TAREFA PROPOSTA Resolução Química 10. c 5B: 1s2 2s2 2p1 9F: 1s2 2s2 2p5 7N: 1s2 2s2 2p3 1H: 1s1 BF3: trigonal plana QG.09 1. d Nem sempre os compostos metálicos apresentam pontos de fusão elevados; por exemplo, o mercúrio (Hg) a 25 °C e 1 atm é líquido. 2. a A condutividade térmica dos metais é feita pelo deslocamento dos elétrons livres que transferem energia a átomos de regiões mais frias. F H 11. a) Ligação covalente. b) Na água há dois pares de elétrons isolados. A repulsão entre eles é grande e entre eles e os pares ligados também. A repulsão entre os pares de elétrons ligados é menor que a dos isolados e isso faz com que o ângulo seja de 105°. No ozônio só há um par de elétrons isolados e sua repulsão com os demais pares é menor. No dióxido de nitrogênio, só há um elétron e sua repulsão com os pares de elétrons ligados é bem menor que nos outros dois casos, onde havia pares de elétrons isolados. Angular F BF3 — s Geometria tetraé- Trigonal plana B F F H O NF3 s Geometria an- N — — N – F Piramidal — O S — Nitrito: fórmula de Lewis s gular Angular F F + H F O — SF2 F — OF2 7.V – F – F – V – V I. (V) II. (F) Formada por ligações covalentes e dativa (coordenada). III. (F) O ozônio é alótropo. IV. (V) V. (V) — 12. c CADERNO 2 Há uma repulsão entre os pares compartilhados e entre estes e o par não compartilhado. 6. e O bronze é uma liga metálica formada de Cu + Sn, portanto: I. (F) É uma mistura. II. (F) Os metais e suas ligas são bons condutores de calor. III. (F) Calor específico é propriedade física. IV. (V) V. (V) N H H 5. c Amálgama é a mistura de dois ou mais metais em que um dos metais é o mercúrio. 8. a) Amônio: fórmula de Lewis s H drica N — Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. Esse composto é uma exceção à regra do octeto. NH3: piramidal trigonal 4. Na ligação metálica ocorre a formação de mar de elétrons (gás de elétrons) que se movem entre os espaços livres do retículo cristalino metálico, o qual será responsável pela condução de eletricidade. F F 3. b Não são as fracas ligações covalentes que justificam a existência de substâncias moleculares líquidas e gasosas, e, sim, as ligações químicas intermoleculares. H B F F F – Nitrato: fórmula de Lewis s O b) N s Trigonal plana F O Tetraédrica C — CF4 — — O F F 13. d H — H s geometria linear Sulfato de amônio w (NH4)2SO4 (MM = 132 g/mol) 100% 132 g x 28 g x = 21,21% Nitrato de amônio w (NH4)NO3 (MM = 80 g/mol) 100% 80 g y 28 g y = 35% Logo, o nitrato de amônio apresentará maior teor percentual de nitrogênio. 14. c O NO2 é uma exceção à regra do octeto, pois o N está com a última camada incompleta. Sua estrutura de Lewis (eletrônica) é: O N O Como há elétron não ligante no átomo central, a geometria da molécula é angular. Observação: Outras exceções à regra do octeto são: 9. e Os metais possuem características marcantes, tais como: maleabilidade, ductibilidade, brilho, alta condutividade térmica e elétrica. NO N O e ClO2 O Cl O 1 OPV11TP2Q.indd 1 12.01.11 16:26:30 15. b O 21. a – II; b – II; c – I; d – IV; e – II; f – V O O O S CS2 S HF O C CH2Cl2 CO2 s O C O w Linear S w Tetraédrica O — — H—C—N O H2O H H — — N Angular H Br H NH4OH s Linear tividades extras A 22. a TeBr4 w Tetraédrica H Piramidal Cl Cl Cl HCN CH4 s H H Tetraédrica P PCl3 O H—O C C H H2SO4 s H — O Linear H Cl Cl H2O s O w Angular H Linear H—F H Trigonal plana 16. a S Br [O —H] w Tetraédrica – H H H Quadrado planar Te 17. 1 – d; 2 – e; 3 – b; 4 – a; 5 – c Br Br 18. b Primeira possibilidade: B — A — B Não há par de e– livres ao redor de A. Segunda possibilidade: B Cl Cl I– Linear A B Três pares de e– livres ao redor de A. SF4 19. a F N—O Linear O—C—O Linear F F O H H Piramidal F Angular 23. F F F F F B BF3 s Trigonal plana B Quadrado planar S F Sn — SnF3– s Observação: No NO, o N se estabiliza com 7 elétrons na camada de valência. s Trigonal plana F — N F F Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. O S F F F s Piramidal F 20.e I. (V) A distribuição eletrônica é: K – 1s2 L – 2s2 2p6 M – 3s2 3p6 3d10 N – 4s2 4p6 4d10 O – 5s2 5p6 5d9 P – 6s2 II. (V) BrF3 s Br — F s Forma de T F KrF4 F F Kr O = C = O ⇒ subproduto obtido s Quadrado planar Geometria linear III. (V) X é um metal de transição, portanto, ao se combinar com ametais, a ligação será iônica. F F 2 OPV11TP2Q.indd 2 12.01.11 16:26:41 F F c) (V) d) (F) Definição de ânion. e) (F) Ânions são estruturas que receberam elétrons. F 7. c I. (F) A ligação entre Na e F é iônica (Na: metal + F: ametal). II. (V) A eletronegatividade varia da seguinte forma: F > Cl > Br > I III. (V) s Piramidal de base quadrada Br F F 8. d FeO w iônica NO w covalente polar F2 w covalente apolar NaCl w iônica HCl w covalente polar 24. a Os dois pares eletrônicos devem ficar o mais longe possível entre si e as demais ligações. A geometria dos pares eletrônicos é octaédrica, mas a geometria da molécula é quadrado planar. AX4 X 9. d H — Cl s molécula polar, ligação covalente polar. Cl — Cl s molécula apolar, ligação covalente apolar. Na+ [Cl–] s composto iônico, ligação iônica polar. X A X 11. V – F – V – V – F I. (V) II. (F) A ligação é iônica (Na: metal e Cl: ametal). III. (V) IV. (V) V. (F) A fórmula da substância é: QG.10 1. e A ligação mais polar tem maior diferença de eletronegatividade. Então, como: Br – Li 2,8 – 1,0 s DE = 1,8 2. a) Pela informação do enunciado o átomo terá 2 camadas e 4 e– na camada de valência, então: K s 1s2 L s 2s2 2p2 Total é: 6 s Z = p = 6 Como: A = p + n s A = 6 + 8 s A = 14 b) Moléculas com ligações polares; átomos com eletronegatividades diferentes. 2– O 2+ [ Ca [ C O O Portanto, também há ligações covalentes. 12. Soma = 43 (01 + 02 + 08 + 32) (01) Correta. 2 2 Ga3+ (28 elétrons)1s 2p6 3s23p6 3d10 2s 31 K L M 2 2 As3– (36 elétrons)1s 2p6 3s23p6 3d10 4s2 4p6 2s 33 K L M N (02) Correta. Moléculas com ligações apolares; átomos com mesma eletronegatividade. 3. d Todas as moléculas apresentam ligações polarizadas, pois estas ocorrem entre átomos de elementos com diferentes eletronegatividades. As — Cl Cl Cl — — P — Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. X 10. a K(s) w ligação metálica HCl(g) w ligação covalente polar KCl(s) w ligação iônica Cl2(g) w ligação covalente apolar CADERNO 2 BrF5 H H H 4. Soma = 18 (02 + 16) (01) Incorreta. Em uma família, quanto menor o número atômico menor será o átomo. (02) Correta. (04) Incorreta. Átomos com mesma eletronegatividade (mesmo elemento químico) se ligam, como no H2. (08) Incorreta. Ambas são angulares. (16) Correta. O par de elétrons não ligado, em ambas moléculas, faz com que suas geometrias sejam piramidais. (04) Incorreta. Al3+ possui somente duas camadas eletrônicas, enquanto o As3– possui 4. (08) Correta. 6,02 · 1023 átomos (100%) 1 mol de Si x 0,001 (0,1%) mol x = 6,02 · 1020 átomos (16) Incorreta. Os baixos valores de PF e PE são características de substâncias com ligações covalentes. (32) Correta. O baixo potencial de ionização facilita o deslocamento dos elétrons. 5. a C O), o que faz com que, ape A geometria do CO2 é linear (O sar de as ligações entre o carbono e o oxigênio serem polares, a sua molécula seja apolar. A interação intermolecular é do tipo forças Van der Waals. 13. d O2 s molécula apolar – substância simples – compartilhamento de elétrons Cl2 s molécula apolar – substância simples – compartilhamento de elétrons NH3 s O H N H — H — — H2O s — 6. c a) (F) Ligação iônica ocorre com transferência entre metais e ametais. b) (F) Ligação metálica ocorre entre metais com atração entre cátions metálicos e elétrons livres. — H H s Molécula polar s Substância composta – compartilhamento de elétrons – molécula polar 3 OPV11TP2Q.indd 3 12.01.11 16:27:05 Molécula de H2S, geometria angular: O É uma molécula com geometria linear e, apesar de cada ligação ser polar, como os vetores se cancelam ela é uma molécula apolar. 24. d Apolar bipiramidal (espacial) Cl Cl Cl HCN PCl3 16. a) A única molécula polar citada no texto é o monóxido de carbono; portanto, teremos: C O Br2 II. Temos — S — s dipolo-dipolo dipolo permanente 4. Etano s H3C – CH3 s forças de London 5. Propan-1-ol s H3C – CH2 – CH2 – OH s ligação de H Então: e PE s Propan-1-ol s maior massa e força intermolecular mais intensa r PE s Etano s força intermolecular menos intensa Para o restante, teremos: Etano < Etanal < Metanol < Etanol < Propan-1-ol dipolo permanente 5. a) Atividades extras 23.c O H Cl H F Molécula de H2O, geometria angular: Cl O C F Molécula tetraédrica com todos os ligantes s apolar iguais ao redor do átomo central C 3. Etanal s H3C — C 22. b Maior caráter iônico significa maior polaridade da ligação, ou seja, maior diferença de eletronegatividade entre os átomos ligados. Assim: I. H — F H—IsH—F C O S C SsO C O II. O III. H F F F Molécula diatômica com ligantes iguais s apolar 4. 4 – 3 – 1 – 2 – 5 1. Metanol s H3C – OH s ligação de H 2. Etanol s H3C – CH2 – OH s ligação de H m1 m2 b) O w C w O µR = µ1+µ2 = 0 Como os vetores momentos dipolares apresentam a mesma intensidade, a mesma direção e sentidos opostos, o momento dipolar resultante (µ R) é igual a zero. Br — Br 3. c R — OH Como os álcoois apresentam uma parte hidrocarbônica e pelo menos uma hidroxila, eles apresentam uma parte apolar e outra polar em sua estrutura. A parte apolar interage com outra molécula através de interações do tipo dipolo induzido, e a parte polar, pelas ligações de hidrogênio. 