PROFESSOR DA TURMA: SÉRGIO MAGNAVITA REVISÃO UFBA

1
QUÍMICA
PROFESSOR DA TURMA: SÉRGIO MAGNAVITA
REVISÃO UFBA – 2 FASE
a
01. (UFRJ) O dióxido de carbono solidificado, o “gelo
seco”, é usado como agente refrigerante para temperaturas da ordem de – 78 ºC.
a) Qual a fase de agregação do dióxido de carbono a
25 ºC e 1 atm?
b) O dióxido de carbono é uma molécula apolar,
apesar de ser constituído por ligações covalentes
polares. Justifique a afirmativa.
02. (UNICAMP-SP) Considere os processos I e II representados pelas equações:
I
II
 H2O(g)  2 H(g) + O(g)
H2O() 
Indique quais ligações são rompidas em cada um desses processos.
03. (UNICAMP-SP) À temperatura ambiente o cloreto de
sódio, NaC, é sólido e o cloreto de hidrogênio, HC,
é um gás. Essas duas substâncias podem ser líquidas
em temperaturas adequadas.
a) Por que, na fase líquida, o NaC é um bom condutor de eletricidade, enquanto na fase sólida não
é?
b) Por que, na fase líquida, o HC é um mau condutor de eletricidade?
c) Por que, em solução aquosa, ambos são bons condutores de eletricidade?
04. (EEM-SP) As substâncias, dadas pelas suas fórmulas
moleculares, CH4, H2S e H2O, estão em ordem crescente de seus pontos de ebulição. Explique por que,
do ponto de vista estrutural, esses compostos estão
nessa ordem.
05. (UFU-MG) Um químico compilou os valores dos
pontos de ebulição dos haletos de hidrogênio. Os
resultados foram os seguintes:
COMPOSTO
PE ºC
HF
+ 20
HC
– 85
HBr
– 67
HI
–3
a) Por que estas substâncias apresentam diferentes
pontos de ebulição?
b) Explique por que o HF tem ponto de ebulição
superior aos demais.
c) Explique a ordem dos pontos de ebulição dos 3
últimos compostos.
06. (FUVEST-SP) “Sangue de diabo” é um líquido vermelho que logo se descora ao ser aspergido sobre
roupa branca. Para preparar “sangue de diabo” adiciona-se fenoftaleína a uma solução de gás NH3 em
água.
a) Por que o “sangue de diabo” é vermelho?
b) Explique por que a cor desaparece.
CÁLCULOS
2
07. (UNICAMP-SP) No processo de fabricação do ácido
sulfúrico, H2SO4, ocorrem as seguintes reações:
I)
S(s) + O2(g)  SO2(g)
II)
SO2(g) + 1 O2(g)  SO3(g)
2
III) SO3(g) + H2O()  H2SO4()
a) Indique a(s) reação(ões) de óxido-redução e o(s)
respectivo(s) redutor(es).
b) Escreva as equações que representam as duas
etapas da dissociação iônica do ácido sulfúrico em
água.
08. (UNICAMP-SP) 1,0 litro de nitrogênio líquido, N2(),
foi colocado num recipiente de 30,0 litros, que foi
imediatamente fechado. Após a vaporização do nitrogênio líquido, a temperatura do sistema era 27 ºC.
a) Qual a massa de nitrogênio colocada no recipiente?
b) Qual a pressão final dentro do recipiente? Considere que a pressão do ar, originalmente presente
no recipiente, é de 1,0 atm.
Dados:
massa molar do N2 = 28 g/mol; densidade do N2() a
– 196 ºC = 0,81 g/cm3;
R = 0,082 atm  L  K – 1  mol – 1.
09. (UNICAMP-SP) Quando magnésio metálico entra em
contato com ácido clorídrico, HC, ocorre uma reação com liberação de um gás A. O mesmo ácido reage com carbonato de magnésio, MgCO3, produzindo
outro gás B. Uma bexiga cheia com o gás A, quando
solta no ar, sobe, e a outra, cheia com o gás B, desce.
a) Escreva as equações químicas representativas dessas reações.
b) Explique o comportamento das bexigas.
10. O monóxido de nitrogênio, NO, poluente formado
nos motores de combustão interna, pode ser eliminado pela reação com amônia, NH3, produzido N2 e
vapor d’água. Sabe-se que a emissão média anual
desse poluente é de 3,6 x 105 g/veículo.
a) Escrever e balancear a equação correspondente,
indicando o agente redutor.
b) Classifique o NO e represente sua reação com a
água. Justifique.
c) Calcule a massa anual de amônia necessária para
eliminar completamente o poluente NO.
