Intrebari despre solduri chimice în Enem sunt foarte recurente. Având în vedere acest lucru, am creat acest material, care aduce cele mai importante subiecte despre această ramură a chimiei fizice acoperite în examenul național de liceu (Enem).
Printre problemele legate de echilibrul chimic, avem constantă de echilibru în termeni de concentrație în mol / L și în termeni de presiune, constantă de echilibru ionic, constantă de ionizare, schimbare de echilibru, pH și pOH, constantă de hidroliză, tampon și constantă a solubilitate.
Printre subiecții descriși mai sus, unii dintre ei câștigă o proeminență mai mare în Enem:
Schimbarea echilibrului
Constanta de ionizare
pH
hidroliza salină
Lecție video despre echilibrul chimic la Enem
1. Schimbarea echilibrului în Enem
1.1- (Enem 2015) Hipoxia sau boala de altitudine constă în scăderea oxigenului (O2) în sângele arterial al corpului. Din acest motiv, mulți sportivi experimentează disconfort (dureri de cap, amețeli, respirație dificilă) atunci când practică activitate fizică la altitudini mari. În aceste condiții, va exista o scădere a concentrației de hemoglobină oxigenată (HbO
2) în echilibru în sânge, în funcție de relație:
Modificarea concentrației de hemoglobină oxigenată din sânge are loc din cauza:
a) creșterea tensiunii arteriale.
b) creșterea temperaturii corpului.
c) reducerea temperaturii mediului.
d) scăderea presiunii parțiale a oxigenului.
e) scăderea cantității de celule roșii din sânge.
Hemoglobina oxigenată (HbO2) se găsește în reactanții (partea dreaptă) a ecuației. Exercițiul întreabă care dintre opțiuni ar duce la o modificare a hemoglobinei oxigenate din sânge, adică ar deplasa echilibrul spre stânga sau spre dreapta.
a) Fals. Creșterea fluxului sanguin nu are nicio legătură cu creșterea tensiunii arteriale.
b) Fals. Temperatura nu modifică echilibrul furnizat.
c) Fals. Temperatura nu modifică echilibrul furnizat.
d) Adevărat. Scăderea presiunii parțiale a oxigenului reduce cantitatea de hemoglobină oxigenată, deplasând balanța spre stânga.
e) Fals. Scăderea numărului de globule roșii va determina atât scăderea numărului de hemoglobine, cât și a hemoglobinelor oxigenate.
1.2- (Enem 2011) Băuturile răcoritoare au devenit din ce în ce mai multe ținte ale politicilor de sănătate publică. Produsele de lipici conțin acid fosforic, o substanță dăunătoare fixării calciului, un mineral care este componenta principală a matricei dentare. Caria este un proces dinamic de dezechilibru în procesul de demineralizare dentară, pierderea de minerale datorită acidității. Se știe că componenta principală a smalțului dinților este o sare numită hidroxiapatită. Soda, datorită prezenței zaharozei, scade pH-ul biofilmului (placa bacteriană), determinând demineralizarea smalțului dentar. Mecanismele de apărare salivară durează între 20 și 30 de minute pentru a normaliza nivelul pH-ului, remineralizând dinte. Următoarea ecuație chimică reprezintă acest proces:
Având în vedere că o persoană consumă zilnic băuturi răcoritoare, poate apărea un proces de demineralizare dentară ca urmare a concentrației crescute de:
a) OH-, care reacționează cu ionii de Ca2+, deplasarea echilibrului spre dreapta.
b) H+, care reacționează cu hidroxilii OH-, deplasarea echilibrului spre dreapta.
c) OH-, care reacționează cu ionii de Ca2+, deplasarea echilibrului spre stânga.
d) H+, care reacționează cu hidroxilii OH-, deplasarea echilibrului spre stânga.
e) Ca2+, care reacționează cu hidroxilii OH-, deplasarea echilibrului spre stânga.
Raspuns corect: Litera B
Rezoluţie
Procesul de demineralizare deplasează echilibrul spre dreapta. Când persoana bea sifon, ingerează un material acid, adică crește cantitatea de H+ În mijloc. H+ interacționează rapid cu OH- de echilibru, reducând cantitatea de OH-. În acest fel, echilibrul este deplasat spre dreapta, demineralizând dintele.
