Matéria e separação de misturas – lista de exercícios

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LISTA 1
05. São substâncias compostas:
a)
b)
c)
d)
e)
NÍVEL 1
01. (UEMA) Das três fases de uma substância, a que
possui menor energia cinética é a fase________, cuja
característica é apresentar________. Os termos que
preenchem corretamente as lacunas são:
a)
b)
c)
d)
e)
Sólida - forma e volume variáveis.
Líquida - forma própria e volume variável.
Gasosa - forma variável e volume próprio.
Líquida - forma e volume variáveis.
Sólida - forma, e volume próprios.
02. Para cada um dos sistemas a seguir, indique o número
de fases (F) e componentes (C):
a) Água + sal de cozinha dissolvido.
F: ____________ C: ____________
b) Óleo + água.
F: ____________ C: ____________
c) Água + óleo + 2 pregos de ferro + 3 cubos de gelo .
F: ____________ C: ____________
d) Água + gelo + vapor d’água.
F: ____________ C: ____________
e) Água + açúcar dissolvido + açúcar sólido.
F: ____________ C: ____________
03. Classifique os processos abaixo em físicos (F) ou
químicos (Q):
((
((
((
((
((
((
((
((
((
((
((
((
) Formação da neve.
) Combustão do gás de cozinha.
) Dissolver açúcar na água.
) Enferrujamento de um metal.
) Secagem de roupa no varal.
) Fabricação caseira de pães.
) Filtração da água pela vela do filtro.
) Avermelhamento da palha de aço.
) Ferver água na chaleira:
) Acender um fósforo.
) Fazer gelo no congelador.
) Queimar açúcar para fazer caramelo.
04. Associe corretamente:
I. Gás hidrogênio.
II. Ar puro que respiramos.
III. Água.
IV.Areia e água.
V. O átomo de sódio.
((
((
((
((
((
) Substância composta.
) Mistura heterogênea.
) Elemento.
) Solução.
) Substância simples.
Alumínio, ozônio e ferro.
Oxigênio, gás carbônico e hidrogênio.
Gás carbônico, água e amônia.
Oxigênio, hidrogênio e alumínio.
Ferro, hidrogênio e água.
Anotações:
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04. Considere as seguintes substâncias:
a)
b)
c)
d)
e)
NÍVEL 2
01. Dentro de um frasco, estão bem misturados pó de
ferro, areia e sal de cozinha, todos finamente divididos.
Baseado nas operações de:
I. Filtração.
II. Centrifugação.
III. Solubilização em água.
IV.Separação magnética.
V. Decantação.
Indique a ordem de procedimentos que separará os três
componentes desta mistura:
a)
b)
c)
d)
e)
I, II, III.
I, III, II.
IV, III, I.
IV, III, II.
III, I, V.
Quando misturadas em quaisquer proporções, sempre
formarão um sistema homogêneo:
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
05. Assinale a alternativa onde encontramos uma
substância pura, uma mistura homogênea e um sistema
heterogêneo.
a)
b)
c)
d)
e)
02. (UEL) Considere os pontos de ebulição, a 1,0 atm de
pressão, das cinco substâncias a seguir:
Substância
P.E. (°C)
Amônia
-33,43
Sulfeto de Hidrogênio
-60,34
Benzeno
80,1
Fluoreto de Hidrogênio
19,9
Cloro
-34,06
Amônia e cloro.
Sulfeto de hidrogênio e fluoreto de hidrogênio.
Benzeno e cloro.
Benzeno e fluoreto de hidrogênio.
Amônia e sulfeto de hidrogênio.
03. (PUC-CAMP) O latão, liga metálica de zinco e cobre,
pode ser preparado pelo resfriamento da mistura dos
dois metais fundidos. Considere que ao aquecer o cobre
para preparar a liga obteve-se o gráfico a seguir:
Ocorrem mudanças de estado físico nas temperaturas:
a)
b)
c)
d)
e)
t1 e t2.
t2 e t3.
t3 e t4.
t1 e t3.
t2 e t4.
2
Açúcar, água doce, água do mar.
Leite, suco de laranja, feijoada.
Água destilada, água potável, água e gelo.
Vinagre, vinho, álcool etílico.
Geléia, água potável, suco de frutas.
06. Um sistema é formado por uma “pedra” de gelo, água
líquida, sal dissolvido na água e três bolinhas da
substância chamada polietileno (um plástico menos
denso que a água).
A uma temperatura de 0 °C, não são gasosos:
a)
b)
c)
d)
e)
H2O (l) - água.
Hg (l) - mercúrio.
C12H22O11 (s) - sacarose (açúcar).