QUÍMICA
CÁLCULOS
3
11. O bicarbonato de sódio (NaHCO3) é uma substância
muito usada na indústria farmacêutica como antiácido. Indique:
a) A equação correspondente à reação entre o NaHCO3
e o ácido clorídrico em meio aquoso.
b) Se o gás obtido no item 1A for recolhido a 127 ºC
4,1 atm, qual o volume ocupado pelo gás produzido na reação de 8,4 g de NaHCO3 com ácido
suficiente? Considere 100 % de rendimento.
c) Quando dissolvido em água, o bicarbonato de sódio origina uma solução ácida ou básica? Justifique.
12. (UFRJ) As figuras abaixo, mostram dois balões
iguais e as condições de temperatura e pressão a que
eles estão submetidos. O balão A contém 4,1 L de
oxigênio puro, e o B contém uma mistura de oxigênio
e vapor d’água (oxigênio úmido).
a) Quantas moléculas de oxigênio existem no balão
A?
13. (UFSC) Que volume de CO2 medido a 0,75 atm e 25 ºC
será produzido pela combustão de 30 g de etano?
Aproxime o resultado para o inteiro mais próximo e
marque esse número no cartão-resposta.
(Fornecidas as massas atômicas aproximadas: C = 12
e H = 1)
14. (FUVEST-SP) Responda as questões, justificando com
os dados da tabela abaixo:
PROPRIEDADES DOS HALOGÊNIOS, X2
Ponto de
fusão
Ponto de
ebulição
Potencial
de redução
Massa
molar
X2
(ºC)
(ºC)
(volt)
(g/mol)
C2
– 101,0
– 34,5
1,36
70,9
Br2
– 7,2
59,4
1,06
159,8
I2
113,5
184,4
0,54
253,8
a) Qual a fase de agregação de cada um dos halogênios nas condições ambientais?
b) Qual dos halogênios tem maior ponto de ebulição? Analise esse fato especificando o tipo de ligação que é rompida na passagem líquido-vapor.
c) Tanto C2 como I2 são capazes de oxidar brometo
a Br2? Explique.
N.A.: Potencial de redução é uma medida da capacidade que o átomo do elemento possui de ganhar
elétrons de um átomo de outro elemento. Oxidar
brometo a Br2 significa provocar a transformação;
2 Br1 –  Br2 + 2 e–.
QUÍMICA
CÁLCULOS
4
15. (FUVEST-SP) Uma concentração de 0,4 % de CO no
ar (em volume) produz a morte de um indivíduo em
um tempo relativamente curto. O motor desajustado
de um carro pode produzir 0,67 mols de CO por minuto. Se o carro ficar ligado em uma garagem fechada, com volume de 4,1  104 litros, a 27 ºC, em quanto
tempo a concentração de CO atingirá o valor mortal?
Suponha que a pressão total se mantenha constante,
com valor de 1,0 atm e que a concentração de CO
inicial no ar seja nula.
R = 0,082 atm  L  mol – 1  K – 1.
16. (UNICAMP-SP) Um balão meteorológico de cor escura, no instante de seu lançamento, contém 100 mols
de gás hélio, He. Após ascender a uma altitude de 15
km, a pressão do gás se reduziu a 100 mmHg e a
temperatura, devido à irradiação solar, aumentou para
77 ºC.
Calcule nessas condições:
a) o volume do balão meteorológico.
b) a densidade do He em seu interior.
Constante dos gases ideais:
R = 62 mmHg  L  mol – 1  K – 1
Massa molar do He = 4 g  mol – 1
17. (UNICAMP-SP) Considerando as reações representadas pelas equações abaixo:
a) HC + H2O  H3O1+ + C1–
b) H2O + NH3  NH14 + OH1–
Classifique o comportamento da água, em cada uma
das reações, segundo o conceito ácido-base de Brönsted.
Justifique.
18. (IME-RJ) São dadas as equações químicas, não ajustadas, a seguir:
I) KMnO4 + H2O2 + H2SO4  K2SO4 + MnSO4 + H2O + O2
II) KMnO4 + HC  KC + MnC2 + H2O + C2
Para cada uma dessas equações, determine:
a) os seus coeficientes, considerando os menores números inteiros possíveis.
b) o agente redutor;
c) o agente oxidante.
