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Lista 2 - Corrosão, Exercícios de Química

Lista de Exercícios - Corrosão

Tipologia: Exercícios

2014

Compartilhado em 08/05/2014

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william-marcondes-3 🇧🇷

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SQF-: Corrosão e Eletrodeposição março/2007
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Lista de Exercícios 2
1. As etapas terminais do metabolismo celular consistem na combustão da glicose e de outros
metabólitos, com liberação de energia e produção de CO
2
e H
2
O. O gás carbônico difunde-se para
os líquidos intersticiais e então para o sangue. Considere que ocorrem os seguintes equilíbrios:
CO
2
+ H
2
O H
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CO
3
H
2
CO
3
H
+
+ HCO
3-
O pH do sangue modifica a ventilação alveolar através do centro respiratório, uma estrutura do
sistema nervoso serve de sensor da acidez sanguínea. Quando um paciente apresenta taquipnéia
maior liberação de gás carbônico; chamamos de bradipnéia a situação que ocorre maior
retenção de CO
2.
Explique o que ocorre com o pH do sangue no caso de um paciente com
taquipnéia de maneira clara, em termos de equilíbrio.
2. Na alta atmosfera ou em laboratório, sob a ação de radiações eletromagnéticas, o ozônio é
formado através de reações endotérmicas:
3O
2
2O
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a. O aumento da temperatura favorece ou dificulta a formação do ozônio? justifique
b. O aumento da pressão favorece ou dificulta a formação do ozônio? justifique
3. Temos um sistema em que se estabelece o equilíbrio:
CrO
42-
+ 2H
+
Cr
2
O
72-
+ H
2
O
(amarelo) (laranja)
Borbulhando neste sistema uma corrente de gás amoníaco (NH
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), que coloração vai se acentuar?
Por quê?
4. Qual a constante de equilíbrio a 25 ºC para ½ H
2(g)
+ ½ I
2(s)
HI
(g)
, com G = 1,7 kJ / mol?
5. O gás propano, um dos constituintes do gás de cozinha, pode ser produzido a partir da reação
entre carvão (C) e H
2
:
C
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H
8(g)
+ 5O
2(g)
3CO
2(g)
+ 4H
2
O
(l)
H
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= 2220 kJ
C
(s)
+ O
2(g)
CO
2(g)
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= - 394 kJ
2H
2(g)
+ O
2(g)
H
2
O
(l)
H
0
= - 286 kJ
a. Aplique a lei de Hess para obter a reação que leva a formação do propano e calcule a entalpia
da reação;
b. A produção de propano, deste modo, requer gasto de energia? Explique.
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Lista de Exercícios 2