21. a) O fato de a molécula ser classificada como apolar pode ser explicado de duas maneiras: • É uma molécula linear, com os ligantes ao redor do átomo central iguais. • µR = 0. Não sofre orientação quando submetida a campo elétrico. F Cl 2. a Família 17 e PE s ligações de H s H — F s 2º período e massa H Cl s 3º período e PE H Br s 4º período H I s 5º período Dipolo permanente 20. e A substância III é apolar, pois todos os átomos ligados ao átomo central pertencem ao mesmo elemento químico. F s apolar QG.11 1. c I. Temos N — H s ligação de hidrogênio O), é formada por ligação co- 19. d I. Três átomos ligados ao átomo central, e sem par de elétrons não ligados: trigonal plana. II. O par de elétrons não ligados interage com os átomos ligados ao átomo central, repelindo-os: piramidal. III. Quatro átomos ligados ao átomo central: tetraédrica. C Geometria piramidal s polar Geometria trigonal plana com ligantes iguais ao redor do átomo central B Cl F Cl Cl H C Cl Cl 18.b SO2 s geometria angular, ligações covalentes polares, molécula polar. CO2 s geometria linear, ligações covalentes polares, molécula apolar. H P Cl CCl4 17.b A molécula de gás oxigênio, O2 (O valente apolar. H Geometria linear com ligantes diferentes s polar Cl C H Geometria angular s polar H H — C — N ao redor do átomo central BCl3 b) As moléculas apolares serão nitrogênio e metano; portanto, teremos: geometria linear N2 s N ≡ N s s geometria tetraédrica CH4 s H H S H — — Cl Cl Polar piramidal (espacial) — H2S Cl — P — Cl — Cl H H Como a diferença de eletronegatividade entre H–O é maior que entre H–S, a molécula de H2O será mais polar (maior vetor momento dipolar) que a molécula de H2S. 15. d Os compostos são: P S H Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. C — 14. b O H ligação de eH ligação de H Massa molar da ureia: C = 12 ⋅ 1 =12 g H=1⋅4=4g N = 14 ⋅ 2 = 28 g O = 16 ⋅ 1 = 16 g Total = 60 g 100% 60 g % N s % N = 46,67% 28 g 4 OPV11TP2Q.indd 4 12.01.11 16:27:15 b) µ ⋅ MM 1 = 1.000 ⋅ d ⋅ † s µ ⋅ 60 =1000 ⋅ 1 ⋅ 0,2 100 µ = 0,033 mol/L c) NH+4 CNO– s interação íon-dipolo 17. b Entre as moléculas de água estão presentes ligações de hidrogênio, que são muito polares. NH2 18.a Como todas as substâncias apresentadas são apolares, a interação entre todas as moléculas é do tipo dipolo induzido. Portanto, terá maior temperatura de ebulição a substância de maior massa molar, no caso, o Br2. s ligação de hidrogênio NH2 6. d I. (F) O = C = O w linear II. (V) O w ligação de hidrogênio III (F) IV. (V) H 19. d As ligações de hidrogênio ocorrem quando o H se liga a oxigênio, flúor e nitrogênio (FON). H 20. a A interação do tipo ligação de hidrogênio — presente no álcool etílico — é bem mais forte que as do tipo dipolo-dipolo, presentes no éter metílico, daí a diferença entre os pontos de ebulição. 7. c A substância que melhor interage com a água, reidratando a pele, é a glicerina, por causa da formação de ligações de hidrogênio com ela. Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. 8. a As interações que ocorrem no adesivo e no material são ligações de hidrogênio (H ligado a F, O, N); sendo assim, o adesivo funcionará melhor para colar a celulose, em razão de seu grande número de hidroxilas (OH–). 21. a) b) c) d) Dipolo permanente Ligações de hidrogênio Forças de London Forças de London 22. b Como o cromóforo apresenta o átomo de H ligado a átomos de O e N, ele é capaz de formar interações do tipo ligações de hidrogênio. 9. e • H2S, H2Se e H2Te têm o mesmo tipo de interação dipolo-dipolo. O ponto de ebulição será determinado pelas massas molares. • O H2O tem o maior ponto de ebulição por causa das ligações de hidrogênio. Assim: M H2Te > M H2Se > M H2S PE H2Te > PE H2Se > PE H2S Atividades extras 23. a 24. d As principais forças que atuam no metanol são as ligações de hidrogênio, que são bem fortes. 10. d A propilamina apresenta H ligado a N, portanto interação intermolecular do tipo ligações de hidrogênio. QG.12 1. c O cloreto de sódio é composto iônico, portanto, quando dissolvido em água, sofre dissociação iônica, dando origem a uma solução eletrolítica. A sacarose é um composto molecular que, quando é colocado em água, sofre apenas dissolução, dando origem a uma solução não eletrolítica. 11. d Quem tem maior PE é o 1-butanol. Isso porque ele tem uma cadeia mais extensa, o que faz com que exista uma maior área para as interações intermoleculares. 12. b N2: apolar – dipolo induzido SO2: polar – dipolo permanente NH3: polar – dipolo permanente H2S: polar – dipolo permanente H2O: polar – ligação de hidrogênio Menor PE: interação mais fraca: w N2 Maior PE: interação mais forte: w H2O CADERNO 2 2. e A vitamina C é solúvel em água (hidrossolúvel) por causa da sua grande polaridade. Essa polaridade vem dos grupos hidroxilas que interagem através de ligações de hidrogênio com a água. 3. d As características apresentadas são típicas de substâncias iônicas, ou seja, formadas por, pelo menos, uma ligação iônica (KF e CaCl2: metal + ametal). 13. b Entre os compostos citados, o de maior PE será o etanol por causa das ligações de hidrogênio. 4. a Como o material não apresenta brilho metálico, exclui-se a possibilidade de ser uma substância metálica. O alto ponto de fusão é característica de substância iônica. 14. d I II III s Cetona s Dipolo permanente s Álcool s Ligação de hidrogênio s Éter s Dipolo permanente O dipolo permanente da cetona é mais intenso que o dipolo permanente do álcool, portanto a ordem crescente dos pontos de ebulição será: III < I < II 5. e A condutividade elétrica de uma solução não depende de seu volume, mas da natureza da solução e de quantos íons estão presentes nessa solução. I. F II. V III. V 15. c O índigo possui o H ligado a N, portanto capaz de estabelecer ligações de hidrogênio. 6. a Pela análise das estruturas: Vitamina B1: molécula mais polar, por causa de elementos altamente eletronegativos (maior ponto de fusão) s hidrossolúvel Vitamina A: molécula mais apolar, por causa de sua cadeia hidrocarbônica s lipossolúvel 16. b A interação é do tipo íon-dipolo permanente, pois a sal NaCl é formado por ligação iônica, e a água forma interações do tipo dipolo-dipolo. 7. d Gasolina s mistura de hidrocarbonetos s apolares s forças de London 5 OPV11TP2Q.indd 5 12.01.11 16:27:19 15. c x = elétrons. No fio de cobre a condução é feita através de elétrons, por se tratar de um metal. y = íons. Em solução aquosa de ácido clorídrico, a condução é feita por íons formados durante a ionização. OH Polar s ligação de hidrogênio r Forças de London 8. F – F – F – F I. Falsa. O elemento de número atômico 19 é metal e o de número atômico 9, ametal, portanto formam ligação iônica, e o composto formado, consequentemente, é sólido. II. Falsa. A dupla-ligação covalente indica o compartilhamento de dois pares de elétrons, característica dos elementos do grupo 16 ou VIA. III. Falsa. Por causa da repulsão dos pares eletrônicos, a geometria é angular. Exemplo: 16. b • Para a amônia: Fórmula eletrônica: H N Fórmula estrutural: O H H IV. Falsa. Tem carga 2+. N H • Para o diclorometano: Fórmula eletrônica: Cl Fórmula estrutural: C S I. (V) II. (F) A grafite conduz corrente elétrica. III. (V) IV. (V) V. (F) São consideradas substâncias covalentes por causa do grande número de ligações covalentes que compõem essas estruturas. − H2O I. KOH(s) → K+(aq.) + OH (aq.) (lâmpada acende-se) H2O II. C6H6(,) → C6H6(aq.) (lâmpada não se acende) − H2O III. HCl(g) → H+(aq.) + Cl (aq.) (lâmpada acende-se) Dipolo permanente H2O IV. Fe(s) → Fe(s) (lâmpada não se acende) O O Ligação de hidrogênio − H2O V. NaCl(s) → Na+(aq.) + Cl (aq.) (lâmpada acende-se) Portanto, três substâncias fariam a lâmpada se acender. Ligação de hidrogênio 19. a I. Composto metálico w partículas condutoras w elétrons livres. 2+ – II. CuSO4(aq.) w Cu (aq.) +SO24(aq.) NH2 O OH e) H C — C — O — CH 3 3 H Fórmula eletrônica: S H s geometria tetraédrica • Para o dissulfeto de carbono: 17. c Dipolo permanente d) H3C — C H Fórmula estrutural: S — C — S s geometria linear O Cl C Cl 18. c c) H3C — C C H 11. e A s iônico, pois possui valores elevados de PE e PF e conduz corrente elétrica quando fundido. B s molecular, pois possui baixos valores de PE e PF. C s metal, pois possui altos valores de PE e PF e conduz eletricidade mesmo no estado sólido. D s iônico, pois possui altos valores de PE e PF e é isolante no estado sólido. b) H3C — C — CH3 H Cl 10. F – F – F – V I. (F) Os compostos iônicos (metal + ametal) não conduzem corrente no estado sólido. II. (F) Todo composto iônico é sólido nas CATP. III. (F) Compostos covalentes ou moleculares não conduzem corrente elétrica no estado sólido ou líquido. IV. (V) a) H3C — C H s geometria piramidal H 9. e Pelas características, X é iônica e Z é molecular. 12. c H H Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. Etanol s H3C CH2 Apolar Partículas condutoras: íons Dipolo permanente III. NaCl(,) w Na(+�) +C l(�–) O Como c e d fazem ligações de hidrogênio, a definição está no número de ligações de hidrogênio que cada substância faz; nesse caso, a amida apresenta maior número de ligações de hidrogênio, portanto apresenta maior ponto de ebulição. Partículas condutoras: íons 20. a) Composto I: 3,3-dimetil-but-1-eno Composto II: hex-1-eno b) Terá maior temperatura de ebulição por possuir maior cadeia. 13. c a) A curva 1 é de ebulição. b) Cl2 é molécula apolar (dipolo induzido). d) A 25 °C Br2 é líquido. 21. c I. (V) III. (V) IV. (F) 14. F – F – V – F I. (F) Constituídos por átomos (cátions metálicos). II. (F) Composto iônico não conduz corrente elétrica no estado sólido, porque os íons não têm liberdade de movimento. III. (V) IV. (F) Os compostos covalentes podem ou não conduzir corrente elétrica. II. (V) HO OH C C C O H C O Carbonos primários CH — OH CH2 — OH 6 OPV11TP2Q.indd 6 12.01.11 16:27:51 HO OH O– O ou HO — CH2 — CH — O HO OH 22. a) Cloreto de sódio ∆ + − NaCl(s) → Na( , ) + Cl( , ) Quando fundido, o cloreto de sódio libera os íons sódio e cloreto, que conduzirão a eletricidade. b) Iodo I—I I2 Fórmula molecular Fórmula estrutural Como o iodo apresenta moléculas apolares, estas estão unidas, principalmente, por interações do tipo Van der Waals. + HO — CH2 — CH — HO 13. d Diluir uma solução implica em reduzir sua concentração mediante aumento de volume do solvente (no caso, água). 