Lista 1 - Hidrogênio 2023-1

Universidade Federal de São Carlos 1 QI B v02 2022 2 ano civil 2022-2023 3 G IA Hidrogênio 4 Exercícios 1 5 6 7 Q1. Complete as equações que permitem o isolamento do hidrogênio 8 lembrando que são reações de óxido-redução. 9 R. ?? 10 Fe(s) + H2SO4 —> ? 11 Fe(s) + HCl —> ? 12 Zn(s) + HCl —> ? 13 14 Q2. Leia o texto e explique o que é RNM do proton 15 R. ?? 16 17 Q3. A "quebra" da molécula H2 gera dois hidrogênios atômicos, 18 configuração 1s1. Como eles podem se estabilizar ? Analise o 19 comportamento reacional dos radicais pelo conceito ácido base de Lewis. 20 R: Por ganho de um elétron gerando o íon hidreto, H-1 ou perdendo um 21 elétron gerando um proton, H0. Os radicais podem atuar como base ou 22 ácido. 23 R. ?? 24 25 Q4. Foi apresentado no texto que a química do hidrogênio 26 essencialmente envolve dois íons, proton e hidreto, e uma molécula, 27 dihidrogênio. Escreva as equações que ilustram esse comportamento. 28 R. ?? 29 30 Q5. Tomando como exemplo o diagrama de OM para a molécula de H2, 31 desenhar o diagrama de OM para espécie molecular H2+. A quantidade 32 de elétrons ligantes é 1 e a magnitude da ligação H-H é 1.06Å. A energia 33 da ligação determinada experimentalmente é 61 kcal/mol. Qual será o 34 caracter magnético da molécula ? 35 R. ?? 36 37 Q6. Existe fonte de hidrogênio nativo na Terra ? 38 R. ?? Pista Analise a reatividade molecular e conclua 39 40 Q7. Desulfurização do etanotiol, C2H5SH. Complete a equação da 41 reação. 42 C5H5SH + H2 -> [ ? ] 43 R. ?? 44 Q8. Qual será o produto da hidrogenação da etileno ? 45 C=C + H2 —> [ ? ] 46 pressão : 60 psi 47 temperatura : 175 °C 48 catalisador : Ni de Raney 49 https://www.youtube.com/watch?v=oqdDWA9-DSY 50 R. ?? 51 52 Q9. Leia o texto ou consulte uma fonte e explique o que são as gorduras 53 trans. 54 R. ?? 55 56 Q10. Para uso na limpeza doméstica existem o sabão e os detergentes. 57 Nesta última classe são disponíveis dois tipos. O detergente comum e o 58 detergente "desengordurante". Leia os respectivos rótulos e informe a 59 diferença nas composições. Qual é a função de um componente presente 60 na versão "desengordurante" ? 61 R. ?? 62 63 Q11. A bateria NiHM é extensivamente usado na indústria devido a 64 ausência de efeito memória, excelente ciclo carga/descarga, tempo vida 65 útil longo. Faça um google sobre o assunto ou acesse as referências e 66 compreenda como funciona a bateria 67 R. ?? Leia o texto e consulte as referências. Poderá ser questão de 68 avaliação 69 70 Q12. A bateria NiHM recarregavel é usada como fonte de eletricidade em 71 diversos equipamentos. Conhece algum ? 72 R. ?? 73 74 Q13. Alguns compostos intersticiais são capazes de armazenar 75 hidrogênio molecular. Explicar como isso é possível 76 R. ?? Leia o texto ou faça um google sobre o assunto 77 78 Q14. Considerando as eletronegatividades (Ga = 1.81; Bi = 2.02; Pb = 79 2.33) determine o caracter dos seguintes hidretos: Ga2H6, BiH3, PbH4. 80 R. ?? Os elementos listados, apesar de serem metais, formam hidretos 81 covalentes porque as respectivas eletronegatividades são superiores a 1.5. 82 83 84 85 86 87 Q15. Explicar a razão do aumento das entalpias de formação, ∆H (kJmol- 88 1) observado nos haletos de hidrogênio. HF (-273), HCl (-92), HBr (-36), 89 HI (+26.5). 90 R. ?? A entalpia de formação refere-se à reação do tipo: 91 0,5 H2 + 0,5 X2 —> HX 92 O rompimento da ligação H-H, que é forte, e o rompimento da 93 ligação F-F, que é fraca, é compensada com a formação da ligação H-F, 94 que é forte. Do F ao I a ligação interatômica enfraquece, mas ligação H-X 95 tambem enfraquece devido a diminuição na sobreposição do orbital 1s do 96 hidrogênio (que é pequeno) com os orbitais p dos halogênios cada vez 97 maiores e mais difusos devido ao aumento de tamanho. 98 99 Q16. A resposta do do exercício anterior, Q15, envolve o rompimento de 100 das ligações interatômicas H2 e F2. Procure (use o google ou wikipedia) 101 as magnitudes dessas ligações e compare os valores e conclua sobre a 102 reatividade. 103 R. ?? 104 105 Q17. Balancear as seguintes equações, 106 Na2S + HCl —> ? 107 (C6H5)PCl3 + LiAlH4 —> ? 108 R. ?? 109 Na2S + 2 HCl —> 2 NaCl + H2S 110 2 (C6H5)PCl3 + LiAlH4 —> 2 (C6H5)PClH2 + LiAlCl4 111 112 Q18. Como preparar os hidretos: HF e SeH2 evitando a reação direta, que 113 é explosiva, entre H e F no primeiro caso e considerando que H não reage 114 com Se elementar. 115 R. ?? 116 H2SO4(l) + NaF(s) —> HF(g) + NaHSO4(s) 117 2 Na(s) + Se(s) —> Na2Se 118 Na2Se + 2 HCl —> H2Se + 2 NaCl 119 120 Q19. Leia o exemplo 3 do item “Armazenamento de Hidrogênio” e 121 explique como ocorre a inserção da molecula de hidrogênio. 122 R. ?? Cisão heterolítica do H2. 123 124 Q20. O hidrogênio é um dos "combustíveis" citados como não poluente 125 para uso em células de combustível. Leia sobre o assunto e analise se o gás 126 contribue ou não para o aumento do efeito estufa. 127 R. ?? 128 129 130 Q21. Escreva as equações dos processos de obtenção do hidrogênio. 131 R. ?? pista: leia o texto ou faça google 132 133 Q22. Leia o texto sobre o uso do etanol como fonte de hidrogênio. 134 Descreva o processo de obtenção hidrogênio e comente. 135 R. ?? 136 137 Q23. Explique a razão molecular das propriedades da fibra "kevlar" 138 R. ?? Leia o texto no TXT Pontes de hidrogênio. 139 140 141 142 !!! Aviso Importante !!! 143 144 Este texto na versão eletrônica ou impressa foi preparado pelo Autor para ser usado, 145 exclusivamente, nas disciplinas ministradas pelo mesmo Autor nos cursos oferecidos pela 146 Universidade Federal de São Carlos. 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