TAREFA PROPOSTA Resolução QUÍMICA 11. d Como, durante a passagem do estado sólido para o líquido, a temperatura permaneceu constante durante dois momentos, concluiu-se que o sistema é formado por duas substâncias. Lembre-se de que a fusão e a ebulição de substâncias (puras) ocorrem à temperatura constante. QG.01 1. d A adição de açúcar provoca aumento da massa da solução sem considerável aumento de volume. Como d = m , a densidade da solução aumenta. V 2.b Como gelo flutua na água, sua densidade é maior. No caso do etanol, ele afunda, portanto, possui densidade maior. ∴ d água > d gelo > d etanol 12. b Água pura s substância composta. Gás oxigênio s substância simples. Areia s mistura heterogênea. Água do mar s mistura homogênea. 13. a Pela fórmula estrutural de uma molécula de determinada substância, é possível determinar as suas propriedades químicas. 4. c I – Elemento Iodo P4 – Substância simples HCl – Substância composta 14. d Sabendo que: d = m , temos: V 5. e Cálculo da densidade do mercúrio: , ⋅ 103 g d = m w d = 137 V 100 mL Substância A: w d = 13,7 g/mL Substância C: ↓massa s ↓ d ↑volume Substância B é intermediária entre A e C. Cálculo da densidade dos cubos: 14 g (A) d = m w d = = 7 g/mL 2 mL V (B) d = m w d = 20 g = 10 g/mL V 2 mL 15. d m m m Como n = , nX = e nY = . Assim, há mais moléculas MM 46 18 em Y do que em X. A temperatura de ebulição é uma propriedade específica, logo, cada líquido terá a sua. Como as massas são iguais, mas VX > VY, temos que dX < dY. Como os dois cubos são menos densos que o mercúrio, ambos flutuam. 6.c O orvalho é a passagem da H2O(v) w H2O(,) provocada por queda da temperatura, portanto é uma condensação. 7. c a) b) c) d) e) H2 s substância pura ar s mistura Fe s substância pura vinho s mistura açúcar s substância pura f) g) h) i) 16. c I. Mistura homogênea. II. Substância pura simples. III. Mistura heterogênea. IV. Substância pura composta. H2O s substância pura leite s mistura pão s mistura sangue s mistura 17. d Como a densidade da água pura é 1,0 g/cm3, nessa temperatura, os únicos materiais que flutuarão serão o bambu e o carvão, por possuírem d menor. 8.a) De 10 ºC a 20 ºC. A fusão ocorre a 20 ºC, portanto, a temperaturas inferiores a 20 ºC, a substância é sólida. b) Como a ebulição ocorre a 40 ºC, de 20 ºC a 40 ºC a substância é líquida. c) 40 ºC 18. a) A “massa” recém-preparada tem massa de 660 g (360 g + 6 g + + 1 g + 100 g + 90 g + 100 g + 3 g). Como a densidade aparente da “massa” recém-preparada é 1,10 g/cm3, temos: 1 cm3 1,10 g x 660 g x = 600 cm3 ou 9. c Misturas azeotrópicas possuem PE constante e intervalo de fusão. 10. c Temperatura 50 Gás + líquido (Ponto de ebulição) 0 10 (Ponto de fusão) –138 –140 ↑massa s ↑ d ↓volume Líquido + sólido CADERNO 1 Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. 3. c A água mineral é uma mistura homogênea de sais minerais e oxigênio dissolvidos em água. Gás Líquido m V d= Portanto: V = m 660 ∴ V = 600 cm3 sV = d 110 , b) A “massa” recém-preparada está numa forma diferente dos ingredientes isolados, pois, quando os ingredientes são misturados, surgem novas interações entre suas partículas, fazendo o volume variar. Sólido Energia (kJ) 1 OPV11TP1Q.indd 1 10/14/10 5:34:20 AM 19. Sabendo que os frascos apresentam mesma massa de substância, e que d = III. Verdadeira. Por esse processo, o enxofre passa da litosfera para a atmosfera. m , temos: v 2. Soma = 10 (02 + 08) (01) Fenômeno químico, pois provoca mudança na composição. (02) Fenômeno químico, pois provoca mudança na composição. (04) Fenômeno químico, pois provoca mudança na composição. (08) Fenômeno físico, pois não ocorre mudança na composição. (16) Fenômeno físico, pois não ocorre mudança na composição. m = d · V, portanto o frasco com e d tem r V e o frasco com r d tem e V. Assim: frasco A s H2O; frasco B s clorofórmio; frasco C s benzeno. 20. a No terceiro sistema, a densidade do objeto é igual à da solução, portanto: 3. e d = m V msolução = msoluto + msolvente Água, álcool e NaCl msolução = 150 g + 1.000 g = 1.150 g d = 1.150 g 1.000 mL Açúcar d = 1,15 g/mL São 2 fases (bifásico) e 4 componentes. 4. b I. Passagem do estado líquido para o gasoso; processo físico. II. Formação de outras substâncias; fenômeno químico. III. Idem ao II. d = m w V = m V d Vbarra = Vouro + Vprata 140 = mouro 140 = mouro douro 20 + + mprata 5. c I. Verdadeiro. Todo sistema gasoso é homogêneo. II. Falso. A água é uma substância formada por hidrogênio e oxigênio. III. Falso. As substâncias também constituem um sistema homogêneo. IV. Verdadeiro. As ligas metálicas são exemplos. V. Falso. O sistema polifásico pode ser formado por uma substância em diferentes estados físicos. dprata mprata 10 w 2.800 = mouro + 2mprata 20 (I) mprata + mouro = 2.000 g (II) De (I) e (II), temos: mprata = 800 g mouro = 1.200 g 6. c 22. c As transformações que ocorrem na “massa” levam à produção de gás, o que provoca aumento de volume e, consequentemente, diminuição da sua densidade. Atividades extras 23.e mtotal = mágua + maçúcar mtotal = 300 g + 7 · 30 g mtotal = 510 g I. Mudança de composição s fenômeno químico. II. Mudança de composição s fenômeno químico. III. Mudança de estado físico s fenômeno físico. IV. Mudança de estado físico s fenômeno físico. V. Mudança de composição s fenômeno químico. 7. a) Balão I: 1 elemento e uma substância simples Balão II: 4 elementos e duas substâncias simples b) Toda mistura de gases é homogênea. Portanto, os balões I e II são sistemas homogêneos. m 510 dsolução = total = = 17 , g/cm3 V 300 Como a esfera ficou entre a superfície e o fundo, a densidade da solução é igual à da esfera. 8. b 1. 2. 3. 4. Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. 21. b Queima da gasolina – Químico Lata amassada – Físico Enferrujada – Químico Água fervendo – Físico 24. 9. c Para se obter sal das salinas, ocorre o processo de evaporação da água, que é um processo físico. 10. c Nesse sistema temos 3 fases: Temperatura (°C) p = 1 atm 150 (Ponto de ebulição) 100 Ebulição V L+V L (Ponto de fusão) 0 –20 0 Gelo Fusão S Gás S+L H2O(�) Tempo 11. e O processo em que não ocorre transformação química, ou seja, é um fenômeno físico por se tratar de mudança de estado físico. QG.02 1. d I. Verdadeira. A decomposição do esterco e de alimentos é um processo natural. II. Falso. O esterco é um adubo orgânico que prejudica menos o meio ambiente que os adubos inorgânicos (sais). 12. d Oxidação de gordura: químico. 2 OPV11TP1Q.indd 2 10/14/10 5:34:25 AM Transporte através de membrana: físico. Reabsorção de sódio: físico. Crescimento de pelos: químico. Movimento das marés: físico. Emissão de partículas: químico. Digestão de proteínas: químico. Duplicação de DNA: químico. Emulsificação das gorduras: químico. Formação de radicais livres: químico. 3 físicos e 7 químicos. 3. Destilação simples – processo de separação de mistura – fenômeno físico. 4. Destilação fracionada – processo de separação de mistura – fenômeno físico. 23. c A fermentação é um fenômeno químico, pois origina novas substâncias. 24. a 13. b I. (V) II. (V) III. (F) Pode ser substância pura. IV. (F) Pode ser composta. V. (F) Somente se for substância pura ou mistura eutética. Óleo QG.03 1.a A destilação simples é utilizada para separar o solvente (neste caso, água) do soluto de uma mistura homogênea. Água com sal e açúcar dissolvidos Areia Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. 14. c Processo químico tem que formar novas substâncias, como, por exemplo, a formação de ferrugem. 3. e Os componentes 1 e 2 foram separados do 3 e 4 por filtração, portanto, temos sólidos e líquidos na mistura. Os componentes 1 e 2 são imiscíveis por poderem ser separados por decantação, já os componentes 3 e 4 foram separados um do outro por separação magnética, portanto um dos sólidos é o ferro. Analisando as alternativas, temos 1 e 2 como sendo água e tetracloreto de carbono e 3 e 4 sendo ferro e níquel. 15. c Na quebra de um copo de vidro não há alteração da natureza da matéria, portanto, fenômeno físico. 16.c I. (V) II. (V) III. (F) A água mineral apresenta várias substâncias dissolvidas, sendo, portanto, uma mistura. IV. (V) V. (F) O café é uma mistura. 4. a Como o petróleo e a água não se misturam e o petróleo é menos denso, ele pode ser separado por decantação. A areia e a argila são sólidos, ao passo que o petróleo é líquido, portanto podem ser separados por filtração. 17. c O esquema será: CADERNO 1 2.e A filtração permite a separação da solução contendo a mescalina dos restos vegetais. Então, a mescalina deve ser extraída (com éter ou diclorometano, pois é solúvel em ambos). Finalmente, a solução resultante deve ser levada à evaporação para eliminar o solvente. 3 fases, 5 componentes. 5. b Gasolina 6. a O álcool é líquido e o hidróxido de cálcio é sólido, portanto, eles podem ser separados por filtração. Etanol + NaCl(aq.) + H2O 7.c Na filtração a vácuo dos equipamentos listados, apenas o erlenmeyer não é usado com frequência nesse procedimento. Etanol + NaCl(aq.) Então, teremos 2 fases. 18.e 8. c I. (V) II. (F) O ferro é separado do alumínio por separação magnética. III. (F) O carbono não é metal. IV. (V) 9. b A frase seria corretamente preenchida da seguinte forma: “Promover a dessalinização por destilação ou osmose reversa e, em seguida, retificá-la, adicionando sais em proporções adequadas”. I. Químico — Reação química II. Químico — Reação química III. Químico — Reação química IV. Físico — Não há reação química V. Físico — Não há reação química 19. a O sistema possui uma substância simples (Fe). 