Cad C1 Curso A Prof Exercicios Quimica m5j6j

C1_A_EX_QUIMICA_ALICE_2013 17/10/12 08:59 Página 1

FRENTE 1 – QUÍMICA GERAL E INORGÂNICA MÓDULO 1 ESTRUTURA DO ÁTOMO: CONCEITOS BÁSICOS 1. O germânio apresenta número atômico 32 e número de massa 72. Qual das proposições seguintes é falsa? a) Cada núcleo de germânio contém 32 prótons. b) A maioria dos átomos de germânio tem 32 nêutrons. c) Um átomo de germânio tem 32 elétrons. d) O núcleo ocupa uma fração muito pequena do volume do átomo de germânio. e) O núcleo responde por aproximadamente toda a massa do átomo de germânio. 3. (UNESP-SP – MODELO ENEM) – De acordo com o modelo atômico atual, prótons e nêutrons não são mais considerados partículas elementares. Eles seriam formados de três partículas ainda menores, os quarks. ite-se a existência de 12 quarks na natureza, mas só dois tipos formam prótons e nêutrons, o quark up (u), de carga elétrica positiva, igual a 2/3 do valor da carga do elétron, e o quark down (d), de carga elétrica negativa, igual a 1/3 do valor da carga do elétron. A partir dessas informações, assinale a alternativa que apresenta corretamente a composição do próton e do nêutron.

RESOLUÇÃO: A = Z + N → 72 = 32 + N → N = 40 Resposta: B

2. São dados dois átomos com o mesmo número de prótons: A e B. Determinar o número de nêutrons desses átomos, sabendo que o átomo A tem número atômico (3x – 6) e número de massa (5x), e que o átomo B tem número atômico (2x + 4) e número de massa (5x – 1). RESOLUÇÃO: 5x 5x – 1 A B 3x – 6 2x + 4

Próton

Nêutron

a)

d, d, d

u, u, u

b)

d, d, u

u, u, d

c)

d, u, u

u, d, d

d)

u, u, u

d, d, d

e)

d, d, d

d, d, d

Como A e B apresentam o mesmo número de prótons, temos:

Logo: 5x ⇒ 5 . (10) = 50 3x – 6 ⇒ 3 . (10) – 6 = 24

冧 5024A

5x – 1 ⇒ 5 . (10) – 1 = 49 2x + 4 ⇒ 2 . (10) + 4 = 24

冧 4924B

Então: 24 prótons 50 A 24 elétrons 24 26 nêutrons (50 – 24)

冦

49 B 24

冦

QUÍMICA A

RESOLUÇÃO: P = (– 1/3) + 2 (+ 2/3) = + 1 N = (+ 2/3) + 2(– 1/3) = 0 Resposta: C

3x – 6 = 2x + 4 ⇒ x = 10

24 prótons 24 elétrons 25 nêutrons (49 – 24)

Resposta: A tem 26 nêutrons e B, 25 nêutrons.

–1


MÓDULO 2 ESTUDO DA ELETROSFERA E CONFIGURAÇÃO ELETRÔNICA 1. O tecnécio (Z = 43) é um elemento artificial, no qual seus isótopos são radioativos, entre eles 99mTc. Este radioisótopo emite radiação gama, com tempo de meia vida de 6,02 h, característica que permite seu uso em medicina nuclear diagnóstica, possibilitando imagens cintilográficas de alta resolução. Sobre a configuração eletrônica do tecnécio, escreva: a) a ordem energética; b) a ordem geométrica. c) os elétrons da camada de valência. RESOLUÇÃO: ordem energética: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d5 43Tc: ordem geométrica: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d5 5s2 camada de valência: 5s2 → 2 elétrons

2. Um átomo no estado fundamental tem somente um nível de energia contendo 32 elétrons e 5 elétrons na camada de valência. Esse átomo apresenta quantos elétrons no quinto nível de energia? RESOLUÇÃO: 2 8 18 32 18 5

K L M N O P Q

QUÍMICA A

2–

1s2 2s2 3s2 4s2 5s2 6s2 7s

2p6 3p6 4p6 5p6 6p3 7p

3d10 4d10 4f14 5d10 5f 6d

Na camada O, há 18 elétrons

3. A soma dos números de elétrons dos subníveis s e f é igual a 16 de um átomo de um certo elemento químico. Determine o número atômico desse elemento. RESOLUÇÃO: O subnível 4f começa a ser preenchido quando o subnível 6s está completo (ver diagrama de Pauling): 1s22s23s24s25s26s2 ∴ total = 12 elétrons. Concluímos: 4f4 1s2 2s2

2p6

3s2

3p6

3d10

4s2

4p6

4d10

4f4

5s2

5p6

5d

5f

6s2

6p

6d

7s

7p

Resposta: Z = 60


MÓDULO 3 CONFIGURAÇÃO ELETRÔNICA DE ÍONS 1. (UFSCar-SP – MODELO ENEM) – Um modelo relativamente simples para o átomo o descreve como sendo constituído por um núcleo contendo prótons e nêutrons, e elétrons girando ao redor do núcleo. O número atômico é o número de prótons enquanto o número de massa é a soma do número de prótons com o número de nêutrons. Em um átomo, o número de prótons é igual ao número de elétrons. Quando um átomo perde elétrons, ele se transforma em íon positivo. 56 Um dos átomos do elemento ferro é representado pelo símbolo 26 Fe. Em alguns compostos, como a hemoglobina do sangue, o ferro encontra-se no estado de oxidação 2 + (Fe2+). Considerando-se somente o átomo mencionado, é correto afirmar que no íon Fe2+: a) o número de nêutrons é 56, o de prótons é 26 e o de elétrons é 24. b) o número de nêutrons + prótons é 56 e o número de elétrons é 24. c) o número de nêutrons + prótons é 56 e o número de elétrons é 26. d) o número de prótons é 26 e o número de elétrons é 56. e) o número de nêutrons + prótons + elétrons é 56 e o número de prótons é 28.

2. (UFRRJ-MODELO ENEM) – O envenenamento por chumbo é um problema relatado desde a Antiguidade, pois os romanos utilizavam esse metal em dutos de água e recipientes para cozinhar. No corpo humano, com o ar do tempo, o chumbo deposita-se nos ossos, substituindo o cálcio. Isso ocorre porque os íons Pb2+ e Ca2+ apresentam a mesma carga elétrica e são similares em tamanho, fazendo com que a absorção de chumbo pelo organismo aumente em pesssoas que têm deficiência de cálcio. Com relação ao Pb2+, seu número de prótons, nêutrons e elétrons são, respectivamente, Dados: n.o atômico do Pb = 82; n.o de massa do Pb = 207 a) 82, 125 e 80. b) 82, 125 e 84. c) 84, 125 e 82. d) 82, 127 e 80. e) 84, 127 e 82. RESOLUÇÃO: 207 Pb2+ Z = 82; A = 207 82 P = 82, N = A – Z ∴ N = 207 – 82 ∴ N = 125 2+ : perdeu 2 elétrons ∴ e = 80 Resposta: A

QUÍMICA A

RESOLUÇÃO: Número de prótons: 26 Número de elétrons do íon Fe2+: 24 Número de massa: A = Z + N → 56 = 26 + N → N = 30 Resposta: B

–3


3. (UNIRIO) – Os sais de Cr6+ são, em geral, solúveis no pH biológico e, portanto, têm fácil penetração. Daí a sua toxidade para seres humanos. Por outro lado, os compostos de Cr3+ são pouco solúveis nesse pH, o que resulta em dificuldade de ar para o interior das células. Indique a opção que corresponde à configuração eletrônica do íon Cr3+. Dado: 18Ar ;

24Cr

a) [Ar] 4s2 3d1 b) [Ar] 3d2 c) [Ar 3d3 d) [Ar] 4s2 3d4 e) [Ar] 4s2 3d5 RESOLUÇÃO: 24Cr

1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 4s2, 3d4

3+ 24Cr

1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6, 3d3 = [Ar] 3d3

1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p6 Resposta: C 18Ar

MÓDULO 4 ISÓTOPOS, ISÓBAROS E ISÓTONOS 1. (FEI-SP – MODELO ENEM) – Num exercício escolar, um professor pediu a seus alunos que imaginassem um átomo que tivesse o número atômico igual a seu número de chamada e o número de nêutrons 2 unidades a mais que o número de prótons. O aluno número 15 esqueceu-se de somar 2, para obter o número de nêutrons e, consequentemente, dois alunos imaginaram átomos isóbaros. Isso ocorreu com os alunos cujos números de chamada são: a) 14 e 15 b) 13 e 15 c) 15 e 16 d) 12 e 15 e) 15 e 17 Dados: Número atômico (Z): n.o de prótons. Número de massa (A): n.o de prótons + n.o de nêutrons (A = Z + N). Isóbaros: átomos de Z diferente e mesmo número de massa (A). RESOLUÇÃO: A=Z+N N=Z+2 Aluno de número 15: N = Z + 2. Esqueceu-se de somar 2: N = Z = 15 A = Z + N = 15 + 15 = 30 Aluno isóbaro: A = 30 A=Z+N=Z+Z+2 30 = 2Z + 2 ∴ Z = 14 Os alunos 14 e 15 são “isóbaros” Resposta: A

4. (FATEC-SP – MODIFICADO) – O íon Sc3+ (Número atômico = 21) e o íon P3– são isoeletrônicos. O número de elétrons no subnível 3p do íon P3– é: a) 6 b) 5 c) 4 d) 3 e) 2 Comentário: “Isoeletrônico” significa com o mesmo número de elétrons. RESOLUÇÃO: O Sc3+ e o P3– apresentam 18 elétrons, portanto o átomo de fósforo P contém 15 prótons. 15P: P3–:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p3 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6

Resposta: A

QUÍMICA A

4–


2. Três átomos guardam entre si a seguinte relação: A e B são isótopos; B e C são isóbaros; A e C são isótonos. Sabe-se ainda que — o número atômico de B é 21; — o número de massa de B é 43; — o elemento C possui 22 prótons.

Consequentemente, podemos concluir que os átomos A, B e C têm respectivamente:

Pedem-se a) o número de massa do átomo A. b) a configuração eletrônica nos subníveis para o ion B2+ RESOLUÇÃO: a)

3. (PUC-SP) – Dados três átomos, A, B e C, notamos que A e B são isótopos; A e C são isótonos; B e C são isóbaros. Sabemos ainda que – a soma dos números de prótons existentes em A, B e C é 79; – a soma dos números de nêutrons existentes em A, B e C é 88; – o número de massa de A é 55.

números atômicos

números de massa

a)

26 – 26 – 27

55 – 56 – 56

b)

25 – 25 – 29

55 – 59 – 59

c)

24 – 24 – 31

55 – 62 – 62

d)

27 – 27 – 25

55 – 53 – 53

e)

28 – 28 – 23

55 – 56 – 56

isótonos

43 B 21

A

isótopos

C

22

isóbaros

Número atômico de A = 21, pois A e B são isótopos.

