Química - Semana 152

Escrito por: Henrique Fonseca.

INICIANTE

Em 1909, Ernest Rutherford liderou o célebre experimento da folha de ouro. Em suas próprias palavras, ao recordar a experiência,

"It was quite the most incredible event that has ever happened to me in my life. It was almost as incredible as if you fired a 15-inch shell at a piece of tissue paper and it came back and hit you."

("Foi bem o evento mais incrível que me aconteceu na minha vida. Foi quase tão incrível quanto se você atirasse uma ogiva de 15 polegadas em um lenço de papel e ela voltasse e acertasse você", em tradução livre).

À época de sua proposição, um dos problemas físicos não explicados pelo modelo atômico de Rutherford era
a) a estabilidade do átomo, porque o modelo predizia que o elétron espiralasse em direção ao núcleo
b) a natureza elétrica da matéria, porque se esperava que os elétrons ficassem em órbitas quantizadas
c) a conservação de massa, porque o movimento do elétron permitia reações que geravam energia
d) a dilatação relativística do tempo, porque os elétrons não têm tempo próprio bem definido

INTERMEDIÁRIO

O ácido quadrático, ou ácido esquárico, é uma molécula orgânica de geometria que lembra um quadrado:

No ácido quadrático, podem-se identificar as funções orgânicas
a) cetona e álcool
b) éter e fenol
c) cetona e enol
d) éster e fenol

AVANÇADO

(Primeiro Round da Olimpíada de Química do Reino Unido 2022) Esta questão é sobre a química do óxido nitroso.

Óxido nitroso, $\text{N}_{\text{2}}\text{O}$, é usado como um propelente em chantilly, como um aditivo de combustível para melhorar a combustão em motores de carro, e como um anestésico em medicina e odontologia. Quando inalado, o óxido nitroso pode resultar em euforia histérica, o que levou ao apelido "gás do riso". Agora se sabe que há sérios riscos à saúde associados a usar óxido nitroso recreacionalmente.

O óxido nitroso pode ser formado a partir do ácido nitroso, $\text{HN}\text{O}_{\text{2}}$, um ácido fraco, que é usado na produção de corantes.

(a) Desenhe o diagrama de Lewis para o $\text{HN}\text{O}_{\text{2}}$.

O ácido nitroso pode ser convertido em óxido nitroso por dois métodos diferentes. O primeiro método é mostrado abaixo. Primeiramente o ácido nitroso reage com o $\text{O}_{\text{2}}$ para formar a molécula A. A molécula A reage com amônia para formar um sal $[\textbf{B}^+][\textbf{C}^-]$, o qual subsequentemente se decompõe termicamente em óxido nitroso e água.

Análise elementar mostra que A contém $1,60 \%$ de hidrogênio e $22,23\%$ de nitrogênio por massa.

(b) Determine a fórmula de A.

(c) Desenhe os íons $\textbf{B}^+$ e $\textbf{C}^-$ claramente mostrando seus formatos.

O segundo método decompõe termicamente o ácido nitroso. Para cada duas moléculas de ácido nitroso, uma molécula de D, E, e água são formadas. E é um gás vermelho amarronzado em equilíbrio com o gás sem cor X. 

D e E então reagem entre si para formar a molécula F, que então termicamente se decompõe para formar óxido nitroso e oxigênio.

(d) Escreva as fórmulas de D, E, F e X.

(e) Desenhe a estrutura para $\text{N}_{\text{2}}\text{O}$.