20. e Óleo vegetal + éter s sistema homogêneo A B Óleo vegetal + água s sistema heterogêneo A C 10. c Para separar a areia e o sal, teremos que, pela ordem: 1º adicionar H2O s solubilização do sal. 2º decantação s esperar sedimentação da areia. 3º filtração s separação de areia (sólido) da solução aquosa de NaCl . 4º destilação s separação da água e do NaCl que estava dissolvido na água. 21. a O ar atmosférico é uma mistura de vários gases, mas toda mistura gasosa é homogênea. Atividades extras 22. 1. Concentração – mudança de estado – fenômeno físico. 2. Fermentação – transformação de açúcar em álcool – fenômeno químico. 11. c Como a água do mar é uma mistura homogênea, o melhor método de obtenção é a destilação simples. 3 OPV11TP1Q.indd 3 10/14/10 5:34:27 AM 12. a Pelo enunciado, temos o esquema: acetato de etila A (sólido) + B (dissolvido) Ao adicionarmos água à solução de fenolftaleína em etanol, há forte interação entre as moléculas de água e etanol (formação de ligações de hidrogênio). Com isso há diminuição da disponibilidade de moléculas de etanol para dissolver a fenolftaleína, cristalizando-a. filtração QG.04 1. d Bohr introduziu os níveis de energia permitidos para os elétrons ao redor do núcleo. A (sólido) recolhido + B (dissolvido) evaporação do acetato de etila B (sólido) 2. d O que distingue os átomos serem ou não de um mesmo elemento químico é o número de prótons. 13. e I. (V) II. (V) III. (V) 3. 1 – b; 2 – a; 3 – d; 4 – c Alguns modelos atômicos recebem analogias. Dalton: bolas de bilhar (átomo esférico, maciço e indivisível). Thomson: “pudim de passas” (átomo constituído por um fluido positivo — pudim — onde ficariam espalhados os elétrons — passas). Rutherford: sistema solar (os elétrons ficariam distribuídos espaçadamente ao redor do núcleo). Bohr: modelo orbital (os elétrons giram em torno do núcleo em determinadas órbitas). 14. Há 2 fases. Elas podem ser separadas pela decantação e utilizando-se o funil de bromo, separando assim C. Para A e B, uma destilação simples. 15. d Mistura-se água quente e filtra-se. Assim, separa-se A, que é insolúvel. Resfria-se o sistema para separar C, que é insolúvel em água fria. 4. d I. Núcleo e elétrons em órbitas circulares: modelo proposto por Rutherford. II. Átomo indivisível: modelo de Dalton (bolinha de bilhar). III. Átomo com elétrons incrustados: modelo de Thomson (pudim de passas). 16. c a) O leite é uma dispersão de várias substâncias em água. b) Água e álcool formam uma mistura. c) A decantação consiste na deposição de partículas mais densas na parte inferior do frasco. d) O ponto de ebulição da água ao nível do mar é 100 ºC. e) Essas mudanças de cor são evidências de um fenômeno físico. 5. • Para o 7N15: A = p + n ∴ 15 = 7 + n ∴ n = 8 17. a Como o sistema é formado por uma substância sólida (hidróxido de cálcio) e outra líquida (álcool), estas podem ser separadas por filtração. • Para o 6C13: A = p + n ∴ 13 = 6 + n ∴n=7 6. b Pelos postulados de Bohr, temos: 18. d A destilação é usada para separar misturas homogêneas sólido-líquido. Absorve energia e– 19. e Pelos valores das temperaturas de fusão e de ebulição, conclui-se que a fase 1 é uma mistura e a 2, uma substância. Núcleo e – Libera energia 20. b A decantação é um processo para separar misturas heterogêneas, e a única mistura de líquidos não miscíveis é a de água e benzeno. Órbita � interna Órbita � externa 21. e Com a adição do clorofórmio dissolve-se a substância A. Essa mistura homogênea pode ser separada dos demais componentes (B, C, D) por filtração. A solução aquosa de C e D, após evaporação, fornece um resíduo sólido, que, aquecido moderadamente a 40 ºC, promove a fusão de D e sua separação por filtração. Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. A+B 7. b O modelo atômico de Rutherford-Bohr propõe que a emissão de luz ocorre por causa da transição eletrônica entre níveis de energia. 8. e A experiência de Rutherford levou à conclusão de que o átomo é formado por um pequeno núcleo denso e por uma grande região (eletrosfera), formada praticamente por espaço vazio onde ficam os elétrons. 22. 1o Pré-cloração e adição de Al2(SO4)3 e CaO — fomação de agentes aglutinantes que aceleram a decantação (Al(OH)3). 2o Decantação — sedimentação das partículas mais pesadas. 3o Filtração — retenção de partículas pequenas que passaram pela decantação. 4o Cloração — adição de Cl2(g) ou NaClO para a destruição de microrganismos patogênicos, quando necessário. 9. b A diferença entre os modelos de Rutherford e Bohr tem a ver com a introdução das órbitas estacionárias com diferentes quanta de energia. Atividades extras 23. e No processo de liofilização, como descrito no enunciado, a água passa do estado sólido para o gasoso. Esse fenômeno é denominado sublimação. 10. e O primeiro modelo a considerar a natureza elétrica da matéria foi o de Thomson (modelo do “pudim de passas”, esfera positiva com elétrons negativos incrustados). 24. a) Massa de α-lactose — H2O cristalizada = 80 – 25 = 55 g b) O volume de etanol (350 mL) é suficiente para dissolver toda a fenolftaleína (20 g). 11. a O modelo de Bohr propõe que os elétrons ocupam níveis de energia ao redor do núcleo atômico. 4 OPV11TP1Q.indd 4 10/14/10 5:34:28 AM 12. c Dalton considerou o átomo maciço, indivisível e indestrutível. Rutherford considerou o núcleo do átomo e os elétrons girando ao seu redor. 24. Quando um elétron recebe energia, ele “salta” para um orbital mais externo (de maior energia) e, ao retornar a órbitas mais internas (de menor energia), há liberação de energia na forma de onda eletromagnética, que, se estiver na região do visível, terá cor característica do fóton emitido. 13. a Ca: prótons = 20 nêutrons = 20 C: prótons = 6 nêutrons = 6 O: prótons = 8 nêutrons = 8 Mg: prótons = 12 nêutrons = 12 QG.05 1. d Átomo neutro ganhou → Ânion − 3e e− = 33 Z = 33 Como A =Z+n: 75=33+n n=42 14. e I. (V) II. (V) III. (V) e− = 36 Z = 33 2. d I. (V) II. (V) III. (F) 53I127 w 127 = 53 + n w n = 74 I131 w 131 = 53 + n w n = 78 53 Portanto, diferente número de nêutrons. IV. (F) Os ânions apresentam 54 elétrons. 15. c Em seu modelo atômico, Rutherford afirma que o átomo é composto por um núcleo pequeno, denso e positivo, com elétrons, partículas de carga negativa, circulando em torno do núcleo. 3. Soma = 3 (01 + 02) (01) (V) (02) (V) (04) (F) São isóbaros. (08) (F) São isóbaros. (16) (F) Possuem diferentes números de nêutrons. 16. c De acordo com Bohr, ao excitar os elétrons com energia, estes “saltam” para órbitas mais externas e, ao retornarem, liberam energia na forma de onda eletromagnética, no caso luz verde. 17. e Consultando a tabela periódica: Ar s Z = 18 ∴ p = 18 w n = 40 – 18 = 22 18 K40 s Z = 19 ∴ p = 19 19 A = p + n ∴ 40 = 19 + n ∴ n = 21 4. a 340 g ____ 100% 197 g ____ x (Au) x = 57,9% H 58% Observação: O número atômico da platina é 78, mas a configuração na alternativa b está errada pois não foi colocado o 4p6. 18. d Por serem átomos do mesmo elemento químico (Mg), eles apresentam propriedades semelhantes, mesmo número de prótons e elétrons, porém diferentes números de nêutrons, o que faz com que os números de massa sejam diferentes. CADERNO 1 Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. X 3− A = 75 5 X0 A = 75 5. a 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p6 7s2 5f14 6d10 7p2 19. c No estado fundamental, os elétrons estão nas camadas mais próximas do núcleo. Nesse caso, 2 na camada K e 1 na L. 6. c Isóbaros x 20A 20. c A carga do íon indica a diferença entre o número de prótons e de elétrons. Nesse caso, o valor +1 indica que esse íon possui um próton a mais que o número de elétrons. A carga do íon não está relacionada com o número de nêutrons. 19B 50 21C y Isótonos ∴ x = 50 Para o átomo B: A = p + n ∴ 50 = 19 + n ∴ n = 31 Como B e C são isótonos, teremos: A = p + n ∴ A = 21 + 31 = 52 21. e O átomo Fe possui 26 prótons (número atômico) e, como não possui carga, 26 elétrons. O seu número de nêutrons é (n = A – Z) 20. O íon ferro (II) Fe2+ possui 2 prótons a mais que o seu número de elétrons. Portanto, possui 24 elétrons. O número de prótons e de nêutrons não se altera quando um átomo é convertido em íon. 7. d Isótono: mesmo número de nêutrons. n = A – Z 37 D : 21 = nêutrons 22. d Se: número de prótons > número de elétrons s cátion número de prótons = número de elétrons s átomo neutro número de prótons < número de elétrons s ânion 8. e Distribuição de átomo neutro de 30Zn Energética: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 Geométrica: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 No cátion 30Zn2+, há perda de 2 e– da camada de valência, então, teremos: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 16 Atividades extras 23. Dalton: explica as teorias de Lavoisier e Proust. Thomson: mostra que o átomo é divisível (elétrons). Rutherford: tentou provar experimentalmente o modelo de Thomson. 9. d Átomos isótopos possuem igual número de prótons (número atômico) e diferente número de nêutrons. Consequentemente, o número de massa também será diferente. 5 OPV11TP1Q.indd 5 10/14/10 5:34:30 AM 10. c Os isótopos apresentados são representados por: U235 e U238 92 92 p = 92 p = 92 n = 143 n = 146 e– = 92 e– = 92 espécie o átomo de cálcio perdeu 2 elétrons, sendo um cátion (Ca2+). 