RESOLUÇÃO: Escrevendo os dados: I) Z1 = Z2

IV) Z1 + Z2 + Z3 = 79

II) N1 = N3

V) N1 + N2 + N3 = 88

III) A2 = A3

VI) A1 = 55

Somando membro a membro as equações IV e V: A1 + A2 + A3 = 167

Número de massa de C = 43, pois B e C são isóbaros.

55 + A2 + A2 = 167 ∴ A2 = 56

Número de nêutrons de C = 43 – 22 = 21.

Portanto: A1 = 55, A2 = 56, A3 = 56

Número de nêutrons de A = 21, pois A e C são isótonos.

Considerando a equação II:

Número de massa de A = 21 + 21 = 42.

A1 – Z1 = A3 – Z3 55 – Z1 = 56 – Z3 ∴ Z3 = Z1 + 1

b) Átomo B0 (21 prótons, 21 elétrons)

Substituindo em IV, vem: Z1 + Z1 + Z1 + 1 = 79 ∴ Z1 = 26

1s 2p

Logo: Z1 = 26, Z2 = 26, Z3 = 27

3s

3p

3d

Resposta: A

4s

4p

4d

2s

1s2 K

2s2 2p6 L

4f

3s2 3p6 3d1 M

4s2 N

QUÍMICA A

Íon B2+ (21 prótons, 19 elétrons) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d1

–5


MÓDULO 5 LIGAÇÕES QUÍMICAS I: A LIGAÇÃO IÔNICA 1. (UEPB) – Dois átomos de elementos genéricos, A e B, apresentam as seguintes distribuições eletrônicas em camadas: A → 2, 8, 1 e B → 2, 8, 6. Na ligação entre A e B, I) o átomo A perde 1 elétron e transforma-se em um íon (cátion) monovalente. II) a fórmula correta do composto formado é A2B e a ligação que se processa é do tipo iônica. III) o átomo B cede 2 elétrons e transfoma-se em um ânion bivalente. Assinale a alternativa correta: a) Apenas II e III são corretas. b) Apenas I é correta. c) Apenas III é correta. d) Apenas I e II são corretas. e) Todas as afirmativas são corretas. RESOLUÇÃO: O átomo A apresenta 1 elétron na camada de valência, portanto é um metal com tendência para formar um cátion monovalente. O átomo B apresenta seis elétrons na camada de valência, portanto é um ametal com tendência a formar um ânion bivalente. A fórmula entre os dois é A2B. Resposta: D

3. (ITA-SP) – Uma determinada substância apresenta as seguintes propriedades físico-químicas: I. O estado físico mais estável a 25°C e 1 atm é o sólido. II. No estado sólido apresenta estrutura cristalina. III. A condutividade elétrica é praticamente nula no estado físico mais estável a 25°C e 1 atm. IV. A condutividade elétrica é alta no estado líquido. A alternativa relativa à substância que apresenta todas as propriedades acima é o(a): a) poliacetileno [(C2H2)n]. b) brometo de sódio (NaBr). c) iodo (I2). d) silício (Sin). e) grafita (Cn). RESOLUÇÃO: As características descritas referem-se ao composto iônico que é formado por um metal e um ametal, portanto o composto é o NaBr. Resposta: B

MÓDULO 6 A LIGAÇÃO COVALENTE

2. (MODELO ENEM) – As reservas mundiais de bauxita somam 34 bilhões de toneladas, das quais o Brasil detém 3,5 bilhões de toneladas, sendo um grande produtor de alumina, atrás somente da Austrália. As principais empresas produtoras são: No Brasil: MRN 70%, CBA 12%, Vale 12% No mundo: Comalco, Alcan, Alcoa, Rio Tinto e BHP na Austrália, Chalco na China, CVG na Guiné. A alumina ( óxido de alumínio) é o principal componente da bauxita, purificada pelo processo Bayer. O rubi e a safira são constituídos principalmente por alumina e as suas colorações são características de traços de impurezas. Os átomos de alumínio e oxigênio combinam-se por transferência de elétrons, resultando a substância de fórmula: Dados: 13Al; 8O a) AlO b) Al2O c) AlO3 d) Al2O3 e) Al3O2 RESOLUÇÃO: QUÍMICA A

13Al: 8O:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 → Al3+: 1s2 2s2 2p6

1s2 2s2 2p4 → O2–: 1s2 2s2 2p6

Fórmula do composto: Al 3+ O2– → Al2O3 2 3 Resposta: D

6–

1. (UFF-RJ) – O leite materno é um alimento rico em substâncias orgânicas, tais como proteínas, gorduras e açúcares, e substâncias minerais como, por exemplo, o fosfato de cálcio. Esses compostos orgânicos têm como característica principal as ligações covalentes na formação de suas moléculas, enquanto o mineral apresenta também ligação iônica. Assinale a alternativa que apresenta corretamente os conceitos de ligações covalente e iônica: a) A ligação covalente só ocorre nos compostos orgânicos. b) A ligação covalente se faz por transferência de elétrons, e a ligação iônica, pelo compartilhamento de elétrons na camada de valência. c) A ligação covalente se faz por atração de cargas entre átomos, e a ligação iônica, por separação de cargas. d) A ligação covalente se faz por união de átomos em moléculas, e a ligação iônica, por união de átomos em complexos químicos. e) A ligação covalente se faz pelo compartilhamento de elétrons, e a ligação iônica, por transferência de elétrons. RESOLUÇÃO: Ligação iônica: transferência de elétrons. Ligação covalente: compartilhamento de elétrons. Resposta: E


2. (UNIP-SP – MODELO ENEM) – Na ligação covalente, o número de pares eletrônicos que o átomo estabelece é igual ao número de elétrons que falta para completar oito (8) na camada de valência. O hidrogênio estabelece um único par eletrônico. Dadas as estruturas de Lewis: •• •N• •

••

••

••

a) I, II e III. d) I e IV.

b) II, III e IV. e) I e V.

c) IV e V.

••

•• •• ••

••

••

assinale a fórmula eletrônica incorreta: H •• •• •• c) a) O O H b) H N •• •• •• H H amônia água oxigenada

••

••• •O • •

H•

3. (MODELO-ENEM) – Observa-se que, exceto o hidrogênio, os outros elementos dos grupos IA a VIIIA da tabela periódica tendem a formar ligações químicas de modo a preencher oito elétrons na última camada. Esta é a regra do octeto. Mas, como toda regra tem exceção, assinale a opção que mostra somente moléculas que não obedecem a esta regra: I. BH3 II. CH4 III.H2O IV. HCl V. BF3

H N N H •• •• H H hidrazina

Dados: B (IIIA), C (IVA), O (VIA), Cl (VIIA), F (VIIA). RESOLUÇÃO:

H

••

••

IV) H — Cl •• H Cl •• obedece

H

V)

••

••

H •• C H •• H obedece

B H •• H não obedece ••

H

••

não obedece

BF3

F—B—F F

•• •• F B F •• •• •• F ••

Resposta: E

QUÍMICA A

RESOLUÇÃO: Pelas estruturas de Lewis dos átomos, verifica-se que o átomo de nitrogênio deve estabelecer 3 pares de elétrons. •• N •• •• N •• Resposta: E ••

H

O— H H •• H O H •• obedece

••

H

III)

••

II) H — C — H

•• •• •• •• ••

H—B—H

••

I)

—

nitrogênio

—

— —

•• ••

—

•• ••

N N

••

e)

••

O O oxigênio

••

••

••

••

••

•• ••

d)

–7


FRENTE 2 – QUÍMICA GERAL E INORGÂNICA E QUÍMICA ORGÂNICA 3. A tabela abaixo apresenta alguns dados para as substâncias A, B, C, D e E, contudo essas letras não são fórmulas ou símbolos químicos.

MÓDULO 1 SUBSTÂNCIA E MISTURA: ESTADOS DE AGREGAÇÃO DA MATÉRIA

Substância A

– 219

– 183

1. (VUNESP) – Qual o estado físico (sólido, líquido ou gasoso) das substâncias da tabela abaixo, quando as mesmas se encontram no deserto da Arábia, à temperatura de 50°C (pressão ambiente = 1 atm)?

B

650

1117

C

0

100

D

232

2687

E

1540

2887

Substância

TF

TE

clorofórmio

– 63

61

éter etílico

– 116

34

etanol

– 117

78

fenol

41

182

pentano

– 130

36

Ponto de fusão (°C) Ponto de ebulição (°C)

Determine: I. Qual substância é um gás à temperatura ambiente? II. Qual delas a 40°C pode ser representada pelo sistema a seguir?

TF = temperatura de fusão em °C. TE = temperatura de ebulição em °C. (Os dados da tabela estão a 1 atm.) RESOLUÇÃO: Na TF existe equilíbrio sólido/líquido e na TE, equilíbrio líquido/vapor. Entre essas duas temperaturas existem os líquidos. Abaixo da TF só existem sólidos e acima da TE só os gases. A 50°C são líquidos o clorofórmio, o etanol e o fenol e são gasosos o éter etílico e o pentano.

III.Indique, entre as cinco apresentadas, duas substâncias que podem ser metais. 2. (VUNESP) – O naftaleno, comercialmente conhecido como naftalina, empregado para evitar baratas em roupas, funde em temperaturas superiores a 80°C. Sabe-se que bolinhas de naftalina, à temperatura ambiente, têm suas massas constantemente diminuídas, terminando por desaparecer sem deixar resíduos. Essa observação pode ser explicada pelo fenômeno da: a) fusão b) sublimação c) solidificação d) liquefação e) ebulição RESOLUÇÃO: O fenômeno da mudança de estado físico de sólido para gasoso é sublimação. Resposta: B QUÍMICA A

8–

RESOLUÇÃO: I. Substância A, pois apresenta P.E. < 25°C. II. No estado físico sólido, as moléculas estão muito próximas; no estado físico gasoso, as moléculas estão muito afastadas. O sistema, provavelmente, representa o estado físico líquido. A substância C está no estado líquido a 40°C. Sólido Líquido Gasoso –––––––––––––兩–––––––––––––兩––––––––––––– 0°C 100°C III.Um metal, de um modo geral, apresenta P.F. e P.E. elevados, logo, podem ser metais as substâncias B, D e E.


