Resolução da lista de Modelo Atômico

GABARITO E RESOLUÇÃO DA TEORIA ATÔMICO MOLECULAR

DICA:

MASSA MOLAR 1 MOL 6,02 X 1023 MOLÉCULAS.

MASSA ATÔMICA 1 MOL 6,02 X 1023 ÁTOMOS

1-RESP: E

      195 g -------------- 6 x 1023 átomos

1 x 10-3 g--------------- x
X = 3 x 1018 átomos

2- RESP: E

64 g SO2 ---------------6,02 X 1023 moléculas

           X --------------- 1 molécula
X = 1,0 x 10-22 g

3- RESP: B

1 mol CH4 ------------------- 6 X 1023 moléculas

0,35 mol    ------------------- x
X = 2,1 x 1023 moléculas

4- RESOLUÇÃO

a) 180 g glicose -------------- 1 mol

               180 g -------------- x
x = 1 mol de glicose

 

b) E = h . F

E = 6,6 X 10-34 X 4,3 X 1014
E = 2,838 X 10-19 J

c)Na reação forma 1 mol de glicose que necessita de 2800 Kj ( 2,8 x 106 J ).

2,8 X 10-19 J ---------------- 1 fóton

   2,8 x 106 J ---------------- x
X = 1 x 1025 J

d)Dada a reação:

6 H2O + 6 C02 C6H12O6 + 6 O2

1 mol ----- 6 (22,4 L)O2 CNTP

1 mol ----- x

X = 134,4 L

5 - RESP: C

Vamos calcular o número de mols para cada íon

POTÁSSIO{ M = 39 g/mol m = 320 x 10-3 g

              39 g -------------------- 1 mol

320 x 10-3 g -------------------- x
x = 8,2 x 10 -3 mol

CÁLCIO { M = 40 g/mol m = 40 x 10-3 g

           40 g ------------------- 1 mol

40 x 10-3 g ------------------- x
x = 1,0 x 10 -3 mol

SÓDIO { M = 23 g/mol m = 40 x 10-3 g

           23 g ------------------- 1 mol

40 x 10-3 g ------------------- x
x = 1,7 x 10 -3 mol

Concluímos que potássio > sódio > cálcio

6-RESP: C

O texto informa que o consumo de água durante 5 minutos, gasta em média 12 litros. Quando fechamos a torneira durante a escovação gastamos apenas 0,3L.

Concluímos que com esta atitude conseguimos economizar 11,7 litros. A questão fornece a densidade da água 1g/Ml. Assim conseguimos calcular a massa.

d= m/v , onde d = densidade, m = massa v = volume

Portanto: m = 1000 g.L-1 . 11,7L è m = 11700 gramas

Para calcular o número de moléculas

18 g H2O --------------------- 6,0 X 1023 moléculas

11700 g H2O ----------------   X

X = 3,9 X 1026 moléculas

7-RESP: D

0,5 mg = 0,5 x 10-3 g

140 g do gás sarin ------------------- 6 x 1023 moléculas

           0,5 x 10-3 g ------------------- x
x = 2,14 x 10 18 moléculas

 

8- RESP: C

Dada à equação : TiCl4 + 2 Mg 2 MgCl2 + Ti

Sabemos que 1 mol – 6 x 1023 átomos. Temos que balancear a reação e passamos a ter 2 mols de átomos de magnésio. Podemos calcular o número de átomos da seguinte maneira:

TiCl4 + 2 Mg 2 MgCl2 + Ti

189,9 g ------ 2 (6 x 1023 ) átomos

  63,3 g ------ x

x = 4 x 1023 átomos de magnésio

9 – RESOLUÇÃO

A questão pergunta sobre a massa das substâncias em diferentes condições. Portanto vamos calcular a massa em cada uma das situações.

