Disciplina · Ciências da Natureza
Questões de Química, da área de Ciências da Natureza, com gabarito em cada página.
Constantes
Constante de Avogadro (NA) = 6,02 × 1023 mol−1
Constante de Faraday (F) = 9,65 × 104 C·mol−1 = 9,65 × 104 A·s·mol−1 = 9,65 × 104 J·V−1·mol−1.
Constante de Planck (h) = 6,63 × 10−34 J·s
Velocidade da luz no vácuo = 3,0 × 108 m·s−1
Número de Euler (e) = 2,72
Definições
Pressão: 1 atm = 760 Torr = 1,01325 × 105 N·m−2 = 1,01325 bar
Energia: 1 J = 1 N·m = 1 kg m2·s−2 = 6,24 × 1018 eV
Condições normais de temperatura e pressão (CNTP): 0 °C e 1 atm
Condições ambiente: 25 °C e 1 atm
Condições padrão: 1 bar; concentração das soluções = 1 mol·L−1 (rigorosamente: atividade unitária das espécies); sólido com estrutura cristalina mais estável nas condições de pressão e temperatura em questão.
(s) = sólido. (ℓ) = líquido. (g) = gasoso. (aq) = aquoso. (conc) = concentrado. (ua) = unidades arbitrárias. u.m.a. = unidade de massa atômica. [X] = concentração da espécie X em mol·L−1
ln X = 2,3 log X
Constantes
Constante de Avogadro (NA) = 6,02 × 1023 mol−1
Constante de Faraday (F) = 9,65 × 104 C·mol−1 = 9,65 × 104 A·s·mol−1 = 9,65 × 104 J·V−1·mol−1.
Constante de Planck (h) = 6,63 × 10−34 J·s
Velocidade da luz no vácuo = 3,0 × 108 m·s−1
Número de Euler (e) = 2,72
Definições
Pressão: 1 atm = 760 Torr = 1,01325 × 105 N·m−2 = 1,01325 bar
Energia: 1 J = 1 N·m = 1 kg m2·s−2 = 6,24 × 1018 eV
Condições normais de temperatura e pressão (CNTP): 0 °C e 1 atm
Condições ambiente: 25 °C e 1 atm
Condições padrão: 1 bar; concentração das soluções = 1 mol·L−1 (rigorosamente: atividade unitária das espécies); sólido com estrutura cristalina mais estável nas condições de pressão e temperatura em questão.
(s) = sólido. (ℓ) = líquido. (g) = gasoso. (aq) = aquoso. (conc) = concentrado. (ua) = unidades arbitrárias. u.m.a. = unidade de massa atômica. [X] = concentração da espécie X em mol·L−1
ln X = 2,3 log X
A hidroxiapatita [Ca₅(PO₄)₃(OH)] é uma substância que compõe o esmalte dos dentes. Na boca, ocorrem os processos de desmineralização e remineralização da hidroxiapatita simultaneamente. A equação química a seguir apresenta esses processos, sendo a desmineralização representada pela reação direta e a remineralização pela reação inversa.
Ca₅(PO₄)₃OH(s) ⇌ 5Ca²⁺(aq) + 3PO₄³⁻(aq) + OH⁻(aq)
O esmalte dos dentes será preservado quando houver
Todo equilíbrio químico que envolve a participação de íons é denominado equilíbrio iônico. A ionização de um composto covalente em água, com a formação de um ácido, ou a dissociação de uma base em meio aquoso são exemplos de processos reversíveis que dão origem a equilíbrios iônicos. Com base na equação genérica, descrita a seguir, verifica-se que
O diborano (B2H6) é um hidreto de boro altamente reativo e que, nos anos de 1947, 1948 e 1952, foi estudado como um combustível aeroespacial pelo programa espacial americano, pois este composto apresentava um conjunto de propriedades, tais como facilidade de manuseio, formas de armazenamento, disponibilidade, facilidade de ignição, ponto de ebulição e calor de combustão. A equação da reação de combustão do diborano é mostrada a seguir:
A partir da lei de Hess, é possível determinar a energia envolvida na combustão de 1 mol de diborano conforme as equações das reações representadas no quadro abaixo:
A respeito das reações e dos valores para a variação de entalpia no processo de combustão, apresentadas no quadro acima, o ∆H de combustão é:
As reações de eliminação são aquelas em que, partindo-se de um único composto orgânico, obtêm-se dois outros. A representação abaixo é um exemplo de reação de eliminação e, neste caso, eliminação em haletos orgânicos que reagem com hidróxido de potássio (KOH), na presença de etanol (como solvente) e produzem alcenos:
Com base na reação descrita acima, verifica-se que
O monóxido de carbono (CO) é um gás emitido por ações humanas ou naturais. É um gás incolor, sem cheiro e sem sabor. É caracterizado como um asfixiante químico, pois impede a utilização biológica do oxigênio e, por esse motivo, é tóxico. Por conta de suas características físico-químicas, é um gás de difícil detecção pelos sentidos humanos, o que o torna ainda mais perigoso. É um dos produtos formados pela combustão incompleta de compostos que possuem carbono em sua composição. Quando ocorre a queima desses compostos (geralmente combustíveis como gasolina, querosene e diesel), com quantidade insuficiente de gás oxigênio, a reação não se processa como é esperado, por uma queima total, que libera dióxido de carbono (CO2). Outros produtos como o monóxido de carbono e o carbono sólido (fuligem) são formados nessas condições. A intoxicação por monóxido de carbono dá-se por meio das vias respiratórias, pelas quais o gás vai para os pulmões e entra na corrente sanguínea. Após a difusão do monóxido de carbono pelas veias, ele se liga à hemoglobina (que é a proteína contida no sangue, responsável pelo transporte de oxigênio para os tecidos do corpo) e entra em competição com o próprio gás oxigênio (O2). Devido ao fato de o monóxido de carbono possuir uma afinidade cerca de 250 vezes maior com a hemoglobina do que o gás oxigênio, ele forma a carboxi-hemoglobina, impedindo a formação da oxi-hemoglobina (oxigênio ligado à hemoglobina). Com isso, o fornecimento de oxigênio para o corpo fica prejudicado, causando asfixia.
Disponível em: www.manualdaquimica.com/quimica-inorganica/monoxido-de-carbono.htm. Acesso em: 20 fev. 2024.
Considerando o monóxido de carbono como um gás ideal, infere-se que a massa desse gás, que ocupa um volume de 600 mL, a uma pressão de 1 atm e a uma temperatura de 37 ºC, é de:
Dados: R = 0,082 atmºL/molºK
A adição do bromo molecular, Br2(l), a uma molécula de um alceno é ativada na presença de luz e produz um di-brometo vicinal, isto é, uma molécula com dois átomos de bromo, localizados em átomos de carbono vizinhos. Dessa forma, considere a reação de adição do bromo molecular, Br2(l), ao eteno, C2H4(g), produzindo o 1,2-dibromoetano, C2H4Br2(l), conforme mostra a seguinte reação.
O quadro a seguir apresenta as energias de ligação para a reação previamente representada.
A partir da reação, representada previamente, e dos valores de energia das ligações, apresentadas no quadro, o ΔH da reação é:
Reações de substituição nucleofílica ocorrem quando um nucleófilo promove a substituição de um átomo ou grupo no substrato de partida. Tais reações podem ser representadas por dois mecanismos distintos: substituição nucleofílica unimolecular ou de primeira ordem (SN1), conforme esquema apresentado a seguir e substituição nucleofílica bimolecular ou de segunda ordem (SN2).
A partir dos conceitos de reações de substituição nucleofílica e de cinética da reação, verifica-se o seguinte:
