Caderno de Atividades

Caderno
de
Atividades
ENSINO MÉDIO
química
1 . série
a
Dados Internacionais para Catalogação na Publicação (CIP)
(Maria Teresa A. Gonzati / CRB 9-1584 / Curitiba, PR, Brasil)
S116
Sabino, Gabriela Ido.
Química : ensino médio, 1ª. série : caderno de atividades /
Gabriela Ido Sabino ; ilustrações Roberto Corban. – Curitiba :
Positivo, 2012.
: il.
Sistema Positivo de Ensino
ISBN 978-85-385-5498-1 (Livro do aluno)
ISBN 978-85-385-5499-8 (Livro do professor)
1. Química. 2. Ensino médio – Currículos I. Corban, Roberto. II. Título.
CDU 540
© Editora Positivo Ltda., 2012
Diretor-Superintendente
Diretor-Geral
Diretor Editorial
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Autoria
Ruben Formighieri
Emerson Walter dos Santos
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Maria Elenice Costa Dantas
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Gabriela Ido Sabino
Edição
Jeferson Freitas
Ilustração
Roberto Corban
Projeto gráfico e capa
Roberto Corban
Editoração
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2012
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sumário
A matéria, suas transformações e a energia....................5
Métodos de separação....................................................8
Estrutura da matéria......................................................10
Radioatvidade................................................................19
Tabela periódica...........................................................22
Ligações químicas........................................................26
Funções inorgânicas.....................................................38
Reações inorgânicas....................................................49
Cálculos químicos........................................................52
Estudo dos gases.........................................................62
Química
A matéria, suas transformações e a energia
1.Como se diferencia uma substância simples de uma substância composta?
Substância simples:
Substância composta:
2.Considere as fórmulas das substâncias: H2, CO, O3, N2, H2O, CO2. Separe-as em simples e compostas.
Substâncias simples:
Substâncias compostas:
3.Nos sistemas abaixo, átomos são representados por esferas. Observe o primeiro item resolvido e preencha os
espaços dos demais:
a)
2
6
1
1
elementos
químicos
moléculas
substância(s)
composta(s)
substância(s)
simples
( X ) mistura
( ) substância
b)
( ) mistura
( ) substância
elementos
químicos
moléculas
substância(s)
composta(s)
substância(s)
simples
c)
elementos
químicos
moléculas
substância(s)
composta(s)
substância(s)
simples
( ) mistura
( ) substância
d)
elementos
químicos
moléculas
substância(s)
composta(s)
substância(s)
simples
( ) mistura
( ) substância
5
Caderno de Atividades
4.Considere os sistemas abaixo, em que átomos são representados por esferas:
I
IV
a) Preencha o quadro abaixo.
I
II
III
V
VI
II
III
IV
V
VI
número de átomos
número de elementos
número de moléculas
número de substâncias
b)Selecione aquele que contém:
• uma substância pura:
• uma substância pura simples:
• uma substância pura composta de dois elementos (binária):
• uma substância simples triatômica:
• uma mistura de substâncias simples:
5.O sistema abaixo apresenta uma mistura constituída por água, óleo e gelo que se mantém em equilíbrio:
Esse sistema
a) apresenta quantas substâncias?
Óleo
Gelo
b)apresenta quantas fases?
Água
c) representa uma mistura homogênea ou heterogênea? Justifique
sua resposta.
6
Química
6.Durante a fervura de um líquido homogêneo, à pressão constante, a temperatura varia conforme indica o gráfico:
a) Trata-se de uma substância pura ou mistura?
T (°C)
b)Por quê?
ra
rvu
Fe
tempo (min)
7.Esboce um gráfico de temperatura versus tempo para uma mistura eutética formada por 40% de Cd (cádmio)
e 60% de Bi (bismuto), sabendo-se que o ponto de fusão é igual a 140°C e que o material aquecido se encontra
inicialmente no estado sólido.
8.(DESAFIO) Adotando a representação de átomos por esferas, monte um sistema contendo simultaneamente:
10 átomos, 2 elementos, 2 substâncias simples e 1 composta.
Observação: há várias resoluções
7
Caderno de Atividades
Métodos de separação
1.Na tabela abaixo, a coluna 2 deve ser preenchida com o processo que é utilizado para a separação dos componentes das misturas da coluna 1:
COLUNA 1 (COMPONENTES)
COLUNA 2 (PROCESSOS DE SEPARAÇÃO)
Cloreto de sódio e água
Óleo e água
Ferro e enxofre
Frações de petróleo
2.Têm-se as seguintes misturas:
I – areia e água
II – sal de cozinha (NaCℓ) e água, neste caso uma mistura homogênea
Cada uma dessas misturas foi submetida a uma filtração em funil com papel e, em seguida, o líquido resultante
(filtrado) foi aquecido até sua total evaporação. Pergunta-se:
a) Qual mistura deixou um resíduo sólido no papel após a filtração? O que era esse resíduo?
b)Em qual caso apareceu um resíduo sólido após a evaporação do líquido? O que era esse resíduo?
3.Uma cozinheira deixou cair óleo de cozinha num recipiente contendo sal de cozinha. Sabendo que o sal é imiscível no óleo e solúvel na água, descreva como você procederia para separá-lo e deixá-lo em condições de uso.
8
Química
4.Considere a mistura de gasolina, água e NaCℓ
6.O esquema a seguir representa uma montagem
(lembre-se de que a gasolina e água são imiscíveis e NaCℓ é solúvel apenas em água, neste caso).
Indique a sequência mais viável de métodos para
separar os componentes deste sistema, segundo o
fluxograma abaixo:
usada em destilação. Identifique os materiais/equipamentos indicados pelos números:
3
Gasolina, água e NaCℓ
2
5
Método (1)
1
Água e NaCℓ
Gasolina
4
Método (2)
NaCℓ
Água
Método 1:
Método 2:
5.Um copo contém uma mistura de água, acetona,
sal de cozinha e um outro sal insolúvel em água. A
água, a acetona e o sal de cozinha estão numa mesma fase líquida, enquanto o outro sal se encontra
numa fase sólida.
a) A mistura é homogênea ou heterogênea?
Justifique.
1
2
3
4
5
7.(DESAFIO) O CuSO4 (sulfato de cobre II) é um sal de
coloração azul, então, quando dissolvido na água,
origina uma solução com a mesma coloração. Uma
amostra de uma solução de sulfato de cobre II foi
submetida às seguintes operações: (I) filtração com
papel de filtro, (II) destilação simples. Determine a
coloração resultante:
a) do material que passou pelo filtro na operação I.
Justifique.
b)Descreva como podemos realizar a separação
dos componentes dessa mistura, justificando
o(s) procedimento(s) utilizado(s).
b)do produto condensado na operação II. Justifique.
9
Caderno de Atividades
Estrutura da matéria
1.Uma das maneiras de impedir que o dióxido de enxofre, um dos responsáveis pela “chuva ácida”, seja liberado na
atmosfera é tratá-lo previamente com óxido de magnésio, em presença de ar.
Óxido de magnésio + Dióxido de enxofre + Gás oxigênio → Sulfato de magnésio
xg
64 g
16 g
120 g
a) Qual o valor de x?
b)Qual a lei química utilizada para o cálculo de x?
c) Quantos kg de óxido de magnésio são consumidos no tratamento de 128 g de dióxido de enxofre?
2.Duas amostras de carbono puro de massa 1 g e 9 g foram completamente queimadas ao ar. O único produto
obtido nos dois casos, o dióxido de carbono gasoso, foi totalmente recolhido e suas massas obtidas foram 3,66 g
e 32,94 g, respectivamente:
a) Coloque esses dados na tabela abaixo, demonstrando que nos dois casos a Lei de Proust é obedecida.
CARBONO
OXIGÊNIO
GASOSO
→
DIÓXIDO DE
CARBONO
1
1
→
1
Amostra 1
x
→
Amostra 2
y
→
Proporção
b)Calcule as massas x e y.
10
Química
3.Na tabela abaixo, A e B são dois reagentes e C é o único produto da reação.
A
+
B
→
C
+
Excesso
1.a experiência
8g
+
40 g
→
x
+
8 g de B
2.a experiência
5g
+
16 g
→
20 g
+
y
3.a experiência
20 g
+
80 g
→
z
+
0
4.a experiência
3g
+
t
→
v
+
0
a) Demonstrar, tendo como subsídios os dados da 1.a e 3.a experiência, a Lei das proporções constantes.
b)Determinar os valores das incógnitas, indicando em cada cálculo a lei aplicada (Proust ou Lavoisier).
11
Caderno de Atividades
4.22,4 g de pregos são deixados expostos ao ar.
Supondo que os pregos sejam constituídos unicamente de ferro e que após algumas semanas a
massa desses pregos tenha aumentado para 32 g,
pergunta-se:
a) Que tipo de fenômeno ocorreu com os pregos?
7.Considere os modelos atômicos de Dalton,
Thomson e Rutherford.
a) Qual deles considerava o átomo como partícula
maciça e indivisível?
b)Qual introduziu a natureza elétrica da matéria?
b)Que massa de oxigênio foi envolvida no
processo?
c) Qual apresenta a matéria como sendo descontínua?
d)Qual é o mais recente?
c) Em que lei das combinações químicas você se
baseou para responder ao item anterior?
8.O elétron foi descoberto por Thomson no final do
século XIX. Quais as características gerais do modelo atômico proposto por Thomson?
5.Há variações nas massas de um pequeno pedaço
de ferro e de uma esponja de ferro (palha de aço
usada em limpeza doméstica) expostos ao ar (mistura de nitrogênio, oxigênio, e outros gases, além
do vapor-d’água).
Por que as massas da esponja e do pedaço de ferro
aumentam com o tempo?
6.(DESAFIO) Aquecendo-se 21 g de ferro com 15 g
de enxofre, obtêm-se 33 g de sulfeto ferroso, restando 3 g de enxofre. Aquecendo-se 44 g de ferro
com 24 g de enxofre, obtêm-se 66 g de sulfeto ferroso, restando 2 g de ferro. Demonstre que esses
dados obedecem às leis de Lavoisier (conservação
das massas) e de Proust (proporções definidas).