19. a 11. d I. Falsa s 10 prótons e 10 nêutrons. II. Verdadeira. III. Verdadeira. 12. b Átomo Cl p = 17 e– = 17 n = 18 Átomo Ar p = 18 e– = 18 n = 22 Átomo K p = 19 e– = 19 n = 20 b a A55 Ânion Cl – p = 17 e– = 18 n = 18 20. a) b) nA nB C nA A55 26 n = 29 B56 n = 30 27 Fe = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6 Fe3+ w Perde 3 elétrons, preferencialmente da camada de valência. ∴ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5 S = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 S2– w Ganha 2 elétrons na camada de valência. ∴ 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 23. nJ + nL + nM = 88 s 2n + nL = 88 s 2n + 30 = 88 ∴ n = 29 pJ + pL + pM = 79 s 2p + pM = 79 (II) L s 30 nêutrons Isóbaros pJ AJ n = 29 (1) C(grafite) e C(diamante) são alótropos. (3) He e Ne formados por um único elemento. (5) Cl2 e N2 formados por dois átomos. pL MA pM para J: AJ = p + n para L: A = p + 30 para M: A = pM + n Somando-se as duas equações: nJ + nL + nM = 88 p + pL + pM = 79 AJ + A + A = 167 ∴ AJ – 2A = 167 Então: p + 29 – 2(p + 30) = 167 p = 26 Portanto: 26J 55 26L56 27M 56 15. a As distribuições eletrônicas são: Energética: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 Geométrica: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 16 A Isótopos Isótonos C 56 16. d (4) p = 82 n = 125 e– = 80 Atividades extras 22. d Z = 40 w 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d2 10 elétrons no penúltimo nível (nível 4). 2a + y = 79 2nA + nB = 88 2a + y + 2nA + nB = 55 + 2b 79 + 88 = 55 + 2b b = 56 Como: a + n A = 55 (I) e n A + y = 56 (II) e substituindo I e II em 2a + y = 79, temos que: 2(55 – nA) + (56 – nA) = 79 110 – nA + 56 – nA = 79 nA = 29 A partir daí, substitui-se em todas as equações e obtém-se: 26 2e 21.Soma = 11 (01 + 02 + 08) (01) Correta. (02) Correta. (04) Incorreta. Um elemento químico é identificado pelo seu número atômico (número de prótons). (08) Correta. O núcleo representaria o Sol, e os elétrons, os planetas. (16) Incorreta. Essa explicação é baseada no modelo atômico de Bohr. Dalton não previa a existência de partículas subatômicas. (32) Incorreta. Essa explicação é baseada no modelo atômico de Bohr. (64) Incorreta. Como são derivados do mesmo elemento químico, apresentam o mesmo número atômico (número de prótons). Cátion K+ p = 19 e– = 18 n = 20 b y B Pb perde → 207 Pb2+ – 82 p = 82 n = 125 e– = 82 A = p + n 207 = 82 + n n = 125 13. b O átomo possui um núcleo com prótons e nêutrons e uma eletrosfera com elétrons. 14. a a 207 82 Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. S2– s 18 e– e 20Ca2+ = 18 e–. 24. e A massa do átomo do isótopo de Ca é 39,96259 vezes maior do 17. d Como os íons são provenientes do mesmo elemento químico (ferro), apresentam o mesmo número de prótons (número atômico). Como são provenientes de isótopos distintos, apresentam diferentes números de nêutrons. Como são íons de cargas diferentes, possuem diferentes números de elétrons. que a massa de 1 do átomo do isótopo do C12. 12 QG.06 1. b A distribuição eletrônica por camadas deste elemento é: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p3 Seu número atômico, por se tratar de um átomo neutro, é igual ao número de elétrons (33). 18. d O átomo neutro de IV (Ca) tem 20 prótons e 20 elétrons, portanto nessa 6 OPV11TP1Q.indd 6 10/14/10 5:34:34 AM Como possui 5 elétrons (4s2 4p3) na camada de valência (4a, N), está localizado no 4o período e no grupo 15(VA). 2. d A frase fica corretamente preenchida da seguinte forma: Na tabela periódica atual, os elementos químicos encontram-se dispostos em ordem crescente de número atômico, sendo que aqueles que apresentam o último elétron distribuído em subnível s ou p são classificados como elementos representativos. A partir do elemento de número atômico 1 (H) até o Al são 17 “passos”, o que seria possível com os pontos de Bruno e Elza, porém, como a cada jogada só é possível se mover por um grupo ou por um período, a vencedora foi Elza. 13. c W s 3o período (3) s grupo 15 (O) Y s 4o período (4) s grupo 2 (B) Z s 4o período (4) s grupo 18 (R) T s 5o período (5) s grupo 1 (A) 14. e X = hidrogênio V = hélio (2He:1s2) Y = alcalinoterroso w 2 elétrons na camada de valência e forma íon de carga 2+. R = cloro (gás) T = metal de transição 4. Soma = 37 (01 + 04 + 32) (01) (V) (02) (F) B representa um elemento de transição, contudo seu subnível mais energético é o d. (04) (V) (08) (F) Elementos da família E têm a camada de valência representada por ns2 np6. (16) (F) D é semimetal. (32) (V) 15. e A distribuição eletrônica do elemento seria: 1s2 2s2 2p4 [He]: 6 e– na CV ∴ grupo 16 2 camadas ∴ 2o período O próximo elemento teria uma camada a mais com igual número de elétrons na camada de valência, então: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 ∴ total e– = 16 Z = 16 w enxofre 5. b A substância E1 é um metal alcalinoterroso, portanto é sólida; E2 é um halogênio do 5º período (é o iodo : I2), que nas condições ambientes é sólido. Apesar de estarem no mesmo período, apresentam propriedades químicas diferentes, e a massa molar de E2 é maior, pois os elementos estão organizados na tabela periódica em ordem crescente de número atômico, e a massa atômica também cresce nessa ordem. 16. b I. Verdadeiro. II. Falso. A configuração eletrônica de R indica um gás nobre, os quais possuem os maiores valores de energia de ionização da tabela periódica. III. Falso. Gases nobres são pouco reativos. IV. Falso. São gases nobres. V. Verdadeiro. 6. c R s gás nobre Z s metal alcalino T s metal alcalinoterroso X s metal alcalinoterroso 17. I – d; II – a; III – c 18. a) CADERNO 1 Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. 3. Soma = 1 (01) (01) (V) Ambos são calcogênios. (02) (F) A distribuição é 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4. (04) (F) Seu nome é enxofre. (08) (F) É um calcogênio. (16) (F) O enxofre forma moléculas S8 e é sólido em condições ambientes. O2– F– Mg2+ Al+ 9 12 13 f f f f 10 e– 10 e– 10 e– 12 e– ∴ Al+ não é isoeletrônico. b) Para íons isoeletrônicos: ↑ p ↑ atração dos e– pelo núcleo ∴ menor raio Dessa forma, o de maior raio é o 8O2– . 8 7. d Para os elementos de uma mesma família, o raio aumenta com o número de camadas (níveis) e, por consequência, com aumento do número atômico. 8. b a) Correta: eles são o ferro e o titânio. b) Incorreta: o cálcio é um alcalinoterroso e é mais abundante que o Na e o K, que são alcalinos. c) Correta, pois mais da metade da massa é composta por oxigênio e silício, que não são metais. d) Correta, pois estão na fração “todos os outros”, o que corresponde a 1,1% da massa. 19. c 82Pb:1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d10 6p2 \ 4 e– na última camada de valência \ família IVA ou 14 (família do carbono) 20. e Fazendo as distribuições eletrônicas 2 2 2p3 N: 1s 2s K 9. b O raio do átomo (RA) é sempre menor que um raio de um ânion (R1), pois a entrada do elétron na camada de valência provoca repulsão entre elétrons, aumentando o raio da espécie. \ 2 camadas 7 L 2 2 1 2p6 3s Na: 1s 2s K M 11 \ 3 camadas L 10. c O número atômico do vanádio é 23, e sua distribuição eletrônica é: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d3 2 2 1 2p6 3s2 3p6 4s K: 1s 2s K N \ 4 camadas 2 2 2 2p6 3s2 3p6 4s Ca: 1s 2s K N \ 4 camadas 19 L M 20 11. 1 – d; 2 – a; 3 – c; 4 – b; 5 – e (2) Fe2+ (4) Na+ (3) PO3− 4 (1) I– (5) Co2+ L M Carga nuclear Ca > carga nuclear K \ raioCa < raioK Então a ordem será: N < Na < Ca < K 21. d Os elementos A, B e C estão no mesmo grupo da tabela periódica (IIA ou 2, metais alcalinoterrosos), pois apresentam a CV com 2 elétrons. Como o raio atômico aumenta de cima para baixo, na tabela periódica o valor de x está entre 1,13 e 1,97. 12. e O principal constituinte das “latinhas de refrigerante” é o alumínio (Al). 7 OPV11TP1Q.indd 7 10/14/10 5:34:37 AM 22. b Metais alcalinos: Na e K Metais alcalinoterrosos: Mg e Ba Calcogênio: O e S Halogênio: F e Br Gás nobre: He e Ar Atividades extras 23. e F – Mg2+ 9 12 9 prótons 12 prótons 10 elétrons 10 elétrons Para espécies isoeletrônicas: maior número de prótons, menor raio. 24. d a) (F) I e II são gases a temperatura ambiente. b) (F) III é halogênio. c) (F) VII é gás nobre. d) (V) e) (F) VI apresenta 4 camadas e X, 6 camadas. III. (V) IV. (F) Os gases nobres têm energia de ionização maior que a dos metais de transição. QG.07 1. e As propriedades periódicas citadas no exercício aumentam da seguinte forma: Energia de ionização: 10. d I. (V) II. (F) EICl > EINa III. (V) 7. a O flúor é o elemento mais eletronegativo. 8. e Pela posição da região, esta terá grande raio e baixa eletronegatividade. 