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PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS

Questão 4 (Química) do ITA 2013

Química · Química: Neutralização e reações ácido-base

Texto-base das questões 01 a 20 · Química

Constante de Avogadro = 6,02 \times 10^{23}\ mol^{-1}

Constante de Faraday (F) = 9,65 \times 10^4\ C \cdot mol^{-1} = 9,65 \times 10^4\ A \cdot s \cdot mol^{-1} = 9,65 \times 10^4\ J \cdot V^{-1} \cdot mol^{-1}

Volume molar de gás ideal = 22,4\ L\quad (CNTP)

Carga elementar = 1,602 \times 10^{-19}\ C

Constante dos gases (R) = 8,21 \times 10^{-2}\ atm \cdot L \cdot K^{-1} \cdot mol^{-1} = 8,31\ J \cdot K^{-1} \cdot mol^{-1} = 1,98\ cal \cdot K^{-1} \cdot mol^{-1} = 62,4\ mmHg \cdot L \cdot K^{-1} \cdot mol^{-1}

Constante gravitacional (g) = 9,81\ m \cdot s^{-2}

Constante de Rydberg (R_\infty hc) = 2,18 \times 10^{-18}\ J = 13,6\ eV

DEFINIÇÕES

Pressão de 1\ atm = 760\ mmHg = 101\,325\ N \cdot m^{-2} = 760\ Torr

1\ J = 1\ N \cdot m = 1\ kg \cdot m^2 \cdot s^{-2}; 1\ pm = 1 \times 10^{-12}\ m; 1\ eV = 1,602 \times 10^{-19}\ J

Condições normais de temperatura e pressão (CNTP): 0\ ^0\text{C} e 760\ mmHg

Condições ambientes: 25\ ^0\text{C} e 1\ atm

Condições-padrão: 25\ ^0\text{C} e 1\ atm; concentração das soluções = 1\ mol \cdot L^{-1} (rigorosamente: atividade unitária das espécies); sólido com estrutura cristalina mais estável nas condições de pressão e temperatura em questão.

(s) = sólido. (\ell) = líquido. (g) = gás. (aq) = aquoso. (CM) = circuito metálico. (conc) = concentrado.

(ua) = unidades arbitrárias. [A] = concentração da espécie química A em mol \cdot L^{-1}.

MASSAS MOLARES

Elemento Químico Número Atômico Massa Molar
(g \cdot mol^{-1})
Elemento Químico Número Atômico Massa Molar
(g \cdot mol^{-1})
H 1 1,01 Ca 20 40,08
Li 3 6,94 Cr 24 52,00
B 5 10,81 Fe 26 55,85
C 6 12,01 Cu 29 63,55
N 7 14,01 Zn 30 65,38
O 8 16,00 Ge 32 72,63
F 9 19,00 Br 35 79,90
Na 11 22,99 Ag 47 107,90
Mg 12 24,31 I 53 126,90
Al 13 26,98 Xe 54 131,30
P 15 30,97 Ba 56 137,30
S 16 32,07 Pt 78 195,10
Cl 17 35,45 Hg 80 200,60
K 19 39,10 Pb 82 207,20

Na temperatura ambiente, hidróxido de potássio sólido reage com o cloreto de amônio sólido, com a liberação de um gás. Assinale a alternativa CORRETA para o gás liberado nesta reação.

  1. A
    \ce{Cl2}
  2. B
    \ce{H2}
  3. C
    \ce{HCl}
  4. D
    \ce{NH3}
  5. E
    \ce{O2}
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Resolução comentada

Essa é uma reação entre uma base forte, o \ce{KOH}, e um sal de amônio, o \ce{NH4Cl}. A base forte tira um próton do íon amônio (\ce{NH4+}), ácido conjugado da amônia, que é uma base fraca.

  1. O \ce{OH-} do hidróxido recebe um \ce{H+} do \ce{NH4+}:
\ce{NH4+ + OH- -> NH3 + H2O}
  1. Os íons restantes, \ce{K+} e \ce{Cl-}, formam o sal cloreto de potássio.

  2. A equação global é:

\ce{KOH(s) + NH4Cl(s) -> KCl(s) + NH3(g) + H2O(l)}

A amônia (\ce{NH3}) é um gás à temperatura ambiente, pouco retido no sistema e de odor característico. É ela que se desprende, e esse é o método clássico de identificar sais de amônio com uma base forte.

Os outros gases não têm de onde sair. Não há agente redutor nem oxidante forte envolvido, então não se forma \ce{H2}, \ce{O2} ou \ce{Cl2}. O \ce{HCl} também não se forma, pois o meio é básico e o ácido seria neutralizado pelo \ce{KOH}.

Alternativa D.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • AFormar \ce{Cl2} exigiria oxidar o cloreto, e o \ce{KOH} não é oxidante; a reação é ácido-base.
  • B\ce{H2} exigiria redução do hidrogênio por um metal, o que não ocorre aqui.
  • CO \ce{HCl} seria neutralizado pela base forte, e o \ce{Cl-} permanece como \ce{KCl}.
  • ENão há oxidação da água ou do hidróxido a \ce{O2} nessas condições.

Assunto: Neutralização e reações ácido-base.

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Fonte: ITA 2013 · Química. Prova oficial ↗