12
9.No modelo atômico de Thomson, a densidade do
átomo era uniforme, o que não ocorria no modelo
de Rutherford. Onde fica concentrada a massa, segundo o modelo de Rutherford? Justifique.
Química
10.Ao reunir as características de cada um dos sucessivos modelos do átomo de hidrogênio, um estudante elaborou
um resumo. No entanto, distraído, o estudante se esqueceu de relacionar os nomes dos cientistas com os seus
respectivos modelos. Complete o resumo feito pelo estudante.
Modelo atômico:
Características: átomos maciços e indivisíveis.
Modelo atômico:
Características: elétrons, de carga negativa, incrustado em uma esfera de carga positiva. A carga positiva está
distribuída, homogeneamente, por toda a esfera.
Modelo atômico:
Características: elétrons, de carga negativa, ao redor de um núcleo central, de carga positiva.
Modelo atômico:
Características: elétron, de carga elétrica negativa, girando em torno de um núcleo central, de carga positiva;
em determinados níveis de energia.
11.(DESAFIO) Em sua experiência com partículas radioativas, Rutherford observou que a maioria delas atravessava
as lâminas metálicas, enquanto algumas eram desviadas de suas trajetórias e poucas eram refletidas. Que conclusões ele tirou dessas observações? Esquematize o modelo por ele criado.
Rutherford imaginou que deveriam existir partículas positivas numa região de átomo conhecida como núcleo,
enquanto as partículas negativas deveriam estar na eletrosfera.
12.Escreva os símbolos dos seguintes elementos:
a) magnésio
g)flúor
b)sódio
h)fósforo
c) prata
i) argônio
d)cálcio
j) carbono
e) ferro
k) cromo
f ) alumínio
13.Escreva o nome dos elementos representados pelos símbolos:
a) Fr
e) B
b)Zn
f ) Mn
c) S
g)U
d)Be
13
Caderno de Atividades
14.Complete o quadro:
ELEMENTO
SÍMBOLO
Flúor
Z
A
9
19
Sódio
p
e–
11
Alumínio
27
Urânio
238
12
13
92
15.Os químicos utilizam o seguinte simbolismo para apresentar certo elemento químico:
23
11
Na
Responda:
a) Qual é o nome desse elemento?
b)Qual é o seu número atômico e o que esse número representa?
c) Qual é o seu número de massa e o que esse número representa?
16.Se representarmos dois átomos por:
35
17
Xe
37
17
Y, pergunta-se:
a) Quantos prótons têm X e Y?
b)Quantos nêutrons têm X e Y?
c) Os átomos são de elementos diferentes? Justifique.
d)Se você souber que X corresponde a Cℓ, o que pode concluir a respeito do símbolo de Y? Por quê?
14
n
Química
17.Um átomo possui oito prótons e seu número de
massa é o dobro do número atômico. Qual é o seu
número de nêutrons?
20.(DESAFIO) São dadas as seguintes informações
relativas aos átomos X, Y e Z: o átomo Y tem número atômico 56, número de massa 137 e é isótono
de Z; o átomo X é isótopo de Z e possui A = 140;
o número de massa do átomo Z é 138. Calcule o
número atômico de X.
18.Dados os átomos:
•
•
•
•
•
A com 8 prótons, 8 elétrons e 8 nêutrons.
B com 17 prótons, 17 elétrons e 18 nêutrons.
C com 8 prótons, 8 elétrons e 9 nêutrons.
D com 16 prótons, 16 elétrons e 18 nêutrons.
E com 7 prótons, 7 elétrons e 9 nêutrons.
Verifique quais são:
21.Se um átomo perde ou ganha elétrons, tem sua
a) isótopos:
eletrosfera alterada. No entanto, seu núcleo não se
altera.
Observe os esquemas abaixo e complete com o
que falta:
Mg2+ (cátion)
a) 2124 Mg
b)isóbaros:
c) isótonos:
d)pertencem ao mesmo elemento químico:
19.Considere três átomos representados por:
A
20
4 0
19
B 21C
Sabe-se que A e B são isóbaros e que C é isótono
de B. Calcule o número de massa de A e de C.
12 prótons
prótons
elétrons
nêutrons
perdendo 2 e–
b) 3175 Cℓ
nêutrons
Cℓ– (ânion)
prótons
17 elétrons
elétrons
prótons
ganhando 1 e–
nêutrons
elétrons
nêutrons
22.Se um átomo com 13 prótons, 13 elétrons e 14
nêutrons ganhar um elétron, o que ocorre com sua
carga total e com sua massa?
15
Caderno de Atividades
23.Um íon Cr3+ tem 24 prótons e 28 nêutrons. Pede-se:
a) o número atômico.
b)o número de massa.
c) o número de elétrons desse íon.
24.Um íon X2– tem 36 elétrons e 40 nêutrons. Pede-se:
a) o número de prótons desse íon.
b)a representação desse íon, acompanhada dos valores do número atômico e de massa.
25.(DESAFIO) O íon 19K+ é isoeletrônico do íon P3–. Qual é o número atômico de P?
16
Química
26.Dada as tabelas abaixo, complete:
CONFIGURAÇÃO ELETRÔNICA
NOME DO ELEMENTO
1s22s22p63s23p64s2
1s22s22p63s23p64s23d104p6
ELEMENTO
19
CONFIGURAÇÃO ELETRÔNICA
NÚMERO DE ELÉTRONS
DE VALÊNCIA
K
53
I
27.Escreva a distribuição eletrônica para os seguintes átomos, verifique qual a camada de valência e quantos elétrons existem nessa camada.
a) 10Ne
d) 28Ni
distribuição:
distribuição:
camada de valência:
camada de valência:
número de elétrons na última camada:
número de elétrons na última camada:
b) 13Aℓ
e) 35Br
distribuição:
distribuição:
camada de valência:
camada de valência:
número de elétrons na última camada:
número de elétrons na última camada:
c) 20Ca
distribuição:
camada de valência:
número de elétrons na última camada:
28.Um átomo neutro apresenta número atômico igual a 37. Em relação a esse átomo, mostre:
a) a distribuição eletrônica em ordem crescente de
energia (subníveis).
c) os números quânticos principal e secundário do
elétron de maior energia desse átomo.
b)a distribuição eletrônica em camadas.
17
Caderno de Atividades
29.Na distribuição eletrônica de um átomo o subnível
2
de maior energia é o 4d . Escreva a distribuição eletrônica completa deste átomo.
b) 8O2–
c) 20Ca2+
30.A última camada de um átomo possui a configuração eletrônica 4s24p5. Qual o número atômico
desse elemento?
d) 35Br–
33.(DESAFIO) Um átomo apresenta, no seu estado
31.O átomo neutro de um elemento tem 2 elétrons K,
8 elétrons L e 5 elétrons M. A partir destes dados,
indique os seguintes valores:
a) número atômico.
fundamental, 3 níveis de energia e 5 elétrons no seu
nível de valência.
Determine:
a) o seu número atômico.
b)número total de elétrons s.
c) número total de elétrons p.
d)número total de elétrons d.
32.Usando o diagrama de Pauling, faça a configuração
eletrônica, para as seguintes espécies:
a) 13Aℓ3+
18
b)os números quânticos principal e secundário
do último elétron da camada de valência desse
átomo.
Química
radioatvidade
1.Quando uma amostra de materiais radioativos é colocada numa cavidade feita num bloco de chumbo, saem do interior do bloco apenas as radiações
que incidem na direção da cavidade. As demais são
absorvidas pelo chumbo. Submetidas a um ímã
de grande potência, essas radiações revelaram três
comportamentos distintos: um tipo de radiação se
desvia rumo ao polo norte do ímã (radiações alfa),
outro tipo rumo ao polo sul do ímã (radiações beta)
e o terceiro tipo não sofre desvios (radiações gama):
partículas α
raios γ
partículas β
d)Explique por que as radiações alfa têm pequeno
poder de penetração mas grande capacidade
ionizante.
e) Por que as radiações beta têm maior poder de
penetração que as radiações alfa?
ímã
chumbo
c) De que são constituídas as emissões gama? E
por que essas radiações são as de maior poder
de penetração?
substância
radioativa
Sobre o assunto descrito acima, responda:
a) O que é radioatividade?
2.Escreva as equações nucleares por decaimento
alfa em cada caso, e, logo após responda ao que
se pede:
a) 22817Fr
b) 92235 U
b)Quais as partículas envolvidas nas reações
nucleares?
c) Explique como foram afetados o número atômico e o número de massa de um átomo após a
emissão de uma partícula alfa.
19
Caderno de Atividades
3.Escreva as equações nucleares por decaimento
beta em cada caso, e, logo após responda ao que
se pede:
a) 3980 Sr
a) qual o número atômico e o número de massa do
átomo Z?
b)quais átomos são isótopos?
b) 13575 Cs
c) Explique como foram afetados o número atômico e o número de massa de um átomo após a
emissão de uma partícula beta.
6.O bismuto-211 decai por causa da emissão alfa, originando o nuclídeo tálio, que, por sua vez, decai por
emissão beta, dando origem a outro nuclídeo mais
estável. Escreva as equações nucleares envolvidas
nas duas etapas.
7.(FAAP – SP) Sabendo que o átomo de 239 25 U emite
4.Dada a sequência de decaimento, informe quais
radiações foram emitidas:
235
A → 23771 B → 23781 C → 23791 D → 22777 E
79
três partículas alfa e duas partículas beta, determine o número atômico e o número de massa do átomo do elemento resultante.
A→B
B→C
C→D
D→E
5.Um átomo de 22886 Ra transforma-se, por emissão de
8.O gráfico a seguir representa a variação da concentração de um radioisótopo com o tempo:
Concentração
uma partícula beta, no átomo Q; este, por igual processo, transforma-se em X que, por sua vez, emitindo uma partícula alfa, origina Z. Pergunta-se:
8
7
6
5
4
3
2
1
0
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
tempo (min)
Através da observação do gráfico, determine a
meia-vida deste radioisótopo.