11. F – V – V – F I. Incorreto. Metais alcalinos têm grande tendência para perder elétrons, ou seja, apresentam baixos potenciais de ionização. II. Correto. III. Correto. Como no ânion o número de elétrons é maior que no átomo que o originou, e o número de prótons é o mesmo, os elétrons estão atraídos menos intensamente; portanto, o ânion é maior. IV. Incorreto. O halogênio e o metal alcalino possuem a mesma quantidade de camadas eletrônicas, porém o halogênio possui mais protóns, o que aumenta a atração do núcleo sobre a eletrosfera. portanto é o elemento X. Densidade: 12. b Os elementos sódio, cloro e argônio estão no 3º período da tabela periódica, e o hélio, no 1o. Dentro de um mesmo período, o aumento do número atômico (deslocamento para a direita na tabela) acarreta diminuição no raio e aumento da energia de ionização. O mesmo raciocínio é utilizado quando se desloca de baixo para cima na tabela. portanto é o elemento T. 2. d I. (V) II. (F) O átomo B é um metal alcalino, portanto, possui baixa eletronegatividade. III. (V) IV. (F) Os elementos C e D apresentam 3 camadas ∴ 3º período. S2– Ar Ca2+ Cl – 18 20 17 p = 16 p = 18 p = 20 p = 17 e– = 18 e– = 18 e– = 18 e– = 18 Espécies isoeletrônicas = número de elétrons ∴ S2– > Cl– > Ar > Ca2+ Dos elementos apresentados: ↑ p s↑ atração núcleo-elétron s ↓ raio ∴ ↑ energia de ionização ∴ a menor energia de ionização será do S2–. 16 13. a Localização desses elementos na tabela periódica: Os elementos A e B apresentam 4 camadas ∴ 4º período. B C Al Si Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. 9. a) b) 3. a O cálcio é um metal, portanto possui baixa energia de ionização e tem facilidade para formar cátions. Como o cálcio está no 4o período da tabela periódica e o oxigênio no 2o, apresenta maior raio atômico. a) V 4. c I. (V) II. (F) Raio atômico é propriedade periódica. III. (V) IV. (F) Quanto menor o raio, maior a eletronegatividade. 5. e Quanto menor o raio, maior a energia de ionização por causa da maior atração núcleo-elétron. Portanto, na tabela periódica, os elementos que possuem os maiores valores de energia de ionização e menores raios são os localizados à direita, ou seja, os gases nobres. b) F, raio atômico maior: Al 6.c I. (V) II. (F) O He é gás nobre, portanto, sua energia de ionização é maior que a do H. 8 OPV11TP1Q.indd 8 10/14/10 5:34:40 AM c) F, eletronegatividade menor: Al V. (F) Os átomos de elementos de um mesmo grupo (família) têm configuração semelhante para os elétrons de valência. Atividades extras 23. a) 1 e– 6 ⋅ 1023 e– 2 54 ⋅ 10−8 ⋅ (1⋅ 10−6 )2 Como Ecin. = m · v ∴ Ecin. = 2 2 Ecin. = 27 ⋅ 104 J ou 270 kJ Como: Etotal = Ecin.+ Eionização ∴ 1.070,9 = 270 + Eionização Eionização = 800,9 kJ, que no gráfico pode ser B ou Si. Como o elemento está no 3º período da tabela, temos então w Si. b) Para mudança de camadas temos que adicionar ao número atômico mais 18 unidades (número de grupos na tabela periódica), assim: 14 + 18 = 32 d) F, energia de ionização maior: C 14. c X – 2o período, grupo 18, gás nobre. Y – 3o período, grupo 2, metal. Z – 3o período, grupo 15, ametal. I – Falsa. Y é um metal alcalinoterroso. II – Falsa. Z é um ametal. III – Verdadeira: maior número atômico, maior potencial de ionização, por estarem em um mesmo período. 24. c O átomo com maior afinidade eletrônica é o IV porque possui 7 e– na CV. QG.08 1. e Como teremos interação entre: Lítio Família dos Sódio s 1 e− na CV ∴ doam 1 e− metais alcalinos Césio 15. c I. Falsa. Os metais possuem baixa afinidade eletrônica. II. Falsa. O sódio se transforma facilmente em cátions, ou seja, necessita de pouca energia para perder 1 elétron. III. Verdadeira. O Hg é mais denso que o Na, pois se localiza no centro da tabela periódica. Cloro s halogênio s 7 e– na CV ∴ recebe 1 e– A ligação será iônica e serão formados: LiCl, NaCl, CsCl. 2. d X s 1s2 2s2 2p6 3s2 ∴ 2 e– na CV Z s 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 ∴ 7 e– na CV 16.V – F – F – V I. (V) II. (F) Todas requerem energia. III. (F) Ocorre absorção de energia. IV. (V) X 2+ X 2+ Z1– XZ2 Z 1– 3. d I. (V) II. (F) O sódio perde 1 e– e o cloro recebe 1 e–, formando um composto iônico. III. (V) 17. Raio atômico: 1H > 2He Energia de ionização: He > H Afinidade eletrônica: H > He (gás nobre) 18. b Os elementos A e C apresentam baixa energia de ionização, portanto são metais alcalinos ou alcalinoterrosos. O elemento B apresenta alta energia de ionização, portanto é um gás nobre ou halogênio. Pela distribuição eletrônica, descobre-se o grupo a que pertence o elemento. CADERNO 1 Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. 9 ⋅ 10–31 kg x ∴ x = 54 ⋅ 10–8 kg 4. Soma = 14 (02 + 04 + 08) (01) Incorreta. A é ânion do grupo 17 (seu átomo possui 17 elétrons) e Z pertence ao grupo 2 (seu átomo possui 20 elétrons). (02) Correta. (04) Correta. (08) Correta, pois é um ametal (pertence ao grupo 17). (16) Incorreta. O número de massa de A é 35 (17 prótons + 18 nêutrons). 19. d Os metais mais reativos são aqueles que perdem com facilidade os elétrons da camada de valência, ou seja, são os que apresentam raios grandes e energias de ionização baixas. 5. a) b) 20. e Os elementos químicos com maior energia de ionização são os gases nobres. Consultando a tabela periódica: X = oxigênio (ametal) Y = carbono (ametal) Z = potássio (metal) Os não metais formam ligações covalentes CO2 (ou CO). 6. e 21. F – V – V – V I. Falsa. Eletronegatividade é a medida da capacidade de um átomo de atrair elétrons de outros átomos ou íons para perto dele. Ba s 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3p10 4s2 4p6 4d10 5s2 5p6 6s2 K L M N O P f f f f f f 2 8 18 18 8 2 Portanto, doa 2 e–. Xe s 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 4d10 5s2 5p6 54 S s 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 16 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 K L M f f f 2 8 6 ∴ recebe 2 e– 2 2 6 2 Ar s 1s 2s 2p 3s 3p6 18 56 22. b I. (F) Alto Z s mais prótons s maior atração elétron-núcleo s s menor raio. II. (F) A 2ª energia de ionização é sempre maior que a 1ª energia de ionização pois a retirada do 1º e– aumenta a atração elétron-núcleo e diminui raio ∴ alta energia de ionização III. (V) IV. (V) 9 OPV11TP1Q.indd 9 10/14/10 5:34:44 AM 7. Halogênio mais eletronegativo s F s 7 e– na CV ∴ recebe 1 e– ∴ F– Metal alcalinoterroso citado s Ra s 2 e– na CV ∴ doa 2 e– ∴ Ra2+ As distribuições eletrônicas são: 7 Ra2+F1Ra F2 8. c Pelas distribuições eletrônicas: 2 2 6 2 6 A (Z = 20): 1s 2s 2p 3s 3p 4s 20 2 2 6 2 Fs 6 10 2 5 B (Z = 35): 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p 35 grupo 17 (ou VII A) ametal A e B estão no mesmo período, porém, como B está mais à direita que A, é mais eletronegativo e apresenta menor raio. O composto AB2 é iônico e apresenta alto ponto de fusão. Como B é um halogênio, nas condições ambientes é encontrado na forma B2. Al s Ps 15 1– Al 3+ F 1– AlF 3 18. c Os metais apresentam menos que 4 elétrons na camada de valência, e os elementos não metálicos, 4 ou mais. I está representando o elemento flúor (Z = 9), o mais eletronegativo da série. w BD2 (04) Falsa. É ametal e, portanto, apresenta alta afinidade eletrônica. (08) Verdadeira. Os elementos localizados nos grupos de 3 a 12 são denominados metais de transição. 19. d Ozônio = O3 O ozônio é uma substância simples formada pelo elemento químico oxigênio. 12. e A interação interatômica entre cátions e ânions caracteriza uma ligação iônica. 20. Soma = 6 (02 + 04) A: camada de valência 4s2 w é metal w forma cátion A2+ (possui menor energia de ionização). B: camada de valência 3s2 3p5 w é halogênio w forma ânion B1– (tem maior afinidade por elétrons). (01) Incorreta. (02) Correta. (04) Correta, pois apresenta maior número de camadas eletrônicas. (08) Incorreta. A, por ser metal, participa de ligação iônica. (16) Incorreta. A fórmula do composto pode ser estabelecida pela seguinte regra: 13. d I. (V) II. (F) Quando o carbono faz 4 ligações simples, as valências dirigem-se para os vértices de um tetraedro. III. (V) IV. (V) 14. Distribuições eletrônicas: Ca = 1 s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4 s2 portanto doa 2 e– s metal K N L 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 ∴ recebe 3 e– K L M 2 8 3 17. Soma = 14 (02 + 04 + 08) (01) Incorreto. Como todas as espécies têm 10 elétrons, conclui-se que X tem 8 e, portanto, seu número atômico é 8 e que Z tem 13, sendo seu número atômico. Portanto, não são isótopos. (02) Correto. (04) Correto. Camada de valência (2s2 2p6) com 8 elétrons. (08) Correto. Z3+ X 2– s Z2X3 (16) Incorreto. 13Z (1s2 2s2 2p6 3s2 3p1) pertence ao 3o período. 11. Soma = 8 (08) (01) Falsa. Pertencem a grupos diferentes. (02) Falsa. Como B, que pertence ao grupo 2, forma cátions B2+ e D, que pertence ao 17, forma ânion D–, a fórmula do composto formado por eles é: D 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 ∴ perde 3 e– K L M 2 8 3 ∴ + eletronegativo s F + eletropositivo s Al A fórmula entre F e Al será: 10. a) O elemento é o sódio. b) (18Ar) Como o número atômico do argônio é 18 e o elemento citado tem 8 elétrons a mais que o argônio, seu número atômico é 26. c) O elemento é o flúor e seu símbolo é F. d) Alcalinoterroso: Ca2+ Halogênio: Br– Composto formado: CaBr2 2+ 1s2 2s2 2p5 ∴ recebe 1 e– K L 2 7 13 9. b O oxigênio recebe um elétron do sódio (ligação iônica) e compartilha um par de elétrons com o cloro (ligação covalente), ficando com o octeto completo. B 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 ; K L M 2 5 3 camadas 3º período grupo 2 (ou II A) metal 4º período 2 P: 16.b Distribuição eletrônica: 9 80 15 I. (V) II. (F) III. (V) A ligação será iônica com fórmula: RaF2 40 1s2 2s2 2p3 K L 2 5 2 camadas 2º período Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. N: A 2+ B 1– M 21. e O = 1 s2 2s2 2p4 portanto recebe 2 e– s ametal K L A ligação será iônica e a fórmula do composto será CaO. O número total de elétrons será: 20 + 8 = 28 15. d AB 2 I. Correta. Apresenta menor raio atômico. II. Correta. III. Incorreta. O Al possui maior atração núcleo-elétrons. IV. Incorreta. Ambos são ametais e a ligação é covalente. V. Correta. 10 OPV11TP1Q.indd 10 10/14/10 5:34:49 AM 22. e N O N N O NO2 O O N O 6. c 1 molécula de NH4C7H5O2 1 mol de NH4C7H5O2 6 · 1023 moléculas de NH4C7H5O2 O N O O O N2O NO N O O O N2O4 N O 7. c C2H2 e H2O2 w 4 átomos no total da molécula, sendo a metade átomos de H. N2O5 Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. Atividades extras 23. CsI Segundo o diagrama I, o sal de menor ponto de fusão é o de PF 621 ºC. Comparando-se os valores dos outros sais apresentados na tabela, percebemos que o primeiro sal (PF = 988 ºC) é o de raio iônico 2,35 angstrons, que corresponde ao cátion do 3º período ligado ao ânion do 2º período. Fazendo uma analogia, o sal procurado será o formado pelo cátion do 6º período com o ânion do 5º período, portanto, CsI (1,70 + 2,20 = = 3,90 angstrons). 24. e O elemento F é o oxigênio; K é o hidrogênio; como F é do grupo 16 e forma composto iônico de fórmula GF, G é do grupo 2; se o número atômico de H é 34, logo ele se encontra no 4º período, grupo 16; J tem um próton a mais e é do mesmo período, pertence, portanto, ao grupo 17; G é do mesmo período. QF.01 1.b De acordo com a tabela fornecida, para um indivíduo de 70 kg, temos: massa de oxigênio (mO) = 43.500 g massa de carbono (mC) = 12.600 g massa de hidrogênio (mH) = 7.000 g massa de nitrogênio (mN) = 2.100 g massa de cálcio (mCa) = 1.050 g Sabendo que a quantidade de átomos é diretamente proporcional à quantidade, em mol, de átomos para cada elemento, teremos: nO = nC = nH = nN = nCa = mO MO mC MC 43.500 g = mH mN MN mCa MCa 16 g ⋅ mol 12.600 g = MH −1 12 g ⋅ mol−1 = = 7.000 g 1g ⋅ mol−1 2.100 g = = 1.050 mol = 150 mol 1.050 g 40 g ⋅ mol−1 = 26, 25 mol Então, o H é o elemento que contribui com a maior quantidade de átomos. 2. d 1 mol 6 · 1023 átomos x 8 átomos x = 1,3 · 10–23 mol 3. a Sabendo que: 1 mol CO2 6 · 1023 moléculas de CO2 n n = 7,9 · 1013 mol 4. a 1 mol de substância 350 g m 8. V – V – F Somente a última afirmativa está incorreta, pois o mol é uma grandeza que indica quantidade de partículas, independentemente de sua massa. 9. a) Massa de sódio ingerida (30 mg + 50 mg + 750 mg + 157 mg) = = 990 mg Cálculo da porcentagem de sódio ingerido: 1.100 mg 100% 990 mg x x = 90% (do mínimo aconselhado) b) Para satisfazer a necessidade máxima (3.300 mg – 990 mg) = = 2.310 mg de Na Massa molar de NaCl = (22,990 + 35,453) = 58,443 g/mol 22,990 g de Na 58,443 g de NaCl 2,310 g x x = 5,872 g de NaCl 10. e 1 mol Fe 56 g 6 ⋅ 1023 átomos (1.674 mg) 1.674 ⋅ 10–3 g x ∴ x = 1,79 ⋅ 1022 átomos H H 1,8 ⋅ 1022 átomos 11. e De acordo com o princípio de Avogadro: C2H4 s 10 L ∴ n moléculas ∴ 6 n átomos O2 s 10 L ∴ n moléculas ∴ 2 n átomos CO2 s 20 L ∴2 n moléculas ∴ 6 n átomos CO s 10 L ∴2 n moléculas ∴ 4 n átomos 12. e Como o isótopo de maior abundância é o de massa 26 (80%), a massa atômica estará mais próxima da massa deste isótopo. Observação: Professor, apesar de ser possível calcular a massa atômica, não se faz necessário. = 2.718, 75 mol = 7.000 mol 14 g ⋅ mol−1 9 átomos de H 9 mol de átomos de H 9 · 6 · 1023 átomos de H CADERNO 1 N 5. c M = 1 · 14 + 3 · 1 = 17 g/mol NH3 1 mol de NH3 17 g 6 · 1023 moléculas de NH3 8,5 · 10–3 g x x = 3 · 1020 moléculas de NH3 44 g 3,5 · 1015 g 6 ⋅ 1023 moléculas 1 molécula ∴ m = 5,8 ⋅ 10– 22 g 13. a Pela fórmula apresentada, temos a fórmula molecular: C10H14N2 A massa molar será: C = 12 · 10 = 120 H = 1 · 14 = 14 N = 14 · 2 = 28 Total = 162 g/mol Então: 1 mol de nicotina 162 g n 0,65 · 10–3 g (mnicotina = 0,65 mg) n = 4,01 · 10–6 14. a) b) c) MC H Cl = 2 · 12 + 3 · 1 + 1 · 35,5 = 62,5 g/mol 2 3 1 mol de C2H3Cl 62,5 g x 93,75 g x = 1,5 mol 1 molécula de C2H3Cl 2 átomos de C 1 mol de C2H3Cl 2 mol de C 1,5 mol de C2H3Cl y y = 3 mol de C 1 mol de C 6 · 1023 átomos de C 3 mol z z = 1,8 · 1024 átomos de C 15. d 11 OPV11TP1Q.indd 11 10/14/10 5:34:51 AM 16. Cálculo da massa molar do CH4: C = 12 · 1 = 12 H=1·4=4 Total = 16 g/mol Como:1 Gg 1 · 109 g 288 Gg mCH4 ∴ mCH4 = 288 · 109 g Sabendo que: 1 mol CH4 16 g 6 · 1023 moléculas 288 · 109 g x ∴ x = 1,08 · 1034 moléculas 17. a A massa molar da butadiona é: C = 12 ⋅ 4 = 48 H = 1 ⋅ 6 = 6 O = 16 ⋅ 2 = 32 g/mol Total = 86 g/mol 1 mol butadiona 86 g 4,3 g x = 1,2 ⋅ 1023 átomos 4 ⋅ 6 ⋅ 1023 átomos de C x Como d = m ∴ 11,35 = m ∴ m = 11,35 g V 1 Então: 1 mol Pb b) Como VT = 1 cm3, 60% será 0,6 cm3, então: 3,29 ⋅ 1022 átomos 0,6 cm3 1 átomo V ∴ Vátomo = 1,82 ⋅ 10–23 cm3 Admitindo: V = 4 πr3 ∴ 1,82 ⋅ 10–23 = 4 ⋅ 3 ⋅ r3 3 3 ∴ r = 1,65 ⋅ 10–8 cm c) Cálculo do diâmetro do átomo: d = 2 ⋅ r ∴ d = 3,31 ⋅ 10–8 cm Então: 3,31 ⋅ 10–8 cm 1 átomo 1 cm n ∴ n = 3 ⋅ 107 átomos n= 63,5 g 6 ⋅ 1023 átomos 10 g x ∴ x = 60·10 63,5 Como: 1 átomo 60·1023 átomos 63,5 23 O: 27,6% n= 27,6 16 n= 1,725 mol 1,30 O = 16 ⋅ 2 = 32 64 u átomos Para o enxofre: 64 u 100% 32 u %S ∴ %S = 50% Para o oxigênio: 64 u 100% 32 u %O ∴ %O = 50% 3. a 180 g de Fe3C 12 g de C 100% %C ∴ %C = 6,66% 4. Cálculo da quantidade total de MgCl2 que é extraída de 10 m3 de água do mar. 1 m3 de água do mar 6,75 kg de MgCl2 10 m³ de água do mar mMgCl2 mMgCl2 = 67,5 kg A partir das massas molares do MgCl2 = 95,3 g/mol e Mg = 24,3 g/mol, teremos: 1 mol de MgCl2 1 mol Mg 95,3 g 24,3 g 67.500 g mMg ∴ mMg = 17.211 g 28 g y y = 14 g Massa total dos gases emitidos: 12,8 + 14 = 26,8 g 22. e 1 mol de C 6,02 · 1023 átomos x x = 2,0 · 1021 átomos 1,30 mol 1,30 6 ⋅ 1023 átomos x ∴ x = 3,29 ⋅ 1022 átomos 2. e Cálculo da massa molecular: S = 32 ⋅ 1 = 32 23 g 69 · 10–3 g 21. c SO2 (1 · 32 + 2 · 16 = 64 g/mol) 1 mol 64 g 0,2 mol x x = 12,8 g CO (1 · 12 + 1 · 16 = 28 g/mol) 1 mol 6 · 1023 moléculas 3 · 1023 moléculas 207 g 11,35 Fe1O1,33 (· 3): Fe3O4 2 ⋅ 1,17 ⋅ 10–10 m (diâmetro) y ∴ y = 2 ⋅ 1013 m 20. c 1 mol 6 · 1023 átomos x x = 1,8 · 1021 átomos D2O Cálculo do volume do cubo s V = a3 ∴ V = (1)3 cm3 QF.02 1. b Fe: 72,4% 72,4 n= 56 18. e A água pesada pode ser representada por D2O, em que D é o símbolo do isótopo de hidrogênio de massa 2, o deutério. M = 2 · 2 + 1 · 16 = 20 u 19. b 1 mol Cu 24. a) Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. Pelo enunciado, a tiragem máxima de moedas de prata é de 20.000, então: 1 moeda 27 g de Ag 20.000 moedas mAg ∴ mAg = 5,4 ⋅ 105 g Sabendo que: 1 mol Ag 108 g 6 ⋅ 1023 átomos x 5,4 ⋅ 105 g y x = nAg = 5 ⋅ 103 mol e y = número de átomos = 3 ⋅ 1027 átomos 12 g 0,04 g 5. b Cálculo da massa de cobalto: 6 · 10–6 g 100% x 4% x = 2,4 · 10–7 g de Co Cálculo do número de átomos de cobalto: 1 mol de Co 60 g 6 · 1023 átomos 2,4 · 10–7 g y y = 2,4 · 1015 átomos Atividades extras 23. Cálculo da quantidade de átomos de Ca em 1,6 kg: 1 mol Ca 40 g 6 ⋅ 1023 átomos 1,6 kg w 1.600 g x ∴ x = 2,4 ⋅ 1025 átomos Substituindo essa quantidade de átomos de Ca por Ba, teríamos: 1 mol Ba 137 g 6 ⋅ 1023 átomos m 2,4 ⋅ 1025 átomos ∴ m = 5.480 g ou 5,48 kg Portanto: 70 kg – 1,6 kg + 5,48 kg = 73,88 kg 6. d Na amônia: 9,33 g de N mN ∴ mN = 29,29 g 2,00 g de H 6,28 g de H 12 OPV11TP1Q.indd 12 10/14/10 5:34:56 AM • Para o H: 116 g 100% 1⋅y 10,3% ∴ y = 12 • Para o O: 116 g 100% 16 ⋅ z 27,6% ∴ z = 2 ∴ a fórmula molecular é C6H12O2 12. CH3 H H—C H—C H H—C mZn = 65,4 ⋅ m \ mZnForzin = 0,405 m 161,4 (Zinplus®) 1 mol 536,2 g 196,2 g de Zn m mZnZinplus mZn = 196,2 ⋅ m \ mZnZinplus = 0,365 m 536,2 Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. Cálculo da quantidade, em mol, de átomos de Zn: (Forzin®) 161,4 g 1 mol de átomos de Zn m nZnForzin \ nZnForzin = (Zinplus®) 536,2 g nZnZinplus \ nZnZinplus = 3m m mol = 536,2 178,7 8. c SixHy s mH = 3 g e mSi = 28 g Cálculo da quantidade, em mol, formada: nH = nSi = SiH3 3 = 3 mol 1 nO = H3C mN 8,4 0,6 mol ∴ nN = ∴ nN = s2 MN 14 0,3 mO ∴ nO = OH C C O H C C C C C5H11 H C21H30O2 s Fórmula molecular: C = 12 · 21 = 252 H = 1 · 30 = 30 O = 16 · 2 = 32 Total = 314 g/mol 314 g de THC 100% 252 g de C %C %C = 80,25 13. a) , • N s n = 25,9 = 185 =1 14 185 , • O s n = 74,1 = 4,63 = 2,5 16 185 , N1O2,5 ⋅ 2 = N2O5 b) c) Óxido molecular, pois nitrogênio é ametal. N2O5 + H2O w 2HNO3 n = C 10. d 1 mol de átomos de O 16 g 6 ⋅ 1023 átomos mO 1,8 ⋅ 1023 ∴ mO = 4,8 g Então: móxido = mN + mO ∴ 13,2 = mN + 4,8 ∴ mN = 8,4 g Portanto: • para o N ∴ nN = C H 14. Em 100 g : mC = 74,1 g ; mH = 8,6 g ; mH = 17,3 g • Para o C: 28 = 1 mol 28 9. b MC6H12O6 = 6 · 12 + 8 · 1 + 6 · 16 = 176 g/mol 1 mol 176 g x 62 · 10–3 g x = 3,52 · 10–4 mol 1 dose 3,52 · 10–4 mol y 2,1 · 10–2 mol y = 60 doses H C H3C — C 3 mol de átomos de Zn m m mol 161,4 C CADERNO 1 7. a Cálculo das massas molares: ZnSO4 (Forzin®) Na2Zn3(CO3)4 · 3H2O (Zinplus®) Zn = 65,4 · 4 · 1 = 65,4 g Na = 23 · 2 = 46 g S = 32 · 1 = 32 g Zn = 65,4 · 4 · 3 = 196,2 g O = 16 · 4 = 64 g C = 12 · 4 = 48 g Total = 161,4 g O = 16 · 15 = 240 g H=1·6=6g Total = 536,2 g Cálculo da massa de Zn: (Forzin®) 1 mol 161,4 65,4 g de Zn m mZnForzin 4,8 0,3 mol ∴ nO = s1 16 0,3 MO ∴ fórmula mínima é: N2O 11. d • Para o C: 116 g 100% 12 ⋅ x 62,1% ∴ x = 6 nH = mC MC ∴ nC = 74,1 6,175 mol ∴ nC = =5 12 1,235 mH 8,6 8,6 mol ∴ nH = ∴ nH = =7 MH 1 1,235 , mol n = mN ∴ n = 12,3 ∴ n = 1235 =1 N N N MN 14 1,235 Como 1 molécula tem 2 nitrogênios: fórmula mínima = C5H7N1 ⋅ 2 e fórmula molecular = C10H14N2 n 15. a) Fórmula mínima · → Fórmula molecular C3H8 O3 C3H8 O3 ·1 C = 12 · 3 · n = 36n H = 1 · 8 · n = 8n + O = 16 · 3 · n = 48n Total = 92n ∴ n = 1 b) Em: 92 g 100% 36 g %C ∴ %C = 39,13% 16. b A soma das porcentagens