Trabalho de Quimica Inorganica - Reacoes Redox Complexos e Rendimento

ULBRA Química Inorgânica e Mineralogia II Trabalho Nome Data 15092023 1Considere as equações Cl MnO2 Cl2 Mn2 em meio ácido H2O2 Ce4 O2 Ce3 em meio ácido a Mostre que são reações redox b Indique os agentes oxidante e redutor c Faça o balanceamento da reação pelo método do íonelétronmostre todas as etapas do desenvolvimento 2 Na preparação do sal CuNH34SO4H2O realizada em aula a partir de 25 g de sulfato de cobre II pentahidratado e hidróxido de amônio houve formação de 222 g de produto sólido aQual foi o rendimento do processo citado no problema b A amônia funciona como um ligante monodentado Explique a razão da amônia ser um ligante monodentado 3 Na obtenção do alúmen de cromo 250g de dicromato de potássio foi diluído em água sob aquecimento após o meio foi acidificado com ácido sulfúrico concentrado e adicionouse etanol tendose o cuidado de manter a solução a temperatura inferior a 40C Deixada a solução em repouso por alguns dias filtrouse e obtémse a formação de 795g de cristais aEscreva a equação balanceada entre o dicromato e o etanol em meio ácido produtos da reação Cr3 e CH3CHO b Qual a função do etanol bCalcular o rendimento percentual da reação sabendo que os cristais são de KCrSO4212H2O 4 Verifique se os processos abaixo são espontâneos ou não espontâneos Prove através de cálculos usando os dados da tabela de potenciais padrão de redução a Ag H Ag ½ H2 b Zn Cu2 Cu Zn2 c F2 2 Cl Cl2 2 F 5Sobre o ciclo do cobre a O cobre foi dissolvido com o HNO3 concentrado pois ele é um ácido oxidante O que significa isso Equacione a reação com formação de NO2 b Como foi verificado se a última etapa tinha apenas cobre Se tivesse zinco o que ocorreria Equacione o processo c Por que a conversão do Cu2 em Cu foi a maior causa de erro do processo d Equacione a reação de desidratação térmica do CuOH2 e indique a cor do produto formado e Usando os dados da questão 4 mostre que o Cu é insolúvel em HCl ULBRA Química Inorgânica e Mineralogia II Trabalho Nome Data 15092023 1Considere as equações Cl MnO2 Cl2 Mn2 em meio ácido H2O2 Ce4 O2 Ce3 em meio ácido a Mostre que são reações redox As reações redox isto é reações de oxidação e redução envolvem a perda e o ganho de elétrons respectivamente Isso pode ser evidenciado através da variação do número de oxidação NOX Na reação entre o cloreto e o dióxido de manganês temse a variação do nox do cloro de 1 para 1 evidenciando a perda de elétrons enquanto o manganês varia o nox de 4 para 2 constatando o ganho de elétrons pelo mesmo Na reação entre o peróxido de hidrogênio e o íon de césio IV temse a variação do nox do oxigênio de 1 para 0 logo ocorreu a perda de elétrons O césio por sua vez varia o nox de 4 para 3 portanto temse o ganho de elétrons b Indique os agentes oxidante e redutor Na primeira reação o cloro perde elétrons portanto sofre oxidação e consequentemente promove a redução da outra substância sendo assim é o agente redutor O dióxido de manganês sofre redução e se comporta como agente oxidante pois promove a oxidação do cloro Na segunda reação o peróxido de hidrogênio é o agente redutor porque sofreu oxidação e o césio é o agente oxidante pois foi reduzido c Faça o balanceamento da reação pelo