I – H2SO4{ M = 98 g/mol

98 g ------------------- 1 mol

     X ------------------ 1 mol
x = 98 g

 

II-H2{ M = 2 g/mol

2,0 g H2 ------------------- 6,02 X 1023 moléculas

            X ------------------- 6,02 x 1023 moléculas
x = 2,0 g

 

III-CO2{ M = 44 g/mol CNTP = 22,4 L = 1 mol

44 CO2 g ------------------- 22,4 L ( 1 mol )

             X ------------------- 22,4L
x = 44 g

IV-Fe{ M = 56 g/mol n = 5 mol

56 g Fe ---------------- 1 mol

         X ---------------- 5 mol

x = 280 g

V-H2O{ M = 18 g/mol m = 280 g ( d = m/v; onde a densidade da água = 1g/mL )

. d = 1 g/mL m = ? v = 280 mL

. d = m/V m = 1 x 280 m= 280 g H2O

Concluímos que

01 – correto

02 – falso ( ordem decrescente ).

04 – correto

08 – correto

10 – RESP: A

A questão apresenta um enunciado longo, mas lendo e grifando, notamos que o importante para a resolução é a massa molar da hidroxocobalamina e massa presente de hidroxocobalamina nos cianokits que é de 5 gramas.

DICA: Questões com enunciados longos, começar a resolução lendo a pergunta da questão. Sendo assim quando você for ler o texto, já sabe o que grifar ( procurar ).

1,3 X 103 g --------------- 6 x 1023 moléculas

            5 g --------------- x

x = 2,3 x 1021 moléculas

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Modelo Atômico

QUESTÕES TEORIA ATÔMICO MOLECULAR

01 - (FMJ SP/2014)

Considerando que a constante de Avogadro é igual 6 × 1023 mol–1, calcula-se que o número de átomos de platina presente em cada miligrama desse metal é cerca de Dados: Pt =195

a) 6 × 1020.

b) 1 × 1018.

c) 1 × 1020.

d) 6 × 1018.

e) 3 × 1018.

02 - (PUC RJ/2013)

A massa, em gramas, de 6,02 x 1023 moléculas de uma substância é igual à massa molar dessa substância. Essa relação permite o cálculo da massa de uma molécula de SO2, que é, em gramas, mais próximo do valor: Dados: S = 32 O = 16

a) 1.0 x 1024

b) 1.0 x 1023

c) 1.0 x 1022

d) 1.0 x 1021

e) 1.0 x 1023

03 - (PUC Camp SP/2013)

Na superfície de Marte, o gás predominante é o metano, CH4. Cada metro cúbico desse gás, nas condições ambientais do planeta Marte, contém 0,35 mol de moléculas, o que corresponde a um número de moléculas igual a

Dado: Constante de Avogadro = 6,0 * 1023 mol–1 , C = 12 H = 1

a) 1,2 × 1023

b) 2,1 × 1023

c) 1,2 × 1024.

d) 6,0 × 1024

e) 1,2 × 1025

04 - (FUVEST SP/2013)

Em uma reação de síntese, induzida por luz vermelha de frequência figual a 4,3 x 1014 Hz, ocorreu à formação de 180 g de glicose. Determine

a) o número N de mols de glicose produzido na reação;

b) a energia E de um fóton de luz vermelha;

c) o número mínimo n de fótons de luz vermelha necessário para a produção de 180 g de glicose;

d) o volume V de oxigênio produzido na reação (CNTP).

Note e adote:

6 H2O + 6 CO2 + energia  C6H12O6 + 6 O2

Massas molares: H (1g/mol), C (12g/mol), O (16g/mol).

Energia do fóton: E = h f Constante de Planck h = 6,6 x 10–34 J.s

Nessa reação s.o necessários 2 800 kJ de energia para a formação de um mol de glicose.

1 mol de gás ocupa 22,4 L (CNTP – Condições Normais de Temperatura e Pressão).

