Soluções Química - Semana 26

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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: 2KNO_3 \rightarrow 2KNO_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: 70cm^3, \frac{0,070}{22,4}mol

- Depois da reação: 45cm^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).

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

n(H_2) =2n(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.

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