo do hidrogênio. Esse balão é feito de borracha permeável ao hidrogênio em todas as suas formas isotópicas. Em seguida, coloca-se o balão dentro de uma caixa que contém H2 puro. Analise se o balão vai ou não expandir-se ou contrair-se e o explique o por quê da sua conclusão, nas seguintes situações:

a) No início processo, isto é, assim que o balão cheio de D2 é colocado na caixa cheia de H2; b) No meio do processo, isto é, após um curto intervalo de tempo;

c) No final do processo, isto é, após um longo tempo.

6) Qual é a pressão do gás cloro, Cl2, num frasco de 4,0L a 27 o

C pela equação de van der Waals e pela equação dos gases ideais? Compare os resultados e explique as diferenças. (Considere para o cloro a = 6,49 atm.L2/mol2 e b = 0,0562 L/mol)

QUIM I – PROVA 1B – 1 SEM/08 Massa atômica: Ca (40,1), C (12), O (16), H (1), Na (23), Fe (55,8), S (32,1), Br (79,9), Al (27), Cl (35,5) CNTP: 1 atm, 273 K, 22,4 L/mol.

MM

T

R

v

3

.

.



1) Quantos gramas de carbeto de cálcio (CaC2) e de água são necessários para preparar 100 g de Acetileno (C2H2), segundo a reação CaC2 (s) + 2H2O (l) Ca(OH)2 (S) + C2H2(g) ?

2) Para neutralizar completamente 25 mL de solução de HCl foram necessários 37,2 mL de NaOH 0,142 mol/L. Qual é a concentração molar do ácido (HCl)?

3) O Ferro (Fe) pode reagir com Bromo líquido (Br2) formando apenas um tipo de produto. O gráfico abaixo mostra a quantidade de produto formado em função da quantidade de Ferro de um experimento onde foram feitas várias reações entre o Ferro e o Bromo, variando-se somente a quantidade de Ferro.

a) Qual é a massa de Br2 necessária para reagir com 2 g de Fe?

b) Qual é a razão molar de Br2 e Fe na reação? E a razão molar de Br e Fe? c) Qual é a fórmula empírica do produto?

d) Escreva a equação química balanceada dessa reação.

e) Analise o gráfico e identifique o reagente limitante quando a quantidade de Ferro é inferior e superior a 2 g?

4) Uma liga de Alumínio e Cobre pode reagir com ácido Clorídrico aquoso (HCl (aq)) de acordo com equação química Al + 3H+ Al+3 + 3/2H2 , onde o Cobre permaneceu inalterado. A reação de 0,350 g de liga produz um volume de 415 cm3

de H2 medidos na condição normal de temperatura e pressão. Qual a porcentagem em massa de Alumínio nessa liga?

5) O carbonato hidrogênio de sódio, NaHCO3, decompõe-se quantitativamente por aquecimento, segundo a reação 2NaHCO3(g)  Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O (g). A decomposição térmica de uma amostra impura de NaHCO3 com massa de 0,682 g produz um 0,467 g de resíduo (que consiste de Na2CO3 mais impurezas sólidas). Qual é a porcentagem em

massa de NaHCO3 na amostra antes da decomposição?

6) O Eugenol tem massa molar de 164,2 g/mol e possui na sua composição 73,1 % de C, 7,4 % de H e o restante de oxigênio e. Qual a fórmula empírica e molecular desse composto?

7) Se a temperatura absoluta de um gás quadruplica, qual será o aumento da velocidade média das moléculas gasosas? 8) Um frasco de 1 L contém 10 g de O2 e CO2 a 25oC:

a) qual dos gases tem maior pressão parcial? b) qual das moléculas tem maior velocidade média?

c) O que você pode dizer sobre a energia cinética dessas moléculas?

0 1 2 3 4 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Q u a n ti d a d e d e p ro d u to (g ) Quantidade de Ferro (g)

QUIM I 1S/2008 - Entregar 03/07, as 13 horas

1) Responda as questões a partir dos dados da Tabela abaixo:

Substância Densidade a 25oC (g/cm3) Etileno glicol 1,1088 Água 0,9997 Etanol 0,7893 Ácido acético 1,0492 Glicerol 1,2613

a) O que você faria para identificar um líquido desconhecido, que é um dos líquidos listados na Tabela? Descreva o procedimento experimental, bem como os materiais que seriam utilizados.

b) Se você fosse capaz de medir o volume com somente dois números significativos (por exemplo, 3,5 mL e não 3,50 mL), você poderia identificar a amostra desconhecida? Explique.

2) A maioria das balanças analíticas pode medir com precisão máxima de 0,0001 g. Assuma que você pesou 2,0000 g de uma amostra de carbono. Quantos átomos formam esta amostra? Assumindo a precisão indicada na medida, qual é o maior número de átomos que pode haver na amostra?

3) Dois estudantes titularam diferentes amostras de uma mesma solução de HCl usando NaOH 0,100 M e fenolftaleina como indicador. O primeiro estudante pipetou 20,0 mL de HCl dentro de um frasco, adicionou 20 mL de água destilada e algumas gotas de fenolftaleina, e titulou até a cor rosa permanecer. O segundo estudante pipetou 20,0 mL de HCl para dentro de um frasco, adicionou 60 mL de água destilada e algumas gotas de fenolftaleína, e titulou até a cor rosa permanecer. Cada estudante calculou a molaridade da solução de HCl. O resultado do segundo estudante em comparação com o do primeiro foi:

a) 4 vezes menor b) 4 vezes maior c) 2 vezes maior d) o mesmo.

Justifique a sua resposta.

4) Adicionou-se 4 mL de HCl 1 M em 3 tubos de ensaio e mergulhou-se em cada tudo um pedaço de metal de cobre, de alumínio e de zinco. O que foi observado e por quê? Escreva as reações balanceadas desses metais com HCl.