é 100%: 100% = 78,77% de C + 11,76% de H + x% de O ∴ O% = 10,37% Pelo esquema: C = 12 ⋅ x s 12 x g 77,87% H = 1 ⋅ y s y g 11,76% O = 16 ⋅ z s 16 z g 10,37% 154 g 100% x = 10; y = 18; z = 1 13 OPV11TP1Q.indd 13 10/14/10 5:35:02 AM 17. d Fórmula molecular: C18H26O3N Se 305 g 100% 18 ⋅ 12 x x = 70,81% C 13,25 g 100% 5,75 g x x = 43,40% de X, assim, CO32– representa 56,6% Se 56,6% 60 g CO32– 43,4% m m = 46 g de 2X – 18. a) 2NO + O2w 2NO2 2NO2 + H2O w HNO3 + HNO2 b) MM = 476 g/mol 476 g sildenafil 6 ⋅14 g N 238 ⋅10–3 g m m = 0,042 g = 42 mg, portanto o lote estava adulterado, pois deveria haver 42 mg de nitrogênio. Assim, a massa atômica de X é: 46 = 23 g 2 19. e A fórmula centesimal da magnetita é: 232 g/mol 100% 3 ⋅ 56 g/mol %Fe ∴ %Fe = 72,4% ∴ 100 = %Fe + %O ∴ 100 = 72,4 + %O %O = 27,6% 20. b MM FeCl3 ⋅ H2O = 162,5 + x ⋅ 18 FeCl3 ⋅ xH2O w FeCl3 + xH2O 162,5 + x ⋅ 18 g 162,5 g 2,7 g 1,62 g 29,16x + 263,25 = 438,75 x = 6 Há na molécula 6 águas de hidratação. QF.03 1. a Solubilidade a 30 °C s 220 g de sacarose/100 g H2O 320 g de solução 100 g H2O 160 g de solução x x = 50 g de H2O 160 g de solução 21. a Fórmula molecular: C6H8O2N2S MM = 172 g/mol Para C: 172 g 100% g 72 g x x = 41,86% Para N: 172 g 100% g 8 g y y = 4,65% Para O: 172 g 100% g 32 g z z = 18,60% 50 g H2O 110 g de sacarose Solubilidade a 0 °C: 180 g de sacarose / 100 g de H2O 180 g de sacarose 100 g de H2O y 50 g de H2O y = 90 g de sacarose Precipitarão: 110 – 90 = 20 g 2. a À temperatura inferior a 40 °C, o Pb(NO3)2 é mais solúvel. 3. d a) (F) A 25 °C, o NaCl é mais solúvel. b) (F) A 10 °C, o NaNO2 é o mais solúvel. c) (F) Apresenta a mesma solubilidade somente próximo aos 25 °C. d) (V) 22. a) No gráfico 1, aos 60 minutos: % carboidratos H 63%. Logo, % gordura H 37% da massa total. Então, para os carboidratos: 2,2 g 100% x 63% x = 1,386 g de CH2O CH2O + O2 CO2 + H2O 1 mol 1 mol 30 g 1 mol 1,386 g x x = 0,046 mol de O2 Para as gorduras: 2,2 g 100% x 37% x = 0,814 g de CH2 CH2 + 1,5O2 CO2 + H2O 1 mol 1,5 mol 14 g 1,5 mol 0,814 g x x = 0,087 mol de O2 A quantidade, em mol, de O 2 total é: 0,046 + 0,087 = = 0,133 mol de O2 b) No gráfico 2, temos 85% de VO2 máx. e o metabolismo de carboidrato é maior que o de gordura, então a %, em massa, de carboidrato aumenta (curva 1) e a %, em massa, de gordura diminui (curva 6). Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. 24. b Cálculo da massa molar de dioxina: 4 mol de Cl ⋅ 35,5 g 44% MM dioxina 100% ∴ MM dioxina = 322,73 g No frango, há 2,0 ⋅ 10–13 mol de dioxina/kg. 1 mol dioxina 322,73 g 2 ⋅ 10–13 mol/kg dioxina m ∴ m = 6,45 ⋅ 10–11 g/kg Como: 1 kg frango 6,45 ⋅ 10–11 g x 3,23 ⋅ 10–11 g x = 0,5 kg 4. a) Solubilidade de B a 60 °C w 40 g / 100 g de H2O 40 g 100 g de H2O 120 g de B x x = 300 g de H2O b) A solubilidade de A a 0 °C é de 10 g / 100 g de H2O, portanto, com uma massa de A de 10 g, a solução será saturada e, com uma massa inferior a 10 g, será insaturada. 5. a) 400 mL 200 g 100 mL x x = 50 g Observando a curva: T = 80 ºC b) Solubilidade a 20 ºC s 30 g de soluto / 100 mL H2O 400 mL y 100 mL 30 g y = 120 g Precipitam: 200 – 120 = 80 g 6. a Pelo gráfico a 55 °C: 50 g de NH4Cl 100 g H2O mNH4Cl 400 g H2O s 400 mL H2O (d = 1 g/cm³) mNH4Cl = 200 g Como a curva é ascendente, o aumento da temperatura facilita a dissolução, portanto, é endotérmica. Atividades extras 23.a 14 OPV11TP1Q.indd 14 10/14/10 5:35:04 AM 8. b A dissolução de um gás em líquido é favorecida a baixa temperatura e alta pressão. 9. d Na etapa 1, temos solução saturada em NaCl com corpo de fundo. Na etapa 2, temos a dissolução de KMnO4 na solução saturada de NaCl. Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. 10. e Se em 25,20 g de solução havia 10,20 g de sal, 15 g é de solvente. Assim: 15 g solvente 10,20 g sal 100 g solvente m m = 68 g de sal 11. b Ponto A: solução insaturada Ponto B: solução saturada Ponto C: solução supersaturada 12. e Com a abertura da garrafa ocorre diminuição da pressão que atua sobre o líquido, facilitando o escape de CO2 e diminuindo a quantidade de H2CO3. 13. d Quanto maior a temperatura da água, menos oxigênio dissolvido. 14. c Como a quantidade de sal adicionado à solução é menor que a quantidade máxima possível de ser dissolvida nessa temperatura, temos uma solução diluída. 15. b O aumento da temperatura facilita o escape de gases dissolvidos em água, nesse caso, o oxigênio. 16. a Solubilidade do KNO3 a 40 ºC w 60 g de KNO3/100 g de H2O 60 g de KNO3 100 g de H2O x 50 g de H2O x = 30 g de sal 30 g dissolvem 40 g de KNO3 10 g precipitam 17. e Solubilidade do sal a 20 ºC s 15 g sal/100 g de H2O 15 g sal dissolvem 20 g de sal 5 g precipitam 18. A 45 °C, temos: 40 g KCl 100 g de H2O mKCl 20.000 g de H2O s 20 kg ou 20 L mKCl = 8.000 g 2O Então: KCl H → K+ + Cl – 1 mol 1 mol 74,5 g 39 g 8.000 g mK+ \ mK+ = 4.187,9 g ou 4,187 kg de K+ Toda curva de solubilidade ascendente corresponde à dissolução endotérmica, ou seja, o aumento da temperatura aumenta o coeficiente de solubilidade. 19. b IV. (F) Os microrganismos aeróbios consomem oxigênio, diminuindo a concentração de O2. 20. a) b) Endotérmica, pois a solubilidade aumenta com a temperatura. A 50 ºC: 100 g H2O 60 g sal 500 g H2O m1 m1 = 300 g A 10 ºC: 100 g H2O 20 g sal 500 g H2O m2 m2 = 100 g Precipitados: m1 – m2 = 200 g de sal 21. c Cálculo da porcentagem do sal: 17,5 + 32,5 100% 17,5 x x = 35% De acordo com o gráfico, a 40 ºC, o sal que apresenta 35% em massa é o Na2SO4. 22. Soma = 9 (01 + 08) (01) (V) (02) (F) Para as substâncias apresentadas, a de maior eficiência para o procedimento descrito tem que possuir baixa solubilidade em baixa temperatura, portanto será a substância Y. (04) (F) Pelo gráfico a 80 °C: 40 g de Y 100 g H2O 140 g de Y mH2O s mH2O = 350 g Então a massa de água necessária será de 350 g para dissolver 140 g de Y. (08) (V) (16) (F) Curva ascendente, dissolução endotérmica (32) (F) Em temperaturas menores que 50 °C, a solubilidade do Pb(NO3)2 é maior do que a do KNO3, e em temperaturas maiores que 50 °C a solubilidade do KNO3 é maior do que a do Pb(NO3)2. Atividades extras 23. e I. Errada. Se a ordenada representasse a constante de equilíbrio de uma reação química exotérmica, e a abscissa, a temperatura, a curva seria descendente. II. Errada. Se a ordenada representasse a massa de um catalisador existente em um sistema reagente, e a abscissa, o tempo relativo à variação da massa do catalisador, a curva seria uma reta paralela ao eixo das abscissas. III. Correta. IV. Correta. V. Errada. Se a ordenada representasse a concentração de NO2(g) existente dentro de um cilindro provido de um pistão móvel, sem atrito, onde se estabeleceu o equilíbrio N2O4(g) x 2NO2(g), e a abscissa representasse a pressão externa exercida sobre o pistão, a curva seria descendente, pois o aumento de pressão desloca o equilíbrio para a esquerda, diminuindo a concentração de NO2(g). CADERNO 1 7. c a 20 °C 21g de CuSO4 100 g de H2O m 10 g de H2O ∴ mCuSO4 = 2,1 g dissolvido 0,4 g não dissolvido solução saturada com corpo de fundo. 24. a) No experimento I, a solução inicial (NaCl (aq.)) apresenta condutibilida+ − de elétrica por causa da presença dos íons Na (aq.) e Cl (aq.) . Ao se adicionar AgNO3, ocorre a reação: + − + − + − Na(aq.) + Cl (aq.) + Ag(aq.) + NO 3(aq.) w Na(aq.) + NO3(aq.) + AgCl(s) − Na solução resultante, os íons NO 3 tomarão o lugar dos íons Cl– e, como a contribuição desses dois íons para a condutibilidade é quase a mesma, podemos considerar que a condutibilidade da solução durante a reação é praticamente constante. Após o término da reação, o AgNO3 adicionado em excesso aumentará a condutibilidade da solução. Assim, a curva que relaciona esse comportamento é a X. No experimento II, o composto iônico LiF, quando adicionado à água, sofrerá dissociação, aumentando a condutibilidade elétrica até o limite da sua solubilidade. 15 OPV11TP1Q.indd 15 10/14/10 5:35:09 AM Esse comportamento associa-se à curva Y. b) A partir do gráfico X, a precipitação termina ao acrescentarmos 0,02 mol de AgNO3. Como NaCl(aq.) + AgNO3(aq.) w NaNO3(aq.) + AgCl(s) 0,02 mol 0,02 mol Assim: 100 mL 0,02 mol NaCl 1.000 mL x ∴ x = 0,2 mol NaCl A concentração da solução de NaCl é 0,2 mol/L. c) A partir da curva Y, verifica-se que a solução de LiF estará saturada com 0,004 mol. Assim, a solubilidade do LiF será 0,004 mol em 100 mL de água. M H 3CCOOH C = M1 · µ 60 = 60 · µ s µ = 1 mol/L 8.b Pela densidade do álcool, teremos: 1 mL 0,8 g (5 L) 5 ⋅ 103 mL málcool málcool = 4.000 g ou 4 kg Como a solução terá: 0,5 mol de I2 1 kg etanol nI 4 kg etanol 2 QF.04 1. d Consultando o gráfico, temos: 2 latas de cerveja H 120 min ou 2 h. 3 latas de cerveja H 240 min ou 4 h. 4 latas de cerveja H 330 min ou 5 h e 30 min. nI = 2 mol 2 Logo: 1 mol I2 254 g mI = 508 g 2 mol I2 2 9. c A expressão da concentração em quantidade de matéria é: µ = 28 g 46 · 10–3 g mNaF m1 ∴ 2 ⋅ 10−5 = ∴ mNaF = 4,2 ⋅ 10−4 g MM1 ⋅ V (L ) 42 ⋅ 0,5 10.d Como 6 mg/L = 6 ⋅ 10–3 g/L e sabendo que: C = µ ⋅ MM1 6 ⋅ 10–3 = µ ⋅ 200 ∴ µ = 3 ⋅ 10–5 mol/L x = 1,64 · 10–3 mol 1 m3 = 1.000 L 1,64 · 10–3 mol 1.000 L y 1L y = 1,64 · 10–6 mol/L 11.d Em 20 ppm, temos: 20 g de Ca(HCO3)2 106 g H2O m m = 4 ⋅ 10–2 g 3. IDA = 5 mg/kg 5 mg 1 kg x 60 kg x 300 mg ou 0,3 g de ácido fosfórico/dia Concentração no refrigerante = 0,6 g/L 103 L H2O 2 L H2O 12. c 1 mol 250 g x 10 g x = 0,04 mol em 1 L ou C = m V 0,6 = 0,3 s V = 0,5 L ou 500 mL de