método do íonelétron mostre todas as etapas do desenvolvimento Para a reação Cl MnO2 Cl2 Mn2 I Identificar as espécies que sofrem oxidação e redução Cl oxidou o nox passou de 1 para 0 MnO2 reduziu o nox do manganês passou de 4 para 2 II Escrever as semiequações 2 Cl Cl2 2e MnO2 4 H 2e Mn2 2 H2O III Somar as semiequações 2 Cl MnO2 4 H Cl2 Mn2 2 H2O Para a reação H2O2 Ce4 O2 Ce3 I Identificar as espécies que sofrem oxidação e redução Cl oxidou o nox passou de 1 para 0 Ce4 reduziu o nox passou de 4 para 3 II Escrever as semiequações H2O2 O2 2 H 2 e Ce4 1e Ce3 III Somar as semiequações H2O2 2 Ce4 O2 2 Ce3 2 H 2 Na preparação do sal CuNH34SO4H2O realizada em aula a partir de 25 g de sulfato de cobre II pentahidratado e hidróxido de amônio houve formação de 222 g de produto sólido aQual foi o rendimento do processo citado no problema Por estequiometria 1 mol de sulfato de cobre II pentahidratado produz 1 mol de sulfato de tetraminocobre II monoidratado Portanto 1 mol de CuSO45H₂O 1 mol de CuNH34SO4H2O 1 mol x 24971 gmol de CuSO45H₂O 1 mol x 24575 gmol de CuNH34SO4H2O 24971 g de CuSO45H₂O 24575 g de CuNH34SO4H2O Assim partindo de 25 g de sulfato de cobre II pentahidratado temse a formação de 24971 g de CuSO45H₂O 24575 g de CuNH34SO4H2O 25 g de CuSO45H₂O X X 25 g de CuSO45H₂O x 24575 g de CuNH34SO4H2O 24971 g de CuSO45H₂O X 2460 g de CuNH34SO4H2O Calculando o rendimento percentual temos 𝑅 𝑟𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑟𝑒𝑎𝑙 𝑟𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑡𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑜 𝑥 100 𝑅 222 𝑔 246 𝑔 𝑥 100 𝑅 902 Portanto a reação teve um rendimento de 902 b A amônia funciona como um ligante monodentado Explique a razão da amônia ser um ligante monodentado A amônia dispõe de somente um átomo doador de elétrons o nitrogênio Com isso para se coordenar ao íon metálico central de um composto de coordenação temse a disponibilidade de somente um par de elétrons livres do nitrogênio sendo assim a amônia é considerada um ligante monodentado pois pode se coordenar através de um único sítio de coordenação 3 Na obtenção do alúmen de cromo 250g de dicromato de potássio foi diluído em água sob aquecimento após o meio foi acidificado com ácido sulfúrico concentrado e adicionouse etanol tendose o cuidado de manter a solução a temperatura inferior a 40C Deixada a solução em repouso por alguns dias filtrouse e obtémse a formação de 795g de cristais a Escreva a equação balanceada entre o dicromato e o etanol em meio ácido produtos da reação Cr3 e CH3CHO Cr2O72 3 C2H5OH 8 H 2 Cr3 3 CH3CHO 7 H2O b Qual a função do etanol O etanol atua com agente redutor promovendo a redução do íon dicromato Cr2O72 a Cr3 c Calcular o rendimento percentual da reação sabendo que os cristais são de KCrSO4212H2O 1 mol de K2Cr2O7 2 mol de KCrSO4212H2O 1 mol x 294185 gmol de K2Cr2O7 2 mol x 499212 gmol de KCrSO4212H2O 294185 g de K2Cr2O7 998424 g de KCrSO4212H2O Partindo de 250 g de K2Cr2O7 obtemos 294185 g de K2Cr2O7 998424 g de KCrSO4212H2O 250 g de K2Cr2O7 X X 250 g de K2Cr2O7 x 998424 g de KCrSO4212H2O 294185 g de K2Cr2O7 X 848 g de KCrSO4212H2O Calculando o rendimento percentual temos 𝑅 𝑟𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑟𝑒𝑎𝑙 