Soluções Química - Semana 4

Iniciante (Solução por Arthur Klemenchuk Sueiro):

a) Note que gelo e água líquida são ambos compostos por água, de modo que a mistura tem quatro componentes, ou seja, substâncias químicas: água, álcool etílico (etanol), gasolina (vamos assumir que ela é composta por somente octano, porém, na realidade, vários hidrocarbonetos, com destaque ao iso-octano [2, 2, 4 - trimetilpentano], a constituem) e areia (dióxido de silício, também conhecido como sílica).

b) A mistura tem 4 fases, as quais são: o gelo, a areia (ambas sólidas), a mistura de água e álcool etílico, e a mistura de gasolina e álcool etílico (ambas líquidas e se devem ao fato de o etanol se anfifílico).

c) A separação da mistura se dará, inicialmente, pela filtração dela, o que produzirá uma mistura sólida de gelo e areia, a qual poderá ser separada do seguinte modo: primeiramente utilizando a decantação, já que a fase com gasolina e álcool etílico é menos densa que a de água e etanol, retirando a primeira solução com a ajuda de um funil e, por fim, realizando o processo de destilação fracionado com cada uma dessas.

Intermediário (Solução por Arthur Klemenchuk Sueiro):

Ocorrerá a seguinte reação de decomposição:

$$N_{2}O_{5(s)} \rightarrow 2NO_{2(g)} + \frac{1}{2}O_{2(g)}$$

Como o pentóxido de dinitrogênio é o único reagente e a reação é de ordem 1, temos que sua lei de velocidade será:

$$v = k[N_{2}O_{5}]$$

A massa molar do pentóxido de dinitrogênio é:

$$M = 2 \cdot 14 + 5 \cdot 16 = 108 g/mol$$

De modo que haverá:

$$n = \frac{3.45}{108} = 3,194 \cdot 10^{-2} \ mol \ de \ N_{2}O_{5}$$

Resultando em:

$$[N_{2}O_{5}] = \frac{3,194 \cdot 10^-2}{0.750} = 4,258 \cdot 10^{-2} mol/L$$

Logo a velocidade inicial pedida será:

$$V = 5,2 \cdot 10^{-3} \cdot 4,258 \cdot 10^{-2} = 2,21 \cdot 10^{-4} mol/L\cdot s$$

Avançado (Solução por Arthur Klemenchuk Sueiro):

a) Esse produto tem os seguintes grupos funcionais: cetona, enol, amina e ácido carboxílico

b) Os átomos de carbono 1, 2, 3, 4, 5 e 8 possuem hibridização $sp^2$ contém 3 nuvens eletrônicas ao seu redor, já os 6 e 7 possuem hibridização $sp^3$ por terem 4 nuvens eletrônicas ao seu redor

c) Essa substância possuí 23 ligações sigma, porque cada ligação simples é desse tipo e cada dupla contém uma ligação sigma, e 4 ligações pi, já que cada ligação dupla contém uma delas.