20
Química
9.(VUNESP) Uma das etapas do decaimento natural do plutônio envolve a passagem de rádio (Ra:
Z = 88, A = 225) para actínio (Ac: Z = 89, A = 225).
Esse processo ocorre com tempo de meia-vida de
15 dias.
Pede-se:
a) Escrever a reação nuclear balanceada para o processo de desintegração, fornecendo o nome da
partícula emitida.
11.Um dos radioisótopos utilizados na localização de tu-
mores cerebrais é o potássio-42, que apresenta uma
meia-vida de 12,5 horas. Partindo de 15,4 g, que quantidade restará desse radioisótopo após 100 horas?
12.“Bomba de cobalto” é um aparelho muito usado na
b)Os núcleos de rádio e actínio que participam
dessa reação são isótopos, isóbaros ou isótonos?
Justifique.
c) Calcular o tempo necessário para que uma massa inicial de 1 mg do núcleo de rádio se reduza a
0,125 mg, por meio do processo de desintegração indicado.
10.Um radionuclídeo que apresenta massa igual a 12 g
teve sua massa reduzida para 0,75 g em 22 horas.
Qual é a meia-vida desse radionuclídeo?
radioterapia para tratamento de pacientes, especialmente portadores de câncer. O material radioativo usado nesse aparelho é o 2670Co, com um período
de meia-vida de aproximadamente 5 anos. Admita
que a bomba de cobalto foi danificada e o material radioativo exposto à população. Após 25 anos
a atividade deste elemento ainda se faz sentir um
percentual em relação à massa inicial.
Calcule este percentual.
13.(DESAFIO) (VUNESP – SP) O acidente do reator
nuclear de Chernobyl, em 1986, lançou para a atmosfera grande quantidade de 3980 Sr radioativo, cuja
meia-vida é de 28 anos. Supondo ser este isótopo a
única contaminação radioativa e sabendo que o local poderá ser considerado seguro quando a quantidade de 3980 Sr se reduzir, por desintegração, a 1/16
da quantidade inicialmente presente, o local poderá ser habitado novamente a partir de que ano?
Anotações
21
Caderno de Atividades
tabela periódica
1.Quais os elementos que constituem as famílias dos:
a) metais alcalinos?
c) calcogênios?
b)metais alcalinos-terrosos?
d)halogênios?
2.Quais são as configurações eletrônicas e as posições (período e família) dos seguintes elementos na classificação
periódica?
a) Enxofre (Z = 16)
configuração:
período:
família:
b)Gálio (Z = 31)
configuração:
período:
família:
c) Estrôncio (Z = 38)
configuração:
período:
família:
3.Responda e justifique, com base exclusivamente em sua distribuição eletrônica:
a) Em que período e grupo está localizado o manganês (Z = 25) na tabela periódica?
b)O manganês é um elemento representativo ou de transição?
22
Química
4.Sabendo que as letras da tabela abaixo não correspondem a símbolos de elementos.
Q
A
H
E
B
C
F
G
D
I
J
L
Identifique:
a) os elementos alcalinos:
j) o elemento de transição interna:
b)os elementos de transição:
k) os metais:
c) o gás nobre:
l) os não metais:
d)os elementos que possuem quatro níveis eletrônicos:
m) o calcogênio:
e) o elemento que possui três elétrons no último nível:
n)os elementos cujos elétrons estão utilizando o
menor número de camadas:
f ) o elemento da família 6A ou 16:
o)o elemento de maior número atômico:
g)o halogênio:
p)o elemento do 5.º período:
h)o elemento que termina em f:
q)o número atômico de G:
i) o elemento que termina em p2:
23
Caderno de Atividades
5.Um elemento tem no seu estado fundamental somente um elétron no subnível 4p. Esse elemento localiza-se
em qual grupo na tabela periódica?
6.Um determinado elemento químico está situado no quarto período da tabela periódica e pertence à família 16.
O número atômico desse elemento é:
7.(DESAFIO) Considere os elementos 3Li, 9F, 8O, 20Ca e 16S. Quais apresentam maior similaridade em suas propriedades? Por quê?
8.Defina energia de ionização.
9.Dentre os elementos indicados na tabela abaixo, determine o de maior:
1A
8A
2A
A
6A
7A
B
C
D
E
F
G
H
a) raio:
d)energia de ionização:
b)eletronegatividade:
e) afinidade eletrônica:
c) eletropositividade:
10.É dada a configuração eletrônica de cinco elementos químicos pertencentes ao mesmo período da tabela
periódica:
A: 1s22s22p63s23p5
B: 1s22s22p63s23p3
C: 1s22s22p63s23p1
D: 1s22s22p63s2
E: 1s22s22p63s1
24
Responda:
a) O elemento que apresenta a primeira energia de ionização mais elevada:
b)O elemento que apresenta o maior raio atômico:
c) O elemento que apresenta a menor eletropositividade:
d)O elemento que apresenta a maior eletronegatividade:
Química
11.Considere os seguintes átomos neutros: A (18 elétrons), B (17 elétrons), C (11 elétrons) e D (2 elétrons).
a) A que família pertencem? Encontre a resposta pela distribuição eletrônica.
b)Coloque-os em ordem crescente dos potenciais de ionização.
12.Dados os elementos genéricos 17A, 11B, 38C, determine o de menor:
a) raio atômico:
b)eletronegativo:
c) eletropositivo:
13.Dada a tabela periódica esquematizada abaixo:
Escreva na tabela um elemento que seja:
a) metal alcalino-terroso, que termine em 4s2. (Use o símbolo M).
b)ametal da coluna 16, do 3.° período. (Use o símbolo A).
c) o mais eletronegativo do grupo 15. (Use o símbolo E).
d)elemento representativo Z = 34. (Use o símbolo Y).
e) o mais eletronegativo da tabela. (Use o símbolo Z).
f ) o de maior energia de ionização da família dos gases nobres. (Use o símbolo W).
14.(DESAFIO) Complete os espaços abaixo, considerando os elementos e/ou configurações representados acima.
Na, Mg, Aℓ, K, Ca
1s22s2; 1s22s22p1; 1s22s22p2; 1s22s22p3
o de menor raio atômico
o elemento de maior energia de ionização
Li, Be, F, Na, S
ordem decrescente da 1.ª energia de ionização
25
Caderno de Atividades
ligações químicas
1.Justifique a afirmativa:
“Na formação da ligação iônica ocorre à transferência de elétrons.”
2.Veja os esquemas abaixo e complete com o que falta:
elemento
METAL
NÃO METAL
Na
Cℓ
METAL
NÃO METAL
Ca
F
família (grupo)
número de elétrons no último nível
fórmula eletrônica
fórmula da substância formada
elemento
família (grupo)
número de elétrons no último nível
fórmula eletrônica
fórmula da substância formada
26
Química
3.A tabela abaixo se refere às duas questões seguintes:
ELEMENTO
NÚMERO DE MASSA
NÚMERO ATÔMICO
CONFIGURAÇÃO
ELETRÔNICA
A
32
16
2, 8, 6
B
88
38
2, 8, 18, 8, 2
C
19
9
2, 7
D
39
19
2, 8, 8, 1
E
40
20
2, 8, 8, 2
a) Dentre os elementos A, B, C, D e E, qual(is) configuração(ões) eletrônica(s) representa(m) um cátion? Qual(is)
representa(m) um ânion?
b)Que pares de elementos podem formar compostos iônicos? Quais as fórmulas desses compostos?
4.Considerando-se os seguintes elementos genéricos:
A (Z = 19), B (Z = 34), C (Z = 56) e D (Z = 17)
Pedem-se:
a) o tipo de ligação e a fórmula provável para o composto binário formado pelos elementos B e C;
b)as estruturas eletrônicas dos elementos A e D, bem como o nome das famílias a que pertencem.
5.Qual a fórmula do composto formado pelos elementos A e B de números atômicos, respectivamente, 12 e 15? A
que famílias do sistema periódico pertencem esses elementos?
27
Caderno de Atividades
6.Relativamente aos elementos M e Q, de números atômicos 34 e 19, respectivamente, pede-se:
a) a distribuição eletrônica para os elementos;
b)a fórmula do composto que os dois elementos formariam por reação.
7.Dê a fórmula de Lewis correspondente de cada par de elementos químicos, conforme modelo abaixo:
Exemplo: Ca e Cℓ
Fórmula: Ca2+ [ Cℓ ]–2
a) Aℓ e F
d)Mg e H
b)Aℓ e S
e) Na e H
c) K e I
f ) Li e O
8.Sobre os elementos genéricos X e Y, sabe-se que o primeiro é da família dos alcalinos-terrosos e que o segundo
é do grupo 7 A. Determine a fórmula de Lewis referente ao composto formado por esses dois elementos.
9.Os subníveis mais energéticos, no estado fundamental, de dois elementos químicos X e Y são, respectivamente,
4p5 e 3s1.
a) Qual a fórmula provável de um composto formado por esses dois elementos?
b)Que tipo de ligação química deve predominar nesse composto?
28
Química
10.Por que o cloreto de potássio (KCℓ) sólido não conduz corrente elétrica e, quando fundido ou dissolvido em
água, passa a conduzir?
11.Justifique a afirmativa:
“Na ligação covalente ocorre compartilhamento de elétrons.”
12.Veja os esquemas abaixo e complete com o que falta:
elemento
METAL
NÃO METAL
H
Br
NÃO METAL
NÃO METAL
Br
Br
família
número de elétrons no último nível
fórmula eletrônica
fórmula molecular
elemento
família
número de elétrons no último nível
fórmula eletrônica
fórmula molecular
29
Caderno de Atividades
13.Considere as informações contidas na tabela abaixo:
ELEMENTO
coluna
X
7A
Y
4A
M
6A
A
5A
a) Qual a fórmula do composto formado entre M e
hidrogênio?
b)Qual o tipo de ligação estabelecido entre X e M?
c) Qual o número de ligações presentes quando
dois átomos de A se ligam?