05 - (UNICAMP SP/2013)

Entre os vários íons presentes em 200 mililitros de água de coco há aproximadamente 320 mg de potássio, 40 mg de cálcio e 40 mg de sódio. Assim, ao beber água de coco, uma pessoa ingere quantidades diferentes desses íons, que, em termos de massa, obedecem à sequência: potássio>sódio=cálcio. No entanto, se as quantidades ingeridas fossem expressas em mol, a sequência seria: Dados de massas molares em g/mol: cálcio = 40, potássio = 39 e sódio = 23.

a) potássio>cálcio=sódio.

b) cálcio=sódio>potássio.

c) potássio>sódio>cálcio.

d) cálcio>potássio>sódio.

06 - (Unicastelo SP/2013)

Para economizar água, basta fechar a torneira. Por exemplo, escovar os dentes por cinco minutos com a torneira aberta gasta, em média, 12 litros de água, enquanto que molhar a escova, fechar a torneira e bochechar com um copo d’água, gastam 0,3 L. Considerando que a densidade da água é 1 g.mL–1 e a constante de Avogadro 6,0×1023 mol–1, a economia, em número de moléculas de água, H2O, demonstrada é de, aproximadamente,

a) 1 × 1026.

b) 2 × 1026.

c) 4 × 1026.

d) 8 × 1026.

e) 1 × 1027.

07 - (ACAFE SC/2014)

No jornal Folha de São Paulo, de 14 de junho de 2013, foi publicada uma reportagem sobre o ataque com armas químicas na Síria ´´[...] O gás sarin é inodoro e invisível. Além da inalação, o simples contato com a pele deste gás organofosforado afeta o sistema nervoso e provoca a morte por parada cardiorrespiratória. A dose letal para um adulto é de meio miligrama. […]”.

Baseado nas informações fornecidas e nos conceitos químicos, quantas moléculas aproximadamente existem em uma dose letal de gás sarin aproximadamente?

Dado: Considere que a massa molar do gás sarin seja 140g/mol.

Constante de Avogadro: 6.1023 entidades.

a) 1,68 × 1026 moléculas.

b) 3,00 × 1023 moléculas.

c) 2,14 × 1021 moléculas.

d) 2,14 × 1018 moléculas.

08 - (UECE/2014)

Futuramente o titânio será mais utilizado na aviação, principalmente na construção de aviões supersônicos, por oferecer grandes vantagens, no que diz respeito a sua elevada temperatura de fusão (1670 ºC), visto que o atrito do ar contra as paredes metálicas tende a elevar a temperatura de todo o corpo das aeronaves. A obtenção do titânio pode ser representada pela equação não balanceada: TiCl4(s) + Mg(s)  Ti(s) + MgCl2(s).

O número aproximado de átomos de magnésio consumidos quando 63,3 g de tetracloreto de titânio reagem totalmente e ( Ti = 47,9 Mg = 24,3 Cl = 35,5 )

a) 8,02 × 1023.

b) 6,02 × 1023.

c) 4,01 × 1023.

d) 2,01 × 1023.

 

09 - (UEPG PR/2012)

Com relação à massa molecular dos sistemas abaixo, assinale o que for correto.

I. 1 mol de H2SO4.

II. 6,02 × 1023 moléculas de hidrogênio.

III. 22,4 L de gás carbônico (CNTP).

IV. 5 mol de ferro.

V. 0,28 L de água.

Dados: H = 1; O = 16; S = 32; Fe = 56; C = 12.

01. O sistema I contém massa maior do que o sistema III.

02. Considerando a sequência IV, I e III, as massas encontram-se em ordem crescente.

04. A massa do sistema III é maior do que a massa do sistema II.

08. Os sistemas IV e V apresentam a mesma massa.

10 - (UFTM MG/2013)

O incêndio na boate Kiss, em Santa Maria (RS), ocorrido no início do ano de 2013, trouxe à tona uma série de questões sobre a segurança dos estabelecimentos e também sobre o atendimento a vítimas de grandes incêndios. Uma delas é por que foi preciso trazer dos Estados Unidos uma substância tão simples – uma vitamina B injetável – para atender os pacientes que, segundo exames, foram intoxicados com cianeto?

O gás cianídrico liberado na queima da espuma, utilizada para melhorar a acústica da casa noturna, intoxicou a maior parte das vítimas, segundo perícia.