CO2 (g) - gás carbônico.
N2 (g) - gás nitrogênio.
a) Quantas fases há nesse sistema?
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
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b) Quantos componentes formam esse sistema (isto é,
quantas substâncias químicas diferentes há nele)?
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07. O ar atmosférico é composto basicamente de 78% de
N2(g), 20,9% de O2(g) e 0,9% de Ar(g), além de outros
gases em quantidades menores. O gás nitrogênio, por
ser inerte, é usado no empacotamento de alimentos e
no interior de lâmpadas incandescentes. O gás oxigênio
é usado na medicina em inalações e aparelhos de
respiração artificial. O argônio é usado em lâmpadas
fluorescentes e em aparelhos para medir radiação
(contador Geiger). Explique como a indústria obtém
esses gases a partir do ar atmosférico:
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08. Uma boa opção para separar uma mistura de cloreto
de sódio, areia e iodo é:
a)
b)
c)
d)
e)
Adicionar água, decantar, sifonar, destilar e sublimar.
Adicionar água, sublimar, filtrar e destilar.
Adicionar água, filtrar e destilar.
Sublimar, adicionar água, filtrar e destilar.
Não é possível separar essa mistura.
09. Um amigo seu quer comprar uma pequena barra de
ouro puro 24 quilates, mas está em dúvida qual a melhor
maneira de comprovar a pureza do mesmo. Qual das
propriedades abaixo, você apontaria como sendo as
mais indicadas para verificar a pureza da barra:
a)
b)
c)
d)
e)
Ponto de fusão e densidade.
Cor e densidade.
Empuxo hidrostático e densidade
Ponto de ebulição e dureza.
Cor e ponto de fusão.
NÍVEL 3
01. Considere o seguinte experimento: em uma proveta
de 50 mL, foram colocados 25 mL de água. Em outra
proveta de 50 mL, foram colocados 25 mL de areia
de praia lavada, decantada e seca. A massa da areia
foi 40,6 g. A areia foi então transferida para a proveta
contendo os 25 mL de água e o volume total foi 39 mL.
Com relação ao experimento descrito anteriormente,
calcule: o volume ocupado pelos grãos de areia (em
mL); o volume ocupado pelo ar entre os grãos na areia
seca (em mL); e a densidade dos grãos de areia (em
g . mL–1).
Some os resultados numéricos encontrados e arredonde
o resultado para o número inteiro mais próximo:
10. Em um recipiente contendo 100 mL (1,37 kg) de
mercúrio líquido, são colocados dois cubos (A e B), com
volumes de 2 cm3 cada, de um material inerte diante
do mercúrio. Os cubos têm massas de 14 g e 20 g,
respectivamente. Ao serem colocados no recipiente:
a)
b)
c)
d)
e)
Os cubos vão para o fundo.
O cubo A afunda e o B flutua.
O cubo B afunda e o A flutua.
Os cubos flutuam a meio caminho do fundo.
Os cubos ficam na superfície do líquido.
Anotações:
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02. (ITA-2009) Num experimento, um estudante verificou ser
a mesma a temperatura de fusão de várias amostras
de um mesmo material no estado sólido e também que
esta temperatura se manteve constante até a fusão
completa. Considere que o material sólido tenha sido
classificado como:
I. Substância simples pura.
II. Substância composta pura.
III. Mistura homogênea eutética.
IV.Mistura heterogênea.
Então, das classificações acima, está(ão) errada(s):
a)
b)
c)
d)
e)
Apenas I e II.
Apenas II e III.
Apenas III.
Apenas III e IV.
Apenas IV.
03. (UNICAMP-SP) Uma amostra de água a -20 °C é
tirada de um congelador e colocada num forno a 150
°C. Considere que a temperatura da amostra varie
lentamente com o tempo e que seja idêntica em todos os
seus pontos. A pressão ambiente é 1 atm. Esquematize
o gráfico mostrando como a temperatura da amostra
varia com o tempo. Indique o que ocorre em cada região
do gráfico:
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04. (UNICAMP) A figura adiante mostra o esquema de um
processo usado para a obtenção de água potável a
partir de água salobra (que contém alta concentração de
sais). Este “aparelho” improvisado é usado em regiões
desérticas da Austrália.
06. (FUVEST) Proponha um procedimento de separação
dos componentes de uma mistura de três substâncias
A, B e C cujas solubilidades em água e acetona são
indicadas na tabela a seguir:
a) Que mudanças de estado ocorrem com a água,
dentro do “aparelho”?
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
b) Onde, dentro do “aparelho”, ocorrem estas
mudanças?