14.Considere o elemento cloro formando compostos com, respectivamente, hidrogênio, carbono, sódio e cálcio.
a) Com quais desses elementos o cloro forma compostos covalentes?
b)Qual a fórmula eletrônica de um dos compostos covalentes formados?
15.Esta questão refere-se à classificação periódica dos elementos, esquematizada a seguir. Os símbolos dos elementos foram substituídos por letras arbitrariamente escolhidas. A letra T representa o símbolo de um gás nobre.
1A
V
8A
2A
3A
4A
5A
6A
7A
W
M
X
Y
G
U
J
Q
L
R
Z
T
Baseado na posição dos elementos mencionados na tabela periódica anterior, represente a fórmula entre:
a) X e L
c) Q e W
b)Y e W
30
d)G e R
Química
16.Os elementos H, O, Cℓ e Na (ver tabela periódica)
19.Para montar a fórmula eletrônica e a estrutural, iden-
podem formar compostos entre si.
a) Que compostos podem se formar entre: H e O, H
e Cℓ, Na e Cℓ?
tifica-se o átomo central e distribuem-se em torno
dele os demais, esgotando as possibilidades de ligações covalentes comuns (simples, duplas ou triplas).
Depois, se necessário, usam-se as dativas. Na prática, cada átomo admite tantas covalências comuns
ou normais quantos elétrons lhe faltem para completar o último nível, e tantas dativas quantos forem
os pares eletrônicos disponíveis no último nível.
Assim, monte a fórmula eletrônica e a estrutural
para os seguintes compostos:
b)Qual o tipo de ligação formada em cada caso?
17.(UNICAMP – SP) A fórmula estrutural da água oxigenada, H — O — O — H, fornece as seguintes
informações: a molécula possui dois átomos de oxigênio ligados entre si e cada um deles está ligado a
um átomo de hidrogênio; há dois pares de elétrons
isolados em cada átomo de oxigênio.
Com as informações acima, escreva a fórmula estrutural de uma molécula com as seguintes características: possui dois átomos de nitrogênio ligados
entre si e cada um deles está ligado a dois átomos
de hidrogênio; há um par de elétrons isolado em
cada átomo de nitrogênio.
COMPOSTO
FÓRMULA
ELETRÔNICA
FÓRMULA
ESTRUTURAL
HCℓ
CH4
NH3
H 2O
18.Complete:
A ligação entre dois átomos é iônica quando um deles tem tendência de doar e o outro de
elétron(s); é
covalente quando ambos têm tendência de
elétron(s). A ligação dativa se processa quando um dos átomos está com
8 elétrons no seu último nível e o outro necessita
de
elétrons (um par de
elétrons).
A ligação iônica ocorre pela
de elétron(s); a covalente comum, por
de elétrons e a dativa pelo
de elétrons.
N2
CO2
SO2
SO3
31
Caderno de Atividades
20.Considere as seguintes afirmativas relativas às substâncias Q, R e X:
I – Substância Q: é uma substância simples, boa condutora de corrente elétrica nos estados sólido e líquido.
II – Substância R: é uma substância composta binária,
boa condutora de corrente elétrica em solução
aquosa.
III –Substância X: é uma substância binária, boa condutora de corrente elétrica no estado líquido e em
solução aquosa.
Identifique as ligações químicas que podem existir,
respectivamente, em cada uma das substâncias:
Q–
R–
X–
21.(DESAFIO) (FUVEST – SP) Um estudante fez os
esquemas A e B abaixo, considerados errados pelo
professor:
A: mistura dos gases
nitrogênio e cloro
nas condições
ambientais
N
Cℓ
B: amostra de
brometo de
potássio sólido
Br
K
22.Com base na ligação por par de elétrons proposta
por Lewis, surgiu a Teoria da Repulsão do Par
Eletrônico. Para aplicá-la, parte-se sempre da fórmula de Lewis (fórmula eletrônica), baseando-se
no seguinte princípio:
“No ÁTOMO CENTRAL, os pares eletrônicos livres
(que não participam das ligações) e os pares eletrônicos ligantes (que participam) devem distribuir-se
no espaço em torno do átomo central o mais afastados possível, o que corresponde à situação de repulsão mínima.”
Assim, a geometria da molécula diz respeito à posição dos núcleos dos átomos ligantes em relação ao
núcleo do átomo central, conforme a tabela:
PARES DE
ELÉTRONS
TOTAIS
PARES DE
ELÉTRONS
LIGADOS
GEOMETRIA
DA
MOLÉCULA
2
1 ou 2
linear
3
3
3
1
2
3
linear
angular
trigonal plana
4
4
4
4
1
2
3
4
linear
angular
piramidal
tetraédrica
5
5
5
2
3
5
linear
trigonal plana
bipirâmide
trigonal
6
6
4
6
Quadrado
planar
octaédrica
a) Faça a representação correta em A. Explique.
b)Qual o erro cometido em B? Justifique.
32
Química
Baseado nas informações, determine o que se pede
para cada substância:
a) SO2
• elétrons na camada de valência:
c) CCℓ4
• elétrons na camada de valência:
• número de pares de elétrons:
• número de pares de elétrons:
• distribuição (fórmula de Lewis):
• distribuição (fórmula de Lewis):
• número de pares de elétrons ligados:
• número de pares de elétrons ligados:
• geometria:
• geometria:
23.Considerando as moléculas NH3, CH4, CO2 e H2O,
b)SO3
• elétrons na camada de valência:
indique a configuração espacial de cada uma utilizando a terminologia: linear, angular, piramidal e
tetraédrica. Justifique a sua resposta de acordo com
o número de pares de elétrons totais e pares de elétrons ligados.
• número de pares de elétrons:
• distribuição (fórmula de Lewis):
• número de pares de elétrons ligados:
• geometria:
33
Caderno de Atividades
24.A partir das configurações eletrônicas dos átomos
constituintes e das estruturas de Lewis:
a) determine as fórmulas dos compostos mais simples que se formam entre os elementos:
I – hidrogênio e carbono.
26.Que condições devem coexistir em uma molécula
para que resulte polar? Exemplifique.
27.Considerando a molécula de CO2:
a) Escreva a sua fórmula estrutural.
II – hidrogênio e fósforo.
b)Classifique quanto à polaridade as ligações entre
carbono e oxigênio, justificando.
b)determine a geometria de cada uma das moléculas formadas, considerando-se o número de
pares de elétrons.
c) Classifique essa molécula quanto à geometria e
à polaridade, justificando.
28.O carbono e o silício pertencem à mesma família da
tabela periódica. Sendo assim, responda:
a) Qual o tipo de ligação existente no composto
SiH4?
25.Sabendo-se que a molécula da água (H2O) tem
geometria angular e que a molécula da amônia
(NH3) é piramidal; qual é a estrutura dos íons H3O+ e
NH+4 , ambos oriundos da união entre as respectivas
moléculas acima e um próton?
b)Mesmo existindo diferença de eletronegatividade entre os átomos de Si e H, porque a molécula
de SiH4 é apolar?
29.Considere as moléculas: HF, HCℓ, H2O, H2, O2 e CH4.
a) Classifique-as como polares e não polares:
HF
HCℓ
H2O
H2
O2
CH4
34
Química
b)Qual a propriedade referente ao átomo e qual
referente à molécula em que se baseou para
classificá-las?
32.(DESAFIO) Para as moléculas de OCℓ2 e BeCℓ2:
a) Explique, com base no modelo da teoria de repulsão dos pares de elétrons na camada de valência, por que o OCℓ2 e o BeCℓ2 não possuem a
mesma geometria molecular.
30.Sabe-se que há uma relação entre a solubilidade
de uma substância e sua estrutura química. Sendo
assim, dadas as substâncias gasosas: O2, N2, H2, Br2
e HCℓ, qual é a mais solúvel e a menos solúvel em
água?
b)Por que a molécula de OCℓ2 é polar e a molécula
de BeCℓ2 é apolar, já que as ligações berílio-cloro
e oxigênio-cloro são ligações covalentes polares?
31.A água dissolve quase todas as substâncias. Devido
a essa propriedade, os rios, lagos, lençóis subterrâneos e mares são facilmente poluídos. De acordo
com seus conhecimentos, responda aos itens a
seguir:
a) Em termos químicos, por que, ao ocorrer um vazamento de um navio petroleiro no mar, o petróleo fica na superfície da água, ou seja, não se
mistura a ela?
33.Quando ocorre ligação de hidrogênio? Dê exemplos.
34.“A fosfina, PH3, é um gás incolor e extremamente
b)Explique por meio da estrutura e eletronegatividade por que a água é polar.
tóxico, com cheiro que se assemelha ao do alho ou
do peixe em decomposição. Ao contrário do NH3, o
PH3 não é muito solúvel em água. A fosfina é mais
solúvel em CS2.”
O texto acima permite uma série de conclusões interessantes, observe as questões abaixo e responda:
a) O fato de a fosfina não ser muito solúvel em
água nos permite qual conclusão a respeito da
polaridade da molécula PH3?
b)Pelo texto, o que se pode prever sobre a polaridade da molécula CS2?
c) Que tipo de interação ocorre entre as moléculas
de NH3?
35
Caderno de Atividades
35.Determine que tipo de ligação ocorre:
a) entre os átomos num cristal de óxido de magnésio (MgO);
38.O dióxido de carbono (CO2), quando congelado, é
conhecido como gelo-seco. Ele é muito utilizado
em festas, em carrinhos de sorvete, no cinema e na
televisão. Qual o tipo de força que une suas moléculas? Justifique.
b)entre os átomos numa molécula de fósforo branco (P4);
c) entre as moléculas de bromo (Br2).
36.Considere os processos I e II representados pelas
39.Qual interação intermolecular mais forte: a existente entre as moléculas de álcool e água ou entre moléculas de álcool e gasolina? Justifique.