É descaso e ignorância”, resume o toxicologista Anthony Wong, diretor do Ceatox (Centro de Assistência Toxicológica do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo). Segundo ele, é inadmissível que o país não tenha a substância e que seu uso não seja difundido entre médicos e socorristas, como acontece em outras partes do mundo.

A hidroxocobalamina, que faz parte do complexo B, é usada em altas concentrações como antídoto para o cianeto. O gás, o mesmo que já foi usado no extermínio de judeus nos campos de concentração nazistas, é subproduto da queima de diversos componentes usados na indústria, como o plástico, o acrílico e a espuma de poliuretano. Segundo os peritos que investigam o incêndio em Santa Maria, essa última foi usada no isolamento acústico da boate.

Capaz de matar em poucos minutos, o cianeto bloqueia a cadeia respiratória das células, impedindo que o oxigênio chegue aos órgãos e tecidos. Quando usada logo após a exposição, a hidroxocobalamina salva vidas. “O efeito é tão rápido que parece até milagroso”, conta Wong. Mas isso não é algo que os médicos aprendem na escola: “São poucas as faculdades que oferecem curso de toxicologia e, nas que tem, a matéria é opcional”.

(noticias.uol.com.br. Adaptado.)

Informações adicionais:

O gás cianídrico é o cianeto de hidrogênio (HCN) no estado gasoso.

A fórmula estrutural da hidroxocobalamina é:

A massa molar da hidroxocobalamina é aproximadamente igual a 1,3 × 103 g/mol.

Os “cianokits”, que são utilizados por socorristas em outros países nos casos de envenenamento por cianeto, geralmente contêm 5 g de hidroxocobalamina injetável. Considerando a constante de Avogadro igual a 6 × 1023 mol–1, calcula-se que o número aproximado de moléculas existentes nessa massa de hidroxocobalamina é

a) 2 × 1021.

b) 2 × 1025.

c) 3 × 1025.

d) 3 × 1021.

e) 1 × 1021.

 

Confira a Resolução comentada da Lista

Resolução da Lista de Estudo dos Gases

GABARITO E RESOLUÇÃO DE ESTUDO DOS GASES

01-RESOLUÇÃO

a) A questão pede para calcular a pressão no interior do balão, após colocar os gases hidrogênio e oxigênio. No enunciado temos o valor de massa de cada gás.

1º passo – calcular o número de mols de cada gás.

P = ?
n = 0,3 mol
V = 4,48 L
T = 273 K

PV = nRT  P = 0,3 X 0,082 X 273 = 1,49 atm ∴ P = 1,49 atm

b) O texto informa que ocorreu reação entre o gás hidrogênio e o gás oxigênio e pede para calcular a pressão após a reação. Precisamos verificar se existe reagente em excesso, já que calculamos o número de mols na letra a.

DICA: Quando a questão fornece dois valores de massa ou de mols, provavelmente algum reagente está em excesso. Para determinar o reagente em excesso, vamos multiplicar em cruz ( exemplo acima ) e encontrar dois números ( em vermelho), o maior número indica o reagente em excesso. Se após a multiplicação encontrar resultados iguais, isto indica que não temos reagente em excesso.

Através do calculo realizado, o reagente em excesso é o gás oxigênio e o reagente limitante é o gás hidrogênio. Isto indica que para reagir com 0,1 mol de gás hidrogênio, precisamos de 0,5 mol de gás oxigênio de acordo com a proporção.

2 mol gás hidrogênio --------------- 1 mol de gás oxigênio.

0,1 mol gás hidrogênio ------------- x

x = 0,5 mol

Como foram colocados 0,2 mol de gás oxigênio, resta sem reagir 0,15 mol de gás oxigênio que irá provocar a pressão no interior do balão.

P= ?

n = 0,15 mol

T = 273 K  P = 0,15 X 0,082 X 300 / 4,48 P = 0,749 atm

2- RESP: A

A questão indica que a pressão inicial é de 16 atm, o volume de 30 litros e a temperatura de 298 K no início da corrida. Após a corrida a pressão caiu para 4 atm e a temperatura permaneceu constante.