4. Uma técnica utilizada em experimentos consiste em introduzir a amostra em um bulbo de Dumas e submetê-lo a aquecimento em banho-maria.

MÓDULO 2 AQUECIMENTO E RESFRIAMENTO DE MATERIAIS 1. (UNESP-SP) – Na indústria farmacêutica, substâncias específicas são utilizadas para revestir pílulas e comprimidos. Em um experimento, uma das substâncias sólidas foi retirada de uma formulação e purificada. Para verificar a eficiência da purificação, um termômetro foi colocado em um tubo de ensaio contendo uma amostra da substância derretida, a 1 atm. Durante o resfriamento e até que a amostra tenha se solidificado completamente, foram lidas as temperaturas em intervalos regulares. Com esses dados, foi traçada a curva de resfriamento, um gráfico que mostra a variação de temperatura em função do tempo, a 1 atm.

Com este experimento e a tabela a seguir, identifique o vapor do líquido desconhecido e analise qual seria a interferência nos pontos de fusão e ebulição que areia adicionada ao experimento poderia ocasionar.

Substância

Temperatura de fusão

Temperatura de ebulição a 1 atm

Ácido acético

17°C

118°C

Etanol

– 117°C

78°C

O gráfico que corresponde à curva de resfriamento da substância pura está representado por

RESOLUÇÃO: O ácido acético entra em ebulição a 118°C e o etanol a 78°C. Como o experimento é realizado a 100°C, o vapor do líquido em questão será o etanol. A areia não interfere nos pontos de ebulição e fusão, pois é insolúvel no meio.

QUÍMICA A

RESOLUÇÃO: De acordo com o texto, a substância sólida foi retirada da formulação e purificada. Uma substância pura apresenta temperatura de fusão (ou temperatura de solidificação) constante:

Resposta: C

–9


2. (UFSCar-SP) – Considere os seguintes dados obtidos sobre propriedades de amostras de alguns materiais. Temperatura de fusão (°C)

Temperatura de ebulição (°C)

Material

Massa (g)

Volume (mL, a 20°C)

X

115

100

80

218

Y

174

100

650

1 120

Z

0,13

100

– 219

– 183

T

74

100

– 57 a – 51

115

W

100

100

0

100

Com respeito a estes materiais, pode-se afirmar: a) Os materiais Z e T são substâncias puras. b) O material T é uma mistura eutética. c) No gráfico:

3. (ITA-SP) – A figura representa a curva de aquecimento de uma amostra, em que S, L e G significam, respectivamente, sólido, líquido e gasoso.

Com base nas informações da figura é correto afirmar que a amostra consiste em uma a) substância pura. b) mistura coloidal. c) mistura heterogênea. d) mistura homogênea azeotrópica. e) mistura homogênea eutética. RESOLUÇÃO: O gráfico fornecido representa o aquecimento de uma mistura homogênea eutética, pois o ponto de fusão é constante e o ponto de ebulição é variável. O gráfico de uma substância pura apresenta ponto de fusão e ponto de ebulição constantes. O gráfico de uma mistura homogênea azeotrópica apresenta apenas ponto de ebulição constante. Resposta: E

para o material (substância) X, a temperatura do sistema S + L é igual a 218°C. d) O ponto de solidificação de Z é igual a + 219°C. e) A mudança do líquido para o vapor pode ser chamada de evaporação, ebulição ou calefação. RESOLUÇÃO: Considerando os dados, concluímos que X, Y, Z e W são substâncias puras, pois apresentam os pontos de fusão e ebulição constantes. O material T é uma mistura azeotrópica, pois apresenta P.F. variável e P.E. constante. Os pontos de fusão e ebulição são iguais aos pontos de solidificação e liquefação. Exemplo: Material X: P.F = 80°C P.S. = 80°C P.E. = 218°C P.L. = 218°C Sólido Líquido Gasoso –––––––––––––兩–––––––––––––兩––––––––––––– 80°C 218°C QUÍMICA A

Vaporização

Resposta: E

10 –

冦

evaporação – processo lento ebulição – processo rápido calefação – processo muito rápido


MÓDULO 3

QUÍMICA A

A TABELA PERIÓDICA: PERÍODOS, GRUPOS E LOCALIZAÇÃO

– 11


1. (MODELO ENEM) – O livro O Reino Periódico, de P.W. Atkins, conta algumas curiosidades: “A atividade do arsênio como veneno origina-se de sua rigorosa semelhança com o fósforo, que lhe permite insinuar-se nas reações que o fósforo sofre, mas bloqueando o seu progresso, enquanto suas diferenças sutis conspiram para prejudicar o metabolismo celular.” “Aparentemente, a natureza não tem nenhuma utilização para os lantanídeos em sua criação da vida, e a humanidade apenas recentemente descobriu certos usos esporádicos para esses elementos. Um deles é como um componente do fósforo que converte a energia de um feixe acelerado de elétrons em luz visível de uma variedade de cores em tubo de televisão.” “Os gases nobres têm certas propriedades físicas que os tornam úteis. Uma é o ponto de ebulição notavelmente baixo do hélio, o que o transforma em um refrigerante útil quando buscamos atingir temperaturas excepcionalmente baixas. Uma outra é a exibição colorida obtida quando uma descarga elétrica a através destes gases – um fenômeno observado sob a denominação genérica da luz néon.”

2. (FUVEST-SP) – Quando se classificam elementos químicos utilizando-se como critério o estado de agregação sob 1 atm e 25°C, devem pertencer a uma mesma classe os elementos: a) cloro, mercúrio e iodo. b) mercúrio, magnésio e argônio. c) mercúrio, argônio e cloro. d) cloro, enxofre e iodo. e) iodo, enxofre e magnésio. RESOLUÇÃO: Estado de agregação é o estado físico da substância: sólido, líquido ou gasoso. • Bromo e mercúrio são líquidos à temperatura ambiente. • Flúor, cloro, gases nobres são gases à temperatura ambiente. • Metais (exceto mercúrio) são sólidos à temperatura ambiente, iodo e enxofre são sólidos também. Resposta: E

“Já foi estimado que na Terra toda, em qualquer instante, existem apenas cerca de 17 átomos de frâncio.” Julgue os itens: ( ) A semelhança entre o arsênio (As) e o fósforo (P) é explicada pelo fato de estarem na mesma família ou grupo da tabela periódica. ( ) Os lantanídeos também são chamados terras-raras, já que sua ocorrência no planeta (no caso dos naturais) é pequena. ( ) Os gases nobres não são metais, mas têm utilidades nas indústrias. ( ) O elemento frâncio (Fr) é muitíssimo raro e, portanto, não possui utilidade no cotidiano. RESOLUÇÃO: Todas estão corretas. (V) Os elementos As e P estão na família 5A (15) da tabela periódica e possuem propriedades químicas semelhantes. (V) Lantanídeos são raros, mas já há aplicações práticas para esses elementos. (V) Gases nobres têm utilidades no dia-a-dia (letreiros luminosos, por exemplo). (V) Pelo dado fornecido, o Fr é raríssimo.

QUÍMICA A

12 –

3. (UERJ) – Conhecidas as configurações: 1s2 2s2; 1s2... 4s2 3d1; ns2 np5; podemos afirmar que correspondem respectivamente aos seguintes tipos de elementos: a) transição, alcalino, calcogênio b) representativo, alcalino, calcogênio c) alcalinoterroso, alcalino, halogênio d) alcalino, representativo, halogênio e) alcalinoterroso, transição, halogênio RESOLUÇÃO O elemento de configuração 1s2 2s2 é alcalinoterroso. O elemento de configuração 1s2... 4s2 3d1 é de transição. O elemento de configuração ns2 np5 é halogênio. Resposta: E


4. Dados de alguns elementos químicos estão apresentados no quadro a seguir.

Número Atômico

Massa Atômica

Ponto de Fusão (°C)

Berílio

4

9

1 278

Sódio

11

23

97,8

Lítio

3

7

179

Chumbo

82

207

327,5

Alumínio

13

27

660

Elemento

Considere as afirmações. I. Os elementos sódio e chumbo apresentam-se no estado sólido a 200°C. II. O elemento berílio possui quatro elétrons de valência. III. Os elementos lítio e sódio são metais muito semelhantes por estarem no mesmo período. IV. Pode-se afirmar que o átomo de alumínio está no grupo IIIA (13) e 3.º período. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas I, II e III são erradas. b) Somente as afirmativas I e IV são corretas. c) Somente as afirmativas II e III são corretas. d) Somente as afirmativas II e IV são erradas. e) Somente as afirmativas I, III e IV são corretas.

MÓDULO 4 TAMANHO DOS ÁTOMOS E ÍONS 1. (MODELO ENEM) – O elemento químico lítio (do grego líthos = pedra) é o metal mais leve e pertence ao grupo I da tabela periódica (metais alcalinos). O hidróxido de lítio absorve o dióxido de carbono da atmosfera, podendo ser usado como purificador de ar. O metal é tão reativo, que o emprego do lítio metálico não é prático, mesmo em ligas. Usa-se o óxido de lítio em cerâmica. Augusto Arfwedson descobriu o lítio em 1818. O lítio pertence à classe de metais que formam principalmente compostos solúveis em água. A chama do bico de Bunsen fica vermelha quando exposta a sal de lítio. Comparando-se os tamanhos do átomo de lítio e do cátion monovalente de lítio: (Dado: Li possui 3 prótons e 3 elétrons) a) b) c) d) e)

Ambos têm o mesmo tamanho. O átomo tem maior tamanho. O íon tem maior tamanho. Não é possível fazer uma comparação. O íon tem menor tamanho, pois tem menor número de prótons que o átomo.

RESOLUÇÃO: O átomo de lítio tem 3 prótons e 3 elétrons. O íon Li+ tem 3 prótons e 2 elétrons.

RESOLUÇÃO: I.

Errada. A 200°C, o sódio não está no estado sólido, pois se funde a 97,8°C, e o chumbo, que se funde a 327,5°C, é sólido.

II.

Errada. 4Be

1s2 2s2

K = 2e– L = 2e–

Apresenta

2e–

de valência.

III. Errada. Os elementos lítio e sódio são muito semelhantes por estarem no mesmo gupo e não no mesmo período. IV. Correta. Al: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1

O átomo tem 2 camadas eletrônicas e o íon tem uma camada eletrônica, portanto, o átomo é maior que o íon. + K L K 3Li 3Li 2 1 2 Resposta: B

Representativo, grupo IIIA ou 13.