14. a Periódico: HIO4 Iódico: HIO3 Iodoso: HIO2 Hipoiodoso: HIO 15. d Oxiácido – tem oxigênio na estrutra; diácido – dois hidrogênios ionizáveis. H+ + H3C — C OH 16. c A equação representa a ionização total do ácido fosfórico, um triácido, produzindo o ânion trivalente fosfato. O–(aq.) H+(aq.) + H3C2O–2(aq.) 17. e Quanto maior o valor de x, mais forte é o ácido, portanto a ordem crescente da força será: H3BO3 < H3PO4 < H2SO4 < HNO3 < HClO4 É um monoácido. 6. e A condução de eletricidade se dá pela presença de íons livres, portanto quando ocorre ionização do HCl(g) em água. 18. a) b) c) d) 7. a) Pelo descrito no texto, teremos: O O + H2O HO O O + H3O+ HO — CH2 — CH — HO OH O– O ou HO — CH2 — CH — O HO OH + HO — CH2 — CH — HO OPV11TP2Q.indd 7 H2O H+ + OH O O Ácido tiossulfúrico. Ácido antimonioso. Ácido permangânico. Ácido crômico. 19. e HI e HCl são hidrácidos fortes. Observação: Regra para os oxiácidos: determinar o m. m = (número de oxigênio) – (número de hidrogênios ionizáveis) m > 3 muito forte m = 2 forte m = 1 moderado m = 0 fraco HClO4 s m = 4 – 1 = 3 muito forte HClO3 s m = 3 – 1 = 2 forte H3BO3 s m = 3 – 3 = 0 fraco OH OH CADERNO 2 Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. C—O O – (dissociação) HO — CH2 — CH — O– 12. V – F I. (V) II. (F) A estrutura correta é: H — O d) Ácido fluorídrico e) Ácido sulfídrico OH O 11. c I. ácido sulfúrico II. ácido carbônico III. ácido clorídrico 5. a Como o ácido acético é um oxiácido, o hidrogênio ionizável deve estar ligado ao oxigênio. O O H2O O 10. d HCl: monoácido H2SO4: diácido H4SiO4: tetrácido H3PO4: triácido 4. a A ordem crescente da acidez é dada por: H3PO4 < H2SO4 < HClO4 Por causa do aumento da eletronegatividade do elemento central que facilita a formação do cátion H3O+. H4C2O2 OH 9. d O HF forma com a água ligações de hidrogênio, o que diminui sua acidez. QG.13 1. e I. (V) II. (V) III. (V) IV. (V) V. (F) H3BO3 e H2CO3 s são ácidos fracos, portanto de baixa condutividade elétrica. H2O + 8. c I. (F) CO2 + H2O x H2CO3 s ácido carbônico é instável II. (V) C O s Σµ R = 0 III. (F) CO2 é apolar s O IV. (V) 24.Soma = 31 (01+ 02 + 04 + 08 + 16) (01) V (02) V (04) V (08) V (16) V H3C — C + H b) Não, porque a vitamina C é muito polar sendo, então, vitamina hidrossolúvel e as margarinas são apolares. Atividades extras 23.De modo geral, substâncias moleculares que não fazem ligações de hidrogênio (Br2) têm ponto de fusão menor do que substâncias moleculares que fazem ligações de hidrogênio (H2O). Estas últimas têm ponto de fusão menor que o dos metais (Na), que, por sua vez, têm ponto de fusão menor que o dos compostos iônicos. O Si é uma substância covalente formada por um arranjo com um número muito grande de átomos e, por esse motivo, apresenta o maior ponto de ebulição. 2. a) Ácido fosfórico b) Ácido sulfuroso c) Ácido carbônico 3. c + − KNO3(s) w K (aq.) + NO3(aq.) H2O 7 O– 12.01.11 16:27:55 7. d I. (V) II. (F) Sal é composto iônico III. (F) Sulfato de cobre II 20. a) HNO3 O N—O—H O b) H2SO3 c) H3PO4 d) H2CO3 8. b a) Na2SO4 e K2SO4 são sais b) Bases de Arrhenius liberam hidroxila (OH–) c) e d) Cálcio, magnésio e amônio não são metais alcalinos. O—H e) HCl f) HIO2 C 21. d a) α = 33% b) α = 1% c) 42 dissociados α α = 21% d) 9. a CaSO4: sal Al(OH)3: base H2SO4: ácido O—H 10. c (NH4+)2 íon amônio 200 moléculas totais 100 SO 2− 4 íon sulfato 11.d A substância cloreto de potássio tem fórmula KCl e é um sal inorgânico formado por ligação iônica (K: metal e Cl: ametal). I. (V) II. (V) III. (F) É substância composta. 3 = 0,75 w α = 75% 4 e) α = 50% O eletrólito mais forte é o que possui o maior α, portanto: α = 75%. 12. d 13. b a) b) c) d) 22. e I – V; II – V; III – V; IV – V Atividades extras 23. c H3PO4 w α = 27% 5% < α < 50% w ácido moderado (F) O grupo hidroxila é formado por ligações covalentes. (V) (F) São bases. (F) Sofrem dissociação ao serem colocadas em água. 14. F – V – F – F I. (F) O sal de cozinha é obtido industrialmente pela evaporação da água do mar nas salinas. II. (V) O sal de cozinha é uma mistura de sais (NaCl, NaI, …). III. (F) O sal de cozinha em H2O sofre dissociação iônica, formando solução eletrolítica. IV. (F) O iodo é adicionado na forma de iodeto (I–), e não na forma de substância simples (I2). 24. d Como temos ácido forte, teremos alto grau de ionização, portanto alta concentração de íons em solução, que aparece melhor na representação IV. QG.14 1. e H2SO3 = ácido sulfuroso NaClO = hipoclorito de sódio HBrO4 = ácido perbrômico H2MnO4 = ácido mangânico 15.e 2– Pela estrutura XCO3 e sabendo que CO3 , teremos: X2+ → perde 2 elétrons, portanto é metal alcalinoterroso, então: 2– Ca2+ CO3 s CaCO3 – carbonato de cálcio Lembrar: NaHCO3 s bicarbonato de sódio KHCO3 s bicarbonato de potássio Ca(HCO3)2s bicarbonato de cálcio Na2CO3 s carbonato de sódio 2. e Base, na definição de Arrhenius, libera, como único ânion, o OH– em solução aquosa. 16. c 3. b As fórmulas dos sais são: Na2S s sulfeto de sódio s Ânion: S2– s Ácido: H2S s sulfídrico 2− CaSO4 s sulfato de cálcio s Ânion: SO4 s Ácido: H2SO4 s sulfúrico Na2SO3 s sulfito de sódio s Ânion: SO32− s Ácido: H2SO3­ s sulfuroso 4. d O bicarbonato de sódio, de fórmula NaHCO3, pode também ser denominado de hidrogenocarbonato de sódio ou carbonato ácido de sódio, sendo que a última forma não é conveniente em razão do seu caráter básico, quando em solução aquosa. Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. O I. Fórmula correta II. Errada, o correto é: Rb2SO4 III. Errada, o correto é: Sr(ClO2)2 IV. Fórmula correta V. Fórmula correta 17. c H2CO3 Ácido carbônico CO32– – HCO3 w Carbonato w Hidrogenocarbonato Na+HCO3– w NaHCO3 w hidrogenocarbonato de sódio Ca2+HCO3− w Ca(HCO3 )2 w hidrogenocarbonato de cálcio 5. e Na2SO4: sulfato de sódio NaCl: cloreto de sódio Na2CO3: carbonato de sódio MnSO4: sulfato de manganês CaCl2: cloreto de cálcio 18. b I. Nem todo ácido é corrosivo. II. Todo ácido neutraliza uma base. III. Podem ser formados também por três ou mais elementos químicos. Ex.: H2SO4 IV. Todo ácido é um eletrólito, portanto, quando dissolvido em H2O, forma solução eletrolítica. 6. b NaHSO3: hidrogenossulfito de sódio Fe3(PO4)2: fosfato de ferro II 8 OPV11TP2Q.indd 8 12.01.11 16:28:01 3. a) HCl + KOH w KCl + H2O b) 2H3PO4 + 3Ba(OH)2 w Ba3(PO4)2 + 6H2O c) 3HClO4 + Al(OH)3 w Al(ClO4)3 + 3H2O 19. F – F – F – V – F (F) Todo ácido, forte ou fraco, é neutralizado por uma base. (F) Ácidos tornam as soluções de fenolftaleína incolores. (F) Apresentam mesma concentração de H+ e A–. (V) Como é um ácido fraco, o número de moléculas que se ionizaram é bem menor que o número de moléculas que não sofreram ionização (HA). (F) Como é um ácido fraco, o seu grau de ionização é menor que 5%, tendo poucos íons em solução, conduz pouca corrente elétrica. 4. a Para neutralizar os efeitos do H2S, poderia ser adicionada uma base (NaOH). H2S + 2NaOH w Na2S + 2H2O 5. Equação da neutralização entre Al(OH)3 e HCl: Al(OH)3 + 3HCl w AlCl3 + 3H2O 20. a Como o elemento M forma o sulfato MSO4, seu íon é M2+. Dessa 3– forma, o fosfato formado será: M2+ PO4 w M3(PO4)2 + 3+ Equação iônica: Al(OH)3(s) + 3H(aq.) w Al(aq.) + 3H2O() Equação da neutralização entre Mg(OH)2 e HCl: Mg(OH)2 + 2HCl w MgCl2 + 2H2O + 2+ Equação iônica: Mg(OH)2(s) + 2H(aq.) w Mg(aq.) + 2H2O() 6. e Para combater acidez, é aconselhável ingerir uma base. Veja a equação: 2HCl + Mg(OH)2 w MgCl2 + 2H2O Atividades extras 22. Soma = 31 (01 + 02 + 04 + 08 + 16) (01) Verdadeira (08) Verdadeira (02) Verdadeira (16) Verdadeira (04) Verdadeira (32) Falsa Sulfato de bário: Ba2+ O 7. 1 – c; 2 – b; 3 – a; 4 – d; 5 – e (3) gravação vidro – HF – ácido fluorídrico (2) caiação em paredes – Ca(OH)2 – cal hidratada, extinta ou apagada (1) construção e decorações – CaSO4 · 2H2O – gesso (4) conservante de carnes – NaNO3 – nitrato de sódio (5) acidulante – H3PO4 – ácido fosfórico 2– S O O 8. c O ácido fosfórico pode produzir tanto o sal neutro fosfato como os sais ácidos hidrogenofosfato e di-hidrogenofosfato. Carbonato de bário: 2– O Ca2+ O 9. d a) b) c) e) 23. e (PO4)3− (OH)–1 Ca2+ x 3 Como se trata de um composto neutro, a carga total é zero, portanto: (+2) · (x) + (–3) · (3) + (–1) = 0 2x – 9 – 1 = 0 + 2x = 2 10 x = 5 10. a) b) 24. b Vinagre s solução aquosa de ácido acético s H3C — COOH Produtos de limpeza à base de amoníaco s solução aquosa de hidróxido de amônio s NH4OH Água sanitária s solução aquosa com hipoclorito s ex: NaClO lava-louças s detergente 2HCl(aq.) + Mg(OH)2(aq.) w MgCl2(aq.) + 2H2O(,) MgCl2: cloreto de magnésio H2O: água O hidróxido de sódio é uma base forte e corrosiva que promove alta liberação de calor e variação brusca de pH. O hidróxido de magnésio é uma base fraca e não corrosiva. + − c) H2CO3(aq.) x H(aq.) + HCO3(aq.) − + 2 x + HCO3(aq.) H(aq.) CO3(aq.) QG.15 1. a) HC l + NaOH w NaCl + H2O 1mol 11. e A equação da reação é: HCl(g) + NH3(g) w NH4Cl(s) 1mol Os reagentes apresentam a mesma concentração em mol/L e reagem na proporção de 1:1. Portanto: Experimento 1: excesso de HCl (meio ácido) Experimento 2: neutralização total (meio neutro) Experimento 3: excesso de NaOH (meio básico ou alcalino) Portanto, o indicador apresentará cor amarela, em contato com o suco de limão. b) Misturando os reagentes dos experimentos 1 e 3, teremos: (F) A fórmula do ácido nítrico é HNO3. (F) A reação entre ácido nítrico e sulfúrico não é de neutralização. (F) O hidróxido de sódio (base) reage com ácido nítrico (ácido). (F) a reação entre ácido nítrico e hidróxido de potássio está representada pela equação: + KOH w KNO3 + H2O HNO3 Ácido Hidróxido Nitrato nítrico de potássio de potássio CADERNO 2 — O — Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. 