𝑟𝑒𝑛𝑑𝑖𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 𝑡𝑒ó𝑟𝑖𝑐𝑜 𝑥 100 𝑅 795 𝑔 848 𝑔 𝑥 100 𝑅 937 Portanto a reação teve um rendimento de 937 4 Verifique se os processos abaixo são espontâneos ou não espontâneos Prove através de cálculos usando os dados da tabela de potenciais padrão de redução a Ag H Ag ½ H2 Para Ag Ag e E 080 V Para H e ½ H2 E 000 V E E red maior E red menor E 000 V 080 V E 080 V E 0 reação espontânea b Zn Cu2 Cu Zn2 Para Zn Zn2 2e E 076 V Para Cu2 2e Cu E 034 V E E red maior E red menor E 034 V 076 V E 042 V E 0 reação não espontânea c F2 2 Cl Cl2 2 F Para F2 2e F2 E 289 V Para 2 Cl Cl2 2e E 136 V E E red maior E red menor E 289 V 136 V E 425 V E 0 reação espontânea 5Sobre o ciclo do cobre a O cobre foi dissolvido com o HNO3 concentrado pois ele é um ácido oxidante O que significa isso Equacione a reação com formação de NO2 O ácido nítrico concentrado é um ácido oxidante isto é ele promove a oxidação de outras substâncias enquanto reduz Por isso consegue dissolver o cobre conforme mostra a reação a seguir 3 Cu 8 HNO3 conc 3CuNO32 2 NO2 4 H2O Nesta reação temse a oxidação do cobre Cu para Cu2 enquanto o ácido nítrico é reduzido formando óxidos de nitrogênio incluindo o NO2 b Como foi verificado se a última etapa tinha apenas cobre Se tivesse zinco o que ocorreria Equacione o processo Para verificar a presença de zinco ao final do ciclo do cobre temse a adição de hidróxido de sódio para formar o precipitado de hidróxido de zinco conforme mostra a reação representada na equação a seguir Zn2aq 2 NaOH aq ZnOH2s 2 Naaq O surgimento de um precipitado branco associado ao hidróxido de zinco indica a presença de zinco no meio c Por que a conversão do Cu2 em Cu foi a maior causa de erro do processo A conversão do Cu2 em Cu se constitui como a maior causa de erro no processo porque se na ausência da redução completa do cobre os cátions desse elemento continuam no meio o que prejudica a quantificação ou separação precisa do cobre d Equacione a reação de desidratação térmica do CuOH2 e indique a cor do produto formado CuOH2 CuO H2O Os produtos da desidratação térmica do CuOH2 são CuO e água O CuO apresenta coloração preta e Usando os dados da questão 4 mostre que o Cu é insolúvel em HCl A reação entre o cobre e o ácido clorídrico é dada por Cu 2 HCl CuCl2 H2 Para Cu Cu2 2e E 034 V Para 2H 2e H2 E 000 V E E oxi E red E 034 V 000 V E 034 V E 0 reação não espontânea Com isso percebese que o Cu não é solúvel em HCl ULBRA Química Inorgânica e Mineralogia II Trabalho Nome Data 15092023 1Considere as equações Cl MnO2 Cl2 Mn2 em meio ácido H2O2 Ce4 O2 Ce3 em meio ácido a Mostre que são reações redox As reações redox isto é reações de oxidação e redução envolvem a perda e o ganho de elétrons respectivamente Isso pode ser evidenciado através da variação do número de oxidação NOX Na reação entre o cloreto e o dióxido de manganês temse a variação do nox do cloro de 1 para 1 evidenciando a perda de elétrons enquanto o manganês varia o nox de 4 para 2 constatando o ganho de elétrons pelo mesmo Na reação entre o peróxido de hidrogênio e o íon de césio IV temse a variação do nox do oxigênio de 1 para 0 logo ocorreu a perda de elétrons O césio por sua vez varia o nox de 4 para 3 portanto temse o ganho de elétrons b Indique os agentes oxidante