QUÍMICA A

Resposta: A

5. (UFRN) – Maleabilidade, ductilidade, brilho e condutividade elétrica são propriedades características dos: a) gases nobres b) halogênios c) semimetais d) ametais e) metais RESOLUÇÃO: Os metais possuem maleabilidade, ductilidade, brilho e condutividade elétrica. Resposta: E

– 13


2. A figura apresenta uma parte da tabela periódica: 14

15

6 C

16

4. (ENEM – EXAME NACIONAL DO ENSINO MÉDIO) – O cádmio, presente nas baterias, pode chegar ao solo quando esses materiais são descartados de maneira irregular no meio ambiente ou quando são incinerados. Diferentemente da forma metálica, os íons Cd2+ são extremamente perigosos para o organismo, pois eles podem substituir íons Ca2+, ocasionando uma doença degenerativa nos ossos, tornando-os muito porosos e causando dores intensas nas articulações. Podem ainda inibir enzimas ativadas pelo cátion Zn2+, que são extremamente importantes para o funcionamento dos rins. A figura mostra a variação do raio de alguns metais e seus respectivos cátions.

17

8 O 15 P

32 Ge

34 Se

35 Br

Entre os elementos considerados, aquele que apresenta átomo com maior raio atômico é a) Ge b) Br c) Se d) P e) C RESOLUÇÃO: A variação do raio atômico na tabela periódica é dada pelo seguinte esquema:

Raios atômicos e iônicos de alguns metais. ATKINS, P; Jones, L. Princípios de química: Questionando a vida moderna e o meio ambiente. Porto Alegre: Bookman, 2001 (adaptado). Resposta: A

3. (UNICAMP-SP) – Mendeleyev, observando a periodicidade de propriedades macroscópicas dos elementos químicos e de alguns de seus compostos, elaborou a Tabela Periódica. O mesmo raciocínio pode ser aplicado às propriedades microscópicas. Na tabela a seguir, dos raios iônicos dos íons dos metais alcalinos e alcalinoterrosos, estão faltando os dados referentes ao Na+ e ao Sr2+. Baseando-se nos valores da tabela, calcule aproximadamente os raios iônicos destes cátions. Raios iônicos (pm) Li+

60

Be2+

31

Na+

–––

Mg2+

65

K+

133

Ca2+

99

Rb+

148

Sr2+

–––

Cs+

160

Ba2+

135

QUÍMICA A

RESOLUÇÃO: Mendeleyev raciocinava em termos de média: a propriedade desconhecida deveria estar próxima da média das mesmas propriedades dos elementos vizinhos. Logo, basta calcular, em cada caso, a média RLi+ + RK+ 60 + 133 RNa+ = –––––––––––– = –––––––– = 96,5 pm 2 2 RCa2+ + RBa2+ 99 + 135 RSr2+ = –––––––––––––– = –––––––– = 117 pm 2 2

14 –

Com base no texto, a toxicidade do cádmio em sua forma iônica é consequência de esse elemento a) apresentar baixa energia de ionização, o que favorece a formação do íon e facilita sua ligação a outros compostos. b) possuir tendência de atuar em processos biológicos mediados por cátions metálicos com cargas que variam de +1 a +3. c) possuir raio e carga relativamente próximos aos de íons metálicos que atuam nos processos biológicos, causando interferência nesses processos. d) apresentar raio iônico grande, permitindo que ele cause interferência nos processos biológicos em que, normalmente, íons menores participam. e) apresentar carga +2, o que permite que ele cause interferência nos processos biológicos em que, normalmente, íons com cargas menores participam. RESOLUÇÃO: Observe que o íon Cd2+ tem a mesma carga elétrica que os íons Ca2+ e Zn2+ citados no texto. Além disso, o raio desses íons são relativamente próximos. Resposta: C


MÓDULO 5 ENERGIA DE IONIZAÇÃO, ELETROAFINIDADE E ELETRONEGATIVIDADE 1. (MACKENZIE-SP) – Na tabela periódica abaixo, alguns elementos químicos foram representados aleatoriamente por algarismos romanos.

2. (PUC-SP) – Os elementos X, Y, Z e W apresentam a seguinte distribuição eletrônica: X – 1s2 2s2 2p2 Y – 1s2 2s2 2p6 Z – 1s2 2s2 2p6 3s2 W – 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 Assinale a afirmação errada feita a respeito desses elementos: a) Y possui a maior energia de ionização. b) Z é alcalinoterroso. c) X possui a menor eletronegatividade. d) W forma cátions de carga + 1. e) Y é gás, nas CNTP. RESOLUÇÃO: X → 2.o período, família 4A Y → 2.o período, família 8A (gás nobre) Z → 3.o período, família 2A (alcalinoterroso) W → 4.o período, família 1A (possui 1 elétron na última camada e forma cátions de carga + 1.

A respeito de tais elementos é correto afirmar que a) VI é o elemento mais eletronegativo. b) I, II e IV são líquidos à temperatura ambiente. c) III e VII são denominados elementos representativos. d) VIII é um halogênio e IX pertence ao grupo 15. e) 3s2 3p2 é a configuração eletrônica da camada de valência de V.

X é o mais eletronegativo. Resposta: C

QUÍMICA A

RESOLUÇÃO: O elemento V pertence ao grupo 14, portanto, apresenta quatro elétrons na camada de valência e está no terceiro período. 3s2 3p2 Elemento mais eletronegativo: VIII I e IV: metais alcalinos II: metal alcalinoterroso IX: grupo 16 Resposta: E

– 15


3. (UNESP) – Os átomos dos elementos X, Y e Z apresentam as seguintes configurações eletrônicas no seu estado fundamental: X → 1s2 2s2 2p5 Y → 1s2 2s2 2p6 3s1 Z → 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p5 É correto afirmar que a) entre os citados, o átomo do elemento X tem o maior raio atômico. b) o elemento Y é um metal alcalino e o elemento Z é um calcogênio. c) entre os citados, o átomo do elemento Z tem a maior afinidade eletrônica. d) o potencial de ionização do elemento X é maior do que o do átomo do elemento Z. e) o elemento Z pertence ao grupo 15 (V A) e está no quarto período da classificação periódica.

4. (UNESP) – A tabela periódica é uma notável realização da ciência. Ela ajuda a organizar o que de outra forma seria um arranjo confuso dos elementos e de suas propriedades. A base da classificação periódica atual é a tabela do químico russo Mendeleyev, proposta em 1869, com a diferença de que as propriedades dos elementos variam periodicamente com seus números atômicos e não com os pesos atômicos.

RESOLUÇÃO: X → 1s2 2s2 2p5; grupo 17 (halogênio); 2.o período Y → 1s2 2s2 2p6 3s1; grupo 1 (metal alcalino); 3.o período Z → 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p5; grupo 17 (halogênio); 4.o período A variação da afinidade eletrônica na tabela periódica é: (http://chemistry.about.com. Adaptado.)

X apresenta maior afinidade eletrônica. A variação do potencial de ionização na tabela periódica é:

Analisando a classificação periódica, mesmo sem conhecer todos os elementos que ela apresenta, é possível afirmar que a) os não metais podem ser deformados com golpes de martelo. b) os metais alcalinoterrosos são mais densos que os metais alcalinos. c) os halogênios, em condições normais de temperatura e pressão, são líquidos coloridos. d) o oxigênio e o nitrogênio são gases à temperatura ambiente e seus átomos apresentam seis elétrons na camada mais externa. e) os elementos de uma mesma família da classificação periódica possuem propriedades semelhantes porque eles ocorrem no mesmo lugar da Terra. RESOLUÇÃO: A variação da densidade na tabela periódica é mostrada no esquema a seguir.

X apresenta maior potencial de ionização. X apresenta menor raio atômico. Resposta: D

QUÍMICA A

O sentido da flecha indica ordem crescente de densidade. Concluímos que os metais alcalinoterrosos (grupo 2) são mais densos que os metais alcalinos (grupo 1). Os metais podem ser deformados com golpes de martelo, isso não ocorre com os não metais. Somente o bromo, do grupo dos halogênios, é líquido nessas condições. O nitrogênio apresenta cinco elétrons na camada mais externa (grupo 15). Os elementos de uma mesma família da classificação periódica possuem propriedades semelhantes porque apresentam o mesmo número de elétrons na camada mais externa. Resposta: B

16 –


INTRODUÇÃO À QUÍMICA ORGÂNICA 1. (MODELO ENEM) – A cartilha do bota-fora Papéis sujos e amassados, plásticos laminados e fraldas não são recicláveis. Copos descartáveis, frascos de remédio e escovas de dentes usadas podem, sim, ser reaproveitados. Confira a seguir o que fazer com seu lixo. RESTOS DE COMIDA O lixo orgânico representa 57% dos rejeitos paulistanos. Quem quiser transformar cascas de frutas e legumes em adubo para plantas pode montar ou comprar uma composteira. Também chamados de minhocários caseiros, esses sistemas têm minhocas vivas que transformam os restos de alimento em compostos orgânicos. ÓLEO DE COZINHA Jogado no ralo, 1 litro de óleo de cozinha usado contamina até 20 000 litros de água. Para transformá-lo em sabão, coloque-o em garrafas plásticas e leve para os supermercados. MÓVEIS E ENTULHO Resíduos de reformas, móveis velhos e restos de poda de árvores com volume de até 1 metro cúbico, que não são grandes a ponto de justificar o aluguel de uma caçamba, devem ser levados a um dos 37 Ecopontos da cidade. REMÉDIOS E SERINGAS Os vidrinhos vazios e bem lavados podem ir para o cesto comum, mas remédios vencidos e seringas usadas devem ser encaminhados para incineração em hospitais e postos de saúde. Para evitar acidentes com os coletores, guarde as seringas em caixas ou embalagens rígidas. CELULARES, BATERIAS E CARREGADORES Com a sanção da lei estadual que institui normas para reciclagem e destinação final do lixo eletrônico em São Paulo, as lojas de celulares aram a ser obrigadas a receber aparelhos usados. Baterias, por exemplo, contêm metais pesados perigosos que não devem ir para aterros. PNEUS VELHOS Todos os meses, 12 000 toneladas de pneus sem possibilidade de recauchutagem são coletados para reciclagem na cidade. O Programa de Coleta e Destinação de Pneus Inservíveis da Reciclanip, uma entidade formada pelos fabricantes, transforma-os em materiais como solado de sapato e borracha de vedação. PILHAS E BATERIAS A coleta de pilhas e baterias começou a ser feita nas lojas da Drogaria São Paulo em 2004. ISOPORES Embora ainda tenham baixo valor de mercado e sejam desprezados em algumas cooperativas, os isopores podem ser reutilizados. Incluaos junto com os plásticos. O tipo EPS (poliestireno expandido), comum em embalagens de eletrônicos, é mais aceito que o XPS (poliestireno extrudado), usado em bandejinhas de alimentos. (Revista Veja São Paulo)

RESOLUÇÃO: • Orgânicos são os materiais constituídos de carbono e hidrogênio, podem ter oxigênio e nitrogênio, como proteínas. Restos de comida (o próprio texto diz) é orgânico, celulose possui C, H e O, proteínas também têm N e gorduras possuem C, H e O. • Óleo de cozinha é orgânico. • Móveis de madeira têm celulose, que possui C, H e O. • Remédios e seringas → o texto cita vidro, que contém silício (Si), não é orgânico. • Celulares, baterias e carregadores → o texto cita metais → não é orgânico (embora uma parte possa ser de plástico, que é orgânico). • Pneus → orgânico • Isopores → orgânico • Pilhas e baterias → contém metais → inorgânico Resposta: D

2. (FUVEST-SP) – A nicotina, substância altamente tóxica, ocorre na porcentagem média de 5%, em massa, nas folhas secas de Nicotiana tabacum. a) Quantos gramas de nicotina se obtêm a partir de 1,8kg de folhas secas de Nicotiana tabacum? b) Escreva a fórmula molecular da nicotina, cuja fórmula estrutural aparece abaixo:

N CH3

N RESOLUÇÃO: a) 1800g –––––– 100% x –––––– 5% b)

x = 90g

H2C H C C

HC

CH

HC N

C H

CH2 CH2 N CH3 QUÍMICA A

MÓDULO 6

A fórmula molecular é: C10H14N2 .