refrigerante V µ = C = 10 M 250 Uma pessoa de 60 kg pode ingerir, no máximo, 500 mL de refrigerante por dia. µ = 0,04 mol/L 4. A massa molar do K2SO4 é: K = 39 ⋅ 2 = 78 S = 32 ⋅ 1 = 32 O = 16 ⋅ 4 = 64 Total w 174 g/mol A concentração, em quantidade de matéria, é dada por: 13.d A concentração independe do volume, em qualquer forma de expressão de concentração. A variação pode acontecer ao adicionar ou retirar soluto ou solvente da solução. m1 17, 5 ∴µ = ∴ µ = 0, 2 mol L µ = 174 ⋅ 0, 5 MM1 ⋅ V ( L ) Então: 2− K2SO4 w 2K+ + SO4 1 mol w 2 mol — 1 mol 0,2 mol/L — µK+ — µ 2– ∴ µK+ = 0,4 mol/L e µ 14. d Como a densidade da água é igual a 1 g/mL, o indivíduo que ingerir 2 L dessa água estará ingerindo 2 kg de água. 0,9 ppm = 0,9 mg/kg 0,9 mg de flúor 1 kg de água x 2 kg de água x = 1,8 mg de flúor SO2– 4 SO 4 = 0,2 mol/L 5. b Como a densidade é 1,15 g/mL: Temos 1,15 g solução 1 mL assim em 1 L: 1,15 g solução 1 mL x 1.000 mL x = 1.150 g ou 1,15 kg Sendo a concentração igual a 40 g/L, podemos escrever: C = d ⋅ † ⋅ 1.000 ∴ 40 = 1,15 ⋅ † ⋅ 1.000 † = 0,0347 ou % † = 3,47 msoluto (mg) msolução (kg) ∴ 20 = 7. a 6% p/V s 6 g x mchumbo 0,1 kg crosta Em 1 L de H2O2 a 20 V libera VO (a 0 °C e 1 atm) 2 2 16. V – F – V – F (F) O tablete contém o consumo máximo, enquanto o pacote de pipoca tem 60% a mais que o consumo máximo. (F) Cálculo de gordura trans: Pipoca s 2,2 g · 1,6 (60%) = 3,52 g Donut s 2,2 g · 2 (dobro) = 4,4 g Donut 4,4 \ há 25% a mais = = 125 , Pipoca 3,52 ∴ mchumbo = 2 mg 100 mL 1.000 mL 10 L de O2 (a 0 °C e 1 atm) VO ­= 20 L (a 0 °C e 1 atm) 2 Como p · V = n · R · T \ 1 · 20 = nO · 0,082 · 273 2 nO = 0,89 mol 6. d Concentração em ppm = = 15. c Em 1 L de H2O2 a 10 V libera Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. 2. a 1 mol x = 2 · 12 + 4 · 1 + 2 · 16 = 60 g/mol x = 60 g/L 16 OPV11TP1Q.indd 16 10/14/10 5:35:15 AM 1 t1 1.000 L 1 m3 8 m3 Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. 19. c No NaCl, µ Cl − = µNaCl = 0,1 mol/L No CaCl2, µ Cl − = 2µ CaCl = 0,2 mol/L 2 No AlCl3, µ Cl − = 3µAlCl = 0,6 mol/L 3 No MgCl2, µCl − = 2µ = 0,4 mol/L MgCl2 20.b 0,1% (m/V) = 1 g/L 1 mol de NaF 42 g x 1g x = 0,024 mol em 1 L ou 2 µ = 0,024 mol/L 21. e Cálculo da concentração do KH2PO4: 1 mol KH2PO4 136 g x 13,6 g x = 0,1 mol 0,1 mol 0,5 L y 1L y = 0,2 mol/L Cálculo da massa de KNO3: 0,2 mol 1.000 mL (1 L) z 200 mL z = 0,04 mol de KNO3 1 mol de KNO3 101 g 0,04 mol m m = 4,04 g de KNO3 passaram 3t 1 2 Após a ingestão → valor mínimo eficaz Como 1t 1 8h 2 3t 1 x 2 ∴ 24 h 24. a) Como: 50 L 100% Válcool 24% álcool Válcool = 12 L b) Cálculo do volume de gasolina colocado no tanque: VT = Válcool + Vgasolina ∴ 50 = 12 – Vgasolina ∴ Vgasolina = 38 L Esse volume corresponde a 80% da mistura gasolina + álcool vendida, então: 38 L 80% VT 100% ∴ VT = 47,5 L Vtanque = 50 L etanol anidro s 2,5 L QO.01 1.e A cadeia carbônica é: a C1 1a 3a 2a 4a 1a 2a 2a 1a 1a C 1a C 2.Soma = 7 (01 + 02 + 04) Dos itens apresentados, apenas os cacos de vidro não são matéria orgânica. 3.d Acíclico s não há ciclo s 1 e 2 Monocíclico s há 1 ciclo s 4 e 5 Bicíclico s há 2 ciclos s 3 e 6 4.c Os compostos orgânicos e as substâncias que formam as células-tronco são formados principalmente por: C, H e O. 5.a O benzopireno apresenta cadeia fechada, aromática, polinuclear e condensada. 6.b A fórmula estrutural é: H Cl H C C O C C C C C C Cl Cl C C O C Cl C H H Fórmula molecular: C12H4O2Cl4 7.e A fórmula estrutural é: N –3 CH3 O H3C O x 16 ·10 g/L ∴ correspondem a 16 mg/L x = 8 · 10–5 mol/L (valor máximo após 1ª dose) 2) Usando a meia-vida: 3a —C—C—C—C—C—C—C—C— 22. b Como foram adicionadas as mesmas massas dos constituintes (sal e açúcar), podemos dizer que a sua porcentagem é a mesma, mas com diferentes concentrações molal e molar, pois as massas molares são diferentes. Atividades extras 23. a Sabe-se que: Valor mínimo eficaz = 1 · 10–5 mol/L Valor máximo após 1ª dose = 16 mg/L Tempo de meia-vida do medicamento = 8 h Massa molar do medicamento = 200 g/mol 1) Transformando 16 mg/L em mol/L: 1 mol 200 g 2 · 10–5 mol/L 1 · 10–5 mol/L C µ = C = 1 MM 42 2 4 · 10–5 mol/L 1t 1 18. b 1 L de ar 1,3 g V 39.000 g V = 30.000 L de ar/dia 1 dia 24 h 30.000 L de ar 8h n n = 10.000 L de ar/8 h 1 ppm w 1 parte por milhão 1 ppm w 1 mL 1.000.000 mL ou seja: 1 mL _____ 1.000 L Portanto: 50 ppm 50 mL de NH3 1.000 L de ar x 10.000 L x = 500 mL de NH3 1 t1 2 8 · 10–5 mol/L CADERNO 1 17. c Como 1 ppm: 1 g hipoclorito de sódio x x = 8 g de hipoclorito de sódio C C N C C N H C N CH3 A fórmula molecular é C8H10N4O2. 17 OPV11TP1Q.indd 17 10/14/10 5:35:21 AM 8.d O cloreto de sódio é composto inorgânico. 16. a Primários w 1, 5, 6, 7, 8 Secundários w 3 Terciários w 2 Quaternários w 4 17. a 9.a A fórmula estrutural é: H C C C C C C C C C HO C N H H OH 18. a Pela fórmula estrutural, a fórmula molecular será C28H37Cl1O7 Cálculo da massa molar: C = 12 ⋅ 28 = 336 H = 1 ⋅ 37 = 37 Cl = 35,5 ⋅ 1 = 35,5 O = 16 ⋅ 7 = 112 Total = 520,5 g/mol H A fórmula molecular é C10H9NO4. 10.a C — CH3 H2 Carbono terciário H2N — — C — O — CH2 — CH2 — N O 20. b A fórmula molecular do DDT é C14H9Cl5 e sua massa molar, 254,50 g. Apresenta 3 carbonos terciários que estão indicados na estrutura abaixo. C — CH3 H2 Cadeia heterogênea Anel aromático 19. c Heteroátomo CCl3 11. e I. Falsa, pois a cadeia é normal. II. Falsa, pois a cadeia é mista. III. Correta. IV. Correta. Cl — — Cl — CH — 21.e 12. e As substâncias H2O(v); CO2(g); N2(g); NH3(g); CH4(g) podem ser formadas por organismos vivos. H C 13. b A estrutura completa dessa substância é: HC S = H Cl H2C — C — C — CH2 N H2 C HN N C H2 C C C C C CH CH CH2 b) A fórmula molecular do composto é: C17H18FN3O3 A massa molecular do composto é: MM = 17 · 12 + 18 · 1 + 1 · 19 + 3 · 14 + 3 · 16 = 331 u 1 molécula de cipro 17 átomos de carbono 331 u 17 · 12 u 100% x ∴ x = 61,63% Em cada vértice está um átomo de carbono, e nos vértices livres há um átomo de hidrogênio. 24. a O lixo considerado inorgânico é aquele de difícil decomposição, ou, ainda, aquele constituído por materiais inorgânicos. 15.a A estrutura completa do composto é: QO.02 1.b O 2-penteno é um alceno, portanto sua fórmula geral é CnH2n. H C C C C C C H H H H CH2 22. c Atividades extras 23.b A fórmula estrutural do antraceno é: N H2C H CH2 ∴ fórmula molecular: C17H19N2ClS OH C C H CH C H O C C H2 C N H3C — N — CH3 O C F H2 C CH CH2 A fórmula estrutural não condensada do composto é: H C C C H H C S C C Cl CH2CH2CH2N(CH3)2 NH2 14.a) Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. HO O H C C C 2. c Como há duas duplas no nome do composto, trata-se de um dieno. H H 3. b Fórmula estrutural não simplificada: Sua fórmula molecular é: C9H8 18 OPV11TP1Q.indd 18 10/14/10 5:35:26 AM CH3 CH3 2 4 3 CH3 H3C — C — C — CH2 — CH3 6 5 H3C — CH2 — CH — CH — CH — CH2 CH2 7 CH2 8 CH3 Cadeia principal CH2 CH2 CH3 13. a O nome do radical a seguir é isobutil. CH3 Cadeia carbônica numerada de tal forma que as ramificações fiquem nos carbonos de menor número. 5-etil-3-metil-4-propiloctano Observação: Professor, existe outra possibilidade para a cadeia carbônica com 8 átomos de carbono, porém deve-se escolher a mais ramificada. H3C — CH — CH2 — CH3 14. b CH3 1 Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. 3 2 4 5 H3C — C — CH2 — CH — CH3 4. b As fórmulas estruturais são: I. H3C – CH2 – CH2 – CH3: alcano II. H3C – C ≡ C – CH3: alcino III. H2C = CH – CH2 – CH3: alceno CH3 CH3 2,2,4-trimetilpentano 15. a 5. a CnH2n – 2 s Massa molar 12 ⋅ n + 1 ⋅ (2n – 2) = 40 12n + 2n – 2 = 40 14n = 42 n=3 — CH — CH — CH — C — 1 2 3 4 CH3 5 1,4-defenil-pentadieno-1,3 H 16. b Os grupos metil são os representados pelas cunhas. C3H4: H — C — C — C — H w Propino H CADERNO 1 1 12. c CH2 17. c 1 6. d A fórmula do etino é: H – C ≡ C – H 2 5 metil 2,3-dimetilpentano H3C — H2C — CH — CH2 — CH3 CH3 8. c O pent-1-ino é um alcino, portanto, apresenta fórmula geral CnH2n – 2. 9. a H 3C — C H — C H — C H 3 18. e Para apresentar aromaticidade, o composto tem que seguir as regras de Hückel. Dos compostos apresentados, serão aromáticos: fenol, furano, pirrol e piridina. 19. e O composto hexacloreto de benzeno (BHC) tem fórmula molecular C6Cl6. 20. e H2C = CH – CH3 CH3 4 primários 4 CH3 CH3 metil 7. a A fórmula estrutural desse composto é: CH3 3 H3C — CH — CH — CH2 — CH3 21.a 2 terciários CH3 HC — C — C — CH3 H 10. b Cadeira aberta (acíclica), ramificada, insaturada, homogênea. H 3C — CH 2 — CH — CH 2 — C — CH — CH 3 7 6 5 4 3 2 1 CH — CH3 CH3 Atividades extras 22. b I. H3C CH — CH2 — (isobutil) 5-fenil-3-isopropil-hept-2-eno H3C 11. e 1a 3a 2a 1a Cadeira aberta, não aromáfica, H2C — C — CH — CH2 ramificada, insaturada. 1a CH3 Fórmula molecular: C5H8 H2C CH — (etenil) Composto formado pela união. 5 4 3 2 H3C — CH — CH2 — CH 1 CH2 CH3 19 OPV11TP1Q.indd 19 10/14/10 5:35:35 AM 2. b Cadeia principal (que deve ser numerada a partir da extremidade mais próxima da insaturação): 4-metil-pent-1-eno (ou 4 metilpenteno-1, na nomenclatura antiga) Fórmula molecular: C6H12 OH OH ligado diretamente ao anel aromático fenol O — CH3 Éter C II. H3C — CH — CH2 — CH3 H (sec-butil) O Aldeído CH3 OH H3C — C — CH3 (neo-pentil) 3. a) H3C — CH2 — CH2 CH2 CH3 OH Composto formado pela união: 4 5 b) H C — CH — C — CH 2 2 3 CH3 6 H3C — CH — CH2 — CH3 O 3 CH2 c) H2C 2 H3C — C — CH3 CH — C H 1 CH3 O d) 23. b e) H3C — C — CH — CH3 H H O CH3 CxHy + O2 w CO2 + H2O 1 mol 89,6 L 72 g CH3 H2O: n = m w n = 72 = 4 mol MM 18 CO2: n = Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. O C — CH2 — CH2 — C Cadeia carbônica numerada de tal forma que as ramificações fiquem nos carbonos com os menores números. 