21. a + Amônio (NH 4 ) Nitrito (vem do ácido nitroso HNO2 w NO 2− nitrito) Nitrato (vem do ácido nítrico HNO3 w NO3− nitrato) 12. a) b) HCl:4mL neutralização total, portanto o indicador NaOH:4mL apresentará cor verde. HCl: ácido Mg(OH)2: base Al(OH)3: base 2HCl + Mg(OH)2 w MgCl2 + 2H2O 3HCl + Al(OH)3 w AlCl3 + 3H2O 13. b Acertando os coeficientes, teremos: 2 HCl + 1 Ca(OH)2 → 1 CaCl2 + 2 H2O x y w Z 2. b x + y + z + w = 6 I. (V) II. (F) A fórmula do carbonato de lítio é Li2CO3. III. (V) IV. (F) A fórmula será: 2– Li+ 2 O C—O O Portanto, há também ligações covalentes. 14. d Mg(OH)2(aq.) + 2HCl(aq.) w MgCl2(aq.) + 2H2O() Al(OH)3(s) + 3HCl(aq.) w AlCl3(aq.) + 3H2O() 15. a Exemplo: HA + B(OH)2 w B(OH)A + H2O 9 OPV11TP2Q.indd 9 12.01.11 16:28:10 4. e A hidratação significa adição de água, então: Óxido básico + água w base w Ca(OH)2 CaO +H2O 16. a O hidroxissal apresenta pelo menos uma hidroxila em sua fórmula. 17. a NaH2PO4: quaternário (formado por 4 elementos diferentes – Na, H, P, O); oxigenado (contém oxigênio); anidro (não possui água de hidratação); ácido (possui H resultante de uma ionização parcial de ácido). Cal viva ou virgem Fe2O3 + 3H2O Óxido de ferro III 18. a As equações são: I. 3Cu(OH)2 + 2H3PO4 w Cu3(PO4)2 + 6H2O II. Fe(OH)3 + 3HNO3 w Fe(NO3)3 + 3H2O Soma I = 12 Soma II = 8 ou óxido férrico Cal hidratada, extinta ou apagada w 2Fe(OH)3 Hidróxido de ferro III ou hidróxido férrico 5. a N2O5 w óxido ácido CO w óxido neutro K2O w óxido básico 7. a Pela equação apresentada temos a formação de H­3­O+ que apresenta caráter ácido (pH < 7). 21. b H2S + Cu(OH)2 w CuS + 2H2O CuS: sulfeto de cobre II HClO3 + NH4OH w NH4ClO3 + H2O NH4ClO3: clorato de amônio HNO2 + KOH w KNO2 + H2O KNO2: nitrato de potássio H2SO4 + Cd(OH)2 w CdSO4 + 2H2O CdSO4: sulfato de cádmio II 8. d Óxido insolúvel de elemento semimetálico (ou ametálico) s SiO2 (sílica) Composto com propriedade magnética permanente s Fe3O4 (magnetita) Sal solúvel s KNO3 s nitrato de potássio 9. e Para completar, temos: CO + H2O w CO2 + H2 CO: óxido indiferente ou neutro CO2: óxido ácido, reage com base 22. c Como a substância que vazou (hidróxido de potássio: KOH) é uma base, para neutralizá-la poderia ser colocada em contato com uma solução ácida, por exemplo, vinagre. 10. c Pelo texto: o aquecimento global provoca o degelo do solo da Sibéria liberando CO2 e CH4 para a atmosfera, além de criar um círculo vicioso. Atividades extras 23. a A equação que completa as lacunas é: 3H2SO4 + 2Al(OH)3 w Al2(SO4)3 + 6H2O 11. b A chuva ácida corrói os monumentos de calcário pela seguinte equação genérica: CaCO3 + H+ w Ca2+ + CO2 + H2O 24. a A equação para formação de sal normal é: AlPO4 + 3H2O 1H3PO4 + 1Al(OH)3 w 12. e Nesse caso teremos: 3+ 2– Al O ∴ a fórmula será: Al2O3 Fosfato de alumínio (sal normal) Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. 6. a 2HNO3 + CaO w Ca(NO3)2 + H2O 20. e Leite de magnésia é um antiácido que contém hidróxido de magnésio (Mg(OH)2), uma base capaz de neutralizar o ácido da irritação. 13. d O gás responsável pelo aquecimento global é o excesso de CO2, dióxido de carbono, óxido ácido, portanto: CO2(g) + H2O() x H2CO3(aq.) QG.16 1. a) K2O + H2O w 2KOH (hidróxido de potássio) SO3 + H2O w H2SO4 (ácido sulfúrico) b) 2KOH (aq.) + H 2SO 4(aq.) w K 2SO 4(aq.) + 2H 2O () (sulfato de potássio) 2. a) b) c) d) e) f) g) h) Hidróxido de cálcio Hematita 19. e Deve ser adicionada uma base para neutralizar o ácido. O NH3, apesar de ser uma base, é gasoso. Ácido ortofosfórico ou fosfórico Óxido de cálcio 14. I – c; II – d; III – b; IV – e; V – a I. Ácido fosfórico s aditivo (acidulante) de refrigerantes II. Polietileno s fabricação de plástico III. Etanol s combustível IV. Bicarbonato de sódio s extintores de incêndio do tipo espuma de sódio V. Cal virgem s frutas cristalizadas Óxido de lítio Óxido de bário Óxido de estanho (IV) ou estânico Óxido de estanho (II) ou estanoso Ag2O Na2O Fe3O4 FeO 15. c H3PO4 w ácido Na3PO4 w sal P2O5 w óxido 3. 1 – d; 2 – c; 3 – g; 4 – i; 5 – a; 6 – h P2O3 w trióxido de difósforo HBrO w ácido hipobromoso KNO3 w nitrato de potássio H2CO3 w ácido carbônico H2S w ácido sulfídrico NaOH w hidróxido de sódio 16. e He w é um gás nobre, pouco reativo por causa de sua estabilidade e pouco solúvel em H2O (Z). SO2 w é um óxido ácido, reage com base, produzindo sal + H2O, e reage com o oxigênio, produzindo SO3 (X). 10 OPV11TP2Q.indd 10 12.01.11 16:28:14 H2 w é um gás pouco solúvel em H2O, reage com o oxigênio, produzindo H2O, e não reage com bases (Y). µi · Vi = µf · Vf s 2 · 1 = µf · 100 s µf = 0,02 mol/L Sabendo que: C = µ · MM1 s C = 0,02 · 36,5 s C = 0,73 g/L 17. c A equação completa será: 2Al(OH)3 + calor w Al2O3 + 3H2O 2. a Pelo procedimento descrito, temos: Início Alumina 18. a Observe as equações: FeO(s) w CO2(g)+ Óxido ácido Óxido básico FeCO3(s) Sal CO2(g)+ Óxido ácido MnCO3(s) Sal + 19 ml H2O MnO(s) w Óxido básico 21. a) Porque ambos os compostos são polares. b) Acetaldeído Ácido acético H—C—C H c) d) e) H O H—C—C H H OH 12 g 100 mL 1g 7 kcal 150 mL 18 g y x x = 18 g y = 126 kcal Reação: CO2 + H2O → H2CO3 Classificação do óxido: óxido ácido Tipo de bebida: destilada µ ⋅ MM = 1.000 ⋅ d ⋅ † 7 ⋅ 46 = 1.000 ⋅ 0,8 ⋅ † † = 0,4025 ou 40,25% 22. b Atividades extras 23. c I. (V) N2 + O2 w óxido de nitrogênio Reação endotérmica (necessita de calor) 2− 4+ 2– II. (V) N2+O2–; N1+ 2 O ; N O2 III. (V) N2O w monóxido de dinitrogênio w é chamado também de gás hilariante. IV. (F) N2O5 é anidrido do ácido nítrico. V. (V) NO2 w é um gás castanho-avermelhado. , 24. a) N s 25,9 = 185 = 1 ( · 2) = 2 14 185 , 74,1 4,6 63 Os = = 2,5 ( · 2) = 5 16 185 , ∴ N2O5 b) É um óxido molecular, pois apresenta ligações covalentes entre seus átomos. c) N2O5 + H2O w 2HNO3 QF.05 1. e Inicial µ = 2 mol/L diluir 1:100 → V = 1 L 3 mL = Cureia = 5 mmol/dm3 Ci ⋅ Vi = Cf ⋅ Vf ∴ Ci ⋅ 1 = 5 ⋅ 20 ∴ Ci = 100 mmol/dm3 ou 0,1 mol/L Final µ=? V = 100 L 4. b nf = ni Cf ⋅ Vf = Ci ⋅ Vi ou %f ⋅ Vf = %i ⋅ Vi 0,01 ⋅ Vf = 0,34 ⋅ 1 Vf = 34 L Vf = Vi + VH2O VH2O = 33 L 5. a) A equação da reação é: H2SO4 + 2NaOH w Na2SO4 + 2H2O Cálculo da quantidade, em mol, de NaOH usada: 1L 0,8 mol NaOH 40 ⋅ 10–3 L (40mL) nNaOH nNaOH = 0,032 mol 2 mol NaOH Pela equação: 1 mol H2SO4 0,032 mol NaOH nH2SO4 4 mL nH2SO4 = 0,016 mol 1.000 mL (1L) x x = 4 mol 98 g Sabendo que: 1 mol H2SO4 m 4 mol H2SO4 mH2SO4 = 392 g (em 1 L) Portanto, atende às especificações. b) O produto formado na titulação que sobrará após titulação é o Na2SO4 (sulfato de sódio). CADERNO 2 Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. 20. b Na2O, CaO e BaO w óxidos básicos Al2O3 w óxido anfótero SO3 w óxido ácido (SO3 + H2O w H2SO4) O 20 mL de mistura 3. a Pelo esquema abaixo: Início Final µf µi = µ Vf = 3V Vi = V O volume é triplicado s µi · Vi = µf · Vf s µ · V = µf · 3V µ µf = 3 19. c NH4+ w amônio; Cl – w cloreto NH4Cl w cloreto de amônio Ca2+ w íon cálcio; NO3 w nitrato Ca(NO3)2 w nitrato de cálcio K2O2 w peróxido de potássio HBrO w ácido hipobromoso H3PO4 w ácido fosfórico H 1 mL de urina retirado alíquota de 3 mL 6. a Como se deseja preparar 250 mL de uma solução 0,4 mol/L, calcula-se, inicialmente, o número de mols a que isso corresponde. 1L 0,4 mol 0,25 L (250 mL) x x = 0,1 mol Transformando esse número de mols em gramas: 63,01 g 1 mol y 0,1 mol y = 6,301 g Como o ácido nítrico concentrado é 65% (m/m), temos: 65% 6,301 g 100% z z = 9,6938 g A partir da densidade do ácido, determinamos qual o volume a ser usado, em mL, que corresponda a essa massa, em gramas. 1.000 mL 1,4 · 103 g w 9,6938 g w = 6,93 mL Portanto, devemos usar 6,93 mL do ácido concentrado e diluir para 250 mL (volume final desejado). 7. e 11 OPV11TP2Q.indd 11 12.01.11 16:28:37 1 mol 1 mol µ s µ = 0,3 mol/L 0,3 mol/L 1L 0,3 mol Cl– 0,2 L s x = 6 · 10–2 mol x Para o CaCl2: CaCl2 w Ca2+ + 2Cl – 1 mol 2 mol µ s µ = 2 mol/L 1 mol/L 1L 2 mol Cl – 0,1 L s y = 0,2 mol y 0,3 L (300 mL) ntotal Cl − = 0,06 + 0,2 s ntotal = 0,26 mol 1 L s w = 0,86 mol w µCl − = 0,86 mol/L 8. d Para solução A s 80 g 100% 80% de H2O mH2O mH2O = 64 g s mH2SO4 = 16 g 12,5% Para solução B s 16 g H2SO4 87,5% ∴ mH2O = 112 g mH2O Massa de água adicionada será: 112 – 64 = 48 g 9. b µ1 · V1 + µ2 · V2 = µ · V (0,2 · 100) + (0,4 · 50) = µ · (100 + 50) 20 + 20 = µ · 150 µ H 0,27 mol/L 16. b • Cálculo para o NaOH (M = 40 g/mol) C1 · V1 = C2 · V2 (volume final = VNaOH + VKOH = 5 L) 40 · 2 = C · 5 C = 16 g/L C = µ · M 16 = µ · 40 µ = 0,4 mol/L • Cálculo para KOH (M = 56 g/mol) C1 · V1 = C2 · V2 60 · 3 = C · 5 C = 36 g/L C = µ · M 36 = µ · 56 µ = 0,64 mol/L 10.a Inicial Final V = ? V = 500 mL µ= 0,04 mol/L µ= 3 ⋅ 10–3 mol/L Fazendo a diluição: µi ⋅ Vi = µf ⋅ Vf 0,04 ⋅ Vi = 3 ⋅ 10–3 ⋅ 500 s V = 37,5 mL 11.d Inicial V = ? µ = 0,5 mol/L Fazendo a diluição: µi ⋅ Vi = µf ⋅ Vf 5 ⋅ Vi = 0,1 ⋅ 250 s Vi = 5 mL Final V = 250 mL µ = 0,1 mol/L 17. b µ · V = µ1 · V1 + µ2 · V2 0,5 · 500 = 1 · V1 + 0,25(500 – V1) 250 = V1 + 125 – 0,25V1 0,75 V1 = 125 V1 = 166,7 mL da solução I Observação: V1 + V2 = V V1 + V2 = 500 mL V2 = 500 – V1 V2 = 500 – 166,7 V2 = 333,3 mL da solução II 12.b Cálculo da concentração no suco: µ = m1 3,42 sµ= s µ = 0,05 mol/L 342· 0,2 MM1 ·V (L ) Cálculo da concentração no refresco: Inicial Final V = 200 mL V = 1.000 mL (200 mL + 800 mL) µ = 0,05 mol/L µ=? Fazendo a diluição: µi ⋅ Vi = µf ⋅ Vf s 0,05 ⋅ 200 = µ ⋅ 1.000 µ= 0,01 mol/L, então a concentração, em g/L, será dada por: C = µ ⋅ MM1 s C = 0,01 ⋅ 342 s C = 3,42 g/L 18. c nf = ni n Como: µ1 = 1 s n1 = µ1 · V V1 µf · Vf = µ1 · V1 s µf · 200 = 0,10 · 100 µf = 0,05 mol/L de CaCl2 Como 1 mol de CaCl2 produz 1 mol de Ca2+ e 2 mol de Cl – , a concentração de Ca2+ é 0,05 mol/L e a de Cl – , 0,10 mol/L. 13.a 1a diluição: Inicial Final C = 5 mg/mL C=? V = 1 mL V = 250 mL Nessa diluição: Ci ⋅ Vi = Cf ⋅ Vf s 5 ⋅ 1 = Cf ⋅ 250 s Cf = 0,02 mg/mL 2a diluição: Inicial Final C = 0,02 mg/mL C=? V = 4.500 mL ou 4,5 L V = 150 cm3 Nessa diluição: Ci ⋅ Vi = Cf ⋅ Vf s 0,02 ⋅ 150 = Cf ⋅ 4.500 Cf = 6,67 ⋅ 10–4 mg/mL ou 6,67 ⋅ 10–3 mg/10mL Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. Nessa mistura, temos: µf · Vf = µ1 · V1 + µ2 · V2 µf · 100 = 0,2 · 70 + 0,1 · 30 s µf = 0,17 mol/L 19. c a) Correta, se dobrarmos o volume de solução, mantendo a quantidade de soluto, sua concentração se reduz à metade. b) Correta, para um mesmo volume, se a quantidade de soluto for três vezes menor, a concentração também será. c) Incorreta, a concentração do medicamento antes da diluição é a mesma, independentemente da quantidade. d) Correta. 