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.