QUÍMICA II v1 RESOLUÇÕES

Resoluções de Exercícios
química Ii
03 Dalton afirmava que o átomo é indivisível e indestrutível.
Capítulo
01
Transformações Químicas
Modelos Atômicos
Thomson afirmava a existência de esfera positiva, não maciça, divisível
e eletricamente neutra, devido às cargas negativas espalhadas por
sua extensão.
04 D
Segundo Böhr, o elétron, ao retornar ao seu nível energético inicial,
emite a energia ganha na forma de fótons.
05 C
O conceito de núcleo é aceito na atualidade.
BLOCO
01
01 B
I. CORRETA. Demócrito chamou a esses corpúsculos “atomus”, que
signífica não divisível.
II. INCORRETA. Átomos esféricos e maciços são características do
modelo de Dalton.
III. INCORRETA. As duas regiões (núcleo e eletrosfera) foram introduzidas a partir do modelo de Rutherford.
IV. CORRETA. Átomos esféricos, maciços e indivisíveis são características do modelo de Dalton.
02 D
I – V, II – V, III – F, IV – V
A ordem de grandeza do diâmetro de um átomo é de 10–10 m (1
Angstron), ou seja, 10–1 nm, ainda é impossível para a ciência prever
o comportamento de partículas tão pequenas.
A utilização de nanopartículas na indústria e na medicina requer
estudos mais detalhados, pois as partículas podem atravessar poros
e canais celulares, o que poderia causar impactos desconhecidos aos
seres vivos e, até mesmo, aos ecossistemas.
BLOCO
03
01 E
Elemento químico é o conjunto de átomos com o mesmo número
de prótons.
02 D
03 B
Partículas subatômicas.
04 C
Há espaços vazios no átomo.
Uma semelhança entre as estruturas atômicas desses elementos
químicos que possibilita essa substituição é o fato de pertencerem à
mesma família ou grupo da tabela periódica (VA ou 15) e apresentarem
a mesma configuração na camada de valência: ns 2 np 3 .
03 E
05 D
Thomson e Rutherford admitem a natureza elétrica da matéria.
BLOCO
06 D
02
01 D
I. Incorreta: no modelo de Dalton, o átomo é indivisível.
II. Correta: no modelo de Rutherford, os átomos são constituídos por um
núcleo muito pequeno, denso e carregado positivamente. Ao redor do
núcleo estão distribuídos os elétrons, como planetas em torno do Sol.
III. Incorreta: o físico dinamarquês Niels Böhr afirma, em seu modelo
atômico, que um elétron, ao passar de um nível energético para
outro, absorve ou emite energia.
Teremos:
60
2
2
6
2
6
2
7
27Co = 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d
60
3+
2
2
6
2
6
6
=
1s
2s
2p
3s
3p
3d
⇒
24 elétrons
Co
27
27 prótons
60 núcleons – 27 prótons = 33 nêutrons
24 elétrons
04 A
Teremos:
Mg = 1s2 2s2 2p6 3s2
12
Mg2+ = 1s2 2s2 2p6 ⇒ 10 elétrons
12
F
= 1s2 2s2 2p5
9
–
F­­
= 1s2 2s2 2p6 ⇒ 10 elétrons
9
05 B
02 C
Teremos:
I. partícula maciça com carga positiva incrustada de elétrons: Modelo
de Thomson.
II. partícula descontínua com eletrosfera dividida em níveis de energia:
Modelo de Böhr.
III. partícula formada por núcleo positivo com elétrons girando ao seu
redor na eletrosfera: Modelo de Rutherford-Böhr.
IV. partícula maciça indivisível e indestrutível: Modelo de Dalton.
Ordem cronológica:
Dalton (IV)
Thomsom (I)
Rutherford (III)
Böhr (II)
QUÍMICA ii
Teremos:
1
1 H ⇒ 1 – 1 = 0 nêutron
2
1 H ⇒ 2 – 1 = 1 nêutron
3
1 H ⇒ 3 – 1 = 2 nêutrons
06 B
Z (número atômico; número de prótons) = 38
A (número de massa ou núcleons) = Prótons + Nêutrons = 38 +
50 = 88
07 A
Teremos:
1. Próton.
Partícula de massa igual a 1,673 × 10–27 kg,
que corresponde à massa de uma unidade
atômica.