Dos materiais citados, os considerados “orgânicos” são: a) Pilhas e baterias, isopores e seringas. b) Restos de comida, óleo de cozinha e pilhas. c) Óleo de cozinha, pilhas e baterias e celulares. d) Restos de comida, óleo de cozinha e isopores. e) Pneus velhos, móveis e entulho e baterias.

– 17


3. Muitas das cores brilhantes do mundo vegetal devem-se a uma única classe de compostos, os flavonoides. Eles têm um esqueleto básico semelhante ao que está na fórmula:

O

Ocorrem em folhas e em pétalas. A sua função nas folhas é absorver a luz ultravioleta que, de outra forma, destruiria o material genético e as proteínas das células. A sua fórmula molecular é a) C15H12O

b) C10H12O

d) C16H14O

e) C15H14O

c) C15H15O

4. (UNICID – UNIVERSIDADE DA CIDADE-SP – MODELO ENEM) – A sacarina, uma substância sintética descoberta em 1879 e que vem sendo utilizada comercialmente há mais de 100 anos como adoçante não calórico, é representada pela fórmula estrutural: Dados: Massas molares em O g/mol: H = 1; NH C = 12; N = 14; S O = 16; O O S = 32. A fórmula molecular e a massa molar da sacarina são, respectivamente, a) C7H5SNO3 e 183 g/mol. b) C7H9SNO3 e 185 g/mol. c) C7H4SNO3 e 184 g/mol. d) C7SNO3H e 179 g/mol. e) C7H6SNO3 e 184 g/mol. RESOLUÇÃO:

RESOLUÇÃO:

O

H C

H C HC

CH

C

CH

C C

HC

NH H C

CH

HC

C

CH2

A fórmula molecular é

Resposta: E

QUÍMICA A

18 –

C H2

C H

HC

C C H

S ↓

C

C H

C15H14O

O

HC

O

↓ O

A fórmula molecular da sacarina é C 7H 5 SNO 3 e sua massa molar é 183 g/mol. Resposta: A


FRENTE 3 – QUÍMICA GERAL E INORGÂNICA MÓDULO 1 TEORIA ATÔMICO-MOLECULAR: MASSA ATÔMICA E MASSA MOLECULAR

4. (UNESP-SP) – Na Natureza, de cada 5 átomos de boro, 1 tem massa atômica igual a 10 u (unidades de massa atômica) e 4 têm massa atômica igual a 11 u. Com base nestes dados, a massa atômica do boro, expressa em u é igual a a) 10 b) 10,5 c) 10,8 d) 11 e) 11,5

1. Observe a figura: RESOLUÇÃO: Massa atômica do elemento é a média ponderada das massas atômicas de cada isótopo existente na natureza. 1 x 10 u + 4 x 11 u MAmédia = ––––––––––––––––– = 10,8 u 5 Resposta: C

Dado: C = 12 u A massa atômica do átomo A será: a) 20 u b) 16 u c) 18 u

d) 14 u

e) 12 u

RESOLUÇÃO: 2 A + 12 = 4 . 12 2 A = 36 A = 18 u Resposta: C

MÓDULO 2 MOL E MASSA MOLAR

RESOLUÇÃO: a) MMN O = 2 . 14 u + 3 . 16 u = 76 u

1. O mercúrio é uma substância tóxica. A maioria dos termômetros de vidro contêm mercúrio. Quando a temperatura ambiente aumenta, o mercúrio se expande no bulbo através do capilar. Qual o número aproximado de átomos de mercúrio existentes num bulbo de termômetro de volume 0,02 mL? Dados: Hg = 200 g/mol; densidade do mercúrio = 13,6 g/mL; Número de Avogadro = 6,0 . 1023 a) 2,0 . 1021 b) 6,8 . 1020 c) 8,2 . 1020 23 21 d) 4,3 . 10 e) 5,3 . 10

b) MMAl

RESOLUÇÃO:

2. Determine as massas moleculares das espécies abaixo: a) N2O3

N = 14 u; O = 16 u

b) Al2(SO4)3

Al = 27 u; S = 32 u; O = 16 u

2 3

2(SO4)3

= 2 . 27 u + 3 . 32 u + 12 . 16 u = 342 u

m d = ––– V m 13,6 g/mL = ––––––– ⇒ m = 0,272 g 0,02 mL

Resposta: C

QUÍMICA A

3. Caso o hidrogênio fosse escolhido como padrão da escala de massas atômicas, com o valor 10u’, a massa atômica do carbono aria a ser: Dados: H = 1 u, C = 12 u (escala atual). a) 24u’ b) 60u’ c) 120u’ d) 240u’ e) 600u’

1 mol de Hg ↓ 6,0 . 1023 átomos –––––––––––– 200 g x –––––––––––– 0,272 g x ≅ 8,2 . 1020 átomos de Hg

RESOLUÇÃO: H C ↓ ↓ 1 u –––– 12 u 10 u’ ––– x x = 120 u’ Resposta: C

– 19


2. (PUC-MG) – Um grupo de cientistas norte-americanos, numa recente pesquisa, anunciou que os homens necessitam de uma dose diária de vitamina C, ácido ascórbico (C6H8O6), da ordem de 90 mg. O número de moléculas que deveriam ser ingeridas diariamente de vitamina C, pelo homem, é igual a Dados: Massas atômicas: H = 1,0 u; C = 12, 0 u; O = 16, 0 u. Número de Avogadro = 6,0 . 1023 a) 3,0 . 1020 b) 6,0 . 1021 c) 5,4 . 1022 d) 3,0 . 1021 e) 6,0 . 1020

Considerando a densidade da prata igual a 10,5 g/cm3, a massa molar igual a 108 g/mol e a constante de Avogadro igual a 6,0 x 1023 mol–1, o número aproximado de átomos de prata nesse fio será a) 1,2 x 1022. b) 1,2 x 1023. c) 1,2 x 1020. d) 1,2 x 1017. e) 6,0 x 1023. RESOLUÇÃO: Cálculo do volume do fio de prata: V=l.A V = 10m . 2,0 . 10–7 m2

RESOLUÇÃO: MM = 6 . 12,0 u + 8 . 1,0 u + 6 . 16,0 u = 176 u

V = 2,0 . 10–6 m3

1 mol de C6H8O6 ↓ 6,0 . 1023 moléculas x

V = 2,0 . 10–6 . 106 cm3 ⎯⎯⎯⎯⎯ ⎯⎯⎯⎯⎯

176g 90 . 10–3 g

x = 3,0 . 1020 moléculas de C6H8O6 Resposta: A

1 m3 = (100 cm)3 = 106 cm3 V = 2,0 cm3 Massa do fio de prata: m d = ––– V m 10,5 g/cm3 = ––––––– 2,0 cm3 m = 21 g Cálculo do número de átomos de prata no fio: 1 mol de Ag ↓

3. (UNESP) – A ductilidade é a propriedade de um material deformar-se, comprimir-se ou estirar-se sem se romper.

6,0 . 1023 átomos ––––––– 108 g x –––––––––––––– 21 g x = 1,2 . 1023 átomos de Ag Resposta: B

QUÍMICA A

A prata é um metal que apresenta excelente ductilidade e a maior condutividade elétrica dentre todos os elementos químicos. Um fio de prata possui 10 m de comprimento (l) e área de secção transversal (A) de 2,0 x 10–7 m2.

20 –


MÓDULO 3 QUANTIDADE DE MATÉRIA 1. (UNISA-SP) – Ao utilizar 10g de água boricada (solução aquosa de H3BO3 a 3% em massa) em uma compressa, uma pessoa está utilizando aproximadamente que quantidade em mol do ácido? Dado: massa molar aproximada do ácido bórico = 60 g/mol a) 5,0 . 10–1 b) 5,0 . 10–2 c) 5,0 . 10–3 d) 5,0 . 10–4 e) 5,0 . 10–5

3. A anfetamina (C9H13N) surgiu no século XIX, tendo sido sintetizada pela primeira vez na Alemanha, em 1887. Cerca de 40 anos depois, a droga começou a ser usada pelos médicos para aliviar fadiga, alargar as agens nasais e bronquiais e estimular o sistema nervoso central. Um paciente que se utilizou de 0,27g de anfetamina acrescentou em seu organismo quantos mols de átomos de carbono? Dados: massas molares em (g/mol): H = 1,0; C = 12; N = 14. RESOLUÇÃO: Massa molar da anfetamina (C9H13N): M = (9 x 12 + 13 x 1 + 1 x 14)g/mol = 135 g/mol

RESOLUÇÃO: 3% de 10 g ⇒ 0,3 g de H3BO3 1 mol de H3BO3 –––––– 60 g x –––––– 0 ,3 g Resposta: C

x = 5,0 . 10–3 mol de H3BO3

Cálculo do número de mols de átomos de carbono: 1 mol de C9H13N ↓ 135 g –––––––––––––– 9 mol de carbono 0,27 g –––––––––––––– x x = 0,018 mol de carbono

