IMERSÃO EM QUÍMICA 2007 – Exercícios Extras

01. (UFPE/04) Superóxido de potássio, KO‚, é utilizado em

equipamentos de respiração em sistemas fechados para remover o dióxido de carbono e a água do ar exalado. A remoção de água gera oxigênio para a respiração pela reação:

4 KO‚(s) + 2 H‚O(Ø) ë 3 O‚(g) + 4 KOH (s) O hidróxido de potássio remove o dióxido de carbono do equipamento pela reação:

KOH(s) + CO‚(g) ë KHCOƒ(s) Dados: Massas molares (g.mol­¢): K = 39; H = 1; O = 16. A massa de superóxido de potássio necessária para gerar 20 g de O‚ será: (indique o inteiro mais próximo)

02. (UFSC/04) "Houston, we have a problem". Ao enviar essa mensagem em 13 de abril de 1970, o comandante da missão espacial Apollo 13, Jim Lovell, sabia: a vida de seus companheiros e a sua própria estavam em perigo. Um dos tanques de oxigênio da nave explodira. Uma substância, o superóxido de potássio (K‚O„), poderia ser utilizada para absorver o CO‚ e ao mesmo tempo restaurar o O‚ na nave. CALCULE , segundo a equação

K‚O„ + CO‚ ë K‚COƒ + 3/2 O‚, a massa, em kg, de K‚O„ necessária para consumir todo o CO‚ exalado por um tripulante durante 72 horas se, em média, uma pessoa exala 1,0 kg de CO‚ por dia. (O = 16, C = 12, K = 39). Arredonde o resultado numérico encontrado para o número inteiro mais próximo.

03. (VUNESP/98) As máscaras de oxigênio utilizadas em aviões contêm superóxido de potássio (KO‚) sólido. Quando a máscara é usada, o superóxido reage com o CO‚ exalado pela pessoa e libera O‚, necessária à respiração, segundo a equação química balanceada:

4 KO‚(s) + 2 CO‚(g) ë 2 K‚COƒ(s) + 3 O‚(g) Calcule: a) a massa de KO‚, expressa em gramas, necessária para reagir com 0,10 mol de CO‚. b) o volume de O‚ liberado a 0° C e 760 mmHg, para a reação de 0,4 mol de KO‚. Massas molares, em g/mol: C = 12; O = 16; K = 39. Volume molar dos gases (CNTP) = 22,4 L.

04. (UFG/07) Superóxido de potássio sólido, KO‚(s), é comumente empregado em máscaras protetoras contra gases. Esse superóxido remove tanto o vapor d'água exalado quanto o gás carbônico. O vapor d'água é removido após reagir com o superóxido. O gás carbônico é removido após reagir com um dos produtos da reação anterior. Escreva as equações químicas que representam as reações químicas envolvidas.

05. (UFRJ/02) O dióxido de carbono gerado em sistemas fechados, como em submarinos e em naves espaciais, deve ser removido e o oxigênio deve ser reposto. Um método investigado consiste em passar o dióxido de carbono por uma coluna contendo superóxido de potássio, originando nesta reação carbonato de potássio e gás oxigênio. Os superóxidos são compostos nos quais o oxigênio apresenta número de oxidação -1/2. Considerando que 60 litros de dióxido de carbono são removidos a temperatura e pressão constantes, escreva a equação balanceada da reação que representa este processo e determine o volume (em litros) de oxigênio reposto.

06. (PUC-MG/06) As máscaras de oxigênio utilizadas em aviões contêm superóxido de potássio (KO‚) sólido. Quando a máscara é usada, o superóxido reage com o gás carbônico (CO‚) exalado pela pessoa e libera gás oxigênio (O‚), necessário à respiração, segundo a equação balanceada:

4 KO‚(s) + 2 CO‚(g) ë 2 K‚COƒ(s) + 3 O‚(g) Assinale a massa de superóxido de potássio necessária, em gramas, para reagir totalmente com 0,2 mol de gás carbônico. (A) 6,10 (B) 12,20 (C) 28,40 (D) 56,80

07. (UEL/07) O dióxido de carbono, gerado pelos tripulantes em uma atmosfera artificial de um submarino ou de uma cápsula espacial, deve ser removido e o gás oxigênio recuperado. O superóxido de potássio é um composto interessante para ser utilizado com este propósito porque reage com o dióxido de carbono liberando o oxigênio, de acordo com a reação:

KO‚(s) + CO‚(g) ë K‚COƒ(s) + O‚(g) Considerando a reação (equação não balanceada) e os compostos que dela participam, é correto afirmar: (A) Esta reação ocorre com facilidade porque é uma reação entre um óxido ácido (KO‚) e um óxido básico (CO‚). (B) Os coeficientes estequiométricos, na ordem em que as substâncias aparecem na equação, após correto balanceamento, são 2, 3, 2, 4. (C) Se forem exalados 160,0 litros de CO‚, sob condições de 760,0 mmHg e 25° C, a massa de KO‚ necessária para consumir todo o CO‚ é de 1360 g. (D) Para uma massa de 4350 g de KO‚, o volume de O‚ produzido, sob condições de 1,500 atm e 28° C, é de aproximadamente 755,3 litros. (E) Para qualquer massa de KO‚ utilizada, os volumes de CO‚ consumido e de O‚ liberado, nas mesmas condições de pressão e temperatura, serão iguais.

GABARITO 1. 59 g de KO‚. 2. 9,68 kg ¸ 10 kg 3. a) A massa de KO‚ necessária para reagir com 0,10 mol de CO‚ é igual a 14,2 g. b) O volume de O‚ liberado para a reação de 0,4 mol de KO‚ é igual a 6,72 L. 4. Equação que representa a reação entre o vapor de água e o peróxido:

4 KO‚(s) + 2 H‚O(g) ë 4 KOH(s) + 3 O‚(g) ou

2 KO‚(s) + 2 H‚O(g) ë 2 KOH(s) + H‚O‚(Ø) + O‚(g) Remoção do gás carbônico:

KOH(s) + CO‚(g) ë KHCOƒ(s) ou

2 KOH(s) + CO‚(g) ë K‚COƒ(s) + H‚O 5. CO‚ + 2 KO‚ ë K‚COƒ + 3/2 O‚ V = 90 L 6. [C] 7. [D]