Observação: nas substâncias que compõem a gasolina não existem átomos de hidrogênio ligados a
átomos de oxigênio, como existem nas moléculas
de álcool e água.
equações:
Processo I: H2O(ℓ) → H2O(g)
Processo II: H2O(g) → 2 H(g) + O(g)
Indique que ligações foram rompidas (entre átomos ou moléculas) e o tipo destas ligações.
Processo I:
40.Analisando a estrutura da molécula da água e da
sacarose, explique, com base nas forças de atração
intermoleculares, por que o açúcar se dissolve completamente na água.
Água H2O
Processo II:
O
H
37.Que tipo de forças intermoleculares devem ser
sacarose (C12H12O11)
“vencidas” para:
a) fundir o gelo;
HOCH2
HOCH2
O
OH
b)levar o bromo molecular (Br2) à ebulição;
c) fundir o iodo (I2) sólido.
36
H
O
HO
OH
O
HO
CH2OH
OH
Química
41.Explique por que o HF (PE = 19,4°C) possui ponto de ebulição maior do que o HCℓ (PE = –85°C).
42.(UNICAMP – SP) Os pontos de ebulição da água, amônia e metano seguem a ordem H2O > NH3 > CH4. Explique
esta sequência considerando os tipos de forças intermoleculares e suas intensidades.
43.(DESAFIO) A tensão superficial, que provém das forças de atração intermoleculares, é maior na água ou no éter
etílico (H3C — CH2 — O — CH2 — CH3)? Por quê?
Anotações
37
Caderno de Atividades
Funções inorgânicas
1.Faça a associação:
a) Baseando-se no texto acima, compare os graus
de ionização do HNO3 e do ácido acético.
I – Conduz corrente elétrica.
II – Não conduz corrente elétrica.
Solução eletrolítica:
Solução não eletrolítica:
Solução iônica:
b) Proponha uma hipótese para explicar a diferença
de luminosidade observada.
Solução molecular:
2.O açúcar comum não conduz a corrente elétrica
quando dissolvido em água, mas o sal de cozinha
forma solução que é boa condutora. Como Arrhenius explicava essa diferença de comportamento?
c) Qual desses ácidos é provavelmente um eletrólito forte?
4.Sabendo que um ácido possui grau de ionização
igual a 0,4%, responda:
a) O que é o grau de ionização?
3.“Um circuito foi construído para testar a condutividade de soluções. Durante os testes, verificou-se
que a solução aquosa de ácido nítrico (HNO3) fez a
lâmpada brilhar intensamente, enquanto em uma
solução aquosa de ácido acético (H3C COOH) o brilho era muito fraco.”
b) De um total de 2 000 moléculas desse ácido,
quantas sofreram ionização? Demonstre seu cálculo.
38
Química
5.Adicionam-se 40 moléculas de HA à água. Sabendo-se que o grau de ionização é 60%, quantas partículas dispersas existirão no final?
Dado: HA → H+ + A–
10.Equacione, na forma rigorosa (com formação de
H3O+), as ionizações dos seguintes ácidos:
a) HCN (ácido cianídrico).
b)H2SO3 (ácido sulfuroso) *por etapas e equação
final
6.Cite algumas propriedades que permitam decidir
se uma substância possui caráter ácido.
c) H3BO3 (ácido bórico) *somente a equação final
7.Segundo Arrhenius, qual é o íon responsável pelas
propriedades dos ácidos?
8.Água pura é um mau condutor de corrente elétrica.
O ácido sulfúrico puro (H2SO4) também o é. Explique o fato de uma solução diluída de ácido sulfúrico em água ser boa condutora de corrente elétrica.
11.Equacione, na forma simplificada (com formação
de H+), as ionizações dos seguintes ácidos:
a) HNO2 (ácido nitroso).
b)H2S (ácido sulfídrico) *por etapas e equação final
9.Considere as ionizações totais:
III – C → 3 H+ + PO34–
I – HF → A + F–
II – H2S → 2 H+ + B IV – H4P2O7 → D + P2O47–
Quais espécies químicas substituem corretamente
as letras A, B, C e D?
A:
B:
c) H3PO4 (ácido fosfórico) *somente a equação final
C:
D:
39
Caderno de Atividades
12.Complete as tabelas:
13.Na tabela tem-se a relação de alguns ácidos comuns, complete-a:
Tabela I
HIDRÁCIDO
ÂNION
HCℓ: clorídrico
Cℓ–:
HF:
F–: fluoreto
HBr: bromídrico
Br–:
HI:
I–: iodeto
HCN: cianídrico
CN–:
H2S:
S2–: sulfeto
ÂNION
Presente na
bateria do
automóvel.
Usado como
reagente na
produção de
compostos
orgânicos.
NO –3:
–
2
HNO2:
NO : nitrito
H2SO4:
SO24–: sulfato
H2SO3: sulfuroso
SO23–:
H2CO3:
CO23–: carbonato
H3PO4: fosfórico
PO34–:
HCℓO4: perclórico
CℓO –4:
HCℓO3:
CℓO –3: clorato
HCℓO2: cloroso
CℓO –2:
HCℓO:
CℓO–: hipoclorito
40
APLICAÇÕES
Usado para
limpeza.
Ácido clorídrico
Ácido nítrico
OXIÁCIDO
FÓRMULA
H2SO4
Tabela II
HNO3: nítrico
NOMENCLATURA
Usado na
formação de
fosfatos.
14.Dados os ácidos: HCℓO, H2SO4, H3PO4 e HCℓO4,
a) coloque-os em ordem decrescente de força;
b)faça a ionização por etapas do triácido.
Química
15.Na água que aparece no aparelho do esquema é dis-
19.Bases são compostos sólidos, de alto ponto de fu-
solvida uma determinada quantidade de um ácido:
são. Não conduzem corrente elétrica no estado sólido, mas passam a ser condutores quando fundidos.
a) De acordo com esse texto, o que é possível
concluir sobre o principal tipo de ligação química das bases?
b)Sabendo que há uma única exceção, aponte-a.
Água
a) HCℓ
b)HCℓO
c) HCℓO2
d)HCℓO3
e) HCℓO4
f ) H2S
g)H2SO4
h)H2SO3
i) HNO3
j) HNO2
20.Qual a diferença entre um ácido e uma base quanto
ao tipo de ligação química e ao processo que sofrem em água?
Entre os seguintes ácidos, quais poderiam provocar
um brilho muito intenso na lâmpada?
16.(DESAFIO) Dissolvendo o mesmo número de moléculas de HCℓ e de H3C — COOH em igual volume
de água:
a) em qual das duas soluções haverá maior número
de íons? Justifique.
21.Escreva as equações de dissociação iônica das
bases:
a) NaOH
b)qual delas terá maior condutividade elétrica?
17.Cite algumas propriedades que permitam decidir
b)Ca(OH)2
se uma substância possui caráter básico.
c) Aℓ(OH)3
18.Segundo Arrhenius, qual é o íon responsável pelas
propriedades das bases?
41
Caderno de Atividades
22.Equacione as dissociações das seguintes bases:
a) Hidróxido de potássio
c) Hidróxido ferroso
b)Hidróxido de bário
d)Hidróxido férrico
23.Na tabela tem-se a relação de algumas bases comuns, complete-a:
NOMENCLATURA
FÓRMULA
Hidróxido de sódio
(soda cáustica)
APLICAÇÕES
Usado na produção de sabão.
(cal extinta)
(leite de magnésia)
Hidróxido de alumínio
(bauxita)
Ca(OH)2
Usado em construção civil.
Mg(OH)2
Antiácido e laxante.
Minério de onde é extraído o
alumínio.
24.Na água que aparece no aparelho do esquema é dissolvida uma determinada quantidade de uma base:
a) NaOH
b)AgOH
c) KOH
d)Fe(OH)3
e) Cu(OH)2
f ) Aℓ(OH)3
Água
Entre as seguintes bases, quais poderiam provocar um brilho muito intenso na lâmpada?
42
Química
25.Dê dois exemplos de bases:
a) solúveis:
b)insolúveis:
e) A substância mencionada é tóxica, porque em
contato com a água que existe dentro do nariz e
dos pulmões, reage produzindo um íon negativo
que é perigoso. Que íon é esse?
c) fortes:
f ) Como se chama o cátion derivado da substância
mencionada no texto? Qual sua fórmula molecular?
d)fracas:
e) monobásicas:
f ) dibásicas:
26.Para desentupir um cano de cozinha e para combater a acidez estomacal, necessita-se, respectivamente, de uma base forte e solúvel e de uma base
fraca e parcialmente solúvel. Escolha quais das bases citadas poderiam ser utilizadas.
Ba(OH)2, Fe(OH)2, Aℓ(OH)3, NaOH, Mg(OH)2
27.(DESAFIO) Gás tóxico vaza de vagão e assusta moradores de bairro.
“Defeito em válvula causou escape de amônia; área
num raio de 800 metros ficou interditada.”
(Correio Popular, Campinas, 30 junho de 1996)
Em relação ao texto, responda às perguntas:
a) Qual a fórmula molecular da substância mencionada?
b)Qual o estado físico dessa substância nas condições ambientes?
c) Que se pode afirmar sobre ela quando dissolvida
em água: é ácido, base ou nenhum dos dois?
d)Justifique sua resposta do item anterior com
auxílio de uma equação química.
28.Os sais podem ser obtidos a partir da reação de
neutralização entre um ácido e uma base. Sabe-se
que os ácidos ionizam-se, liberando H+ em meio
aquoso, e que as bases dissociam-se liberando OH–.
Os íons H+ interagem com os íons OH–, produzindo moléculas de H2O. Esse processo é chamado de
neutralização.
De acordo com a definição acima, complete as tabelas abaixo:
a)
Ionização do HCℓ
Dissociação do NaOH
Neutralização do H+
pelo OH– formando H2O
* Os íons
b)
e
permanecem em solução aquosa.