1.3- (Enem-2013) Unul dintre pașii în tratarea apei este dezinfectarea, clorarea fiind cea mai utilizată metodă. Această metodă constă în dizolvarea clorului gazos într-o soluție sub presiune și aplicarea acestuia pe apa de dezinfectat. Ecuațiile de reacție chimică implicate sunt:
Acțiunea de dezinfectare este controlată de acidul hipocloros, care are un potențial de dezinfecție de aproximativ 80 de ori mai mare decât anionul hipoclorit. PH-ul mediului este important deoarece influențează măsura în care acidul hipocloros se ionizează. Pentru ca dezinfecția să fie mai eficientă, pH-ul apei de tratat trebuie să fie mai aproape de:
a) 0
b) 5
c) 7
d) 9
e) 14
Raspuns corect: Litera B
Conform textului, cea mai bună acțiune dezinfectantă este realizată de substanța HClO. Prin urmare, fiecare interpretare și concluzie trebuie să fie îndreptate către o modalitate de a obține această substanță.
Substanța HClO este prezentă în al doilea echilibru, deci o tactică interesantă este de a deplasa acest echilibru spre stânga. Pentru aceasta, conform principiul Le Chatelier, avem opțiunea de a crește cantitatea de H+ (adăugarea unei substanțe acide, pH mai mic de 7) sau creșterea cantității de Cl-.
Este de remarcat faptul că, în prima ecuație, există un alt echilibru chimic, care prezintă specia HClO-, care are o afinitate cu H+, deplasarea echilibrului spre stânga. Aceasta este o mișcare pe care nu o dorim.
Prin urmare, trebuie să folosim un pH acid (sub 7). Cu toate acestea, acest pH nu ar trebui să fie prea acid pentru a evita o mulțime de cationi H.+ În mijloc.
Vezi și:Echilibrul chimic în peșteri
2. pH-ul și hidroliza salină în Enem
2.1- (Enem-2017) Mai multe produse naturale pot fi obținute din plante prin procesul de extracție. Lapachol este din clasa naftoquinonei. Structura sa are un enol hidroxil (pKa = 6,0) care permite izolarea acestui compus din rumegușul ipe prin extracție cu o soluție adecvată, urmată de o filtrare simplă. Se consideră că pKa = -log Ka și că Ka este constanta acidă a reacției de ionizare lapachol.
Ce soluție ar trebui folosită pentru a extrage lapacholul din rumegușul mai eficient?
a) Soluție de Na2CO3 pentru a forma o sare lapachol.
b) Soluție tampon acid acetic / acetat de sodiu (pH = 4,5).
c) Soluție de NaCI pentru a crește puterea ionică a mediului.
d) Soluție de Na2NUMAI4 pentru a forma o pereche de ioni cu lapachol.
e) Soluție de HCI pentru a o extrage printr-o reacție acido-bazică.
Afirmația indică faptul că pKa substanței este 6,0. Această valoare pKa trebuie utilizată în expresia pKa:
Deoarece Ka-ul dvs. este mic, lapacholul este o substanță acidă, deci pentru a-l îndepărta, este util să folosiți o substanță bazică.
un adevar. Sarea este de bază, deoarece provine dintr-o bază puternică (deoarece provine din familia IA) și CO3 provine dintr-un acid slab (H2CO3).
b) Fals. Soluția tampon este acidă și avem nevoie de o bază.
c) Fals. NaCl este o sare neutră, deoarece provine dintr-o bază puternică (deoarece provine din familia IA), iar Cl provine dintr-un acid puternic (HCl).
d) Fals. La2NUMAI4 este o sare neutră, deoarece Na provine dintr-o bază puternică (deoarece provine din familia IA) și SO4 provine dintr-un acid puternic (H2NUMAI4).
Este fals. HCl este un acid și avem nevoie de o bază.