e redutor Na primeira reação o cloro perde elétrons portanto sofre oxidação e consequentemente promove a redução da outra substância sendo assim é o agente redutor O dióxido de manganês sofre redução e se comporta como agente oxidante pois promove a oxidação do cloro Na segunda reação o peróxido de hidrogênio é o agente redutor porque sofreu oxidação e o césio é o agente oxidante pois foi reduzido c Faça o balanceamento da reação pelo método do íonelétron mostre todas as etapas do desenvolvimento Para a reação Cl MnO2 Cl2 Mn2 I Identificar as espécies que sofrem oxidação e redução Cl oxidou o nox passou de 1 para 0 MnO2 reduziu o nox do manganês passou de 4 para 2 II Escrever as semiequações 2 Cl Cl2 2e MnO2 4 H 2e Mn2 2 H2O III Somar as semiequações 2 Cl MnO2 4 H Cl2 Mn2 2 H2O Para a reação H2O2 Ce4 O2 Ce3 I Identificar as espécies que sofrem oxidação e redução Cl oxidou o nox passou de 1 para 0 Ce4 reduziu o nox passou de 4 para 3 II Escrever as semiequações H2O2 O2 2 H 2 e Ce4 1e Ce3 III Somar as semiequações H2O2 2 Ce4 O2 2 Ce3 2 H 2 Na preparação do sal CuNH34SO4H2O realizada em aula a partir de 25 g de sulfato de cobre II pentahidratado e hidróxido de amônio houve formação de 222 g de produto sólido aQual foi o rendimento do processo citado no problema Por estequiometria 1 mol de sulfato de cobre II pentahidratado produz 1 mol de sulfato de tetraminocobre II monoidratado Portanto 1 mol de CuSO45H₂O 1 mol de CuNH34SO4H2O 1 mol x 24971 gmol de CuSO45H₂O 1 mol x 24575 gmol de CuNH34SO4H2O 24971 g de CuSO45H₂O 24575 g de CuNH34SO4H2O Assim partindo de 25 g de sulfato de cobre II pentahidratado temse a formação de 24971 g de CuSO45H₂O 24575 g de CuNH34SO4H2O 25 g de CuSO45H₂O X X 25 g de CuSO45H₂O x 24575 g de CuNH34SO4H2O 24971 g de CuSO45H₂O X 2460 g de CuNH34SO4H2O Calculando o rendimento percentual temos R rendimento real rendimento teórico x 100 R222 g 24 6 g x100 R902 Portanto a reação teve um rendimento de 902 b A amônia funciona como um ligante monodentado Explique a razão da amônia ser um ligante monodentado A amônia dispõe de somente um átomo doador de elétrons o nitrogênio Com isso para se coordenar ao íon metálico central de um composto de coordenação temse a disponibilidade de somente um par de elétrons livres do nitrogênio sendo assim a amônia é considerada um ligante monodentado pois pode se coordenar através de um único sítio de coordenação 3 Na obtenção do alúmen de cromo 250g de dicromato de potássio foi diluído em água sob aquecimento após o meio foi acidificado com ácido sulfúrico concentrado e adicionouse etanol tendose o cuidado de manter a solução a temperatura inferior a 40C Deixada a solução em repouso por alguns dias filtrouse e obtémse a formação de 795g de cristais a Escreva a equação balanceada entre o dicromato e o etanol em meio ácido produtos da reação Cr3 e CH3CHO Cr2O7 2 3 C2H5OH 8 H 2 Cr3 3 CH3CHO 7 H2O b Qual a função do etanol O etanol atua com agente redutor promovendo a redução do íon dicromato Cr2O7 2 a Cr3 c Calcular o rendimento percentual da reação sabendo que os cristais são de KCrSO4212H2O 1 mol de K2Cr2O7 2 mol de KCrSO4212H2O 1 mol x 294185 gmol de K2Cr2O7 2 mol x 499212 gmol de KCrSO4212H2O 294185 g de K2Cr2O7 998424 g de KCrSO4212H2O Partindo de 250 g