2. Uma das ligas de menor densidade conhecida é o magnálio, que é formado por 90% em massa de alumínio e 10% em massa de magnésio. Qual a quantidade de matéria (em mols) existente em uma peça de avião fabricada com essa liga com massa de 4800 gramas? Dados: Massas molares em g/mol: Al = 27; Mg = 24 RESOLUÇÃO: 4800 g ––––––––––– 100% x ––––––––––– 90% 1 mol de Al –––––– 27 g y –––––– 4320 g

x = 4320 g de Al

y = 160 mol de Al

4800 g –––––––––– 100% x’ ––––––––––– 10%

x’ = 480 g de Mg

1 mol de Mg ––––– 24 g y’ –––––––––––– 480 g

y’ = 20 mol de Mg

QUÍMICA A

Quantidade de matéria total = 160 mol + 20 mol = 180 mol

– 21


4. (FAC-CIDADE-SP) – Em 48 gramas de ânion sulfato (SO2– ), 4 quantos mols de elétrons existem? Dados: O(Z = 8, MA = 16 u);S (Z = 16, MA = 32 u). a) 48 b) 12 c) 25 d) 18 e) 23 RESOLUÇÃO: Número de elétrons em 1 íon sulfato (SO2– ): 4 16 + 4 x 8 + 2 = 50 elétrons

RESOLUÇÃO: Pela hipótese de Avogadro, o número de moléculas nos dois recipientes é o mesmo e portanto a quantidade em mols dos dois gases será a mesma: 1 mol de CO –––––– 28 g x –––––– 7 g x = 0,25 mol de CO

Massa molar do íon sulfato: M = (32 + 4 x 16) g/mol = 96 g/mol 1 mol de (SO2– ) 4 ↓ 96 g ––––––––– 50 mol de elétrons 48 g ––––––––– x Resposta: C

2. (UFPE) – Pela Hipótese de Avogadro, volumes iguais de gases quaisquer, na mesma pressão e temperatura, contêm o mesmo número de moléculas. Um balão A contém 7 g de CO(g) a uma dada temperatura e pressão. Um balão B, com volume igual ao de A, contém 16 g de um gás X na mesma pressão e temperatura. O gás X pode ser (massas molares em g/mol: H = 1; C = 12; O = 16; S = 32) a) CO2 b) O2 c) CH4 d) SO2 e) O3

x = 25 mol de elétrons Teremos 0,25 mol de CO no balão A e 0,25 mol de X no balão B. 0,25 mol de X –––––––– 16 g 1 mol de X –––––––– m m = 64g Logo, a massa molar de X = 64 g/mol. Entre as alternativas, a única substância cuja massa molar é 64 g/mol é SO2. Resposta: D

MÓDULO 4 PORCENTAGEM, HIPÓTESE DE AVOGADRO E VOLUME MOLAR 1. A porcentagem em massa de água no sal de Epson, MgSO4 . 2H2O, é: Dados: Massas molares em g/mol: Mg = 24, S = 32, O = 16, H = 1 a) 23,0% b) 11,5% c) 46,0% d) 69,0% e) 77,0% RESOLUÇÃO: M = (24 + 32 + 4 x 16 + 2 x 18) g/mol = 156 g/mol 1 mol de MgSO4 . 2 H2O 2 mol de H2O ↓ ↓ 156 g ––––––––––––– 2 x 18 g 100 g ––––––––––––– x x = 23,0 g de H2O ⇒ 23,0% de H2O Resposta: A

QUÍMICA A

22 –


3. (CMN-RJ) – O número de moléculas existentes em 5,6 L de um gás qualquer, medido nas condições normais de pressão e temperatura, é aproximadamente igual a: Dados: Volume molar de gases nas CNTP= 22,4 L/mol Número de Avogadro = 6,0 . 1023

Fórmula mínima: C1H1Cl1

a) 1,5 x 1023 moléculas; c) 150 x 1025 moléculas; e) 15 x 1025 moléculas.

n=6

b) 15 x 1023 moléculas; d) 1,5 x 1025 moléculas;

Massa “molar” da fórmula mínima: MF.mín = (12 + 1 + 35,5)g/mol = 48,5g/mol Como n . MF.mín = MF.molecular n . 48,5 = 291

A fórmula molecular será: C6H6Cl6 Resposta: E

RESOLUÇÃO: CNTP 6,0 . 1023 moléculas –––––––– 22,4 L x –––––––– 5,6 L x = 1,5 . 1023 moléculas Resposta: A

2. (FMTM-MG) – A nicotina contém 74,1% de carbono, 8,6% de hidrogênio e 17,3% de nitrogênio. Sabe-se que a nicotina contém dois átomos de nitrogênio por molécula. Determine a fórmula molecular da nicotina. Massas molares em g/mol: H = 1; C = 12; N = 14

MÓDULO 5 FÓRMULAS 1. (UNESP) – Lindano, usado como um inseticida, tem composição percentual em massa de 24,74% de carbono, 2,06% de hidrogênio e 73,19% de cloro, e massa molar igual a 291,0g . mol–1. Dadas as massas molares (g/mol) dos elementos: C = 12, H = 1 e Cl = 35,5, a fórmula molecular do lindano é a) C4H5Cl2 b) C5H7Cl6 c) C6H5Cl6 d) C6H6Cl2 e) C6H6Cl6 RESOLUÇÃO: Cálculo da quantidade de matéria de cada elemento existente em 100 g do composto: 1 mol de C –––––––– 12 g x –––––––– 24,74 g x = 2,06 mol de C

RESOLUÇÃO: Cálculo da quantidade em mols de cada elemento em 100 g do composto. 1 mol de C –––––––– 12 g x –––––––– 74,1 g x = 6,175 mols de C 1 mol de H –––––––– 1 g y –––––––– 8,6 g y = 8,6 mols de H 1 mol de N –––––––– 14 g z –––––––– 17,3 g z = 1,235 mol de N Proporção em mols: (dividir pelo menor) 6,175 C: ––––– = 5 1,235

8,6 H: ––––– = 7 1,235

1,235 N: ––––– = 1 1,235

Fórmula mínima 1 mol de H –––––––– 1 g y –––––––– 2,06 g y = 2,06 mol de H

C5H7N Fórmula molecular C10H14N2 (dois átomos de N por molécula)

QUÍMICA A

1 mol de Cl –––––– 35,5 g z –––––– 73,19 g z = 2,06 mol de Cl Proporção em quantidade de matéria dos elementos 2,06 C ⇒ ––––– = 1 2,06 2,06 H ⇒ ––––– = 1 2,06 2,06 Cl ⇒ ––––– = 1 2,06

– 23


3. Na formação de um óxido de nitrogênio, verificou-se que para cada 9 . 1022 átomos de nitrogênio foram necessários 4,8 g de oxigênio. Determine a fórmula mínima desse óxido. Dado: N = 14 u, O = 16 u, número de Avoga dro = 6,0 . 1023 RESOLUÇÃO: Cálculo do número de mols de cada elemento presente na amostra. 1 mol de N ––––––– 6,0 . 1023 átomos x ––––––– 9,0 . 1022 átomos x = 0,15 mol de N 1 mol de O ––––––– 16 g y ––––––– 4,8 g y = 0,30 mol de O Proporção em mols: 0,15 N ⇒ –––– = 1 0,15 0,30 O ⇒ –––– = 2 0,15

⇒ Fórmula mínima: NO2

MÓDULO 6 CÁLCULO ESTEQUIOMÉTRICO: COEFICIENTES: PROPORÇÃO ENTRE AS QUANTIDADES DE MATÉRIA 1. (UNESP) – Níquel metálico puro pode ser obtido pela decomposição térmica do tetracarbonilníquel, Ni(CO)4. No processo é liberado o mesmo gás tóxico que usualmente provém do escapamento de automóveis. a) Escreva a equação química balanceada da decomposição do Ni(CO)4. b) Calcule a massa de níquel metálico puro, expressa em gramas, que pode ser obtida pela decomposição estequiométrica de 3,414 kg de Ni(CO)4. Massas molares, em g/mol: Ni = 58,7; C = 12,0; O = 16,0. RESOLUÇÃO: Δ a) Ni(CO)4 ⎯→ Ni + 4 CO b) Ni(CO)4 ⎯→ Ni + 4 CO 1 mol 1 mol ↓ ↓ 170,7 g ––––– 58,7 g 3414 g ––––– x x = 1174 g de Ni

QUÍMICA A

24 –


2. (UNIMEP-SP) – O poder propulsor para certos foguetes é fornecido pela reação de hidrazina líquida, N2H4, com tetróxido de nitrogênio líquido, N2O4. Os produtos da reação são: N2 e H2O gasosos. Se 80 g de hidrazina reagem, o número de mols total dos produtos formados será igual a (Dados: massas atômicas: H = 1 u; N = 14 u e O = 16 u.) a) 6,00. b) 8,75. c) 12,00. d) 6,75. e) 8,25.

3 mol

↓ 2 x 32 g 80 g

–––––––––––––––– –––––––––––––––– x = 8,75 mol

NH4NO3 (s) → N2O (g) + 2 H2O (g) a) 385 L

RESOLUÇÃO: 2 N2H4 (l) + 1 N2O4 (l) ⎯⎯→ 3 N2 (g) + 4 H2O (g) 2 mol

4. O acidente no avião da TAM, em outubro de 1996, foi analisado cuidadosamente pelos técnicos da Aeronáutica. Chegou-se à conclusão de que o explosivo era à base de nitrato de amônio (NH4NO3), que explode na presença de um detonador com estifnato de sódio. O volume de gases liberado na decomposição de 800 g de nitrato de amônio, nas CNTP, dados MNH NO = 80 g/mol e volume molar dos 4 3 gases = 22,4 L/mol, é: b) 405 L

c) 492 L

d) 501 L

e) 672 L

RESOLUÇÃO:

4 mol

NH4NO3 (s) → N2O (g) + 2 H2O (g)

↓ 7 mol de gases x

1 mol –––––––––––– 3 mols ↓

Resposta: B

80 g ––––––––––––– 3 . 22, 4L 800 g ––––––––––––– x x = 672 L Resposta: E

3. (UPF-RS) – Considere esta reação: 3 (NH4)2CO3 + 2 H3PO4 → 2 (NH4)3PO4 + 3 CO2 (g) + 3 H2O O volume em litros de gás carbônico liberado, medidos nas condições normais, quando 250 g de carbonato de amônio reagem com excesso de ácido fosfórico, é de Dados: 22,4 L ⇒ 1 mol de gás nas condições normais. Massas molares em g/mol: C = 12,0; O = 16; H = 1,0; N = 14,0; P = 31,0. a) 84,1 L. d) 58,3 L.

b) 76,8 L. e) 132,9 L.

c) 23,5 L.