Ionização do HBr
Dissociação do KOH
Neutralização do H+
pelo OH– formando H2O
* Os íons
e
permanecem em solução aquosa.
43
Caderno de Atividades
c)
a) Reação entre HCℓ e KOH
Ionização do HNO3
Dissociação do Ca(OH)2
Neutralização do H+
pelo OH– formando H2O
* Os íons
d)
e
permanecem em solução aquosa.
b)Reação entre HCℓO e NaOH
Ionização do H2SO4
Dissociação do NaOH
Neutralização do H+
pelo OH– formando H2O
* Os íons
e
permanecem em solução aquosa.
29.Para escrever a fórmula e o nome de um sal a partir
c) Reação entre H2SO4 e Ca(OH)2
da reação entre um ácido e uma base, faça da seguinte forma:
I – Escreva a equação de ionização do ácido;
II – Escreva o nome do radical do ácido, de acordo
com os sufixos mostrados na tabela abaixo:
ÁCIDO
RADICAL
ídrico
eto
ico
ato
oso
ito
III – Escreva a equação de dissociação da base;
V – Combine o cátion da base com o radical do ácido, invertendo suas cargas. Simplifique, quando
possível (fórmula do sal);
V – Escreva o nome do radical seguido do nome do
cátion (nome do sal).
44
d)Reação entre H2SO4 e Aℓ(OH)3
Química
30.Dada a fórmula de um sal, para escrever seu nome, siga o exemplo:
Na2SO4
Base de origem: NaOH Ácido de origem: H2SO4
Cátion: Na+
Ânion: SO24–
Nome do sal: sulfato de sódio
a) FeCℓ3
d)Ca(NO2)2
b)FeS
e) Mg(HCO3)2
c) K3PO4
31.Consultando as tabelas de cátions e ânions, escreva a fórmula dos seguintes sais:
ÂNION
carbonato de cálcio
carbonato CO23–
CÁTION
cálcio Ca2+
FÓRMULA DO SAL
CaCO3
nitrato de prata
sulfato de alumínio
iodeto de chumbo II
hipoclorito de sódio
bicarbonato de sódio
45
Caderno de Atividades
32.Use a tabela de cátions e ânions para nomear aos sais no quadro:
CaCO3
CÁTION
ÂNION
NOME DO SAL
cálcio Ca2+
carbonato CO23–
carbonato de cálcio
KMnO4
Na3PO4
(NH4)3PO4
Cr2(SO4)3
33.Complete o quadro abaixo com as fórmulas dos sais obtidos pelos cátions e ânions indicados:
ânion
cátion
sódio
magnésio
alumínio
prata
ferro II ou
ferroso
cobre II ou
cúprico
46
Sulfato
Nitrato
Fosfato
Sulfeto
Nitrito
Química
34.(DESAFIO) (UFRJ) A tabela a seguir mostra alguns
sais e suas principais aplicações.
sal
função
MgSO4
laxante salino
KNO3
componente de explosivos
BaSO4
contraste radiológico
FeSO4
tratamento de anemia
Para cada um dos sais acima, faça uma reação de
um ácido com uma base a fim de obter:
a) sulfato de magnésio
b)nitrato de potássio
37.A chuva ácida é provocada por vários gases que
estão em contato com o vapor-d’água presente na
troposfera. Entre estes, há o dióxido de enxofre, que,
em contato com o oxigênio do ar, forma o trióxido
de enxofre e este, posteriormente, na presença de
moléculas de água, produz o ácido sulfúrico, contribuindo com a chuva ácida. Indique as fórmulas dos
óxidos citados que contêm enxofre.
38.Dê o nome dos seguintes óxidos:
a) BaO
b)Ag2O
c) Li2O
d)ZnO
c) sulfato de bário
e) SO3
d)sulfato de ferro II
f ) Fe2O3
35.Os principais poluentes do ar nas grandes cidades
são o SO2 e o CO. O SO2 provém das indústrias que
queimam combustíveis fósseis (carvão e petróleo),
já o CO resulta da combustão incompleta da gasolina em veículos desregulados.
Qual o nome e a função inorgânica dos dois compostos citados no enunciado?
36.O termo “efeito estufa”, de uso comum, indica que
a temperatura média global subirá tendo em vista
o aumento de dióxido de carbono (gás carbônico),
entre outros gases, na atmosfera. Indique a fórmula
do óxido.
39.Obtenha as fórmulas dos seguintes óxidos:
a) óxido de potássio
b)óxido de cálcio
c) óxido auroso
d)óxido aurico
e) trióxido de manganês
f ) pentóxido de dicloro
47
Caderno de Atividades
40.Complete as equações:
b)Por quê, na agricultura, a cal viva é adicionada ao
solo?
a) BaO(s) + H2O(ℓ) →
+ H2O(ℓ) → Mg(OH)2(aq)
b)
c) Na2O(s) + H2O(ℓ) →
d)
+ H2O(ℓ) →
e) CO2(g) + H2O(ℓ) →
f ) SO3(g) + H2O(ℓ) →
41.(FUVEST – SP) Cal viva é óxido de cálcio (CaO).
a) Escreva a equação da reação da cal viva com a
água.
Anotações
48
42.(DESAFIO) (UNICAMP – SP) A queima de combustíveis de origem fóssil conduz à formação de compostos derivados do enxofre. Estes são lançados na
atmosfera, precipitando-se na forma de chuvas ácidas, fenômeno que causa sérios danos ao meio ambiente. Escreva as equações de formação de pelo
menos um desses ácidos a partir do enxofre.
Química
reações inorgânicas
1.O que é uma reação de síntese?
e) Carbonato de cálcio
f ) Óxido de níquel II
5.O que é uma reação de simples troca e como
2.Complete as equações de síntese abaixo. Faça o
ocorre?
balanceamento.
a) Ba(s) + ½ O2(g) →
b)C(s)+ O2(g) →
c) BaO(s) + H2O(ℓ) →
d)CO2(g) + H2O(ℓ) →
e) N2(g) + 3 H2(g) →
f ) H2(g) + ½ O2(g) →
3.O que é uma reação de decomposição?
6.Complete as equações de simples troca representadas abaixo e, em seguida, faça seu balanceamento.
a) Mg(s) + HCℓ(aq) →
b)Fe(s) + 2 HI(aq) →
4.Escreva a equação de decomposição balanceada
para as seguintes substâncias:
a) Água
c) Mg(s) + CuSO4(aq) →
d)Na(s) + H2O(ℓ) →
e) Fe(s) + H2SO4(aq) →
f ) Zn(s) + 2 AgNO3(aq) →
b)Água oxigenada
7.O que é uma reação de dupla troca?
c) Amônia
d)Cloreto de potássio
49
Caderno de Atividades
8.Complete as equações de dupla troca representadas abaixo e, em seguida, faça seu balanceamento. Consulte a
tabela de solubilidade de sais para identificar a formação ou não de um precipitado.
a) H2SO4(aq) + 2 KOH(aq) →
d)Ba(NO3)2(aq) + Na2SO4(aq) →
b)HNO3(aq) + Mg(OH)2(aq) →
e) H2SO4(aq) + Ca(OH)2(aq) →
c) NaCℓ(aq) + AgNO3(aq) →
f ) KHCO3(aq) + HCℓ(aq) →
9.(DESAFIO) A, B, C e D são quatro metais, dos quais apenas A e B reagem com ácido clorídrico, produzindo gás
hidrogênio. Sabendo que, em reações de simples troca, C é capaz de deslocar D, e B é capaz de deslocar A, determine qual desses metais é o:
a) mais reativo;
b)mais nobre.
10.Considerando os dados da coluna I, faça associação com as reações químicas representadas pelas equações da
coluna II, de acordo com a classificação correta.
Coluna I
( 1 )Reação de adição ou síntese
( 2 )Reação de decomposição ou análise
( 3 )Reação de simples troca ou deslocamento
( 4 )Reação de dupla troca
Coluna II
( ) CaCO3 → CaO + CO2
( ) Fe + 2 HCℓ → FeCℓ2 + H2
( ) N2 + 3 H2 → 2 NH3
( ) AgNO3 + KI → Agl + KNO3
11.Algumas máquinas fotográficas possuem flashes descartáveis. Nestes ocorre uma reação química entre o magnésio metálico e o gás oxigênio, produzindo luz para que a fotografia não fique escura. Equacione e classifique
essa reação.
12.“Uma molécula de nitrogênio gasoso reage com três moléculas de hidrogênio diatômico, gasoso, produzindo
duas moléculas de amônia gasosa.”
Transforme a frase em equação química e classifique-a.
13.(UFPA)
a) A reação abaixo apresenta uma das utilizações do ácido sulfúrico. Escreva os produtos e classifique-a quanto
ao tipo de reação.
CaF2 + H2SO4 →
b)Indique a que funções inorgânicas pertencem os produtos da reação do item a.
50
Química
14.Nas grandes cidades, o efeito da poluição causa sérios danos e muitos prejuízos. A liberação de dióxido de enxofre pelas indústrias leva à formação da chuva ácida. O ácido sulfúrico precipitado reage com o carbonato de
cálcio, componente do mármore, produzindo sulfato de cálcio (gesso).
a) Escreva e classifique a transformação que ocorre com o dióxido de enxofre e o oxigênio.
b)O produto da reação equacionada anteriormente em contato com o vapor-d’água contido nas nuvens produz o ácido citado. Equacione a produção desse ácido.
c) Quais são os fatores que levam à reação do ácido com o sal? Equacione essa reação.
15.Ácido muriático (HCℓ comercial) é muito utilizado para limpeza doméstica, no entanto, objetos de mármore
(CaCO3) não podem ser lavados por essa solução, pois ambos reagem liberando gás. Equacione essa reação e
identifique o gás liberado.