2.2- (Enem- 2014) În scopul de a minimiza impactul asupra mediului, legislația braziliană stabilește că reziduurile chimice eliberate direct în corpul receptor au un pH cuprins între 5,0 și 9,0. Un deșeu lichid apos generat într-un proces industrial are o concentrație de ioni de hidroxil egală cu 1,0.10-10 mol / L. Pentru a respecta legislația, un chimist a separat următoarele substanțe, disponibile în depozitul companiei: CH3COOH, Na2SO4, CH3OH, K2CO3 și NH4Cl.
Nu te opri acum... Există mai multe după publicitate;)
Pentru ca reziduul să fie eliberat direct în corpul receptor, ce substanță ar putea fi utilizată pentru a regla pH-ul?
a) CH3COOH
cos2NUMAI4
c) CH3Oh
d) K2CO3
e) NH4Cl
Raspuns corect: Litera D
Rezoluţie
Pasul 1: Determinați pH-ul reziduului.
Exercițiul indică faptul că reziduul are o concentrație de hidroxid egală cu 10-10.
Prin urmare, putem calcula pH-ul acestui reziduu:
Din cele de mai sus, am constatat că reziduul are un caracter acid, deoarece pH-ul său este mai mic de 7. Astfel, pentru a o neutraliza, este esențial să se utilizeze o substanță cu caracter de bază.
Pasul 2: Determinați caracterul fiecărei sări pentru a indica care este de bază, ca CH3COOH (alternativa a) este un acid și CH3OH (alternativa c) este un alcool, clasa organică cu caracter acid.
b) Sarea neutră, deoarece Na provine dintr-o bază puternică (deoarece provine din familia IA) și SO4 provine dintr-un acid puternic (H2NUMAI4).
d) Sarea de bază, deoarece K provine dintr-o bază puternică (deoarece provine din familia IA) și CO3 provine dintr-un acid slab (H2CO3).
e) Sare acidă, ca NH4 provine dintr-o bază slabă (NH4OH), și Cl provine dintr-un acid puternic (HCl).
2.3- (Enem- 2014) Un cercetător observă că eticheta de pe unul din borcanele în care păstrează un concentrat de enzime digestive este ilizibilă. Nu știe ce enzimă conține paharul, dar suspectează că este o protează gastrică, care funcționează în stomac prin digestia proteinelor. Știind că digestia în stomac este acidă și intestinul este de bază, el asamblează cinci eprubete cu alimente diferit, adăugați concentratul enzimatic la soluțiile cu un pH determinat și așteptați să vedeți dacă enzima acționează în vreunul al lor. Eprubeta în care enzima trebuie să acționeze pentru a indica faptul că ipoteza cercetătorului este corectă este cea care conține:
a) cub de cartofi în soluție cu pH = 9.
b) bucată de carne în soluție cu pH = 5.
c) albuș de ou fiert în soluție cu pH = 9.
d) porție de tăiței în soluție cu pH = 5.
e) bilă de unt în soluție cu pH = 9.
Raspuns corect: Litera B
Exercițiul necesită de la elev o bună interpretare și corelare cu cunoștințele biochimice ale alimentelor. El informează că cercetătorul consideră că enzima este digestivă, acționează la un pH acid și acționează asupra proteinelor (deoarece este o protează).
Dacă această enzimă acționează într-un mediu acid, pH-ul trebuie să fie mai mic de 7. Carnea este formată din proteine, în timp ce pastele sunt formate din carbohidrați. Deci, răspunsul corect este alternativa b.
2.4- (Enem- 2012) O gospodină a scăpat accidental apă din dezghețarea unui pește în frigider, ceea ce a lăsat un miros puternic și neplăcut în interiorul aparatului. Se știe că mirosul caracteristic al peștilor se datorează aminelor și că acești compuși se comportă ca baze. În tabel sunt enumerate concentrațiile de hidrogen ale unor materiale găsite în bucătărie, pe care gospodina se gândește să le folosească atunci când curăță frigiderul.