de K2Cr2O7 obtemos 294185 g de K2Cr2O7 998424 g de KCrSO4212H2O 250 g de K2Cr2O7 X X 250 g de K2Cr2O7 x 998424 g de KCrSO4212H2O 294185 g de K2Cr2O7 X 848 g de KCrSO4212H2O Calculando o rendimento percentual temos R rendimento real rendimento teórico x 100 R795 g 84 8g x100 R937 Portanto a reação teve um rendimento de 937 4 Verifique se os processos abaixo são espontâneos ou não espontâneos Prove através de cálculos usando os dados da tabela de potenciais padrão de redução a Ag H Ag ½ H2 Para Ag Ag e E 080 V Para H e ½ H2 E 000 V E E red maior E red menor E 000 V 080 V E 080 V E 0 reação espontânea b Zn Cu2 Cu Zn2 Para Zn Zn2 2e E 076 V Para Cu2 2e Cu E 034 V E E red maior E red menor E 034 V 076 V E 042 V E 0 reação não espontânea c F2 2 Cl Cl2 2 F Para F2 2e F2 E 289 V Para 2 Cl Cl2 2e E 136 V E E red maior E red menor E 289 V 136 V E 425 V E 0 reação espontânea 5Sobre o ciclo do cobre a O cobre foi dissolvido com o HNO3 concentrado pois ele é um ácido oxidante O que significa isso Equacione a reação com formação de NO2 O ácido nítrico concentrado é um ácido oxidante isto é ele promove a oxidação de outras substâncias enquanto reduz Por isso consegue dissolver o cobre conforme mostra a reação a seguir 3 Cu 8 HNO3 conc 3CuNO32 2 NO2 4 H2O Nesta reação temse a oxidação do cobre Cu para Cu2 enquanto o ácido nítrico é reduzido formando óxidos de nitrogênio incluindo o NO2 b Como foi verificado se a última etapa tinha apenas cobre Se tivesse zinco o que ocorreria Equacione o processo Para verificar a presença de zinco ao final do ciclo do cobre temse a adição de hidróxido de sódio para formar o precipitado de hidróxido de zinco conforme mostra a reação representada na equação a seguir Zn2 aq 2 NaOH aq ZnOH2s 2 Na aq O surgimento de um precipitado branco associado ao hidróxido de zinco indica a presença de zinco no meio c Por que a conversão do Cu2 em Cu foi a maior causa de erro do processo A conversão do Cu2 em Cu se constitui como a maior causa de erro no processo porque se na ausência da redução completa do cobre os cátions desse elemento continuam no meio o que prejudica a quantificação ou separação precisa do cobre d Equacione a reação de desidratação térmica do CuOH2 e indique a cor do produto formado CuOH2 CuO H2O Os produtos da desidratação térmica do CuOH2 são CuO e água O CuO apresenta coloração preta e Usando os dados da questão 4 mostre que o Cu é insolúvel em HCl A reação entre o cobre e o ácido clorídrico é dada por Cu 2 HCl CuCl2 H2 Para Cu Cu2 2e E 034 V Para 2H 2e H2 E 000 V E E oxi E red E 034 V 000 V E 034 V E 0 reação não espontânea Com isso percebese que o Cu não é solúvel em HCl Portfolio construction based on Exploiting Asset Return Predictability Asset selection with predictive regression and Stochastic Discount Factor SDF Arbitrage Portfolio Demonstrates benefits of exploiting predictability in asset returns and stochastic discount factor arbitrage opportunities to enhance portfolio performance and reduce downside risk Numerical illustrations show improvements compared to traditional methods in explainable variation terminal wealth distribution peaktotrough portfolio value time to recovery realized gains distributions and leverage 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