  1. As etapas terminais do metabolismo celular consistem na combustão da glicose e de outros metabólitos, com liberação de energia e produção de CO 2 e H 2 O. O gás carbônico difunde-se para os líquidos intersticiais e então para o sangue. Considere que ocorrem os seguintes equilíbrios: CO 2 + H 2 O ↔ H 2 CO 3 H 2 CO 3 ↔ H+^ + HCO 3 - O pH do sangue modifica a ventilação alveolar através do centro respiratório, uma estrutura do sistema nervoso serve de sensor da acidez sanguínea. Quando um paciente apresenta taquipnéia há maior liberação de gás carbônico; chamamos de bradipnéia a situação que ocorre maior retenção de CO2. Explique o que ocorre com o pH do sangue no caso de um paciente com taquipnéia de maneira clara, em termos de equilíbrio.
  2. Na alta atmosfera ou em laboratório, sob a ação de radiações eletromagnéticas, o ozônio é formado através de reações endotérmicas: 3O 2 ↔ 2O 3 a. O aumento da temperatura favorece ou dificulta a formação do ozônio? justifique b. O aumento da pressão favorece ou dificulta a formação do ozônio? justifique
  3. Temos um sistema em que se estabelece o equilíbrio: CrO 4 2-^ + 2H+^ ↔ Cr 2 O 7 2-^ + H 2 O (amarelo) (laranja) Borbulhando neste sistema uma corrente de gás amoníaco (NH 3 ), que coloração vai se acentuar? Por quê?
  4. Qual a constante de equilíbrio a 25 ºC para ½ H2(g) + ½ I2(s) ↔ HI(g), com ∆G = 1,7 kJ / mol?
  5. O gás propano, um dos constituintes do gás de cozinha, pode ser produzido a partir da reação entre carvão (C) e H 2 : C 3 H8(g) + 5O2(g) ↔ 3CO2(g) + 4H 2 O(l) ∆H^0 = 2220 kJ C(s) + O2(g) ↔ CO2(g) ∆H^0 = - 394 kJ 2H2(g) + O2(g) ↔ H 2 O(l) ∆H^0 = - 286 kJ a. Aplique a lei de Hess para obter a reação que leva a formação do propano e calcule a entalpia da reação; b. A produção de propano, deste modo, requer gasto de energia? Explique.
  1. Qual a diferença entre entalpia e entropia? Exemplifique.
  2. Uma tira de magnésio de 15 g é colocada em um béquer com HCl. Qual o trabalho realizado pelo sistema como resultado da reação?
  3. Quando se fornecem 229 J de energia na forma de calor a 3 mols de Ar(g) e pressão constante, há um aquecimento de 2,55 K. Calcule Cp e Cv deste gás.
  4. A entalpia padrão de formação do etilbenzeno é -12,5 kJ. Calcule sua entalpia padrão de combustão. Dados: ∆H^0 p (CO2(g) = -393,51 kJ / mol) e ∆H^0 p (H 2 O(l) = -285,83 kJ / mol); C 6 H 5 C 2 H5(l) + 21/2 O2(g) ↔ 8CO2(g) + 5H 2 O(l)
  5. Quando 3 mols de O 2 são aquecidos a P = 3,25 atm, sua temperatura aumenta de 260 para 285 K. Se a Cp do gás é 29,4 J / kmol, calcule q, ∆H e ∆U no processo não diabático.
  6. Com relação nos compostos I, II e III, responda: I CH 3 – CH 2 – CH 3

II CH 3 – CH 2 – C = O H

III CH 3 – CH 2 – C = O

OH

a. Qual possui maior ponto de ebulição? b. Qual o mais solúvel em água? Mostre a ligação.

  1. O íon Sc3+^ tem 18 elétrons e é isoelétrico do íon X3-. Qual a estrutura eletrônica do átomo de escândio? A que número atômico, família e período pertencem o elemento X?
  2. A equação química Ag(g) → Ag+(g) + ẹ, representa: a. ionização da prata; b. afinidade eletrônica da prata c. eletrólise da prata d. redução da prata e. vaporização da prata
  3. Coloque os elementos em ordem crescente de potenciais de ionização: cloro, sódio, hélio e argônio;
  1. Os custos relacionados à corrosão podem ser divididos em “diretos” e “indiretos”. Em casos como o do Boeing 737-200 da Aloha Airlines, que perdeu parte da fuselagem durante o vôo, quais custos poderiam ser considerados?
  2. Considerando a aula de introdução, como a corrosão pode ser associada às nossas vidas? Dê exemplos.
  3. O que você considera como importância da corrosão metálica? Quais as finalidades e aplicações?
  4. As afirmações abaixo são verdadeiras ou falsas? Se falsa, justifique. a. A carga nuclear efetiva é independente do número de elétrons presente em um átomo. b. Os elétrons em um orbital s são mais efetivos em blindar os elétrons de outros orbitais da carga nuclear porque um elétron em um orbital s pode penetrar o núcleo de um átomo.
  5. O que é carga nuclear efetiva? Como esse conceito se aplica os níveis de energia relativos dos orbitais em átomos de muitos elétrons?
  6. A energia de ionização geralmente cresce quando se vai da esquerda para a direita em um período da Tabela Periódica. A energia de ionização do oxigênio, entretanto, é menor que do nitrogênio e flúor. Explique.
  1. Na equação F(g) + é → F-^ (g) + 402 Kcal / mol, a medida de energia indicada representa: a) a eletronegatividade do flúor. b)a eletropositividade do flúor. c) o potencial de ionização do flúor. d) a eletroafinidade do flúor.

  2. Os gases nobres apresentam valores de eletroafinidade, respectivamente: a) nulo e elevado. b) elevado e nulo c) nulo e nulo d) elevado e elevado.