16.(DESAFIO) Dispondo de soluções aquosas de CuSO4, MgCℓ2 e Pb(NO3)2 e também de placas de metais cobre,
magnésio e chumbo, um estudante fez algumas experiências, colocando as placas dentro das soluções. Com os
resultados, ele montou a seguinte tabela:
SOLUÇÕES
Cu
Mg
Pb
CuSO4
—
Ocorre reação
Ocorre reação
MgCℓ2
Não ocorre reação
—
Não ocorre reação
Pb(NO3)2
Não ocorre reação
Ocorre reação
—
Sem consultar a fila de reatividade:
a) coloque esses metais em ordem crescente de reatividade;
b)coloque esses metais em ordem crescente de nobreza e equacione as reações que ocorreram.
51
Caderno de Atividades
Cálculos químicos
1.Qual é a unidade usada para exprimir a massa atômica de um elemento?
2.A massa de um átomo X é o quadruplo da massa
do carbono–12. Qual a massa atômica do átomo X?
5.Com base na tabela que segue, calcule a massa atômica do elemento cálcio:
MASSA
ISÓTOPO
ISOTÓPICA
ABUNDÂNCIA
RELATIVA (%)
40
Ca
39,9752
96,96
42
Ca
41,9718
0,64
43
Ca
42,9723
0,145
44
Ca
43,9693
2,07
48
Ca
47,9677
0,185
3.Na natureza, 80% dos átomos de boro têm massa
atômica igual a 11 u e 20% têm massa atômica igual
a 10 u. Com base nesses dados, calcule a massa atômica do elemento boro.
6.Qual é a unidade usada para exprimir a massa molecular de uma substância?
7.Procure o valor das massas atômicas na tabela e
4.Um elemento hipotético X apresenta os seguintes
isótopos: 20X, 22X e 25X. Sabendo que as porcentagens de ocorrência desses isótopos são, respectivamente, 25%, 30% e 45%, calcule a massa atômica
do elemento X.
determine a massa molecular para as substâncias
abaixo:
a) O3
b)CO2
c) NaOH
d)HNO3
52
Química
9.A nicotina, substância presente no cigarro, apresen-
e) H2SO4
ta fórmula molecular C10H4N2. Responda aos itens
que se seguem.
a) Quantos elementos constituem essa fórmula?
f ) CaCO3
b)Quantos átomos compõem cada molécula de
nicotina?
g)C12H22O11
c) Procure na tabela periódica a massa atômica de
cada elemento que constitui a nicotina.
d)Calcule a massa molecular da nicotina.
h)Aℓ(OH)3
10.(DESAFIO) Um elemento X é formado pelos isótopos 40X e 44X e tem massa atômica igual a 40,2.
Calcule a composição isotópica de X, em porcentagem.
i) Aℓ2(SO4)3
j) Ca3(PO4)2
k) CaCℓ2⋅6H2O
l) CuSO4⋅5H2O
8.Complete o quadro abaixo com o auxílio da tabela
periódica dos elementos químicos:
FÓRMULA
MASSA
SUBSTÂNCIA
MOLECULAR MOLECULAR
Sacarina
C7H5O3NS
Aspartame
C14H18O5N2
Ciclamato de
sódio
NaC6H12O3NS
11.Complete:
a) A constante de Avogadro
é o número de
que existem toda vez que a massa atômica de determinado elemento for expressa em gramas.
b)A constante de Avogadro
é o número de
que existem toda vez que a massa molecular de determinada substância for expressa em gramas.
53
Caderno de Atividades
12.Para o elemento químico enxofre (MA = 32 u), determine:
a) a massa de 6,02 . 1023 átomos;
e) a massa correspondente a 5 mols;
b)a massa de 1 mol de átomos;
f ) o número de átomos que existem em 2,5 mols;
c) o número de átomos que existem em 32 g;
g)a quantidade em matéria que corresponde a
6,02 ⋅ 1024 átomos.
d)a quantidade em matéria que existe em 32 g;
13.Para a substância química ácido sulfúrico (H2SO4), determine:
a) a massa de 6,02 ⋅ 1023 moléculas;
d)a quantidade em matéria que existe em 98 g;
b)a massa de 1 mol de moléculas;
e) a massa correspondente a 5 mols;
c) o número de moléculas que existem em 98 g;
14.Complete o quadro:
Substância
Massa
molecular
Massa
molar
Quantidade em
matéria
Gás oxigênio
1 mol
Água
2 mol
Número de
moléculas ou
fórmulas iônicas
Ácido sulfúrico
6,02 ⋅ 1023
Hidróxido de cálcio
12,04 ⋅ 1023
Cloreto de sódio
54
Fórmula
molecular
0,5 mol
Química
15.A partir das massas atômicas H = 1, C = 12, O = 16, P = 31 e 5 = 32 e considerando a constante de Avogadro
6 ⋅ 1023, complete conforme a horizontal preenchida:
quantidade em
matéria
da substância
Nº de
moléculas
da
substância
na amostra
Nº de átomos
de cada
elemento na
amostra
Quantidade
em matéria
para cada
elemento
na amostra
C: 12 ⋅ 1023
H: 36 ⋅ 1023
O: 6 ⋅ 1023
C: 2
H: 6
O: 1
1 mol SO3
S:
O:
S:
O:
1 mol H3PO4
H:
P:
O:
H:
P:
O:
1 mol C2H6O 6,0 ⋅ 10
23
S:
0,5 mol SO3
H3PO4 3,0 ⋅ 1023
O:
S:
O:
H:
P:
O:
H:
P:
O:
Massa de cada
elemento e massa
total da amostra
2 ⋅ 12 + 6 ⋅ 1 + 1 ⋅ 16 = 46
16.Dada uma amostra que contém 4,9 g de ácido fosfórico, pede-se que sejam calculados:
a) a quantidade em matéria do ácido;
d)a massa correspondente aos átomos de oxigênio
nessa amostra;
b)o número de moléculas do ácido;
c) o número de átomos de hidrogênio nessa amostra;
e) a quantidade em matéria de átomos de P nessa
amostra.
55
Caderno de Atividades
17.Observe com atenção os dados que foram fornecidos e complete os espaços do quadro a seguir:
Substância
Massa de
1 mol da
substância (g)
C 3H 8
Nº. de
moléculas
na amostra
Quantidade
em matéria
de moléculas
na amostra
Massa da
amostra (g)
C:
H:
1,5 ⋅ 1023
C 3H 6O
Massa dos
elementos na
amostra (g)
C:
O:
0,05
H 2C 2O 4
18
C:
O:
18.(DESAFIO) Considere uma amostra de ozônio com 96 g e responda:
a) Qual é o número de moléculas de O3?
b)Qual é o número de átomos de O?
c) Suponha que a amostra estivesse sob a forma de gás oxigênio. Quantas moléculas teríamos? E átomos?
d)Qual é a causa da semelhança e da diferença entre suas respostas ao item c e as perguntas similares aos itens
a e b?
56
Química
19.Acerte por tentativa os coeficientes das equações
abaixo (com os menores números inteiros).
N2 +
H2 →
NH3
a)
b)
C+
O2 →
CO
c)
C+
O2 →
CO2
d)
N2O5 +
e)
C2H8 +
O2 →
CO2 +
f )
SO2 +
O2 →
SO3
g)
H2SO4 +
NaOH →
H2O →
rantes do tipo “cola” e possível causador da osteoporose, pode ser formado a partir da equação não
balanceada:
Ca3(PO4)2 +
H2SO4 →
H3PO4 +
CaSO4
Partindo-se de 62 g de Ca3(PO4)2 e usando quantidade suficiente de H2SO4, qual é a massa (em gramas) obtida de H3PO4?
HNO3
Na2SO +
22.(UFSM – RS) O ácido fosfórico, usado em refrige-
H2O
H2O
20.Na reação de formação da água a partir de hidrogênio gasoso e oxigênio gasoso, tem-se a seguinte
equação não balanceada:
H2(g) +
O2(g) →
H2O(ℓ)
A partir de 2 g de gás hidrogênio, qual é a massa de
água formada?
23.Quantos gramas de vapor-d’água se formam na
decomposição de 0,1 mol de nitrato de amônio,
segundo a equação não balanceada:
NH4NO3 →
N2O +
H2O
21.(UEM – PR) A reação de oxidação do ferro (formação da ferrugem) é representada pela equação química não balanceada:
O2(g) →
Fe2O3(s)
Fe(s) +
Qual é a massa, em gramas, de oxigênio consumida
na reação ao reagir com 224 g de ferro?
24.(UFPR) Alumínio reage com ácido clorídrico, formando cloreto de alumínio e hidrogênio. Qual é o
volume de hidrogênio gasoso formado, nas CNTP,
quando utiliza-se em uma reação 1,5 g de alumínio?
57
Caderno de Atividades
25.(PUC – SP) O papel sulfite é assim chamado porque,
27.Clorato de potássio, por aquecimento, decompõe-se
na sua classificação, emprega-se o sulfito de sódio.
Quando este sal reage com ácido clorídrico, tem-se
a equação não balanceada:
Na2SO3 +
HCℓ →
NaCℓ +
H2O +
SO2
Quantos gramas de NaCℓ serão formados nessa
reação, juntamente com 22,4 L de gás sulfuroso
(SO2) medidos nas CNTP?
em cloreto de potássio e oxigênio. Na decomposição térmica de 0,20 mol de clorato de potássio,
obtém-se:
a) quantos mols de oxigênio?
b)quantos gramas de oxigênio?
26.O etér etílico (C4H10O) é o éter que você encontra
à venda em farmácias, e sua principal aplicação
relaciona-se com sua ação anestésica. A combustão
completa desse éter é representada pela equação
não balanceada:
C4H10O +
O2 →
CO2 +
H2O
Supondo a combustão completa de 29,6 mg de
éter etílico, determine:
a) a massa, em gramas, de oxigênio consumido;
*1 g = 1 000 mg
c) quantos litros de oxigênio, nas CNTP?
d)quantas moléculas de oxigênio?
b)o volume, em m3, de CO2 produzido, nas CNTP;
*1 m3 = 1 000 L
e) quantos átomos de oxigênio?
c) o número de moléculas de água produzida.
