O arseneto de gálio, GaAs, é um semicondutor utilizado na f...

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Ano: 2016 Banca: UNICENTRO Órgão: UNICENTRO Prova: UNICENTRO - 2016 - UNICENTRO - Vestibular - PAC - 1ª Etapa |
Q1798899 Química
O arseneto de gálio, GaAs, é um semicondutor utilizado na fabricação de células fotoelétricas, transistores e chips para computadores. Pode ser obtido a partir de reação representada pela equação química não balanceada.
As(s) + H2(g) + Ga2O3(s) Imagem associada para resolução da questão GaAs(l) + H2O(g)
A partir da análise dessa equação química, após balanceamento com os menores coeficientes estequiométricos inteiros, pode-se afirmar:
Alternativas

Comentários

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As(s) + H2(g) + Ga2O3(s)  GaAs(l) + H2O(g)

observando a reação a cima vamos fazer a análise de cada assertiva para entendermos o erros, e pegadinhas, uma vez que o estatística da questão esta bem preocupante!

A)O gálio é o agente redutor na equação química.

As(s) + H2(g) + Ga2O3(s)  GaAs(l) + H2O(g)

As sai são do nox 0 para -3, portanto, ele reduziu e, consequentemente, consequentemente, é o agente oxidante.

O H sai de 0 para +1, portanto, ele se oxidou, consequentemente,é o agente redutor.

logo, assertiva esta errada!

B) A soma dos coeficientes estequiométricos dos reagentes é igual à dos produtos.

2As(s) +3H(g) + 1Ga2O(s) 2GaAs(l) + 3HO(g)

você pode balancear a equação pelo método redox - encontrando os números de oxidação e sua variações, contudo lançando mão do método de tentativa e erros, neste caso, chegará à resposta mais rapidamente, até.

podemos observar que os coeficientes dos reagentes são 2 - 3 - 1 (somando: 6); e os coeficientes dos produtos são 2 - 3 (somando 5), ou seja são diferentes e não iguais!!!!

Pulemos a letra C, e vamos para letra D:

D) A mistura gasosa de 3,0 mol de H2(g) com 3,0mol de H2O(g), contida em um recipiente fechado de 20,0L, a 127 °C, apresenta pressão total de 4,92atm.

É uma assertiva que podemos jogar todos os dados na fórmula de Clapeyron e confirmar se o valor de pressão, de fato, é 4,92 atm...cálculo bem fácil e direito.

apenas precisamos converter ºC em ºK. É nos fornecido 127 ºC

K = C + 273, logo:

K = 127 + 273 = 400 ºC

Lembrando que a fórmula de Clapeyron é: P.V = n.R.T

Temperatura (T): 400

constante dos gases nobre (R): 0,082

número de mols TOTAL = 6 (ora, 3 de H2 + 3 de H2O)

volume: 20

vamos jogar os valores na formula para encontra tentar confirmar o valor da pressão fornecida dela assertiva:

P x 20 = 6 x 0,082 x 400

P = (6 x 0,082 x 400)/(20)

P = 9,84 atm

assertiva incorreta!

analisamos a assertiva C, só nos ela e, portanto, deve ser a correta:

A) A configuração eletrônica do arsênio no arseneto de gálio é representada por [Kr].

Fazendo a distribuição eletrônica do Arsênio, cujo numero atômico e, consequentemente, o número de elétrons é 33 temos:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p3.

porém devemos lembra que na reação química, o arsênio foi oxidado a foi reduzido a Ar 3-, ora, ele deverá ganhar 3 elétrons em sua última camada, neste casso, no ultimo subnível  – destacado a cima na cor azul  –, pois comporta mais 3 elétrons, uma vez que subnível p comporta até 6 elétrons. logo teremos:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6. (agora foi adicionado os 3 elétrons ganhos pelo As assim ele ganha a mesma configuração do criptônio. Você teria que fazer a distribuição do criptônio para confirmar.

Porém há um modo mias rápido de fazer que deixo mais no próximo comentário, que seria com auxilio do número atômico.

outra maneira de resolver seria através do numero atômico: o número atômico do As é 33 (não é atoa que distribuímos 33 elétrons inicialmente), já o número atômico do Criptônio seria 36. Ora, se formos fazer a distribuição eletrônica do As ganhando + 3 (totalizando 36 elétrons) elétrons seria a mesma coisa que tivéssemos distribuindo os elétrons do Kr, que tem 36 elétrons!

1) Ao fazer o balanceamento, perceberemos que o hidrogênio irá oxidar, atuando como agente redutor ( o que elimina a letra A)

2) Com o mesmo balanceamento, fazemos a soma dos coeficientes estequiométricos e perceberemos que nos reagentes a soma será 6 e no produto a soma será 5 ( eliminando a letra B)

3) Ao aplicar a Lei de Dalton( PTotal= PH2+ PH2O), percebe-se que a pressão total será calculada através do número de mols, ou seja, dará 6 ( o que elimina a alternativa D)

4) O que sobra é a letra C

sem calculadora e sem uma tabela periódica.... gezuis

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