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
QUÍMICA – Volume 01
01
2. Elétron.
Partícula de massa igual a 9,109 × 10–31 kg
e carga elétrica de –1,602 × 10–19 C.
3. Átomo de Dalton.
Partícula indivisível e indestrutível durante
as transformações químicas.
4.Átomo de Rutherford. Partícula que possui um núcleo central
dotado de cargas elétricas positivas, sendo envolvido por uma nuvem de cargas
elétricas negativas.
5. Átomo de Böhr.
Partícula constituída por um núcleo contendo prótons e nêutrons, rodeado por elétrons
que circundam em órbitas estacionárias.
08 C
Na maior parte do tempo, o átomo está no seu estado fundamental,
ou seja, os elétrons estão ocupando os níveis de energia mais baixos.
Quando o átomo absorve energia de uma descarga elétrica ou de uma
chama, seus elétrons “pulam” para níveis de energia mais altos. Neste
caso, dizemos que o átomo está no estado “excitado”.
Esquematicamente, teremos:
Nível de
energia
maior
–
Capítulo
02
BLOCO
Transformações Químicas
Tabela Periódica
04
01 A
De acordo com a classificação periódica, o iodo está no quinto período
da tabela periódica e na família dos halogênios.
02 C
O enxofre (S) é classificado como ametal, sendo um elemento do
terceiro período e grupo 6A ou 16 (família dos calcogênios).
03 D
Teremos:
1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p4
n = 4 (quarto período da tabela periódica)
4s2 4p4 (camada de valência): 6 elétrons ⇒ 16 ou 6A
04 A
Nível de
energia
menor
–
05 E
O gálio é um metal que, por ter baixo ponto de fusão, derrete-se em
contato prolongado com a mão humana. Veja: PF (Gálio) = 30 oC;
Temperatura humana média = 37 oC.
Fonte de
energia
Com o “salto” do elétron para um nível de energia maior, surgiu um
nível de menor energia desocupado, isto significa que um elétron pode
“cair” de um nível energético (quantizado) maior para um menor.
E2
O ferro apresenta ferromagnetismo, com elétrons desemparelhados
no subnível d.
–
Nível de
energia
maior
–
Nível de
energia
menor
06 B
Este novo elemento químico de número atômico 112 será classificado
como um elemento de transição.
O elemento químico de número atômico 112 pertence ao período 7 e
à coluna 12 ou 2B da classificação periódica dos elementos.
O nome definitivo deste novo elemento de número atômico 112 será
definido pela IUPAC para substituir o nome provisório ununbium.
BLOCO
E1
Para um determinado elétron, podemos calcular a diferença entre essas
energias subtraindo a energia menor da energia maior.
∆E = E2 – E1
A diferença entre estas quantidades de energia equivale à energia perdida
pelo elétron e é igual à energia do fóton de energia eletromagnética (luz).
De acordo com Max Planck e Albert Einstein, toda radiação eletromagnética se comporta como se fosse formada por pequenos “pacotes de
energia” (atualmente chamados de fótons).
09 A
A) Verdadeiro. Partícula maciça indivisível e indestrutível: Modelo
de Dalton.
B) Falso. Partícula maciça com carga positiva incrustada de elétrons:
Modelo de Thomson.
C) Falso. Partícula descontínua com eletrosfera dividida em níveis de
energia: Modelo de Böhr.
D) Falso. Partícula formada por núcleo positivo com elétrons girando
ao seu redor na eletrosfera: Modelo de Rutherford-Böhr.
10 D
A partir das informações, teremos:
40
z
X
40
-20
20
Y
Para Z = 20: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 ⇒ Cátion bivalente: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6.