  3. Dados os metais: Lítio; Alumínio; Magnésio; Platina e Zinco. Numa mesma temperatura, o mais denso e o menos denso são: a) Platina e Lítio b) Platina e Zinco c) Magnésio e Platina d) Zinco e Lítio

  4. Considerando a posição dos elementos na Tabela Periódica, pode-se afirmar que, dentre os metais indicados abaixo, o de maior densidade é: a) Cobre b) Zinco c) Alumínio; d) Ouro

  1. Qual dos gráficos abaixo representa melhor a variação da energia de ionização dos átomos (Ei) em função do número atômico (Z)?

  2. Indique entre as reações abaixo, aquela cuja energia envolvida mede esclusivamente, a afinidade eletrônica: a) Br-(aq) →1/2 Br2(aq) + é b) ½ Br2(l) +é→Br-(g) c) Br(g) + é→Br-(g) d) ½ Br2(g) + é→Br-(g)

  3. O que é corrosão?

  4. Cite três exemplos de perdas econômicas causadas pela corrosão de forma direta.

  5. Cite três exemplos de perdas econômicas causadas pela corrosão de forma indireta.

  6. Cite três exemplos de processos corrosivos benéficos de grande importância industrial.

  7. Indique no equilíbrio s seguir, qual reação representa o processo de corrosão e qual o processo metalúrgico: Metal ↔ Composto + Energia

  8. Diferencie corrosão pela ação química de corrosão eletroquímica

  9. Bronze é uma liga de:

  1. A 1,0 atm e temperatura constante, um gás chamado cis-2-buteno se encontra em equilíbrio com o trans-2-buteno. cis-2buteno↔trans-2-buteno Sabendo-se que o grau de equilíbrio é 75%, calcule o valor de Kp para esse processo.

  2. 3,0 mols de PCl 5 são introduzidos num recipiente: PCl5(g) ↔ PCl3(g) + Cl2(g) Atingido o equilíbrio, verifica-se que 60% do PCl 5 inicial sofre dissociação e que a pressão total é 4,8 atm. Calcule o valor de Kp.

  3. Calcular o calor padrão de combustão do acetileno, C 2 H 2 , a 25oC. (Admitir que são formados CO 2 gasoso e H 2 O líquido.)

  4. Determinar o ∆H a 25oC para a reação: H 2 S(g) + 3/2O2(g)→SO2(g) + H 2 O (^) (l)

  5. Calcular o ∆H a 25oC para a reação: Na 2 O(s) + 2HCl(g) →2NaCl(s) + H 2 O(g)

  6. Dada a reação: H2(g) + ½ O2(g) → H 2 O(l) ∆H = - 68 kcal/mol, quantos litros de H2(g) medidos nas CNTP, são gastos na produção de água líquida, sabendo-se que houve liberação de 170Kcal?

  7. Calcule a energia envolvida na reação: 2HI(g) + Cl 2 (g) →I2(g) + 2HCl(g) Expresse o resultado em kcal / mol de HI(g). Indique se a reação é exotérmica ou endotérmica Dados:

Tipo de Ligação Energia de ligação (kcal / mol) H-Cl 103 H-I 71 Cl-Cl 58 I-I 36

  1. Quanto de alumínio deve reagir com Fe 2 O 3 a fim de se obter quantidade de calor necessária para fundir 1 mol de um metal cujo calor de fusão é 4 kcal / mol?

  2. Sabendo que o ∆H de formação do Al 2 O3(s) é igual a – 400 kcal / mol, qual deve ser o ∆H de formação do Fe 2 O 3?

  1. 600 g de alumínio impuro reagiram com HCl suficiente para o término da reação, resultando um gás, que, depois de recolhido, foi submetido a uma combustão, que liberou 2040 Kcal. O calor liberado na formação de um mol de água líquida é 68 kcal / mol. Qual a pureza do metal analisado?

  2. Qual é a energia envolvida na obtenção de 10g de cobre metálico através da reação entre uma solução de sal de cobre e zinco? O processo libera ou absorve energia? (Dados:Zn^0 + Cu 2+→Cu^0 + Zn2+^ ∆H= - 223kJ/mol; massa molar do Cobre = 63,5 g/mol)

Referência: Química Geral Russell, J.B. Editora McGraw - Hill