QUÍMICA A

RESOLUÇÃO: 3 (NH4)2 CO3 + 2 H3PO4 → 2 (NH4)3PO4 + 3 CO2 + 3 H2O 3 mol 3 mol ↓ g ↓ L 3 x 96 g ––––––––––––––––––––––––––––– 3 x 22,4 L 250 g ––––––––––––––––––––––––––––– x x = 58,3 L de CO2 Resposta: D

– 25


FRENTE 4 – QUÍMICA GERAL E INORGÂNICA MÓDULO 1 SUBSTÂNCIA E MISTURA: SUBSTÂNCIA SIMPLES, SUBSTÂNCIA COMPOSTA E MISTURA

3. Sob condições adequadas, uma mistura de nitrogênio gasoso, N2 (g), e de oxigênio gasoso, O2 (g), reage para formar diferentes óxidos de nitrogênio. Se representarmos o elemento nitrogênio e elemento oxigênio conforme a legenda a seguir, duas dessas reações químicas podem ser esquematizadas como:

1. Ligas metálicas são uniões de dois ou mais metais, podendo ainda incluir semimetais ou não metais, mas sempre com predominância dos elementos metálicos. Considere as seguintes ligas: aço (liga de ferro e carbono), bronze (liga de cobre e estanho), ouro 18 K (liga de ouro e cobre ou ouro, cobre e prata) e latão (liga de cobre e zinco). Indique a alternativa que apresenta os elementos predominantes. a) Fe e C; Pb, Zn e Sn; Au e Al; Cu e Pb. b) Fe e Cu; Cu e Pb; Au e Ag; Cu e Sn. c) Fe e C; Cu e Sn; Au e Co; Cu, Sn e Si. d) Fe e Cd; Cu e Si; Au e Cu; Cu, Sn e Pb. e) Fe e C; Cu e Sn; Au e Cu; Cu e Zn. RESOLUÇÃO: Considere a questão como apresentação de exemplos de misturas. Aço: Fe + C Bronze: Sn + Cu Ouro 18 K: Au + Cu Latão: Zn + Cu Resposta: E

a) Dê a fórmula química do composto formado (estado final) na reação esquematizada em I. b) Escreva a fórmula química do composto formado (estado final) no esquema II. RESOLUÇÃO:

2. (FUVEST-SP) – Na obra O poço do Visconde, de Monteiro Lobato, há o seguinte diálogo entre o Visconde de Sabugosa e a boneca Emília: – Senhora Emília, explique-me o que é hidrocarboneto. A atrapalhadeira não se atrapalhou e respondeu: – São misturinhas de uma coisa chamada hidrogênio com outra coisa chamada carbono. Os carocinhos de um se ligam aos carocinhos de outro. Nesse trecho, a personagem Emília usa o vocabulário informal que a caracteriza. Buscando-se uma terminologia mais adequada ao vocabulário utilizado em Química, devem-se substituir as expressões “misturinhas”, “coisa” e “carocinhos”, respectivamente, por: a) compostos, elemento, átomos. b) misturas, substância, moléculas. c) substâncias compostas, molécula, íons. d) misturas, substância, átomos. e) compostos, íon, moléculas.

QUÍMICA A

RESOLUÇÃO: “Frase da Emília”: Hidrocarbonetos são misturinhas de uma coisa chamada hidrogênio com outra coisa chamada carbono. “Vocabulário utilizado em Química”: Hidrocarbonetos são compostos formados pelos elementos hidrogênio e carbono. Misturinhas → compostos Coisa → elemento “Frase da Emília”: Os carocinhos de um se ligam aos carocinhos de outro. “Vocabulário utilizado em Química”: Os átomos de um se ligam aos átomos de outro. carocinhos → átomos Resposta: A

26 –


MÓDULO 2 ELEMENTO E SUBSTÂNCIA SIMPLES – ALOTROPIA 1. (UFSCar-SP – Modificado – MODELO ENEM) – Diversos gases formam a atmosfera da Terra, sendo que a quantidade de alguns deles vem aumentando por ação antropogênica, o que pode causar problemas. O oxigênio, em suas diferentes formas alotrópicas, tem funções distintas e essenciais para a manutenção da vida no planeta. Escreva a fórmula química das duas formas alotrópicas mais comuns do oxigênio, apontando a função de cada uma delas relacionada com a manutenção da vida na Terra. a) O – gás vital; O2 – essencial na respiração b) O2 – gás essencial na respiração; O3 – camada de ozônio c) O3 – gás essencial na respiração; O2 – poluente na troposfera d) O3 – poluente na troposfera; O2 – poluente na estratosfera e) O2 – camada que absorve ultravioleta; O3 – essencial na respiração

2. (UDESC – MODIFICADO) – O carbono é um dos elementos de maior aplicação em nanotecnologia. Em diferentes estruturas moleculares e cristalinas, ele apresenta uma vasta gama de propriedades mecânicas e eletrônicas distintas, dependendo da sua forma alotrópica. Por exemplo, os nanotubos de carbono e grafita podem ser ótimos condutores de eletricidade, enquanto o diamante possui condutividade muito baixa. Essas diferenças estão relacionadas com a estrutura dos átomos de carbono nos diferentes alótropos.

RESOLUÇÃO: O elemento oxigênio (O) forma duas substâncias simples (formas alotrópicas) diferentes. Gás oxigênio: O2 Gás ozônio: O3 O gás oxigênio (O2) é o gás vital, essencial na respiração. O gás oxigênio promove a combustão dos alimentos, liberando a energia necessária para a realização dos processos necessários para a manutenção da vida. O gás ozônio é poluente na troposfera, mas na estratosfera forma uma camada que absorve a maior parte da radiação ultravioleta proveniente do Sol, permitindo a manutenção da vida. Resposta: B

RESOLUÇÃO: Os alótropos são substâncias simples de um mesmo elemento químico que apresentam propriedades químicas semelhantes e físicas diferentes. A estrutura da grafita e do nanotubo é similar e ambos apresentam um átomo de carbono ligado a três outros átomos de carbono. Resposta: C

– 27

QUÍMICA A

Com relação aos alótropos de carbono, é incorreto afirmar: a) Os nanotubos de carbono são formados por ligações entre átomos de carbono similares àquelas da grafita. b) O diamante é o mineral mais duro que se conhece, o que o torna um excelente abrasivo para aplicações industriais. c) Essas formas alotrópicas apresentam as mesmas propriedades físicas. d) O grafeno é uma camada de grafita. e) Grafita e diamante diferem na estrutura cristalina.


3. Observando-se o gráfico a seguir, qual é a alternativa correta? Diagrama de fases do enxofre com três pontos triplos

MÓDULO 3 MATERIAIS HOMOGÊNEOS E HETEROGÊNEOS 1. (UNESP – MODELO ENEM) – No ciclo da água, mudanças de estado físico são bastante comuns. No diagrama de fases, os pontos A, B e C representam os possíveis estados físicos em que se pode encontrar água em todo o planeta. Neste diagrama, X, Y e Z representam possíveis processos de mudança de estado físico da água, em ambiente natural ou em experimento controlado.

a) A 151°C e pressão P, encontramos substâncias simples em três estados físicos. b) A 120°C e pressão P1, encontramos alótropos de enxofre rômbico e monoclínico nos três estados físicos. c) A 96°C e 10–4 atm, encontramos alótropos de enxofre rômbico sólido e monoclínico sólido e vapor. d) Do ponto A para o ponto B, ocorre fusão do enxofre rômbico com variação de pressão. e) À pressão de 10–4 atm e a 55°C, o enxofre rômbico encontra-se na forma de vapor. RESOLUÇÃO: a) Errada. A 151°C e pressão P, encontramos a substância simples S8 nos estados líquido e sólido; logo, em dois estados físicos. b) Errada. A 120°C e pressão P1, encontramos somente o alótropo monoclínico nos três estados físicos. c) Correta. A 96°C e 10–4 atm, temos Srômbico sólido em equilíbrio com Smonoclínico sólido e vapor. d) Errada. Ocorre a transformação de Srômbico para Smonoclínico e, em seguida, a fusão do elemento a pressão constante. e) Errada. A 55°C e 10–4 atm, Srômbico encontra-se no estado sólido. Resposta: C

QUÍMICA A

28 –

a) Qual o número de fases da água nos pontos B e E? b) No ponto triplo a água representa um material homogêneo? Justifique. RESOLUÇÃO: a) No ponto B a água encontra-se no estado líquido, logo, 1 fase. No ponto E a água encontra-se em equilíbrio com os estados líquido e gasoso, logo, 2 fases: H2O (l) → ← H2O (g) b) Não. Representa um material heterogêneo. No ponto triplo coexistem os três estados físicos da água, logo, 3 fases: H2O (s) → ← H2O (l) → ← H2O (g)


2. Considere as seguintes propriedades de três substâncias líquidas. Substâncias

Densidade (g/mL a 20°C)

Solubilidade em água

Solubilidade em hexano

Hexano

0,659

insolúvel

—

Tetracloreto de carbono

1,595

insolúvel

solúvel

Água

0,998

—

insolúvel

Misturando-se volumes iguais de hexano, tetracloreto de carbono e água, cuidadosamente e sem agitação, será obtido um sistema a) monofásico. b) bifásico, no qual a fase sobrenadante é o hexano. c) bifásico, no qual a fase sobrenadante é o tetracloreto de carbono. d) bifásico, no qual a fase intermediária é o tetracloreto de carbono. e) bifásico ou trifásico, dependendo da ordem de colocação das substâncias durante a preparação da mistura. RESOLUÇÃO:

MÓDULO 4 SEPARAÇÃO DE MISTURAS HETEROGÊNEAS 1. Com relação aos materiais e aos processos de separação de misturas, julgue os itens, marcando C para os corretos e E para os errrados. 1) Na filtração, as partículas sólidas, por possuírem tamanho maior que os poros do filtro, ficam retidas nesse material. 2) O sulfato de cobre (sólido azul solúvel na água) pode ser separado do enxofre (sólido amarelo insolúvel na água) por meio da dissolução fracionada seguida de uma decantação. 3) Um sistema, formado por sólidos, pode ser homogêneo ou heterogêneo, dependendo da natureza dos sólidos. 4) A separação de serragem e areia pela água é um exemplo de decantação, pois a serragem flutua e a areia precipita-se. RESOLUÇÃO: 1) C 2) C 3) C 4) E É um exemplo de sedimentação fracionada ou flotação.