02
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
QUÍMICA – Volume 01
05
1 B
01
Elemento A pertence ao primeiro período e família 0 ou 8A.
Elemento B pertence ao terceiro período e família 2A.
Elemento C pertence ao terceiro período e família 5A.
Elemento D pertence ao quarto período e família 2A.
Análise das alternativas:
A) INCORRETA. A e B pertencem a famílias diferentes.
B) CORRETA. O elemento B apresenta uma carga nuclear menor que C e,
com isso, diminui a atração do núcleo pelos elétrons do último nível de
energia.
C) INCORRETA. B e C estão no mesmo período da tabela periódica.
D) INCORRETA. A configuração eletrônica do cátion bivalente de D
seria 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6.
1 D
02
O elemento fósforo possui distribuição eletrônica 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3.
Sua camada de valência é 3s2 3p3.
1 D
03
Análise das afirmativas:
1. Verdadeira. Metais apresentam alta condutividade térmica e elétrica, pois têm tendência a perder elétrons.
2. Falsa. Metais possuem baixos valores de eletronegatividade.
3. Verdadeira. Metais apresentam baixa energia de ionização.
4. Verdadeira. Metais reagem espontaneamente com oxigênio formando óxidos.
04 V, F, V, V, V
A energia de ionização dos metais é muito pequena (baixa).
QUÍMICA ii
05 D
X 12X
P1 P2
10
02 MA(x) = 10,8u
A = 11Na 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10
B = 1s2 2s2 2p6 3s1
C = 1s2 2s2 2p5
D = 1s2 2s1
E = 1s2 2s2 2p3
MA(x) =
m 1 . P1 +m 2 . P2
P1 +P2
10 . P1 +12 . P2
100
10P1 + 12P2 = 1.080
10,8 =
06 E
São isoeletrônicos e o oxigênio é o que tem menor número atômico.
07 E
O aumento excessivo entre a 3a EI e a 4a EI, indica mudança de camada
e, portanto, o metal apresenta 3 elétrons na sua última camada.
08 C
As energias de ionização mostram mudanças bruscas nos seus valores
da 3a EI para a 4a EI. Logo, o elemento que se encontra com 3 é na
u.c. (s2 p1).
Deste modo, temos:
1o
2o
3o
elétron a ser retirado
elétron a ser retirado
elétron a ser retirado
10 . (100 – P2) + 12P2 = 1.080
1000 – 10P2 + 12P2 = 1.080
2P2 = 80
80
P2 =
⇒ P2 = 40%
2
P1 + P2 = 100
P1 = 100 – P2
P1 = 100 – 40
P1 = 60%
10
X = 60% e 12X = 40%
03 24,32u
MA 1 . p 1 +MA 2 . p 2 +MA 3 . p 3
100
24 . 79 + 25 . 10 + 26 . 11
MA(Mg) =
= 24,32u
100
MA =
Daí, concluímos que a opção correta é a C.
09 C
04 D
Os gases nobres apresentam altas energias de ionização. Veja:
EI
GN GN
5,0
massa do SnI4(g)
GN
A partir da análise do gráfico podemos obter a relação estequiométrica
entre o estanho (Sn) e o iodo na formação do iodeto de estanho IV (SnI4):
Z
03
BLOCO
Grandezas Químicas
06
01 MA(x) = 75,2u
MA(x) =
X
P1
74
75
X
40%
m 1 . P1 +m 2 . P2 +m 3 . P3
P1 +P2 +P3
74 . P1 + 75 . 40 + 76 . P3
75,2 =
100
74 . P1 + 76 . P3 = 7.520 – 3.000
74 . (60 – P3) + 76P3 = 4.520
4.440 – 74P3 + 76P3 = 4.520
2P3 = 4.520 – 4.440
2P3 = 80
80
P3 =
⇒ P3 = 40%
2
P1 + P2 + P3 = 100
P1 + 40 + P3 = 100
P1 + P3 = 60
P1 = 60 – P3
P1 = 60 – 40
P1 = 20%
A ocorrência do isótopo 76X = 40%.
QUÍMICA ii
X
P3
76
3,0
2,0
1,0
0
0,0
Representação
das Transformações Químicas
Capítulo
4,0
0,2
0,4 0,6 0,8
massa do Sn(g)
1,0
Sn+ 2I2
→SnI4
0,2 g––––– x––––––––––– 1 g ⇒ 0,2 + x = 1 ⇒ x = 0,8 g
0,4 g––––– 2x–––––––––– 2 g
Então,
Sn+ 2I2
→SnI4
0,2 g––––– 0,8 g––––––– 1 g
0,4 g––––– 1,6 g––––––– 2 g
A relação entre as massas será dada por:
0, 8 g
massa de I 2
=
=4
massa de Sn
0, 2 g
Então,
m I2
0, 8 g
=
= 4
0, 2 g
m sn
(n =
m
m
⇒M=
)
M
n
m I2
0, 8 g
n I2
M I2
M I2
0, 8
2
2
=
⇒
= mol =
=
m Sn
0, 4
1
M Sn
M Sn
0, 2 g
n Sn
1mol
05 B
Br + 79Br = 158Br2
Br + 81Br = 160Br2
81
Br + 81Br = 162Br2
79
79
06 A
1 mol de Ca–––– 40 g–––– 6 . 1023 átomos
20 . 10–3 g–––– x
x = 3 . 1020 átomos
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
QUÍMICA – Volume 01
03
BLOCO
07
01 C
Quanto menor for a distância entre os átomos de C nos sólidos
diamante, grafite e fulereno, menor será o volume de uma mesma
massa dos mesmos.
m g de diamante → Vd
m g de grafite → Vg
m g de fulereno → Vf
Vd < Vf < Vg → dd > df > dg
A afirmação I está correta.
Volumes iguais de diamante e de grafite têm massas diferentes, portanto, têm número de átomos de carbono diferentes.
A afirmação II está incorreta.
6 quilates = 6 x 200 mg = 1200 mg = 1,2 g
12 g C–––––––– 1 mol de C
1,2 g C–––––––– 0,1 mol de C
A afirmação III está correta.
02 D
I.Correta
1 trilhão:1 . 1012 dólares––––––– 1 . 105 km
6 . 1023 dólares––––––– x
x = 6 . 1016 km
Comparando as distâncias, temos:
6 . 10 16 km
= 6 . 1011 = 600 . 109
1. 10 5 km
600 . 109 → seiscentos bilhões
II.Errada.
1 . 105 km––––––– 2,5 voltas
6 . 1016 km–––––– x
x = 15 . 1011 voltas → 1,5 . 1012 voltas
1.5 . 1012 voltas → um trilhão e meio de voltas
III.Correta.
1 . 1012 dólares––––– 1 ano
6 . 1023 dólares––––– x
x = 6 . 1011 anos
6 . 1011 anos → 600 . 109 anos (600 bilhões de anos).
03 B
I. Errada. O CO2 atmosférico absorve radiação infravermelha proveniente da superfície terrestre.
II. Correta. m = 6 . 106 t ∴ m = 6 . 1012 g
6 . 10 12 g
m
∴n=
∴ n = 1,31 . 1011 mol
M
44 g / mol
III. Errada. O processo de transformação de CO2 em carboidratos por
algas é endotérmico, conforme a equação química:
n=
6CO2 + 6H2O energia
energia
C6H12O6 + 6O2
04 A
350 g–––––– 6,0 . 1023 moléculas
x–––––––– 1 molécula
350 g . 1molécula
x=
6, 0 . 10 23 moléculas
x = 5,83 . 10–22 g
05 C
Massa molar do magnésio = 24 g/mol
24 g–––– 1 mol–––– 6 . 1023 átomos Mg
6 g–––––––––––––– x
⇒x=
04
1
6 . 6 . 10 23
1
=
$ 6 $ 10 23 átomos Mg
4
4
24
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
QUÍMICA – Volume 01
QUÍMICA ii