Soluções – Química 198

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por

Letícia Setúbal

Elaborado/adaptado por: Letícia Setúbal

INICIANTE

(a)A decomposição parcial da hidrazina produz amônia e nitrogênio:

3N2H4→4NH3+N23N_2H_4 \rightarrow 4NH_3 + N_2

(b) Primeiramente, determina-se a entalpia padrão de formação da hidrazina. Pela reação:

N2H4(l)+2H2O(l)N_2H_4(l)+2H_2O(l)

ΔrH∘=−241,0 kJ mol−1\Delta_rH^\circ=-241,0\ \text{kJ mol}^{-1}

Utilizando a Lei de Hess:

.ΔrH∘=∑ΔfH∘(produtos)−∑ΔfH∘(reagentes)\Delta_rH^\circ=\sum \Delta_fH^\circ(\text{produtos})-\sum \Delta_fH^\circ(\text{reagentes})

Substituindo os valores:

[−241,0=[ΔfH∘(N2H4)+2(−285,8)]−[2(−46,1)+(−187,8)][-241,0=[\Delta_fH^\circ(N_2H_4)+2(-285,8)]-[2(-46,1)+(-187,8)]

.ΔfH∘(N2H4)=50,6 kJ mol−1\Delta_fH^\circ(N_2H_4)=50,6\ \text{kJ mol}^{-1}

A decomposição da hidrazina em seus elementos é:

.[N2H4(l)→N2(g)+2H2(g)][N_2H_4(l)\rightarrow N_2(g)+2H_2(g)]

.ΔrH∘=[0+2(0)]−50,6][ΔrH∘=−50,6 kJ mol−1\Delta_rH^\circ=[0+2(0)]-50,6][\boxed{\Delta_rH^\circ=-50,6\ \text{kJ mol}^{-1}}

INTERMEDIÁRIO

(c) Volume de tiossulfato utilizado:

.V=12,20 cm3=0,01220 dm3V=12,20\ \text{cm}^3=0,01220\ \text{dm}^3

Número de mols de tiossulfato:

.n(S2O32−)=0,100×0,01220=1,220×10−3 moln(S_2O_3^{2-})=0,100\times0,01220=1,220\times10^{-3}\ \text{mol}

Da equação:

.I2+2S2O32−→2I−+S4O62−)I_2+2S_2O_3^{2-}\rightarrow2I^-+S_4O_6^{2-)}

.n(I2)=1,220×10−32][n(I2)=6,10×10−4 moln(I_2)=\frac{1,220\times10^{-3}}{2}][n(I_2)=6,10\times10^{-4}\ \text{mol}

Da reação:

.2Cu2++4I−→2CuI+I22Cu^{2+}+4I^-\rightarrow2CuI+I_2

.n(Cu2+)=1,220×10−3 moln(Cu^{2+})=1,220\times10^{-3}\ \text{mol}

ntotal(Cu)=10×1,220×10−3n_{total}(Cu)=10\times1,220\times10^{-3}

.ntotal(Cu)=1,220×10−2 moln_{total}(Cu)=1,220\times10^{-2}\ \text{mol}

Massa de cobre:

m(Cu)=1,220×10−2×63,55=0,775 gm(Cu)=1,220\times10^{-2}\times63,55 =0,775\ \text{g}

Percentual em massa: %Cu=96,9%

(d) Composição da liga: 92,5% Ag 7,5% Cu

Densidade da liga:

.ρ=(0,925)(10,49)+(0,075)(8,96)=10,38 g cm−3\rho=(0,925)(10,49)+(0,075)(8,96)=10,38\ \text{g cm}^{-3}

Raio=4,25cm

Espessura: 0,7cm

Volume da medalha: V=π(4,25)2(0,7)=39,73 cm3V=\pi(4,25)^2(0,7)=39,73\ \text{cm}^3

Massa: m=ρV][m=10,38×39,73][m=4,12×102 g≈412 gm=\rho V][m=10,38\times39,73][\boxed{m=4,12\times10^2\ \text{g}}\boxed{\approx412\ \text{g}}

(e) O resíduo insolúvel após tratamento com ácido nítrico é ouro metálico.

.m(Au)=0,067 gm(Au)=0,067\ \text{g}

O precipitado obtido com HCl é cloreto de prata:

Ag++Cl−→AgCl(s)Ag^++Cl^-\rightarrow AgCl(s)

Número de mols:n(AgCl)=6,144143,32][n(AgCl)=4,286×10−2 mol n(AgCl)=\frac{6,144}{143,32}][n(AgCl)=4,286\times10^{-2}\ \text{mol}

Massa de prata: m(Ag)=4,286×10−2×107,87=4,624 gm(Ag)=4,286\times10^{-2}\times107,87=4,624\ \text{g}

Massa de cobre: m(Cu)=5,000−4,624−0,067=0,309 gm(Cu)=5,000-4,624-0,067=0,309\ \text{g}

Percentuais em massa:

Au=1,34%

Ag= 92,48%

Cu=6,18%

AVANÇADO

(f)

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