14. e Número de mols da solução s 3 mol 1L 10 · 10– 3 L x x = 3 · 10– 2 mol de H2SO4 Número de mols da massa adicionada: 98 g 1 mol H2SO4 0,245 g y y = 2,5 · 10– 3 mol de H2SO4 Número total de mols s 3 · 10– 2 + 2,5 · 10– 3 = 0,0325 mol n 0,0325 Cálculo da molaridade da solução final: µ = = V 65 ⋅ 10−3 µ = 0,5 mol/L 20. Cálculo a partir dos dados para o nitrogênio: Cf = 0,1 g/L Vf = 100 L Ci = 100 g/L (solução do frasco 1) Vi = ? Cf · Vf = Ci · Vi ViI = 0,1 L (frasco I) Cálculo a partir dos dados para o potássio: Cf = 0,1 g/L Vf = 100 L CiI = 70 g/L ViI = 0,1 L CiII = 10 g/L ViII = ? nf = ni 15. e Para o NaCl: NaCl w Na+ + Cl – 12 OPV11TP2Q.indd 12 12.01.11 16:28:40 Atividades extras 21. a) nf = ni Vf = 300 + Vi Cf · Vf = Ci · Vi 10 · (300 + Vi) = 25Vi Vi = 200 L Portanto: Vf = 300 + 200 = 500 L b) Cálculo da massa de NaCl: 1L 25 g 200 L ou m 1L 10 g 500 L m m = 5.000 g 50 pessoas 5.000 g 1 pessoa x x = 100 g/pessoa c) A evaporação da água do mar consiste na passagem para o estado de vapor somente das moléculas de água, o sal continua dissolvido na água do mar. Portanto, a água da chuva é praticamente isenta de sal. 22. e Para iniciar a cristalização, tem-se: 100 mL de água 35 g de NaCl Vf 14 g Vf = 40 mL Vevaporou = Vi – Vf = 200 – 40 = 160 mL de água 23. a) Vt = 50 L % final de álcool = 24 100% 50 L 24% x x = 12 L de álcool no tanque cheio. b) Vamos considerar que: x = volume de álcool (etanol) anidro colocado no tanque. y = volume de gasolina adicionado. Sabemos que o volume total do tanque é 50 L, portanto x + y = = 50 L. Também sabemos que o volume de álcool anidro (x) mais 20% do volume da gasolina (y) corresponde ao total de álcool no tanque (12 L), portanto, x + 0,2 y = 12 L. x + y = 50 s y = 50 − x Matematicamente x + 0,2y = 12 x + 0,2 (50 – x) = 12 x + 10 – 0,2x = 12 0,8x = 12 – 10 0,8x = 2 x = 2,5 L (volume de etanol adicionado por engano) 1.080 g 100% % de açúcar na garapa s % de açúcar na ga 165 g rapa = 15,27 Observação: 165 g é a massa de açúcar em 1 L de garapa. b) A 20 ºC s CS açúcar = 660 g/L 1 L de garapa temos que: 660 g de açúcar x ∴ x = 0,25 L de garapa 165 g de açúcar (em 1 L de garapa) 1 do volume inicial. Portanto, o volume deverá ser reduzido a 4 QF.06 1. e Para o etanol: 46 g liberam 1.370 kJ 1 mol etanol x 1 g x = 29,8 kJ Para o hidrogênio: 2 g liberam 286 kJ 1 mol H­2­ y 1 g y = 143 kJ então: QH2 Qetanol = 143 = 4,8 29,8 2. b I. (V) libera 226 kJ II. (V) 1 mol Q 0,5 mol libera ∴ Q = 113 kJ III. (F) como ∆H < 0, temos a relação: Hreag > Hprod­ 3. b Inverter a equação 2: 2H2­ O( ) w 2H2(g) + O2(g) ∆HII­ = +136,6 kcal Manter a equação 1: 2H2(g) + O2(g) w 2H2O­(g)­ ∆HI = –115,6 kcal 2H2O() w 2H2O(g) ∆HT = 21 kcal 2 mol H2O como: 21 kcal 1 mol H­2­O Q ∴ Q = 10,5 kcal/mol CADERNO 2 Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. Cf · Vf = CiI · ViI + CiII · ViII 0,1 · 100 = 70 · 0,1 + 10 · ViII 10 = 7 + 10 · ViII ViII = 0,3 (frasco II) Cálculo a partir dos dados para o fósforo: Cf = ? Vf = 100 L CiI = 30 g/L ViI = 0,1 L CiII = 80 g/L ViII = 0,3 L Cf · Vf = CiI · ViI + CiII · ViII Cf · 100 = 30 · 0,1 + 80 · 0,3 Cf = 0,27 g/L de fósforo 4. a) Um indivíduo de 60 kg ingere o equivalente a 7.600 kJ. I. O gasto metabólico de repouso é de 4,2 kJ/kg/h, portanto será de 252 kJ no indivíduo de 60 kg. Durante um dia (24 horas), teremos: 252 · 24 = 6.048 kJ/dia. II. O gasto energético corresponde a 10% do valor ingerido, portanto: 100% 7.600 10% x x = 760 kJ III. O gasto com atividade física é de 40%, portanto: 100% 6.048 kJ 40% y y = 2.419,2 kJ Gasto energético total = 6.048 + 760 + 2.419,2 = 9.227,2 kJ b) Cálculo do balanço energético: Quantidade ingerida: 7.600 kJ Quantidade gasta: 9.227,2 kJ Balanço: –1.627,2 kJ Como o gasto energético é maior que a quantidade ingerida, ocorre perda de massa corporal. 450 g de massa corporal 15.000 kJ x 1.627,2 kJ x = 48,816 g de massa corporal 24. Sabe-se que: CS açúcar a 20 ºC = 660 g/L de H2O Densidade da garapa = 1,08 g/cm3 Caçúcar garapa = 165 g/L 5. c I. (V) II. (V) III. (F) A lei de Hess é aplicada a qualquer processo químico. a) Pela densidade: 1,08 g 1 cm3 x 1.000 cm3 s 1 L solução (garapa) x = 1.080 g de solução (garapa) 6. b I. Toda combustão é exotérmica. II. Para ferver a água, é necessário fornecer calor; processo endotérmico. 13 OPV11TP2Q.indd 13 12.01.11 16:28:45 7. b Em quatro cubos de gelo, teremos: 9g 1 cubo m ∴ mH2O = 36 g 4 cubos 18 g Sabendo que: 1 mol H2O perde Q 36 g ou seja, ∆H = –12 kJ H perde 6 kJ ∴Q = 12 kJ HOOC Líquido Gás Fenômeno endotérmico Fenômeno exotérmico 10. c Inverte-se a primeira equação: 1 O 2( g ) ∆H = 285,77 kJ 2 1 H 2 (g) + O 2( g ) w H2O(v) ∆H = –241,84 kJ 2 H2O(,) w H2O(v) ∆H = +43,93 kJ – ΣHf reagentes 15. a Manter primeira equação; inverter e multiplicar por 2 a segunda equação: 2 C6H12O6(s) + 6 O2(g) → 6CO 2(g) + 6 H2O(, ) ∆H1 = −2.808 kJ + 6CO 2( g ) + 4H2O ( , ) → 2C3H4 O3( s) + 5O 2( g ) ∆H2 = +2.316 kJ C6H12O6(s) + O2(g) w 2C3H4O3(s) + 2H2O(,) DHT = DH1 + DH2 DHT = –2.808 + 2.316 ∴ DH = –492 kJ/mol COOH HOOC H Trans-butenodioico s fumárico H C2H5OH(,) + 3O2(g) w 2CO2(g) + 3H2O(,) Lei de Hess: Multiplicar a primeira equação por 2: 2C(,) + 2O2(g) w 2CO2(g) DH = –788 kJ Multiplicar a segunda equação por 3: 3H2(,) + Inverter a terceira equação: C2H5OH(,) w 2C(g) + b) C2H5OH(,) w 3O2(g) w 2CO2(g) + 3H2O(,) DH = –1.368 kJ/mol DH < 0 s reação exotérmica (toda combustão é exotérmica) Observação: Poderia ser calculado o valor de combustão do eta– ΣHf nol pelos calores de formação s ΣHf 3 O2(g) w 3H2O(g) DH = –858 kJ 2 1 O2(g) DH = +278 kJ 2 reagentes 22. d 1 mol de glicose s 2.700 J 1 mol de etanol s 1.380 J Qglicose = 15 · mglicose Qetanol = 30 · metanol Qglicose = Qetanol COOH —C C— —C C— HOOC 17. a) 21. b Pelo gráfico, temos que o calor trocado na ebulição da substância I é maior que em II, então: DHV(I) > DHV(II). I. (V) H H Atividades extras 20. c Energia recebida em 1 dia: 1,0 · 107 J 1 L de ar 1,2 g de ar 0,5 L de ar x x = 0,6 g de ar 0,6 g de ar 1 inspiração y 16 · 103 inspirações y = 9.600 g de ar Q = m · c · Dt ∴ Q = 105.600 J 100% 1,0 · 107 J z 105,6 · 103 J z H 1% 14. e I. (V) ∆H < 0 s exotérmico ∴ libera calor II. (V) ∆H > 0 s endotérmico ∴ absorve calor III. (V) Vide item I. 16. a HOOC 19. a A massa molar do biodiesel é: 308 g/mol 9,6 kJ Como: 1 ºC Q ∴ Q = 48 kJ 5 ºC 48 kJ Então em: 1 g biodiesel q ∴ q = 14.784 kJ/mol 308 g biodiesel DH = {(3 · 0) + (–108)} – {(–75) + (–287)} DH = –108 – (–362) DH = –108 + 362 = +254 kJ/mol CH4 1 COOH 18. d Supondo 100% de rendimento: 2 mol Y 1 mol X Y s Y = 20 mol 10 mol X Então o calor liberado será: 2 mol Y 200 cal 20 mol Y s Q = 2.000 cal Q Como o sistema é adiabático, todo calor será absorvido por Y. Então, temos: Q = m ⋅ c ⋅ ∆T s 2.000 = 20 ⋅ 1 ⋅ ∆T s ∆ T = 100 K Pela equação de estado: p ⋅ V = n ⋅ R ⋅ T s 1 ⋅ V = 20 ⋅ 0,082 ⋅ 400 s V = 656 L 12. d Pela lei de Hess, teremos: inverte-se a equação I, mantém-se a II, multiplica-se por 2 e inverte-se a equação III, multiplica-se por 4 a equação IV, assim: ∆H = –50,63 N2H4(,) w N2(g) + 2H2(g) ∆H = –196,4 2H2O2(,) w 2H2O ( ) + O 2( g ) ∆H = 571,66 2H2O (, ) w 2H2(g) + O 2( g ) ∆H = –967,2 4H2(g) + 2 O 2( g ) w 4H2O(g) N2H4(,) + 2H2O2(,) w N2(g) + 4H2O(g) ∆H = –642,57 ∆H H –643 kJ produtos —C C— produtos 11. d 1 kcal 4,18 kJ x 33.900 kcal x = 141.702 H 142.000 kJ/kg 13. a DH = ΣHf COOH H ΔH = Hfinal – Hinicial ΔH = –5.545 – (–5.525) ΔH = –20 kJ/mol 9. a Sabemos que: H2O(,) w H 2 (g) + H C— —C (F) A combustão de 1 mol de glicose libera 2.842 kJ. (F) DH < 0 s Reação exotérmica. (V) (F) Consome 6 mol de O2(g). Sólido H final H inicial Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. 8. c a) b) c) d) II. (V) Ácido maleico é polar, portanto mais solúvel em água. III. (V) Considerando: H Cis-butenodioico s maleico 14 OPV11TP2Q.indd 14 12.01.11 16:28:54 x = 15 · mglicose = 30 · metanol m metanol 15 1 = etanol s = mglicose 30 mglicose 2 6. a) CH3 23. b A partir do estado líquido para o estado gasoso, há aumento da desorganização do sistema. — CH H3CCHCH — 2 (produtos) (reagentes) Entalpia (H) CH3 H3CCH — — CCH3 DH = –127 kJ/ mol DH = –119 kJ/ mol DH = –113 kJ/ mol CH3 H3CCHCH2 — — CH2 b) C5H10 + 15 O2 w 5CO2 + 5H2O 2 c) Pelo gráfico, verifica-se que o conteúdo energético (calor de formação) de cada isômero é diferente. Como os produtos da combustão dos três isômeros são os mesmos, o seu DH de combustão será diferente. –5.635 = [(12 · (–394)) + (11 · (– 286))] – ) ( – Hf C H O + (12 ⋅ 0) 12 22 11 –5.635 = [(– 3.146 + (– 4.728)] – Hf C12H22O11 Hf = – 3.146 – 4.728 + 5.635 = –2.239 kJ/mol 2. d A equação da dissolução do cloreto de cálcio em H2O é: H O – + 2 CaCl2(s ) → Ca2(aq.) + 2Cl(aq.) ∆H = ? Lei de Hess: Inverter a 1ª equação s CaCl2(s) w Ca2+ + 2Cl(–g ) (g) DH = 2.260 kJ w Ca2+ Manter a 2ª equação s Ca2+ (g) (aq.) DH = –1.657 kJ – – w 2Cl(aq.) Multiplicar a 3ª equação por 2 s 2Cl(g) 2+ – CaCl2(s) w Ca(aq.) + 2Cl(aq.) DH = – 77 kJ/mol 3. a) 2 2(H — H) + O — O O H H Ligações rompidas (processo endotérmico): 4 mol O — H = 4 · 460 = 1.840 kJ Ligações formadas (processo exotérmico): 2 mol H — H = 2 · 436 = –872 kJ O = 1 · 490 = –490 kJ 1 mol O –1.362 kJ b) DH = 1.840 + (–1.362) s DH = +478 kJ 2 mol de H2O consumidos 478 kJ 478 x 1 mol de H2O s x = = +239 kJ 2 4. c O ∆H da reação: 3C(s)­ + 4H2(g) w C3H8(g) é o ∆Hf0 , então: ∆H = –2.220 kJ C3H8(g) + 5O2(g) w 3CO2(g) + 4H2O() ∆HT = ∆Hprod – ∆Hreag s ∆HT = [(3 ⋅ ∆HCO ) + 2 + (4 ⋅ ∆ HH O )] – [(1 ⋅ ∆Hf C3H8) + (5 ⋅ ∆Hf O2 )] 2 – 2.220 = [(3 ⋅ –394) + (4 ⋅ –286)] – [(Hf C3H8 ⋅ 1) + 0] ∴ ∆Hf C3H8 = –106 kJ 5. d DH = ΣHf(produtos) – ΣHf(reagentes) DH = {(3 · 0) + [2 · (– 1.676)]} – {[3 · (– 521)] + (4 · 0)} DH = –3.352 – (– 1.563) DH = –3.352 + 1.563 = –1.789 kJ DH < 0 reação exotérmica libera calor. liberam 1.789 kJ 3 mol Mn liberam 1.789 kJ 3 · 55 g x 11 g 7. a Trata-se de uma reação exotérmica, pois há liberação de calor. Toda reação de combustão é exotérmica. 