58
Química
28.(DESAFIO) (UFMG) O estômago de um paciente
que sofre de úlcera duodenal pode receber, através
de seu suco gástrico, 0,24 mol de HCℓ por dia.
Suponha que ele use um antiácido que contenha
26 g de Aℓ(OH)3 por 1 000 mL de medicamento. O
antiácido neutraliza o ácido clorídrico de acordo
com a reação:
1 Aℓ(OH)3 + 3 HCℓ → 1 AℓCℓ3 + 3 H2O
O volume apropriado de antiácido que o paciente
deve consumir por dia para que a neutralização do
mL.
ácido clorídrico seja completa é
c) a massa do reagente em excesso;
d)a massa de produto formado.
31.Um método de laboratório, para a obtenção de hi-
29.Nas indústrias petroquímicas, enxofre pode ser
obtido pela reação:
2 H2S + SO2 → 3 S + 2 H2O
Qual é a quantidade do reagente em excesso
quando há 5 mols de H2S e 2 mols de SO2? Expresse
a quantidade em excesso em gramas.
dróxido de potássio, é a reação de hidróxido de cálcio com carbonato de potássio, na qual se produz,
também, carbonato de cálcio.
Ca(OH)2 + K2CO3 → CaCO3 + 2 KOH
A partir de 10 gramas de Ca(OH)2 e de 10 gramas de
K2CO3, calcule:
a) a massa do reagente em excesso;
b)a massa de KOH formada, considerando 100%
de rendimento;
30.Foram misturados 40 g de hidrogênio com 40 g de
oxigênio, com a finalidade de produzir água. Determine:
a) a equação química balanceada;
c) a massa de KOH formada, considerando 60% de
rendimento.
b)o reagente limitante;
59
Caderno de Atividades
32.Na equação:
34.Numa fábrica, para se obter cal viva (óxido de
2 NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2 H2O
têm-se 80 g de NaOH impuro para reagir. Sabendo que a porcentagem de pureza da amostra é de
60%, determine a massa pura de NaOH que deverá
reagir.
cálcio), pratica-se a decomposição térmica de 2 t de
calcário (carbonato de cálcio) com 90% de pureza.
Determine:
a) a equação química balanceada;
b)a massa pura de calcário que deverá reagir;
33.“O químico francês Antonie Laurent de Lavoisier
ficaria surpreso se conhecesse o município de
Resende, a 160 km do Rio. É lá, às margens da Via
Dutra, que moradores, empresários e o poder público seguem à risca a máxima do cientista que
revolucionou o século XVIII ao provar que, na natureza, tudo se transforma. Graças a uma campanha
que já reúne boa parte da população, Resende é
forte concorrente ao título de capital nacional de
reciclagem. Ao mesmo tempo em que diminui
a quantidade de lixo jogada no aterro sanitário, a
comunidade faz sucata virar objeto de consumo.
Nada se perde.”
c) a massa de cal viva obtida;
d)o volume de gás carbônico a 0°C e 1 atm.
(Revista Domingo, 11/07/1993)
Assim, com base na equação:
2 Aℓ2O3(s) → 4 Aℓ(s) + 3 O2(g)
calcule a massa de alumínio que pode ser obtida na
reciclagem de 255 kg de sucata contendo 80% de
Aℓ2O3.
60
35.O rendimento da reação apresentada pela equação:
N2 + 3 H2 → 2 NH3 é de 70%
Calcule a quantidade em matéria de amônia obtida
quando se utilizam 240 g de hidrogênio.
Química
36.A decomposição térmica do nitrito de amônio
38.(DESAFIO) Considere 25 g de uma amostra de
(NH4NO2) produz nitrogênio (N2) e água (H2O).
a) Escreva a equação de decomposição do nitrito
de amônio.
calcário com 80% de pureza em carbonato de
cálcio. Calcule o volume de gás carbônico, nas
CNTP, que se obtém quando essa amostra reage
com ácido clorídrico em excesso, sabendo que o
rendimento da reação é de 90%.
b)Calcule o volume de nitrogênio obtido, nas
CNTP, pela decomposição de 12,8 g de nitrito de
amônio, supondo que o rendimento da reação
seja de 80%.
37.O etanol (C2H5OH) pode ser produzido por fermen-
tação da glicose (C6H12O6), conforme a reação:
C6H12O6 → 2 C2H5OH + 2 CO2
Calcule o rendimento desse processo quando 360 g
de glicose produzem 92 g de etanol.
Anotações
61
Caderno de Atividades
Estudo dos gases
1.Escreva as expressões matemáticas para a Lei de Boyle, a Lei de Charles e a Lei de Gay-Lussac.
Lei de Boyle:
Lei de Gay-Lussac:
Lei de Charles:
2.Que lei está relacionada a uma transformação isotérmica?
3.Que lei está relacionada a uma transformação isobárica?
4.Que lei está relacionada a uma transformação isovolumétrica?
5.
P (atm)
P1
1
4
P2
2
P3
T2
T1
V1
V2
V3
V (L)
O gráfico acima mostra transformações sofridas por um gás ideal quando ocorre variação na sua temperatura,
pressão ou volume. Verifique qual foi a transformação gasosa quando o gás evoluiu de:
1 → 2
3 → 4
2 → 3
4 → 2
62
Química
6.O gráfico abaixo representa uma quantidade fixa de gás ideal em diferentes estados, indicados por 1, 2, 3, 4, 5 e 6.
P (atm)
1
6
2
5
3
4
4
3
5
2
6
1
1
2
3
4
5
Use os números abaixo para analisar o que ocorre
com o estado inicial e final propostos:
( 1 )Compressão isotérmica
( 2 )Expansão isotérmica
( 3 )Compressão isobárica
( 4 )Expansão isobárica
( 5 )Transformação isovolumétrica
( 6 )Transformação com mudanças nos valores de P,
V e T, simultaneamente.
V (L)
6
(
(
(
(
(
(
(
(
)1→2
)1→3
)1→4
)1→5
)1→6
)2→3
)2→4
)2→5
(
(
(
(
(
(
(
(
)2→6
)3→4
)3→5
)3→6
)4→5
)4→6
)5→6
)6→1
7.O gráfico a seguir representa transformações de uma quantidade fixa de gás ideal.
V (L)
4
1
3
2
1
2
3
1
2
3
4
P (atm)
a) Dê os nomes das transformações 1 → 2, 2 → 3 e 3 → 1.
1→2
2→3
3→1
b)Sabendo que a temperatura no estado 1 é de
27°C, calcule as temperaturas nos estados 2 e 3.
63
Caderno de Atividades
8.Uma massa fixa de um gás foi submetida a uma
9.(FUVEST – SP) Um recipiente indeformável, hermeti-
série de transformações isotérmicas, e alguns dos
valores obtidos constam na tabela a seguir. Em função desses dados, descubra os valores de x, y, z e w e
construa um gráfico colocando P (pressão) no eixo
das ordenadas e V (volume) no eixo das abscissas.
camente fechado, contém 10 litros de um gás perfeito a 30°C, suportando uma pressão de 2 atmosferas.
A temperatura é elevada até atingir 60°C.
a) Esboce o gráfico pressão X temperatura da transformação descrita.
P (atm)
V (L)
1.a experiência
2
12
2.a experiência
3
x
3.a experiência
y
6
4.a experiência
6
z
5.a experiência
12
w
b)Calcule a pressão final do gás.
10.(DESAFIO) (FAAP – SP) Um dado gás sofre as transformações indicadas no diagrama abaixo:
P
5
A
4
B
3
C
2
1
0
1
2
3
4
5
6
7
8
V
Determine as condições de P, V e T para cada estado
do gás acima representado.
64
Química
11.Uma massa fixa de gás mantida à temperatura cons3
tante ocupa um volume de 20,0 cm sob pressão de
1,0 atm. Qual é a pressão necessária para que seu
volume se reduza a 5,0 cm3?
15.Certa massa de gás hélio (He), mantida num
recipiente fechado a –33°C, exerce uma pressão de
1,50 atm. Calcule a qual temperatura a pressão do
gás hélio nesse recipiente será igual a 190 mmHg.
12.Uma bolha de ar se forma no fundo de um lago,
onde a pressão é de 2,2 atm. A essa pressão, a bolha
tem um volume de 3,6 cm3. Que volume terá essa
bolha quando subir à superfície, onde a pressão
atmosférica é de 684 mmHg, admitindo-se que a
massa de gás contida no interior da bolha e a temperatura permaneçam constantes?
16.Um certo gás ocupa um volume de 5 L a 7°C e
13.Um certo gás ocupa um volume de 2 L a 27°C. Qual
2 atm. Calcule a pressão exercida por esse gás se
ocupar um volume de 10 L a 27°C.
será o volume ocupado por esse gás à temperatura
de 127°C, sabendo-se que durante a transformação
a pressão não sofrerá variação?
14.Um balão selado, quando cheio de ar, tem volume
de 500 m3 a 22°C. O balão é aquecido. Assumindo que a pressão é constante, a que temperatura
estará o balão quando seu volume for de 60,0 m3?
17.Escreva a expressão matemática para a equação
geral dos gases.
65
Caderno de Atividades
18.Qual é o volume de um balão contendo 44,0 g de
20.Calcule a massa de gás carbônico que a 100 K ocupa
gás hélio, utilizado em parques de diversões ou em
propaganda, num dia em que a temperatura é igual
a 32°C e a pressão do balão é 2,50 atm?
(Dados: R = 0,082 atm ⋅ L ⋅ mol–1 ⋅ K–1; massa molar
do He = 4,0 g/mol)
o volume de 20 L a 2 atm de pressão.
(Dados: R = 0,082 atm ⋅ L ⋅ mol–1 ⋅ K–1; massa molar
do CO2 = 44 g/mol)
19.Em um cilindro cujo volume é de 4,1 L existe um gás
exercendo pressão de 2 atm. O gás se encontra a
uma temperatura de –173°C. Calcule a quantidade
em matéria do gás dentro do cilindro.
Anotações
66
Química
Anotações
67
68