2,2,4-trimetil-hexano Fórmula molecular: C9H20 CH2 O f) V 89,6 w n = = 4 mol VM 22,4 C — CH — CH — CH2 — CH2 — CH2 — CH3 H CH — CH3 CxHy + O2 w 4CO2 + 4H2O CH3 Balanceando a reação, temos: C4H8 + 6O2 w 4CO2 + 4H2O O g) C4H8 w CnH2n \ alceno ou ciclano A cadeia carbônica principal deve conter a maior sequência de átomos de carbono e, em caso de existir mais de uma possibilidade, deve-se escolher a que deixa a molécula mais ramificada. A sua numeração deve ser feita de tal forma que as ramificações se localizem nos carbonos de menor número. 4 w propil 5 w isobutil C — CH2 — CH — CH2 — CH2 — CH3 OH CH2 CH3 O h) H — C H 24. Os hidrocarbonetos em questão são: propano e butano, gases a 25 ºC e 1 atm: • não perfure o vasilhame, mesmo vazio: há risco de explosão, pois são gases; • não jogue no fogo ou incinerador: com o aumento da temperatura, há aumento da pressão interna, portanto também há risco de explosão; • não aplique próximo de chamas ou superfície aquecida: os gases são inflamáveis, há risco de combustão não controlada; • não exponha a temperaturas altas: novamente há risco de iniciar reação de combustão não controlada por causa da inflamabilidade dos hidrocarbonetos. 4. a) I II III OH Álcool O Hidrocarboneto IV QO.03 1. e • Etanol w álcool O grupo funcional do álcool é a hidroxila (OH) ligada a um carbono saturado. OH OH Ácido carboxílico V O O Álcool Éster 20 OPV11TP1Q.indd 20 10/14/10 5:35:42 AM b) OH (04) Incorreto. A estrutura A é a que apresenta o menor número de hidrogênios (10). (08) Correto. H3C — CH2 — OH Fórmula molecular: C2H60 5. d A fórmula do composto é: 11.e Br a) H H2C — C — CH3 H2C — CH2 Br b) Portanto, temos. m – dibromobenzeno f meta 6. b O 1 2 3 c) O 4 C — CH — CH — C HO OH OH Ácido 2,3-di-hidroxibutanodioico H3C — CH2 — CH2 — CH2 — C OH CH e) CH3 7. a) H3C — CH2 — CH — CH2 HC CH HC CH CH OH b) O Todas as alternativas possuem cinco átomos de C (prefixo pent), com exceção do benzeno, que possui seis. H 12.F – V – F – V – F (F) O nome do isoctano seria 2, 2, 4-trimetilpentano. (F) O ciclo-hexano é um composto alifático, isto é, não aromático. (F) O isoctano e o etilbenzeno são saturados. H3C — CH2 — CH2 — CH2 — CH — C CH2 CH2 CH2 13. b Citronelol O Citronela H c) H3C — CH2 — C — CH2 — CH2 — CH3 8. e Estrutura do naftaleno com as posições beta indicadas. OH O Álcool Aldeído CADERNO 1 Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. H H3C — C — C — C — CH3 H2 H2 OH O d) OH H3C — C — C — C — CH3 H2 14. e OH O Estrutura do composto formado pela substituição dos hidrogênios das posições beta por grupos metil. CH3 H3C Cetona – COOH: Ácido carboxílico 15. e O (6) H — C H3C Fenol CH3 Metanal H O (4) H3C — C 9. a CH3 (3) H3C — CH2 — CH2 — OH 6 1 2 5 3 4 H3C C Propan-1-ol O (5) H3C — C CH2 O nome será: 1-metil-4-isopropenil-ciclo-hexeno. Ácido etanoico OH (1) H3C — OH Isopropenil Metanol 16.e O 10. Soma = 9 (01 + 08) (01) Correto. (02) Incorreto. H H3C — C — CH3 H Composto C 2-hexeno O O O H Etanal H H H H H3C — CH2 — OH 21 OPV11TP1Q.indd 21 10/14/10 5:35:55 AM Interação: ligações de hidrogênio; dipolo-dipolo; ligações de hidrogênio. Intensidade das interações intermoleculares s ligações de hidrogênio > dipolo-dipolo. Quanto maior a intensidade das interações intermoleculares, maior o ponto de ebulição. a) (F) b) (F) c) (F) d) (F) e) (V) Como o ponto de ebulição da H2O é maior que o do etanol, suas interações são mais fortes. Nomenclatura oficial: ácido octadeca-9,12,15-trienoico QO.04 1. a NH2 A fórmula estrutural da ureia é: O — C uma diamida, e não uma amina. 2. b • n-butano w apolar w como a água é polar w insolúvel na água w I • 1-butanol w faz ligações de hidrogênio com H2O w solúvel w maior ponto de ebulição, por causa das ligações de hidrogênio w II • éter etílico w interações dipolo-dipolo w parcialmente solúvel w ponto de ebulição menor que o 1-butanol w III 17. d O ácido acetilsalicílico é uma substância molecular porque entre seus átomos existem apenas ligações covalentes, cuja massa molar é 180 g/mol, com funções ácido carboxílico e éster, apresentando carbonos primários, secundários e terciário. O CH — CH — C H Aldeído Intensidade Ligações de Dipolodas forças s > > Dip polo induzido hidrogênio -dipolo intermoleculares 3-fenilpropenal T1 < T2 < T3 4. a Cadeia mista insaturada e homogênea, portanto são corretas as afirmações I e II. Cetona 19. b Compostos aromáticos possuem anel benzênico. O Fenol OH C 20. b Cetona Cetona O O H 3C H3C CH3 Cetona I O O II III 21.a) H H H—C—C—C—H H H—C H Ácido O carboxílico O + 2H2O C—C Aldeído Álcool Cl Haleto orgânico CH3 7. b H OH OH OH Haleto orgânico F HN HO Acroleína H Éter 6. b As funções orgânicas do lumiracoxibe estão assinaladas abaixo: IV Amina Propanotriol CH3 5. a – 6; b – 4; c – 1; d – 3 H H 3C CH3 O Aldeído 5 4 3 2 CH3 CH3 1 Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. 3.e Como as três moléculas têm massas molares com valores próximos, o ponto de ebulição está relacionado com a intensidade das forças intermoleculares. H3C — CH2 — CH2 — CH3: apolar, portanto: dipolo induzido H3C — O — CH2 — CH3: ligeiramente polar devido ao oxigênio, portanto: dipolo-dipolo H3C — CH2 — CH2 — OH: ligações de hidrogênio 18.c b) , portanto a ureia é NH2 O H 3C — CH — CH — CH 2 — C Prop-2-enal ou propenal Atividades extras 22.1 – f; 2 – e; 3 – d; 4 – b; 5 – a; 6 – c OH Ácido 3,4-dimetilpentanoico 8. e 23. c OH Álcool H H3C — C — CH3 — CH — CH2 — NH — CH3 H3C — C — OH OH Fenol CH2 Álcool OH CH3 — CH — CH — NH2 C12H18O Neo-sinefrina Amina Propadrina Amina 24. b CH3 O — CH2 — CH — NH — CH3 H3C – CH2 – CH – CH – CH2 – CH – CH – CH2 – CH – CH – (CH2)6 – CH2 – C Benzedrex Amina OH A função em comum nas três estruturas é a amina. 22 OPV11TP1Q.indd 22 10/14/10 5:36:01 AM 9.d O h) A função característica do aroma de frutas é o éster — C representado pelas fórmulas A e C. O — R’ O H3C — CH2 — C C — CH2 — C CH2 CH2 OH CH3 CH3 OH 10. a) 1 2 3 4 5 i) H3C — C — CH2 — CH — CH3 CH3 2,4-dimetilpentan-2-ol H3C — CH2 — O — CH2 — CH2 — CH3 12.As funções orgânicas estão assinaladas abaixo: CH3 Amina N O b) CH3 C — CH2 — CH — CH2 But-3-enal H c) Éter Fenol H3C — C — C — CH3 4 3 2 1 Ácido 2-isopropilpentanoico e) Metoximetano 14. b 11.a) H3C — CH2 — OH d) Dimetilbutanona O 1 2 3 4 5 C — CH — CH2 — CH2 — CH3 HO CH — CH3 CH3 O H3C — C OH b) O — CH2 — CH2 — CH2 — CH2 — CH3 Etanoato de pentila H3C — C — CH — CH2 — CH3 CH3 CH2 O CH3 H3C — CH2 — CH2 — C O — CH2 — CH3 O c) Butanoato de etila H3C — CH — CH — C H O 15. a As funções estão assinaladas abaixo: O C — CH2 — C d) H Haleto orgânico Éter Cl O O H Amina H O e) CADERNO 1 13.c a) (F) Para ser ácido, é necessário que haja ao menos dois oxigênios na estrutura. b) (F) Fenol apresenta OH ligado ao anel aromático; dois carbonos não formam anel aromático. c) (V) A característica do éter é ter oxigênio entre carbonos. Com a fórmula molecular em questão, a fórmula estrutural será: H3C — O — CH3 d) (F) Somente formará chama azul imperceptível no claro se a combustão for completa. e) (F) A cetona caracteriza-se por ter a carbonila entre carbonos. A menor cetona terá 3 carbonos. CH3 Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. OH Álcool O HO CH3 O S N O C Ácido HO O Sulfamida NH2 carboxílico H3C — CH — C — CH2 — CH3 16.d CH3 Cetona O Fenol OH O f) H3C — CH2 — CH2 — CH — CH — C CH2 CH3 CH3 O H Éter CH3 g) Fórmula molecular C14H12O3 H H3C — CH2 — CH2 — CH2 — CH2 — C — C CH3 O 17. e O OH 1. Ácido carboxílico: OH 23 OPV11TP1Q.indd 23 10/14/10 5:36:13 AM Amina primária — NH2 O 3. Éster C O— 18.b As fórmulas dos compostos envolvidos são: Etanol: H3C — CH2 — OH Então: I. (V) II. (F) III. (F) IV. (V) O Etanal: H3C — C Ácido Carboxílico O Cetona COH Fórmula molecular: C15H13O3N N Amina O terciária (C) Toradol Atividades extras 22. b 2C6H5Cl + C2HCl3O w C14H9Cl5 + H2O a) (V) x = 2 b) (F) O DDT não apresenta oxigênio na sua estrutura. H O Ácido etanoico: H C — C 3 OH O c) (V) Para ser aldeído, deve apresentar: — C Éter etílico: H3C — CH2 — O — CH2 — CH3 H 19.I – d; II – e; III – a; IV – b; V – c Cl O — C Ácido carb oxílico OH d) (V) Na fórmula do DDT (C14H9Cl5), observamos 5 átomos de cloro. e) (V) H2O s H = 2 · 1 = 2 O = 1 · 16 = 16 M = 18 g/mol Álcool —C—H Aldeído O 23. a) Amida, amina, éster, ácido carboxílico. Amida —C— O Cetona — O — N Éter O Br O b) Todos os átomos de carbono do ciclamato são secundários. c) µ = d) ONa O Sal de ácido carboxílico m1 3015 , ⋅ 10−3 ∴ µ = 201⋅ 1 MM1 ⋅ V ( L) µ = 1,5 ⋅ 10 –3 mol/L A vantagem é usar quantidade menor de aspartame. 24. a Pelo enunciado, teremos a fórmula estrutural: Grupo hidroxila 21.a Pelas estruturas, teremos: N O C — CH2 — C — CH2 — C HO Amina secundária HN Imina (B) Histamina NH2 OH C O N (A) Anti-histamínico OH O Amina O Ácido carboxílico Éster O Cetona C Amina COOH O H3C—O 20.e Pela fórmula, as funções são: HgO NH2 H C Éter H Cl — C — OH O Portanto, sua fórmula será: Cl — C — C Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998. 2. OH Grupo carboxila A molécula possui as seguintes características: cadeia aberta, saturada, ramificada e homogênea, fórmula molecular C6H8O7, soluções aquosas com pH < 7. Amina primária 24 OPV11TP1Q.indd 24 10/14/10 5:36:22 AM