8. b Sabendo que: ∆H = HProd. – HReag. ∆H = [(2 ⋅ –394) + (3 ⋅ –286)] – [(1 ⋅ –278)] ∆H = –1.368 kJ/mol 9. a) H2(g) + O2(g) w H2O(,) 1 O2(g) 2 1) H2O2(,) w H2O(,) + 2) 2H2(g) + O2(g) w 2H2O(,) Inverter a equação (1): H2O(,) + Dividir a equação (2) por 2: H2(g) + DH = ? CADERNO 2 Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. Sendo DH < 0, a reação é exotérmica. C12H22O11(s) + 12O2(g) w 12CO2(g) + 11H2O(,) DH = –5.635 kJ/mol – ΣHf DH = ΣHf CH3 H3CCH2C — — CH2 24. F – V – F – V – V (F) Cristalização: aumento da organização (SI > SF). (V) (F) Cristalização. (V) (V) QF.07 1. a) b) c) 11 ⋅ 1.789 = 119 kJ liberados 3 ⋅ 55 DH = –98 kJ/mol DH = –572 kJ/mol 1 O2 w H2O2(,) DH = +98 kJ/mol 2 1 O2 w H2O(,) DH = –286 kJ/mol 2 H2(g) + O2(g) w H2O2(,) DH = –188 kJ b) Sendo o DH < 0, a reação é exotérmica. 10. a A equação de formação do ácido nítrico é: 1 3 1 O2(g) + N2(g) w HNO3(,) DH = ? H2(g) + 2 2 2 Lei de Hess: Divide-se a equação I por 2: 1 1 O2(g) w H2O 1 H2(g) + 4 2 2 Divide-se a equação III por 2: 1 1 N2O5(g) + H2O(,) w HNO3(,) 2 2 DH1 = –143,3 kJ DH3 = –38,25 kJ Divide-se a equação II por 2: 1 5 1 N2(g) + O2(g) w N2O5(g) 2 4 2 DH2 = –28 kJ 1 3 1 H2(g) + O2(g) + N2(g) w HNO3(,) 2 2 2 DH = –209,55 kJ 11. a A reação de síntese do metano é: DH = ? C(s) + 2H2(g) w CH4(g) Lei de Hess: Manter a 1ª equação s C(s) + O2(g) w CO2(g) DH = –393,5 kJ Inverter a 3ª equação s CO2(g) + 2H2O(,) w CH4 + 2O2(g) 15 OPV11TP2Q.indd 15 12.01.11 16:29:25 DH = 890,3 kJ Multiplicar a 2ª equação por 2 s 2H2(g) + O2(g) w 2H2O(,) DH = –571,6 kJ DH = –74,8 kJ C(s) + 2H2(g) w CH4(g) Como DH < 0, a reação é exotérmica; portanto, a entalpia dos reagentes é maior que a dos produtos. O gráfico correto será o representado na alternativa a. c) 18. a A equação é: H 12. Soma = 21 (01 + 04 + 16) (01) (V) (02) (F) Reação exotérmica ∴∆H < O ∴ HProd. < HReag. (04) (V) (08) (F) A combustão da glicose pode ser representada por C 6H 12O6 + 6O 2 w 6CO 2 + 6H 2O ∆H = –2.800 kJ. Então, ao sintetizar 1,5 mol de glicose, teremos 4.200 kJ absorvidos. (16) (V) H Produtos formação de ligação (exo) N — H : 4 ⋅ 391 = 1.564 N N : 1 ⋅ 941 = 941 N — N : 1 ⋅ 163 = 163 H — H : 2 ⋅ 436 = 872 +1.727 –1.813 19. a A equação pode ser representada por: H + Cl — Cl H H Cl C — C = 143 Cl — Cl = 58 + 201 Ligações rompidas (processo endotérmico): 4 mol C — H = 4 · 99 = 396 kcal C = 1 · 147 = 147 kcal 1 mol C 1 mol Cl — Cl = 1 · 58 = 58 kcal 601 kcal Ligações formadas (processo exotérmico) 4 mol C — H = 4 · 99 = 396 kcal 2 mol C — Cl = 2 · 79 = 158 kcal 1 mol C — C = 1 · 83 = 83 kcal 637 kcal DH = 601 + (–637) DH = 601 – 637 = –36 kcal H H—C—C—H H Reagentes: quebra de ligação w endo H—C—C—H Cl H H Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. H + Cl — Cl H Reagentes quebra de ligação (endo) Saldo de energia s ∆H = 1.727 – 1.813 s ∆H = –86 kJ /mol H H N— — N + 2H — H H 14. d DH = Ligações rompidas + ligações formadas C—C libera 563,5 kJ liberará 56,35 kJ H N—N 13. c I. (V) II. (V) III. (V) IV. (F) Ambas são endotérmicas. H – 537 = 590 – 2x 2x = 1.127 x = 563,5 kJ/mol H — F = 563,5 kJ/mol 1 mol de F2 reage com 1 mol de H2 0,1 mol de F2 com 0,1 mol de H2 Cl Cl Produtos: formação de ligação w exo C — C = 80 C — Cl = 2 · 78,5 – 237 Saldo de energia s DH = 201 – 237 ∴ DH = –36 kcal/mol 20. V – V – F – V No processo, temos: 2H H + F —F — F w H — Quebra de ligação processo endotérmico o ∆H > 0 Formação de ligação processo exotérmico Então: I. (V) II. (V) III. (F) As ligações H — H e F — F são apolares. IV. (V) 15. d Como as equações do enunciado são de formação, teremos: C2H5OH(,) + 3O2(g) w 2CO2(g) + 3H2O(,) ∆H = ? Reagentes Produtos ∆H = HProd. – HReag. s ∆H = [(2 · –394) + (3 · –286)] – [(–278)] s ∆H = –1.368 kJ/mol etanol 800 g etanol Como a d = 0,8 g/mL s 1 L Sabendo que: 46 g –1.368 kJ 1 mol etanol Q 1 L s 800 g Q = –23.791 kJ/L O corresponde à diferença: 21. a) O valor da energia de ligação O 934 – 436 = 498 kJ/mol b) A formação de 1 mol de água líquida, através da reação: H2(g) + 1 O2(g) w H2O(), tem ∆H = –286, como mostra o diagrama. 2 c) Pelo gráfico, para vaporizar 1 mol H2O(), são necessários 44 kJ. Por 18 g 44 kJ tanto: 1 mol Q s Q = 880 kJ 360 g Atividades extras 22. a) Sabendo que: I. CH4(g) + 2O2(g) w CO2(g) + 2H2O() DH = –803 kJ II. C(graf.) + 2H2(g) w CH4(g) DH = –75 kJ III. C(graf.) + O2(g) w CO2(g) DH = –394 kJ mantendo as equações I e II e invertendo a III, teremos: DH = –803 kJ I. CH4(g) + 2O2(g) w CO2(g) + 2H2O() DH = –75 kJ II. C(graf.) + 2H2(g) w CH4(g) DH = +394 kJ III. CO2(g) w C(graf.) + O2(g) 16. a) O fator é o oxigênio porque a formação de Al2O3 forma uma camada que impede o contato do oxigênio com o polímero. b) O fator é o combustível, pois a formação de H2O resfria e dilui os gases combustíveis dificultando a reação de combustão. c) O fator é o calor de combustão porque a reação absorve 1,17 kJ/g do calor liberado na combustão. DH = –537 kJ/mol 17. a) F2(g) + H2(g) w 2HF(g) b) DH = ligações rompidas + ligações formadas F — F + H — H w 2H — F s x Ligações rompidas (processo endotérmico) 1 mol F — F = 158 kJ 1 mol H — H = 432 kJ + 590 kJ Ligações formadas (processo exotérmico) 2 mol H — F = – 2x DH = 590 – 2x 2H2 + O2 w 2H2O DH = DH1 + DH2 + DH3 DH = DH1 + DH2 + DH3 DH = –803 – 75+ 394 DH = –484 kJ / 2 mol de H2O Para 1 mol de H2O: DH = –242 kJ/mol b) Sim, porque no processo de fermentação de hexoses há liberação de gases-estufa (CH4 e CO2) 16 OPV11TP2Q.indd 16 12.01.11 16:29:31 35,5 mol CH4 35,5 mol n CH4 23. a 1 Multiplicando a primeira equação por , a segunda equação por 2 1 1 e a terceira equação por , teremos: 6 3 1 3 3 Fe2O3(s) + CO(g) w Fe(s) + CO2(g) DH = –12,5 kJ 2 2 2 1 1 1 FeO(s) + CO2(g) w Fe3O4(s) + CO(g) DH = –12 kJ 3 3 3 1 1 1 1 Fe3O4(s) + CO2(g) w Fe2O3(s) + CO(g) DH = +7,8 kJ 3 6 2 6 FeO(s) + CO(g) w Fe(s) + CO2(g) DH = –16,7 kJ Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. 24. c No intervalo de temperatura compreendido entre T1 e T2, há aumento de entalpia (HP > HR), então há liberação de calor, reação exotérmica. QF.08 1. a) 1 mol C4H10 Q = –29.000 kJ b) 1 mol C4H10 58 g 580 g –2.900 kJ Q 58 g 580 g 25 L V V = 250 L c) Em 580 g há 10 mol butano: 10 vdec.C4H10 = s vdec.C4H10 = 0,1 mol/min 100 Pela equação: 8 mol CO2 2 mol C4H10 0,1 mol/min C4H10 x x = vformação CO = 0,4 mol/min 2 1 mol 100 mol/s v = 2.400 L/s 6. c Curva I – Ascendente ∴ produto s SO3 Curva II – Descendente ∴ reagente s O2 – proporção estequiométrica 2SO2 : 1O2 Curva III – Descendente ∴ reagente s SO2 – proporção estequiométrica 2SO2 : 1O2 Curva IV – Constante ∴ catalisador s NO 7. e A energia necessária para o início de uma reação química é chamada de energia de ativação. 8. d ∆n 2 − 10 8 =– = 1 mol/min vmN2 = – = ∆t 10 − 2 8 Através da estequiometria da reação, calcularemos a velocidade de consumo do H2 em mol/min. N2 + 3H2 w 2NH3 1 mol 3 mol x 1 mol/min x = 3 mol/min Sendo a massa molar do H2 = 2 g/mol, a velocidade do H2 em g/min será de: 2g 1 mol x 3 mol x = 6 g vm = 6 g/min 9. c Graficamente: Reação direta 2. a) A equação é: 2H2O2(,) w 2H2O(,) + O2(g) b) Pela equação, temos: 2 mol H2O2 1 mol O2 2 mol H2O2 32g 0,8 g/s n nH2O2 = 0,05 mol/s 32 g 22,4 L nas CNTP c) 1 mol O2 V s VO2 = 0,56 L de O2 0,8 g/s 3. d Pela equação: 2 mol CO2 1 mol C2H6O nC2H6O 48 mol CO2 nC H O = 24 mol/2 h 2 6 Então: 2h 24 mol C2H6O x x = 0,2 mol de etanol/min Reação inversa H (kJ) Hi CO + NO2 x Ea = 360 kJ CO + NO2 ∆H = –226 Hf CO2 + NO CO2 + NO Então x = 360 – 226 s x = 134 kJ 120 min 1 min 4. d A função do atrito no palito de fósforo é fornecer energia para se iniciar a reação (energia de ativação). Como é uma reação de combustão, há liberação de calor (reação exotérmica). 5. Cálculo da velocidade de decomposição da azida de sódio é: MM(NaN3) = 65 g/mol 65 g 1 mol 130 g x x = 2 mol 30 ·10– 3 g 2 mol 1s y 2 y = 66,7 mol/s −3 30 ⋅ 10 Cálculo da velocidade de N2 em L/s: 2NaN3(s) w 3N2(g) + 2Na(s) 3 mol 2 mol z 66,7 mol/s z H 100 mol/s de N2 24 L w CADERNO 2 c) Pela equação, temos: 58 mol C6H12O6 58 · 180 g 5,8 kg s 5,8 · 103 g nCH4 = 19,72 mol 10. a A função da faísca elétrica é fornecer energia suficiente para atingir o complexo ativado; essa energia é chamada energia de ativação. 11. F – V – V – V – F – V I. (F) A velocidade média tem valores diferentes para diferentes intervalos de tempo. Exemplo: vmH2O2 = – 0,5 − 0,8 = 0,3 = 0,03 mol/L · min 10 − 0 10 0 — 10’ 0,3 − 0,5 = 0,02 mol/L · min vmH2O2 = – 20 − 10 II. (V) 0 — 20’ 0,2 − 0,3 = 0,01 mol/L · min vmH2O2 = – 30 − 20 0 — 30’ 2H2O2 w 2H2O + O2 2 mol 1 mol x 0,01 mol/L min min x = 0,005 mol/L III. (V) A estequiometria de H2O2 e H2O é a mesma. Num mesmo intervalo de tempo, vmH2O2 = vmH2O . 17 OPV11TP2Q.indd 17 12.01.11 16:29:44 20. F – F – F – V (F) O catalisador e os reagentes podem ter mais de uma fase. (F) A velocidade da reação depende da concentração do catalisador. (F) O catalisador não desloca equilíbrio. (V) Observação: Se o catalisador for sólido, sua concentração não altera a velocidade da reação — o que influencia é a área de contato. vmH2O2 = 0,03 = 0,015 mol/L · min 2 0 — 10’ 0 — 10’ V. (F) VI. (V) 0 — 10’ vmH2O2 = 0,02 mol/L · min 10 — 20’ Velocidade média é sempre um número positivo. vmH2O = vmO2 = 0,03 = 0,015 mol/L · min 2 0,015 = 0,015 mol/L · min 1 12. 1 mol de Zn x 1 mol de Zn 0,1 mol de Zn 0,2 mol de HCl z z = 0,02 mol 21. d A faísca da vela fornece energia de ativação para o início da reação de combustão (portanto, exotérmica) do etanol. 