19. (UNICAMP-SP) Sabendo-se que o nitrogênio, N, tem
cinco elétrons em sua camada de valência:
a) represente, de forma esquemática, a estrutura eletrônica (fórmula eletrônica ou de Lewis) da amônia, NH3 indicando cada par eletrônico por dois
pontos (:).
b) observando a estrutura esquematizada, que propriedades, ácidas ou básicas, pode-se esperar que
a amônia apresente? Justifique.
QUÍMICA
CÁLCULOS
5
QUESTÕES UFBA (COM GABARITO)
QUÍMICA
02. (UFBA-04 – Valor: 20 pontos)
01. (UFBA-03 – Valor: 15 pontos)
“Se organismos de silício um dia existiram, na face
da Terra, forma eliminados pelas forças competitivas
da seleção natural. (...) Apesar de quase impossível,
não ficaria surpresa se algum cientista me procurasse
dizendo ter ‘descoberto um ser feito de silício’.”
(KAUFFMAN-ZEH, Andréa. Ensaio: De que são feitos os seres
vivos. Galileu, São Paulo, ano 9, n. 111, p. 87, out. 2000)
A vida, tal como é conhecida, se baseia no átomo de
carbono e o metabolismo da maioria dos seres vivos
depende de trocas gasosas e de energia com o meio
ambiente. O silício, entretanto, pertence à mesma
família do carbono.
A partir dessas informações, apresente, resumidamente, argumentos que fundamentem a descrença da
bióloga, considerando os seguintes aspectos da química do carbono e do silício:
 a diferença entre os raios atômicos do carbono e
do silício e a energia das ligações carbono-carbono e silício-silício;
 a estrutura molecular do dióxido de carbono e do
dióxido de silício e as trocas gasosas em ambiente
onde a vida depende do carbono;
 o comportamento de proteínas, em meio aquoso, e
o de polímeros, como o silicone representado por
CH3
CH3
|
|
... –– O –– Si –– O –– Si ––...
|
|
CH3
CH3
A Revolução Industrial iniciada por volta de 1760, na
Inglaterra, ao mesmo tempo que trouxe a poluição,
foi o berço de transformação da sociedade humana.
A alteração do clima, em razão do aumento crescente das emissões de dióxido de carbono e de outros
gases de origem antropogênica, faz com que, nos dias
atuais, se repensem as matrizes energéticas em busca
de energia limpa.
(PERUZZO & CANTO, p. 201)
Considerando a alteração climática referida no texto,
a energia solar e a radiação infravermelha emitida
pela Terra sob forma de calor, explique como age o
dióxido de carbono, ao contribuir para o aquecimento
do planeta, associando a emissão dessa substância e a
fontes de energia de origem fóssil.
RESPOSTA
Uma parcela da energia solar que incide sobre a superfície da Terra é reemitida sob a forma de calor. Entretanto,
a presença crescente de CO2(g) na atmosfera dificulta a
passagem de parte da radiação infravermelha para o espaço
cósmico. Esse fato acarreta o aumento da temperatura do
planeta e conseqüente alteração climática.
A emissão crescente de CO2(g) é o principal resultado
da atividade humana na queima de combustíveis fósseis, a
exemplo do carvão mineral e dos derivados de petróleo,
dentre outros.
RESPOSTA
 Carbono e silício têm propriedades químicas semelhantes, uma vez que pertencem ao mesmo grupo periódico.
Entretanto, o raio atômico do silício sendo, maior que o
do carbono, implica ligação Si –– Si de maior comprimento do que a ligação C –– C. Como conseqüência as
ligações entre átomos de silício são mais facilmente
quebradas do que as ligações entre átomos de carbono.
 CO2, é um gás solúvel em água, cujas moléculas são lineares e o SiO2 é um sólido covalente de baixa solubilidade, e, por isso, inviabiliza as trocas gasosas como as
que ocorrem nos organismos estruturados à base de
carbono e água
 As proteínas podem ser solúveis em água devido à
polaridade e às interações entre suas moléculas e as da
água, por ligações de hidrogênio, enquanto o silicone é
insolúvel em água.
03. (UFBA-04 – Valor: 15 pontos)
Nos últimos trinta anos, o consumo de fertilizantes nitrogenados, no Brasil, quadruplicou, apesar do
incremento de apenas 10% da área plantada.
