Soluções Química - Semana 26

Iniciante

Composto $A$:

$K_xN_yO_z$ $\Rightarrow$ $x : y : z = \frac{38,67}{39,1} = \frac{13,85}{14} = \frac{47,48}{16} = 0,989 : 0,989 : 2,698 = 1 : 1 : 3$

$\Rightarrow$ $A$ = $KNO_3$

Composto $B$:

$K_pN_qO_r$ $\Rightarrow$ $p : q : r = \frac{45,85}{39,1} = \frac{16,47}{14} = \frac{37,66}{16} = 1,173 : 1,176 : 2,354 = 1 : 1 : 2$

$\Rightarrow$ $B$ = $KNO_2$

Equação: $2$$KNO_3 \rightarrow 2$$KNO_2 + O_2$

Intermediário

O hidrocarboneto tem fórmula $C_xH_y$.

$n(C_xH_y) = \frac{0,010 dm^3}{22,4 dm^3 \cdot mol^{-1}} = \frac{0,010}{22,4}$$mol$

Balanço de oxigênio:

- Antes da reação: $70$$cm^3$, $\frac{0,070}{22,4}$$mol$

- Depois da reação: $45$$cm^3$ , $\frac{0,045}{22,4}$$mol$

Consumido na reação: $\frac{0,025}{22,4}$ mol de $O_2$

De acordo com a equação $C_xH_y + (x + \frac{y}{4}) O_2 \rightarrow x CO_2 + \frac{y}{2} H_2O$

Portanto, $\frac{0,020}{22,4}$$mol$ de $O_2$ reagiram com carbono e $\frac{0,020}{22,4}$$mol$ de $CO_2$ foram formados $(C + O_2 \rightarrow CO_2).$

$\frac{0,005}{22,4}mol$ de $O_2$ combinaram-se a hidrogênio e $\frac{0,010}{22,4}mol$ de $H_2O$ foram obtidos $(2H_2 + O_2 \rightarrow 2 H_2O).$

$3$$n(C) = n(CO_2) = \frac{0,020}{22,4}mol$

$n(H_2) =$$2$$n(H_2O) = \frac{0,020}{22,4}mol$

$x : y = n(C) : n(H_2) = 0,020 : 0,020 = 1 : 1$

Das possíveis soluções $C_2H_2$, $C_3H_3$, $C_4H_4$, $C_5H_5$..... apenas $C_2H_2$ satisfaz as condições dadas pelo problema. Assim, o hidrocarboneto desconhecido é o acetileno.

Avançado

A reação de partida é $CaC_2 + 2H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 + C_2H_2$

Partindo do acetileno, podemos obter:

a) Etanol, a partir da reação de hidromercuração $(HgSO_4 + H_2SO_{4 (diluido)})$, formando inicialmente álcool vinílico, que tautomeriza para acetaldeído. O acetaldeído é posteriormente reduzido a álcool a partir da ação de algum agente redutor, como $NaBH_4$.

b) Ácido acético, através do mesmo procedimento realizado em $(a)$, excetuando-se a redução. O acetaldeído produzido a partir da hidromercuração deve sofrer oxidação para formar $CH_3COOH$. Reagentes como $K_2Cr_2O_7$, $KMnO_4$ e $CrO_3/H_2SO_4$ são os mais comumente utilizados.

c) Etileno, a partir da hidrogenação catalítica com $H_2/Pd, BaSO_4$. O $BaSO_4$ atua como veneno de catalisador e impede que o produto da reação venha a ser um alcano. Uma vez obtido o etileno, a polimerização por adição (favorecida por altas pressões, temperaturas e catalisador) é realizada de forma produzir polietileno.

d) Cloreto de vinila, a partir da reação de adição de $HCl$.

e) Benzeno, através da trimerização de $C_2H_2$ a altas pressões e temperaturas.