Dintre materialele enumerate, care sunt cele potrivite pentru a atenua acest miros?
a) Alcool sau săpun
b) Suc de lămâie sau alcool
c) Suc de lămâie sau oțet
d) Suc de lămâie, lapte sau săpun
e) Săpun sau sodă / sodă
Raspuns corect: Litera C
Rezoluţie
Exercițiul propune o situație problematică în care frigiderul unei gospodine are un miros puternic cauzat de o substanță de natură de bază. Astfel, se pune întrebarea care materiale ar fi interesante pentru rezolvarea acestei probleme.
Pentru a neutraliza o bază, este necesar să se utilizeze un material de natură acidă sau cu un pH mai mic de 7. Cum exercițiul a furnizat valorile concentrațiilor de H+ dintre materiale, a fost suficient să le folosim pe fiecare în expresia de mai jos:
Prin urmare:
Suc: pH = 2
Lapte: pH = 6
Oțet: pH = 3
Alcool: pH = 8
Săpun: pH = 12
Butoi: pH = 12
Materialele cu caracter acid sunt sucul, oțetul și laptele. Astfel, numai alternativa c aduce materiale de natură acidă.
3. Constanta de echilibru în Enem
3.1- (Enem-2016) După uzura completă, anvelopele pot fi arse pentru generarea de energie electrică. Printre gazele generate în arderea completă a cauciucului vulcanizat, unele sunt poluanți și provoacă ploi acide. Pentru a preveni scăparea lor în atmosferă, aceste gaze pot fi barbotate într-o soluție apoasă care conține o substanță adecvată. Luați în considerare informațiile despre substanță enumerate în tabelul de mai jos:
Dintre substanțele enumerate în tabel, cea capabilă să elimine cel mai eficient gazele poluante este (a)
a) fenol.
b) piridină.
c) metilamină.
d) hidrogen fosfat de potasiu.
e) hidrogen sulfat de potasiu.
Raspuns corect: Litera D
Rezoluţie
Exercițiul pune o situație problematică în care gazele poluante promovează ploile acide. Apoi, el întreabă care dintre substanțele menționate ar fi interesant pentru a neutraliza aceste gaze și, în consecință, pentru a evita ploile acide.
Pentru a evita ploile acide, gazele acide trebuie neutralizate folosind o soluție bazică. Substanțele cu această caracteristică sunt cele care eliberează preferențial grupuri OH- În mijloc. În tabel, piridina, metilamina și hidrogen fosfatul de potasiu sunt substanțe de bază.
Astfel, pentru a determina substanța capabilă să îndepărteze mai eficient gazele poluante, trebuie să analizăm valoarea constantei de ionizare. Cu cât este mai mare constanta, cu atât este mai mare capacitatea de a elibera OH-. Asa ca hidrogen fosfat de potasiu este cea mai potrivită substanță în acest caz.
3.2- (Enem-2015) Mai mulți acizi sunt utilizați în industriile care elimină efluenții lor în corpurile de apă, cum ar fi râurile și lacurile, care pot afecta echilibrul ecologic. Pentru a neutraliza aciditatea, sarea de carbonat de calciu poate fi adăugată la efluent în cantități adecvate, deoarece produce bicarbonat, care neutralizează apa. Ecuațiile implicate în proces sunt prezentate:
Pe baza valorilor constantelor de echilibru ale reacțiilor II, III și IV, la 25O C, care este valoarea numerică a constantei de echilibru a reacției I?
a) 4,5x10-26
b) 5x10-5
c) 0,8x10-9
d) 0,2x105
e) 2,2x1026
Raspuns corect: Litera B
Rezoluţie
Acest exercițiu implică ionizare constantă. Inițial, este esențial să înțelegem că ecuația I este de fapt rezultatul (suma) ecuațiilor II, III și IV. Prin urmare, pentru a iniția rezoluția, trebuie să folosim principiile Legea lui Hess.
Pasul 1: Utilizarea legii lui Hess.
Inversând ecuația II și păstrând ecuațiile III și IV, avem:
Cu aceasta, putem observa că anionul CO3-2 și cationul H.+ va fi eliminat, iar suma ecuațiilor va avea ca rezultat ecuația I.
Pasul 2: calcul constant
Constanta de echilibru a ecuației de ionizare este dată întotdeauna prin înmulțirea constantelor celorlalte ecuații:
De mine. Diogo Dias