Um dos maiores produtores, localizado no Pólo
Petroquímico de Camaçari, aproveita o gás natural
produzido no Recôncavo Baiano como matéria-prima
na produção de amônia, NH3, e de uréia, (NH2)2CO.
(A TARDE, p. 12)
Com base na teoria da repulsão dos pares de elétrons
da camada de valência, escreva as fórmulas estruturais das substâncias químicas amônia e uréia, referidas no texto.
6
RESPOSTA
As fórmulas estruturais da amônia e da uréia são:
H
H
H
H
H
C
H
na fase líquida, relacionando-as com os diferentes
pontos de ebulição entre esses halógenos e entre esses
haletos de hidrogênio.
RESPOSTA
N
N
N
QUÍMICA
H
O
04. (UFBA-05 – Valor: 10 pontos)
A maioria dos materiais presentes na natureza
apresenta-se sob a forma de misturas de substâncias.
A obtenção de substâncias puras a partir dessas misturas tem sido um dos grandes desafios da Química, a
exemplo da separação de minérios contendo sulfetos
utilizados na metalurgia.
Um minério constituído por ganga e por sulfeto
de determinado metal é triturado e, em seguida, agitado com óleo mineral, para que os grãos de sulfeto
resultantes fiquem cobertos por uma película de óleo.
Ao se adicionar água, esses grãos sobrenadam, e a
ganga, formada principalmente por areia, se deposita,
separando-se dos grãos de sulfeto.
A partir da análise dessas informações, identifique o
processo que permite a aderência do óleo mineral aos
grãos de sulfeto e apresente os fundamentos da técnica utilizada na separação entre esses grãos e a ganga,
após a adição da água.
RESPOSTA
O processo que permite a aderência do óleo aos grãos
de sulfeto é a adsorção.
Os grãos de sulfeto embebidos em óleo são separados
da ganga após a adição de água por diferença de densidade
entre essas misturas e a água e pela imiscibilidade do óleo
na água.
As interações intermoleculares no cloro e no iodo, na
fase líquida, são de natureza dipolo instantâneo-dipolo induzido, tendo o iodo maior ponto de ebulição em razão de
apresentar maior massa molar.
As interações intermoleculares no fluoreto de hidrogênio e no iodeto de hidrogênio, na fase líquida, são de
natureza, respectivamente, ligação de hidrogênio e dipolo
permanente-dipolo permanente, tendo o fluoreto de hidrogênio maior ponto de ebulição em razão da maior intensidade da ligação de hidrogênio em relação à intensidade do
diopolo permanente-dipolo permanente no iodeto de hidrogênio.
06. (UFBA-05 – Valor: 15 pontos)
Segundo informações veiculadas pelo Jornal A Tarde
(2004, p. 14), as vendas do segmento metalúrgico da
indústria baiana cresceram 29,3% em fevereiro de
2004, comparando-se ao mesmo período de 2003,
graça sobretudo ao cobre, que, além de ser um dos
melhores condutores de calor e eletricidade, é amplamente utilizado na fabricação de ligas.
A metalurgia do cobre é complexa e cara, principalmente por conta do baixo teor desse elemento químico nos seus minérios. Uma das etapas do processo de
produção desse metal envolve a ustulação ou queima
da calcosita líquida, Cu2S, que é convertida em cobre
livre.
De acordo com essas informações, escreva a equação
química balancedada, com os menores coeficientes
estequiométricos inteiros, que representa a ustulação
da calcosita, identificando as espécies químicas que
são reduzidas.
05. (UFBA-05 – Valor: 20 pontos)
RESPOSTA
O que mantém as moléculas unidas nos estados sólido e líquido são as ligações ou interações intermoleculares. A intensidade dessas interações, bem como o
tamanho das moléculas são fatores determinantes do
ponto de ebulição das substâncias moleculares.
(PERUZZO & CANTO, 2002, p. 454-455)
SUBSTÂNCIA
PONTO DE
EBULIÇÃO (ºC),
A 1,0 ATM
MOMENTO
DIPOLAR DA
MOLÉCULA (D)*
C2
– 34
0
I2
184
0
HF
20
1,98
HI
– 36
0,38
* Moléculas no estado gasoso
Considerando as informações do texto e os dados da
tabela, identifique as interações intermoleculares que
ocorrem nos halógenos e nos haletos de hidrogênio,
Equação: Cu2S() + O2(g)  2 Cu() + SO2(g)

O cobre e o oxigênio são reduzidos na ustulação da
calcosita.
7
QUÍMICA