22. b Analisando o gráfico: 65 g 6,5 g x = 0,1 mol de Zn 2 mol de HCl y y = 0,2 mol de HCl 10 min 1 min v = 0,02 mol/min E z Energia de ativação = z – y y 13. a 1 O2 H2O2 w H2O + 2 1 mol 16 g 1,6 g x x = 0,1 mol H2O2/s 1s 0,1 mol 60 s (1 minuto) = y = 6 mol/min y A+B C+D x Tempo Na presença de catalisador a energia de ativação diminui, então: Eativação < (z – y). 14. c I. (V) II. (F) A reação direta é exotérmica. III. (V) IV. (V) Atividades extras 23. a a) (V) Energia de ativação = d + x ∴ Ea = d + (c – a) b) (F) Variação de entalpia = a c) (F) d) (F) e) (F) 15. a Comparando-se os experimentos I e III, o III deve ocorrer em velocidade maior, já que apresenta as mesmas condições em uma temperatura mais elevada. Como o experimento II é realizado com a metade da massa de magnésio (em relação aos experimentos I e III), o volume de H2 produzido será também menor, portanto corresponde à curva A. Dessa forma, temos: A = II B = I C = III E d 16. d A frase fica corretamente preenchida da seguinte forma: De uma reação química participam espécies denominadas de reagentes, que reagem entre si. Entre elas deve ocorrer choque efetivo, formando o que se chama de complexo ativado, para originar os produtos. Como a velocidade das colisões é profundamente afetada pela agitação térmica das partículas, quanto maior a temperatura, maior será o número de choques efetivos. Reagentes Energia de ativação x c a Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. IV. (V) Produtos 24. 17. b Um catalisador aumenta a velocidade por diminuição da energia de ativação da reação. Energia potencial 18. b A energia de ativação é determinada pela diferença da energia do complexo ativado e dos reagentes. No gráfico, ela assume um maior valor na reação inversa, sem catalisador. E2 E1 E+F+G E3 A+B 19. b Pela análise do gráfico, temos: Variação de entalpia < 0 (kJ/mol) C+D 50 Coordenada de reação E ativação Z 20 A reação A + B w E + F + G é bimolecular s e probabilidade de colisão s r energia de ativação A reação E + F + G w C + D é trimolecular s r probabilidade de colisão s e energia de ativação DH x+y 5 Caminho da reação 18 OPV11TP2Q.indd 18 12.01.11 16:29:51 QO.05 1. Fórmula estrutural: 8. c ou O O Isômero: O O ; H3C — C — CH3 H3C — CH2 — C 2. e I. (F) H Aldeído H3C — C — CH3 H3C — CH2 — CH2 — OH O ± C3H8O Essa fórmula geral é dos alcanos (CnH2n + 2). OH C3H6O ∴ não são isômeros. II. (V) H3C — CH — CH3 H3C — O — CH2 — CH3 OH C3H8O C3H8O ∴ são isômeros de função. = III. (V) a) b) c) d) e) 9. b CH3 C3H8O H3C — CH — CH3 C3H8O = CH3 CH3 H3C — C — C — CH3 H H H3C — C — C — C — CH3 H2 H H2 OH H3C — CH2 — CH2 — OH Cetona (V) (V) (F) São isômeros de função. (V) (V) O nome comercial da propanona é acetona. são isômeros de posição. C6H14 C6H14 Isomeria plana 3-metilpentano 2,3-dimetilbutano 10. b O H3C — N — CH3 CH3 H3C — CH2 — CH2 — NH2 C3H9N 4-metil-2-pentanona: H3C — C — CH2 — CH — CH3 w C6H12O = C3H9N CH3 são isômeros de cadeia. 3. d HO – CH2 – CH2 – CH3 (álcool) H3C – CH(OH) – CH3 (álcool) H3C – O – CH2 – CH3 (éter) ∴ três compostos e duas funções orgânicas 4. b São heterocíclicas por apresentarem um heteroátomo (N) como pelo menos um dos vértices do ciclo. 5. b A substância do enunciado é: H3C — CH2 — CH — CH2 — CH2 — CH3 OH a) H3C — CH2 — CH2 — CH2 — CH2 — CH2 w C6H14O (F) O b) H C — CH — CH — CH — CH — C 3 2 2 2 2 w C6H12O (V) H O c) H3C — CH — CH2 — C w C5H10O (F) CADERNO 2 Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. IV. (V) H CH3 OH d) H3C — CH — CH2 — CH2 — CH2 w C6H14O (F) CH3 CH3 3-metil-hexano Seu isômero de posição será: H3C — CH — CH2 — CH2 — CH2 — CH3 CH3 2-metil-hexano 0,168 = 5,25 0,032 • composto I: • composto II: 0,252 = 5,25 0,048 • composto III: 0,491 = 4,5 0,109 H3C — CH — CH2 — CH3 CH3 CH2 H2C — CH2 H2C — CH — CH3 H2C — CH2 12. a) OH NO2 Orto-nitro-hidroxibenzeno OH Portanto, somente os compostos I e II são isômeros entre si. 7. d H3C — CH2 — CH2 — CH2 — CH3 CH3 6. b Analisando-se as relações entre as massas de C e de H, temos: 11. H2C CH — CH2 — CH3 CH — CH3 H3C — CH H2C — C — CH3 Meta-nitro-hidroxibenzeno NO2 Essas são as estruturas possíveis com essa fórmula molecular. OH CH3 Para-nitro-hidroxibenzeno H3C — C — CH3 CH3 NO2 19 OPV11TP2Q.indd 19 12.01.11 16:30:27 20. c b) O composto de menor ponto de ebulição é o orto-nitro-hidroxibenzeno, por causa da existência de ligações de hidrogênio intramoleculares. Veja a fórmula a seguir: 4 3 2 O H3C — CH2 — O — CH2 — CH3 H3C — CH2 — CH2 — CH2 — OH Etoxietano n-butanol Ambos com fórmula C4H10O. 14. c A fórmula estrutural do 3-octen-1-ol é: H2C — CH2 — C — C — CH2 — CH2 — CH2 — CH3 Atividades extras 23. d I. (F) O 1,5-hexadiino é um exemplo de isômero do ciclo-hexano. II. (F) Admite apenas uma estrutura plana. III. (V) IV. (F) H Portanto, serão isômeros de posição. 15. F – F – V – V I. (F) Isômeros possuem a mesma fórmula molecular. II. (F) A fórmula molecular para ambos é: C20H28O III. (V) IV. (V) O 24. a) C N 16. c A isomeria geométrica será caracterizada pela seta 3: b) Isômero cis da oleamida: O O C CH3 H CH2 CH2 — CH3 C 17.a a) b) c) d) e) H CH2 — CH3 H trans cis O c) H3C(CH2)7CH — CH(CH2)7C São isômeros planos de cadeia. São a mesma substância: but-1-eno. São isômeros espaciais (cis-trans; geométrico). São a mesma substância: pentano. São a mesma substância: 1,2-diclorociclobutano. w H3C(CH2)7CH — CH(CH2)7COOH + NH3 QO.06 1. d Analisando as fórmulas, temos: Dietilpropiona Cetona OH H OH C O H H C N C C Amina OH H OH Fenol Fenol OH cis + HOH w NH2 18.a Observando as estruturas a seguir e suas propriedades: Fenol NH2 C—C C CH3 H H (CH2)7C H3C(CH2)7 H Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. 22. Soma = 35 (01 + 02 + 32) C — CH3 e H2C C CH2 HC Alcino Alcadieno ou dieno (01) (V) (02) (V) (04) (F) Apresentam oito ligações, portanto o mesmo número de ligações. (08) (F) Pertencem à mesma função (hidrocarboneto). (16) (F) Veja item 02. (32) (V) Apresentam mesma fórmula molecular e diferente fórmula estrutural. 13. c As fórmulas dos compostos são: C 1 21. a A prioridade da análise é: função, cadeia, posição, metameria, tautomeria. CH2 2 Eles apresentam isomeria de posição. N O 3 O O—H H 4 H3C — CH2 — CH2 — CH2 — NH2 e NH2 ligação de hidrogênio OH 1 H3C — CH2 — CH — CH3 C2H5 C2H5 Femproporex OH H C* CH2 — CH2 — CN N H H trans H I. (V) II. (F) É um trifenol. III. (V) IV. (V) 2. b a) (F) b) (V) 19. c I. (V) II. (F) Licopeno e benzeno são substâncias diferentes, portanto apresentam propriedades químicas diferentes. III. (V) H O H2C — C* — C OH OH H 20 OPV11TP2Q.indd 20 12.01.11 16:30:40 c) (F) As ligações C — O e O — H são polares. d) (F) Sua fórmula molecular é C3H6O3 ou C3(H2O)3. O). e) (F) Molécula com grupo carbonila (— C HO OH H3C — C — CH3 d) (F) CH2 C O O H C CH3 O OH H3C — C OH A molécula da vitamina C apresenta dois carbonos assimétricos, mas somente um está ligado ao grupo hidroxila. OH e) (V) H 4. a Os compostos I e III não apresentam isomeria óptica nem geométrica. O composto II apresenta isomeria geométrica, e o IV, isomeria óptica. 5. e A frutose e a glicose são isômeros de função, pois apresentam funções diferentes (frutose: poliálcool – cetona e glicose: poliálcool – aldeído). A glicose e a galactose são isômeros ópticos em razão da diferente posição dos grupos hidroxila. Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. H H OH Cl 10. a Pela análise da estrutura, temos: CH3 N+ Cl – CH3 H3C metil H O HO — C — C* — C* — C* — C H OH OH H N H O —C—C—C H H H HO N NH2 Triptofano H H3C — CH2 — C OH I. (V) II. (F) Não há carbono quiral. III. (F) Não há grupos com H ligado a F, O, N, portanto não há formação de ligação de hidrogênio intermolecular. 11. Observe a estrutura em que o C quiral está representado por um asterisco. As funções estão circuladas. Éter Serotonina H H3C — O H H CH3 12. Soma = 26 (02 + 08 + 16) (01) (F) O composto A apresenta as funções éster, éter e álcool. O composto C apresenta as funções fenol, cetona e éter. (02) (V) (04) (F) Somente os compostos A e C apresentam ligações duplas conjugadas. (08) (V) (16) (V) 13. d I. (F) Somente a anfetamina apresenta função amina. II. (V) III. (F) Também há pares de elétrons na anfetamina, veja a seguir: O O C H O O C CH3 14. e A fórmula estrutural plana e seus carbonos assimétricos estão representados na fórmula a seguir: CH3 O H H H3C — C — C — C — CH3 Ácido carboxílico H b) (F) H OH C C* H 8. c I. (F) Hidrossolúvel porque é muito polar. II. (V) III. (V) IV. (V) O amina CH3 O a) O triptofano é o único que apresenta atividade óptica por causa da presença do carbono assimétrico assinalado na figura. (V) b) A serotonina não apresenta a função ácido carboxílico, somente a função amina; o triptofano apresenta — NH2 ligado ao carbono de um ácido carboxílico, portanto é um aminoácido. (F) c) Apenas triptofano. (F) d) Não são isômeros, pois o triptofano apresenta dois oxigênios e a serotonina, um. (F) e) Somente a serotonina apresenta função fenol. (F) 9. e a) (F) H 3C OH — C — C — NH2 H N H OH Então, o número de isômeros opticamente ativos (IOA) é dado pela equação: 2n em que n é o número de carbonos quirais, logo: 23 = 8 7. a CH3 N 6. d Na fórmula a seguir, temos 3C quirais, veja: H O H3C — C* — C CADERNO 2 3. b c) (F) H NO2 H O H C C *C C C C C C H H H N CH2 C* H CH2 H 2C H C H2 21 OPV11TP2Q.indd 21 12.01.11 16:31:08 Portanto, a fórmula molecular é C14H19NO2 e o número de carbonos assimétricos é 2. b) (V) 15. c a) (F) A substância II não apresenta carbono assimétrico. b) (F) Pertencem à mesma função. c) (V) H CH3 Cl c) (F) Cl H2C e H Cis Cl C Cl s São isômeros geométricos. C H Trans d) (V) CH2 OH CH3 CH H3C — CH2 — CH2 — CH3 e H3C C H3C C H CH2 H Cl C C* H 2C Cl H — C — CH3 n-butano C H CH3 s São isômeros de cadeia. Metilpropano CH3 e) (V) O O H3C — C — CH3 16. d H3C — CH2 — C e Propanona O O O HO — C — CH2 — *CH — C — NH —*CH — C NH2 Produto 1 CH2 20. a) Amina Aspartame + CH3 CH3 Produto 3 A estrutura apresenta 2 carbonos assimétricos ou quirais. HN OH C * OH H * OH H * OH O C * H H * OH H * OH O NH2 Amina Cetona Grupos metil * H HO HO C* HO H C* H CH2 — OH Glicose (V) H 3C CH2 CH2 — OH (V) (F) (F) (V) COOH Ácido shikímico H OH 21. a) I. Cadeia alifática = cadeia não aromática, ausência de anel aromático. II. Cadeia aromática = por causa da presença do anel aromático. b) O composto II, em razão da presença de carbono quiral, representado por um asterisco na fórmula a seguir: Frutose Todos os OH representam a função álcool. A frutose apresenta as funções cetona e álcool. A glicose apresenta quatro carbonos assimétricos, e a frutose, três. Apresentam mesma fórmula molecular e funções diferentes, portanto, são isômeros de função. Tanto a glicose como a frutose apresentam assimetria molecular, que está relacionada com a atividade óptica. H H O C* 18. a A fórmula estrutural está representada a seguir: c) Cadeia fechada, saturada, alifática, heterogênea. Amina C C C H 22. Soma = 45 (01 + 04 + 08 + 32) (01) (V) O Carbonos tetraédricos (apresentam apenas ligações simples) H3C — CH2 — CH2 — C Ácido butanoico ou Ácido butírico OH Fenol Fórmula molecular: C9H11O3N Cl OH O — CH2 — CH3 Etanoato de etila Cl C H3C — CH2 — OH e H3C — O — CH3 s isômeros funcionais Etanol O H3C — C (02) (F) 19. c a) (V) N CH3 NH2 H C* O H C H C Ácido carboxílico OH C H C C H H Tamiflu® OCH2CH3 Amida H Aldeído HO O O 17. V – F – F – V – V H Amida b) Átomo de carbono ligado a quatro grupos diferentes. Existem três C assimétricos. Veja o esquema: Produto 2 O s São isômeros funcionais Funções nitrogenadas 03 + + 2H2O w Propanal Nº de grupos metila OCH3 + H Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. d) (F) Não apresentam função enol. e) (F) Pois um dos carbonos da dupla apresenta ligantes iguais. Metoximetano H C H Apresenta isomeria geométrica. 22 OPV11TP2Q.indd 22 12.01.11 16:31:22 5H3C — CH — CH2 — CH2 — CH3 + 5Cl — Cl w CH3 Cl (04) (V) OH * H3C — C — CH2 — CH2— CH3 + H3C — CH — CH — CH2 — CH3 + O H3C — C* — C H (08) (V) Etanamida + H3C — CH — CH2 — CH2 — CH2 + C2H5HO NH2 CH3 OH Cl Hidroxibenzeno é conhecido como fenol comum. (32) (V) H 6. c A reação é representada por: CH3 + Cl + HCl 7. a) A fórmula da anilina é: NH2 H H O C H C C H C C H N — CH3 H C C* O C C * H H C* C Éster C C O H C H C Amina H terciária O CH3 H * b) A equação pode ser representada por: H + HO — NO2 NO2 H2SO4 + H2O (V) (V) (F) A hernandulcina não apresenta isomeria geométrica. (F) No ciclo da hernandulcina há função cetona. (V) (F) A fenilalanina não apresenta isomeria geométrica. 8. b A substância com fórmula C6H6 é o benzeno, que apresenta fórmula estrutural: H H QO.07 1. d C C H C2H5 H + I – C2H5 cat. + HI H portanto, é um composto insaturado. 9. a A presença de luz e calor favorece a substituição, por radicais livres, no radical alquila ligado ao núcleo aromático. 3. d Cl C C H Etilbenzeno + Cl2 H C C 2. c + HCl 4. d H3C — CH2 — CH3 + 2Cl2 w H3C — CH — CH3 + H2C — CH2 — CH3 + 2HCl O H O H3C — Atividades extras 23. c I. (V) II. (V) III. (F) Pela estrutura adiante, temos: H H CH3 CADERNO 2 Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. Cl * + H2C — CH — CH2 — CH2 — CH3 + 5H — Cl (16) (F) IV. 24. a 1. 2. 3. 4. 5. Cl CH3 H3C — C Cl * + H3C — CH — CH2 — CH — CH3 + O CH3 CH3 OH Cl Cl 10. d I: Reação de halogenação é catalisada por ferro (Fe). II: Nitração é feita com ácido nítrico (HNO3). III: Na alquilação é empregado um reagente alquil que, nesse caso, se ligará ao anel aromático por substituição de um átomo de H ( Ar-R). O IV: Na acilação o eletrófilo é o RC+ . 11. A equação é: CH3 5. e A equação da reação é: CH3 + 2Cl — Cl w 5H3C — CH — CH2 — CH2 — CH3 + 5Cl — Cl w + Cl CH3 Cl Cl CH3 Cl + 2H — Cl 2,6-dicloro-tolueno Cl * H3C — C — CH2 — CH2— CH3 + H3C — CH — CH — CH2 — CH3 + CH3 CH3 * OPV11TP2Q.indd 23 + H3C — CH — CH2 — CH — CH3 + CH Cl 23 Cl 12.01.11 16:31:55 19. e 12. a) O composto A pode ser qualquer haleto de metila; o mais comum é H3C – Cl (cloreto de metila). OH CH3 2 + 2HNO3 CH3 4-nitrofenol Grupo orto/para-dirigente CH3 + 2HO — NO2 H2SO4 2 NO2 2-nitrofenol OH OH c) São isômeros de posição. d) A função do AlCl3 é de catalisar a reação. 13. a) + 2H2O + Fenol NO2 OH NO2 NO2 1 + 2H2O + 2HNO3 NO2 CH3 + HNO3 2,4-dinitrofenol + 2H2O OH 2 1 OH O2N NO2 1 NO2 NO2 + 3H2O + 3HNO3 b) 1. 1-metil-2-nitrobenzeno 2. 1-metil-4-nitrobenzeno NO2 2,4,6-trinitrofenol 14. a I. (V) II. (V) 20. c Na reação A temos a entrada de radical alquila (C12H25) e na reação B temos a entrada de radical proveniente de H2SO4, formando um composto que apresenta função ácido sulfônico, portanto houve sulfonação. III. (F) Álcool: — C — OH; fenol: OH Anel aromático 21. e Amina: — N — H ou — NH ou — N — IV. (F) São isômeros de função. V. (F) – NO2 é meta-dirigente, portanto é desativante. 15. a As equações são: I. (V) II. (V) III. (V) IV. (V) V. (V) 22. a) A equação de reação é: orto/ para-dirigente + Cl — CH3 w CH3 CH3 + 2HO — NO2 H2SO4 CH3 NO2 + + 2H2O CH3 CH3 + 3HO — NO2 3 grupo meta-dirigente C C + HO — NO2 + H2O NO2 + Br — Br w 17. a) b) c) d) Fd– F d– C C NO2 Atividades extras 23. b O CF3 é meta pela explicação: O H + Composto A: Cl – CH3 Composto B: ácido nítrico b) Isomeria de posição. Grupo meta-dirigente O + NO2 16. a) Pela equação: 1 mol de acetofenona 1 mol de imina; com rendimento de 100%, como o rendimento é de 80%, formará 0,8 mol de imina, então: 133 g 1 mol de imina m ∴ m = 106,4 g 0,8 mol de imina b) H CH3 NO2 + 3H2O + H2SO4 H2SO4 Ácido nítrico CH3 O HO O HO + H — Cl A NO2 NO2 CH3 Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. b) OH d+ + H — Br Br Três. C9H12 Saturada, homogênea. Tolueno ou metilbenzeno. d– Cd+ Fd– d– d+ d+ d– O flúor é mais eletronegativo e atrai para si os elétrons da ligação com o átomo de carbono, que adquire caráter positivo e induz o átomo de carbono 1 do anel a se polarizar negativamente. Este, por sua vez, induz a polarização alternada dos demais carbonos do anel. Assim, o ataque acontecerá nas posições 3 e 5. De um modo geral, quem possuir duplas ou triplas ligações é meta-dirigente. 18. b A é HNO3, B é H2 e ocorre redução. 24 OPV11TP2Q.indd 24 12.01.11 16:32:07 7. d A equação da reação é: 24. c O composto A será H — Br, portanto: Cl2 + 2H — Br w 2H — Cl + Br2 H2C — CH — CH3 + H — Cl → H3C — CH — CH3 propeno QO.08 Cl 2-cloropropano Br 1. a) H C — CH — C — CH + HBr w H C — CH — C — CH 3 3 2 CH3 Reagente X 9. V – V – V – F – F – V I. (V) II. (V) III. (V) IV. (F) É composto insaturado, portanto sofre reação de hidrogenação. V. (F) Não apresenta cadeia aromática. VI. (V) Br b) H C — CH — C — CH + HBr 3 2 CH3 H2O2 H2O2 Br H3C — CH — CH — CH2 — Br CH3 10. A cadeia da bixina apresenta 9 duplas ligações, portanto serão necessários 9 mol de H2. Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. c) I: 3-metil-but-1-ino II: 2-bromo-3-metil-but-1-eno III: 1,2-dibromo-3-metilbutano 11. c A equação é representada, pois, levando-se em consideração a regra de Markovnikov. 2. c H2C Br cat H3C — C — CH + 2Br2 Br OH 2-butanol H3C — C — CH Br 3. d II. H2C — CH — CH3 + H2O H+ Br 12. b De acordo com a regra de Markovnikov, temos: H H3C — CH — CH3 H CH3 H3C — CH — CH3 H2C — CH — CH3 + HCl H Cl b) O álcool formado é o propan-2-ol (nome oficial) ou álcool isopropílico. 5. As classes funcionais de cada composto são: CH2 CH3 O CH3 H3C CH3 H3C CH3 HO 1,8-cineol I Funções: éter + H → H3C — CH — CH3 13. a) H2C = CH – CH3 + H – OH OH 4. c I. (F) Br2 é líquido a 25 °C, 1 atm. II. (V) III. (V) H3C Cl 3-metil-3-cloropentano O H+ foi adicionado ao C da dupla mais hidrogenado. CH3 CH3 H3C — C — C — CH2 — CH3 + HCl w H3C — C — C — CH2 — CH3 OH IV. CH — CH2 — CH3 + H2O w H3C — CH — CH2 — CH3 CADERNO 2 CH3 8. a A substância orgânica capaz de descorar bromo é a que apresenta insaturação em sua estrutura, no caso, uma tripla ligação (butino-2). linalol II hidrocarboneto a-terpineol III álcool 14. b I. Verdadeira. II. Falsa. 2-metil-2-butanol. III. Falsa. CH3 é orto/para-dirigente. IV. Verdadeira. V. Verdadeira. VI. Falsa. COOH é grupo meta-dirigente. 15. c A equação da reação é: H2C — CH — CH3 + H2O w H3C — CH — CH3 OH A reação de hidratação do a-terpineol é: CH3 CH3 + HOH H3C CH3 H3C HO OH H 17. e A equação será: CH3 H2C — CH — CH — CH2 — CH2 — CH3 + H — H HO CH3 H 6. a) H2C — CH — CH2 — CH3 + H2O b) buton-2-ol 16. d A presença de dupla ligação entre carbonos confere ao colesterol a propriedade de fazer reação de adição. OH H H3C — CH2 — C* — CH2 — CH2 — CH3 H+ H C — CH — CH — CH 2 2 3 CH3 3-metil-hex-1-eno 25 OPV11TP2Q.indd 25 12.01.11 16:32:22 18. a) O aldeído é o 2,2-dicloropropanal: Cl 22. a) e b) HC H H3C — C — C — H C — CH3 + 1Br2 w O C—C w Br Cl H Br Br Br C Cis C Trans CH3 Os isômeros são 2: Atividades extras 23. a) O substrato é aldeído benzoico ou benzaldeído. b) A reação é classificada como adição a carbonila. c) É proveniente do HCN (acido cianídrico), de acordo com a equação: O H2C — CH — C Cl Cl Cl H O—H O O H Cl C — CN C + H — CN w HC — CH2 — C CH3 H H 24. a) A equação da reação é: b) Será o propanal: O O O H3C — CH2 — C H porque apresenta menor massa. + CH3 CH3 O dienófilo é: O H C Cl w 19. c A equação do propeno com ácido clorídrico pode ser representada por: H2C = CH – CH3 + HCl → H3C — CH — CH3 C CH3 CH2 20. b As equações são: CH2 + H — OH w H3C — CH2 — OH H2C H3C — CH2 — OH + Na w H3C — CH2 — ONa + H2 b) CH3 + 2H — Br w C O 21. V – F – F – V – F I. (V) II. (F) A energia da ligação simples é menor do que a da dupla. III. (F) Veja a fórmula: w Br CH3 Br C O H C — C — CH2 — CH3 C w C c) Ligantes iguais não há isometria geométrica C* CH3 w H H IV. (V) V. (F) Mistura racêmica não desvia o plano da luz polarizada. C O Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. 26 OPV11TP2Q.indd 26 12.01.11 16:32:32