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
c) Qual destas mudanças absorve energia e de onde
esta energia provém?
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___________________________________________
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05. (UNICAMP) “Os peixes estão morrendo porque a água
do rio está sem oxigênio, mas nos trechos de maior
corredeira a quantidade de oxigênio aumenta”. Ao
ouvir esta informação de um técnico do meio ambiente,
um estudante que passava pela margem do rio ficou
confuso e fez a seguinte reflexão: “Estou vendo a água
no rio e sei que a água contém, em suas moléculas,
oxigênio; então como pode ter acabado o oxigênio do
rio?”.
4
Solubilidade
em água
Solubilidade
em acetona
A
Solúvel
Solúvel
B
Insolúvel
Solúvel
C
Insolúvel
Insolúvel
___________________________________________
___________________________________________
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07. (UFPR/2008) Dependendo do tipo de lâmpada de uso
doméstico, pode-se encontrar um dos dois elementos
químicos metálicos que desempenham papel importante
na produção da luz. Nas lâmpadas incandescentes,
um filamento metálico é percorrido por uma corrente
elétrica, o que causa seu aquecimento a temperaturas
elevadas, fazendo com que passe a emitir luz. Para que
a lâmpada tenha uma vida útil longa, o filamento deve
suportar altas temperaturas sem se fundir ou vaporizar.
Por isso, atualmente é empregado o elemento que
permanece como sólido em temperaturas maiores que
a dos demais metais. Por outro lado, nas lâmpadas
fluorescentes, é empregado um metal que é líquido
em condições ambientais normais, mas que também
se vaporiza de forma apreciável. Portanto, no interior
dos tubos de vidro há uma quantidade significativa
do vapor desse elemento, cujos átomos colidem com
elétrons quando se aplica uma corrente elétrica na
lâmpada. Os átomos, ao receberem energia cinética
dos elétrons, atingem um dos estados excitados. Logo a
seguir retornam ao estado fundamental (isto é, o estado
de mais baixa energia) ao perderem energia na forma
de luz, mas grande parte dessa energia está situada
na faixa do ultravioleta, que é invisível ao olho humano.
Por causa disso, as paredes de vidro das lâmpadas
são recobertas com um material fluorescente, capaz
de absorver a luz ultravioleta e de emiti-la na forma de
luz visível.
a) Escreva a fórmula das substâncias mencionadas
pelo técnico:
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
b) Qual é a confusão cometida pelo estudante em sua
reflexão?
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___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
Substância
Com base no texto acima, selecione na tabela a seguir
o metal que é empregado em cada um dos tipos de
lâmpada. Justifique cada escolha com base em uma
ou mais propriedades citadas no texto:
Nome do
Elemento
Símbolo
Químico
Número
Atômico
Massa
Atômica
Ponto de
Fusão
(°C)
Ponto de
Ebulição
(°C)
Gálio
Ga
31
69,723
29,97
2204
Mercúrio
Hg
80
200,59
-38,83
356,73
Molibdênio
Mo
42
95,94
2623
4639
Túlio
Tm
69
168,934
1545
1950
Tungstênio
W
74
183,84
3422
5555
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Anotações:
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GABARITO
Nível 1
1.
2.
3.
4.
5.
e.
a) 1, 2 b) 2,2 c) 4, 3 d) 3, 1 e) 2, 2.
F, Q, F, Q, F, Q, F, Q, F, Q, F, Q.
III, IV, V, II, I.
C.
Nível 2
1. C.
2. D.
3. C.
4. IV e V.
5. C.
6. A) 3 fases b) 3 substâncias.
7. Liquefação fracionada.
8. D.
9. A.
10.E.
Nível 3
1. 28.
2. E.
3. Gráfico de substância pura (mostrado na
aula).
4. a) evaporação e condensação b) Evaporação
na superfície da água e condensação no
plástico. C) evaporação é endotérmica
(absorve energia) que é proveniente do sol.
5. a) água – H2O Oxigênio – O2 b) A confusão
ocorreu entre a molécula oxigênio, que forma
o gás oxigênio, com átomos de oxigênio,
presentes na molécula de água.
6. Adicionar acetona na mistura, dissolve A e B,
C precipita no fundo, utilizar então filtração.
Acionar água na mistura resultante, dissolve
A mas não dissolve B, utilizar novamente
filtração.
7. Lâmpada incandescente – Tungstênio, pois
apresenta alto ponto de fusão, atendendo
assim a necessidade da lâmpada. Lâmpada
fluorescente – Mercúrio, é líquido em
condições ambiente e possui ponto de
ebulição relativamente baixo, vaporizando
com certa facilidade.
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