INSTITUTO SUPERIOR TÉCNICO

Química Geral Cursos de Engenharia Civil, Território e Minas

1º Semestre de 2007-2008

3º Teste (20-12-2007) (Duração: 2 horas)

I

O hidróxido de cálcio (Ca(OH)2) é um sólido que resulta da reacção do óxido de cálcio (cal viva, CaO) com a água e tem a designação de cal apagada ou extinta. Alguns dos seus dados termodinâmicos a 298K estão reunidos na tabela seguinte:

∆H0f / kJ.mol-1 S0/ J.mol-1.K-1

Ca(OH)2(s) -986,6 76,1 Ca2+(aq) -542,83 -53,1 OH-(aq) -230,0 -10,75

Usando a tabela a) Classifique a reacção de dissolução quanto à sua termicidade. b) Calcule o produto de solubilidade a 25 e a 90 ºC. c) Calcule a solubilidade do hidróxido de cálcio em água a 90 ºC e o pH de uma solução saturada. Kw (90 ºC)=5×10-13

Nota: explicite todas as aproximações que tenha usado nos seus raciocínios.

II

1. Considere a seguinte pilha a 25ºC: Pt (s) ⎢ H2 (g., 1 atm) ⎢ H+(aq., 0,02 M) ⎢⎢ Sn2+(aq., 0,05 M) ⎢ Sn (s)

Calcule a f.e.m. da pilha. Escreva a reacção catódica, a reacção anódica, a reacção global da pilha. Indique o sentido dos electrões no circuito exterior e dos iões na solução. Calcule o ∆G da reacção global. 2. Calcule a constante de equilíbrio da reacção anterior. 3. Descreva muito sucintamente o eventual processo de corrosão de uma chapa de ferro com um revestimento imperfeito de estanho quando colocada num ambiente húmido. Dados: Eº(Sn2+, Sn) = - 0,16 V Eo(O2, H2O) = +1,23 V Eo(Fe2+, Feo)= -0,44 V

III 1. Considere um lote de água recentemente destilada que se deixa ao ar durante 24 horas. Diga, justificando, se as afirmações A, B e C são verdadeiras ou falsas. A – O pH da água aumenta em consequência da dissolução do CO2. B – Ocorre um aumento da quantidade de CO2 e O2 dissolvidos mas o pH permanece constante. C – A água pura (neutra) tem sempre pH=7. 2. Diga, justificando, se as afirmações A, B e C, relativas ao trabalho sobre corrosão do ferro efectuado na aula, são verdadeiras ou falsas. A – Os electrões libertados na zona que se corrói provocam o aparecimento da cor azul no meio circundante. B – A corrosão de um prego parcialmente mergulhado no meio de agar-agar é maior na região onde a concentração de O2 é maior. C – Nas zonas anódicas o ferro oxida-se e nas zonas catódicas são consumidos electrões na redução de O2 e H+.

Cotações: I 1 – 0.5 val II 1 – 1.0 val III 1 – 1.0 val 2 – 1.0 val 2 – 0.75 val 2 - 1.0 val 3 – 1.0 val 3 – 0.75 val Dados:

R= 8.314 Jmol-1K-1

R= 0.082 atm dm3 mol-1K-1 1 Å = 10-10 m

F= 96472 C mol-1 e = 1.602 × 10-19 C 1 eV = 1.602 × 10-19 J 1 cal = 4.184 J NA=6.022 × 1023 mol-1 1 pm = 10-12 m