2. (UnB-DF) – Uma amostra de cloreto de prata (substância insolúvel em água) está contaminada com cloreto de sódio (T.F. 801ºC) e brometo de amônio (substância que se sublima a 452ºC). O diagrama abaixo representa as etapas que permitiram a purificação do cloreto de prata e a recuperação das impurezas. Resposta: E

Assinale a alternativa que classifica corretamente os sistemas “A”, “B” e “C”, respectivamente: a) Mistura homogênea, mistura heterogênea e mistura homogênea. b) Mistura heterogênea, mistura heterogênea e mistura homogênea. c) Solução, solução composta binária e mistura homogênea. d) Mistura heterogênea, mistura heterogênea e mistura heterogênea. e) Mistura homogênea, solução e mistura heterogênea. RESOLUÇÃO: Sistema A: Líquido incolor → homogêneo Após aquecimento o líquido ebuliu e sobrou um sólido branco, logo, é uma mistura. Conclusão: mistura homogênea. Sistema B: Líquido azul com corpo de fundo (não dissolvido), logo, mistura heterogênea. Sistema C: Líquido azul e resíduo azul, logo, mistura homogênea. Resposta: A

A partir das informações, assinale a alternativa correta. a) A é um líquido. b) O resíduo B contém dois tipos de cloreto. c) A etapa II envolveu adição de água seguida de vaporização. d) A destilação de C fornece, como resíduo sólido, o cloreto de prata. e) O vapor consiste numa mistura de NH3 (amônia) e HBr (brometo de hidrogênio). RESOLUÇÃO: Vapor: NH4Br(v) Amostra Aquecimento sólida contém ⎯⎯⎯⎯⎯⎯→ ––––– AgCl(s) sublima NH4Br Sólido: AgCl(s), NaCl(s) e NH4Br(s) NaCl(s) B etapa I

再

resfriamento Vapor: NH4Br(v) ⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯⎯→ ressublimação

NH4Br(s) A

冦

solução: NaCl(s) ⎯→ Na+(aq) + Cl –(aq) C Sólido adição de H2O AgCl(s) ⎯⎯⎯⎯⎯⎯→ resíduo sólido separado D etapa II NaCl(s) por filtração: AgCl(s) solubilização Resposta: B

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QUÍMICA A

3. (UFV-MG) – Um recipiente “A” contém um líquido incolor que, após aquecimento até secura, deixa um resíduo branco. Um recipiente “B” contém uma substância líquida azulada transparente e uma substância escura depositada. A substância líquida contida no recipiente “B” foi transferida para um recipiente “C”, que, após aquecimento, deixa um resíduo azulado.


3. Após um vazamento de petróleo numa praia, uma amostra da água, juntamente com areia, foi coletada, e a separação dos diferentes constituintes efetuada em um laboratório químico. Inicialmente, separou-se a areia dos líquidos. Em seguida, separou-se o óleo da água salgada. Finalmente, o sal foi separado da água do mar. Os nomes dos procedimentos empregados nas separações são, respectivamente: a) decantação, extração líquido/líquido e aquecimento. b) ebulição, extração líquido/líquido e filtração. c) decantação, ebulição e fusão. d) aquecimento, filtração e filtração. e) extração líquido/líquido, filtração e ebulição.

MÓDULO 5 SEPARAÇÃO DE MISTURAS HOMOGÊNEAS 1. (UnB-DF) – As montagens das figuras I, II e III são de uso comum nos laboratórios de Química.

RESOLUÇÃO: Inicialmente para separar a areia dos líquidos usa-se a decantação, depois extrai-se o óleo da mistura usando-se um funil de separação. Após, com aquecimento obtém-se o sal separado. Resposta: A

4. A química moderna utiliza métodos de pesquisa extremamente sofisticados. Tais métodos se prestam a identificar substâncias, misturas de substâncias, entre outras coisas. Podemos citar alguns métodos como, por exemplo: cromatografia, espectroscopia ultravioleta, absorção atômica. Mas antes do advento destas técnicas modernas, os químicos da antiguidade utilizavam técnicas bastante rudimentares, que são utilizadas ainda hoje em modernos laboratórios e também em ambientes domésticos ou de trabalho. A seguir são indicados alguns procedimentos cotidianos. I. Uma dona de casa catando feijão com as mãos para depois cozinhá-lo. II. Preparação do café da manhã com água fervendo. III. Separação da “casca” do amendoim após torrá-lo, lançando-o para cima e fazendo com que a corrente de ar separe o amendoim da casca. IV. O pedreiro separa a areia grossa da areia fina, utilizando uma tela de arame. V. Quando o garimpeiro separa o ouro do cascalho com o uso da bateia, também está utilizando uma técnica rudimentar de separação.

QUÍMICA A

Anote a alternativa que indica os nomes corretos dos procedimentos indicados nas proposições: a) escolhimento, fervura, ventilação, peneiramento e levigação. b) catação, extração, decantação, peneiramento e arrastamento. c) escolhimento, filtração, decantação, levigação e arrastamento. d) catação, filtração, decantação, levigação e peneiramento. e) catação, extração, ventilação, peneiramento e levigação. RESOLUÇÃO: Resposta: E

30 –

Julgue os itens, marcando C para os corretos e E para os errados. 1) A montagem da figura I é utilizada para efetuar destilação. 2) A montagem da figura II é empregada na separação de componentes de uma mistura heterogênea sólido-líquido. 3) A separação de componentes de uma mistura homogênea líquidolíquido pode ser feita utilizando-se a montagem da figura III. 4) O recipiente a é denominado balão volumétrico. 5) Em b ocorre condensação de vapores durante a destilação. 6) O recipiente c denomina-se proveta. 7) O recipiente e denomina-se erlenmeyer. 8) O recipiente f denomina-se funil de separação ou funil de decantação. 9) O recipiente g denomina-se bureta. RESOLUÇÃO: 3 – A montagem é utilizada na separação de mistura heterogênea líquido-líquido. 4 – O recipiente a é balão de destilação. 7 – O recipiente e é um béquer. 9 – O recipiente g é um erlenmeyer. Corretos: 1,2, 5, 6 e 8 Errados: 3, 4, 7 e 9


2. (CESGRANRIO-RJ) – Foram acondicionados,acidentalmente, em um único recipiente, areia, sal de cozinha, água e óleo de soja. Para separar adequadamente cada componente dessa mistura, devem ser feitas as seguintes operações: a) destilação simples seguida de decantação e centrifugação. b) destilação simples seguida de centrifução e sifonação. c) filtração seguida de destilação simples e catação. d) filtração seguida de decantação e destilação simples. e) decantação seguida de catação e filtração.

3. Qual a correspondência correta?

RESOLUÇÃO:

Resposta: D

Destilação fracionada do petróleo: os vapores vão condensando à medida que sobem pela coluna de fracionamento.

A – I, B – III, C – IV, E – V A – II, B – III, C – V, E – IV A – I, B – II, C – III, E – IV A – II, B – III, C – V, E – IV A – I, B – II, C – IV, E – III QUÍMICA A

a) b) c) d) e)

RESOLUÇÃO: Resposta: C

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MÓDULO 6 FENÔMENOS FÍSICOS E QUÍMICOS 1. Em cavernas asiáticas há vestígios de fogueiras feitas há 500 mil anos. Aliás, a possibilidade de usar o fogo diferencia o ser humano de outros animais. Sociedades primitivas podem ter tomado contato com o fogo que ocorria naturalmente por ação de um raio, por exemplo. Em primeiro lugar, a humanidade aprendeu a controlar e alimentar essa importante fonte de energia, que a própria natureza oferecia. Posteriormente, o fogo foi produzido atritando-se dois pedaços de madeira. Do ponto de vista químico, o fogo foi o grande responsável pela possibilidade de produzir alterações na matéria. Dentre as transformações provocadas pelo fogo, identifique aquelas que são químicas. I. Os humanos podiam aproveitar a luz e o calor para decompor a água oxigenada. II. As carnes, churrasqueadas em um braseiro, melhoravam de consistência e sabor e podiam ser conservadas por mais tempo. III. Obtinha-se sal aquecendo e evaporando a água do mar. IV. O metal fundido, ao ser derramado no interior do molde (de pedra), tomava sua forma após o resfriamento e a solidificação. RESOLUÇÃO: I. Transformação química: 2 H2O2 → 2 H2O + O2 II. Transformação química: Desnaturação de proteínas III.Transformação física: Água salgada → água + sal IV. Transformação física: Metal (s) → Metal (l) → Metal (s) Mudança de estado físico

RESOLUÇÃO: 1) Falso. Químico, porque há transformação da matéria: 2O3 → 3O2 2) Falso. Físico. Mudança de estado é fenômeno físico. 3) Verdadeiro. Porque temos reações químicas nas quais gases presentes na atmosfera se transformam em ácidos. 4) Verdadeiro. As queimadas e a combustão de carvão, gasolina, diesel... levam à formação de CO2, principal responsável pelo efeito estufa.

3. Efetue o balanceamento das equações químicas: a) Fe + O2 → Fe2O3 b) C2H6 + O2 → CO2 + H2O c) H2SO4 + Al(OH)3 → Al2(SO4)3 + H2O d) CnH2n+2 + O2 → CO2 + H2O RESOLUÇÃO: a) 4 Fe + 3 O2 → 2 Fe2O3 7 b) C2H6 + –– O2 → 2 CO2 + 3 H2O ou 2 C2H6 + 7 O2 → 4 CO2 + 6 H2O 2 c) 3 H2SO4 + 2 Al(OH)3 →Al2(SO4)3 + 6 H2O 3n + 1 d) CnH2n+2 + ––––––– O2 → n CO2 + (n + 1) H2O 2

2. (UFG-GO-Modificado) – O astrônomo Carl Sagan propôs que “... se toda a história do Universo pudesse ser comprimida em um único ano, os seres humanos teriam surgido na Terra há apenas sete minutos. Nesses sete minutos, a espécie humana agrediu a natureza mais que todos os outros seres vivos do planeta em todos os tempos [...] algumas consequências dessas agressões ambientais são a destruição da camada de ozônio, o efeito estufa e a chuva ácida”.

QUÍMICA A

Sobre esses fenômenos e utilizando os conhecimentos da Química, julgue os itens: 1) A destruição da camada de ozônio é fenômeno físico. 2) O efeito estufa provoca o degelo das calotas polares, constituindo um fenômeno químico. 3) A formação da chuva ácida é um processo químico. 4) O efeito estufa é resultante, principalmente, do aumento de CO2 na atmosfera, que é formado pela queima de combustíveis fósseis (carvão e derivados do petróleo) e pelas queimadas nas vegetações. Esses processos são evidências de reações, portanto, fenômenos químicos.

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