Questões Militares de Química - Grandezas: massa, volume, mol, massa molar, constante de Avogadro e Estequiometria.
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Com os problemas de natureza sanitária causados pela pandemia gerada pela Covid-19, o Corpo de Bombeiros Militar de Minas Gerais tem realizado ações que visam orientar a população quanto ao uso do álcool em gel 70 ºINPM (grau INPM – Instituto Nacional de Pesos e Medidas) ou (70% p/p). O fato é que o álcool em gel se tornou um poderoso combatente no processo de higienização das mãos e proteção contra o novo coronavírus. Entretanto, não se deve nos esquecer de que, além de um eficiente desinfetante, o álcool é uma substância inflamável. Ele também tem sido a causa de muitos acidentes domésticos devido ao seu uso inadequado.
A equação a seguir representa a combustão de um mol de molécula do etanol:
CH3CH2OH + 3O2 → 2 CO2 + 3 H2O
ΔH° = - 1373kJ
O etanol é o tipo de álcool utilizado no álcool em gel.
Se considerar apenas o álcool 70 ºINPM como
constituinte do álcool em gel e que 460 g desse composto
foram completamente queimados, qual a energia, em kJ,
mais próxima liberada nesse processo?
CAMPOS, B. Instituto Geral de Perícias de Santa Catarina. Disponível em: <https://www.sc.gov.br/noticias/temas/defesa civil-e-bombeiros/perito-do-igp-explica-semelhancas-entreexplosao -em-beirute-e-incidente-em-sao-francisco-do-sul>. Acesso em: 20 ago. 2020 (Adaptação).
Considerando que 20 toneladas do fertilizante com 65%m/m em nitrato de amônio foram expostas ao acidente e todo o nitrato foi queimado, qual é a massa mais próxima, em toneladas, de nitrogênio, detonada na explosão?
O carbeto de cálcio, de fórmula CaC2 , é muito comum em equipamentos usados por exploradores de cavernas para fins de iluminação. Ele reage com água e gera como um dos produtos o gás acetileno (etino), de fórmula C2H2, conforme mostra a equação, não balanceada, a seguir
CaC2 (s) + H2O (l) → C2H2 (g) + Ca(OH)2 (s) (equação 1)
Sequencialmente, esse gás inflamável pode sofrer uma reação de combustão completa, liberando intensa energia, conforme a equação, não balanceada, a seguir
C2H2 (g) + O2 (g) → CO2 (g) + H2O (g) + calor (equação 2)
Uma massa de 512 g de carbeto de cálcio com pureza de 50% (e 50% de materiais inertes) é tratada com água, obtendo-se uma certa quantidade de gás acetileno. Esse gás produzido sofre uma reação de combustão completa.
Considerando a reação de combustão completa do acetileno nas condições ambientes (25ºC e 1 atm), o volume de gases obtidos e o valor da energia liberada como calor nessa reação, a partir da massa original de carbeto de cálcio, são, respectivamente,
Dados:
– volume molar na condição ambiente = 24,5 L · mol-1 (25ºC e 1 atm); calor de combustão do etino = -1298 kJ · mol-1 ; e
– constante universal dos gases R=0,082 L · atm · mol-1 · K-1 .
O fósforo branco, de fórmula P4, é uma substância bastante tóxica. É utilizado para fins bélicos como arma química de guerra em granadas fumígenas. Pode ser obtido a partir do aquecimento do fosfato de cálcio, areia e coque em um forno especial, conforme mostrado na equação balanceada da reação:
2 Ca3(PO4)2 (s) + 6 SiO2 (s) + 10 C (s) → 6 CaSiO3 (s) + 1 P4 (s) + 10 CO (g)
A respeito da reação de obtenção do fósforo branco, seus participantes e suas características são feitas as seguintes afirmativas.
I – O fósforo branco é classificado como uma substância iônica polar.
II – O fósforo branco (P4 ) é classificado como uma substância simples.
III – A geometria da molécula do gás monóxido de carbono é angular.
IV – A massa de fósforo branco obtida quando se aquece 1860 g de fosfato de cálcio com rendimento de 80% é de 297,6 g.
V – A distribuição eletrônica do átomo de cálcio no estado fundamental é: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5.
Das afirmativas feitas estão corretas apenas
O oxalato de cálcio é oxidado por permanganato de potássio em meio ácido. A equação não balanceada dessa reação é representada a seguir:
CaC2O4 + KMnO4 + H2SO4 → CaSO4 + K2SO4 + MnO2 + H2O + CO2
A soma dos coeficientes da equação da reação corretamente balanceada (menores números inteiros) e o volume de CO2 liberado quando se faz reagir 384 g de oxalato de cálcio por reação completa, na condição ambiente (25 ºC e 1 atm), são, respectivamente
Dados:
– volume molar nas condições ambiente de temperatura e pressão (25 ºC e 1 atm): 24,5 L · mol-1 ; e
– constante universal dos gases R=0,082 L · atm · mol-1 · K-1 .