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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 1 (Química) da 2ª fase do IME 2024

Química · Química: Neutralização e reações ácido-base

Texto-base das questões 01 a 10 · Química

FOLHA DE DADOS

Considere:

  • Constante universal dos gases ideais:
    R = 8{,}0\ \text{J.}(\text{mol.K})^{-1} = 0{,}082\ \text{atm.L.}(\text{mol.K})^{-1} = 2\ \text{cal.}(\text{mol.K})^{-1}

  • Massa específica da água = 1{,}0\ \text{g.cm}^{-3}

  • Calor latente de vaporização da água = 540\ \text{cal.g}^{-1}

  • Massa molar da sacarose = 342\ \text{g.mol}^{-1}

  • Entalpias padrão de formação:
    \Delta H_f^o(\ce{CO2(g)}) = -394\ \text{kJ.mol}^{-1} \qquad \Delta H_f^o(\ce{CO(g)}) = -111\ \text{kJ.mol}^{-1}
    \Delta H_f^o(\ce{H2O(g)}) = -242\ \text{kJ.mol}^{-1} \qquad \Delta H_f^o(\ce{C6H6(g)}) = +83\ \text{kJ.mol}^{-1}

  • \log(5) \simeq 0{,}7

  • \log(58) \simeq 1{,}8

Tabela Periódica dos Elementos Químicos:

Tabela Periódica dos Elementos Químicos com os elementos de número atômico 1 a 118 distribuídos em 7 períodos e 18 colunas, além das séries dos lantanídeos (57 a 71) e actinídeos (89 a 103) destacadas abaixo. Cada célula informa o número atômico (Z), a massa atômica, o símbolo químico e o nome do elemento.

Fonte: adaptada dos sites https://acervodigital.ufpr.br/handle/1884/40332 e https://www.tabelaperiodica.org/

Considere a reação abaixo:

\text{aA} + \text{bB} + \text{cC} \longrightarrow 3\ce{CsKS} + 6\ce{H2O}

Identifique os reagentes A, B e C e os respectivos coeficientes estequiométricos a, b e c que são empregados na reação de obtenção de 3 mols do sal duplo CsKS.

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Resolução comentada

a) O sal \ce{CsKS} tem os cátions \ce{Cs+} e \ce{K+} e o ânion sulfeto \ce{S^{2-}}, e a carga total é nula. Por isso ele é um sal duplo, formado por duas bases fortes com cátions diferentes e um ácido diprótico.

O ânion \ce{S^{2-}} vem do ácido sulfídrico, \ce{H2S}. Os cátions vêm dos hidróxidos \ce{CsOH} e \ce{KOH}. Trata-se de uma neutralização total, em que cada \ce{H+} do ácido reage com um \ce{OH-} e forma água.

Para 1 mol de sal:

\ce{CsOH + KOH + H2S -> CsKS + 2H2O}

Para 3 mols de sal, multiplicamos tudo por 3:

3\ce{CsOH} + 3\ce{KOH} + 3\ce{H2S} \longrightarrow 3\ce{CsKS} + 6\ce{H2O}

Conferindo os átomos:

  1. H: 3 + 3 + 6 = 12 nos reagentes e 6 \cdot 2 = 12 nos produtos.
  2. O: 3 + 3 = 6 nos reagentes e 6 nos produtos.
  3. Cs, K e S: 3 de cada nos dois lados.

A reação fica balanceada e os 6 mols de água do enunciado aparecem naturalmente.

A = \ce{CsOH}, B = \ce{KOH}, C = \ce{H2S} (a ordem de A e B é intercambiável), com a = b = c = 3.

Assuntos: Neutralização e reações ácido-base, Sais e óxidos, Leis ponderais e balanceamento.

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Fonte: IME 2ª fase 2024 · Química. Prova oficial ↗