Concluímos que durante a corrida a pressão diminuiu de 12 atm, a temperatura permaneceu 298 K e o volume do gás é o próprio volume do recipiente ( 30 L ).

Para calcular o número de mols do gás, vamos utilizar a equação de um gás ideal

( Equação de Clapeyron – PV = n RT ), onde P = 12 atm V = 30L

R = 0,082 atm.L/mol.K T = 298 K.

Temos: n = 12 x 30 / 0,082 x 298 → n = 14,73 mol

3- RESP: A

A questão fala sobre a combustão total do metano ( CH­4 ).

A combustão total de hidrocarboneto, tem como produto gás carbônico e água.

Para resolver a questão, precisamos calcular o número de mols de gás oxigênio(comburente), necessário para consumir 40 gramas de metano.

Reação de combustão:

CH4(g) + 2 O2(g) → CO2(g) + 2 H2(g)

16 g ----- 2 mol

40 g ----- x

x = 5 mol de gás oxigênio

Para calcular o volume, vamos utilizar a Equação de Clapeyron – PV = n RT

P = 1 atm V = ? T = 300 K n = 5 mol

V = 5 X 0,082 X 300 / 1 → V = 123 L

4- RESP: C

1º PASSO

Esta é uma questão ótima para relembrar estudo dos gases e teoria atômico molecular.

Nesta questão vamos calcular o número de mols de cada gás e depois o número de átomos.

V = 22,4 L

P = 1 atm

T = 273 K ( CNTP = Condições Normais de Temperatura e Pressão ).

Nas CNTP esses valores correspondem a 1 mol.

Concluímos que O3 , N2 e Ar possuem o mesmo número de mols ( 1 mol ).

O gás Ne possui:
P = 2 atm

V = 22,4L

T = 273K

R = 0,082 atm.L/mol.K

PV = n RT  n = 2 x 22,4 / 0,082 x 273 ∴ n =2 mol

Outra resolução

Notamos que a temperatura e o volume é igual para todos os gases

P V = n RT   → P = n 

P = 2 = n

O gás He possui:

P = 4 atm

V = 22,4L

T = 273K R = 0,082 atm.L/mol.K

PV = n RT  n = 4 x 22,4 / 0,082 x 273n =4 mol

Outra resolução

Notamos que a temperatura e o volume é igual para todos os gases

P V = n RT → P = n

∴ P = 4 = n

Agora vamos calcular o número de átomos

Para o O3 ( gás ozônio ) temos:

1 mol --------------- 3(6 x 1023) átomos.

1 mol --------------- x

x = 18 x 1023 átomos

DICA: multiplicamos por 3, porque o valor da constante de Avogadro é para apenas uma massa atômica e o gás ozônio é formado por 3 átomos de oxigênio.

Agora vamos calcular o número de átomos

Para o N2 ( gás nitrogênio ) temos:

1 mol --------------- 2(6 x 1023) átomos.

1 mol --------------- x

x = 12 x 1023 átomos

Agora vamos calcular o número de átomos

Para o Ar ( gás argônio ) temos:

1 mol --------------- (6 x 1023) átomos.

1 mol --------------- x

x = 6 x 1023 átomos

Agora vamos calcular o número de átomos

Para o Ne ( gás neônio ) temos:

1 mol --------------- (6 x 1023) átomos.

2 mol --------------- x

x = 12 x 1023 átomos

Agora vamos calcular o número de átomos

Para o He ( gás hélio ) temos:

1 mol --------------- (6 x 1023) átomos.

4 mol --------------- x

x = 24 x 1023 átomos

Concluímos que o gás com maior número de átomos é o hélio ( 24 x 1023 ).

5- RESP: E

A questão refere-se a uma mistura gasosa. Portanto a pressão total será calculada em função do número total de mols de gás existentes no recipiente.

Primeiro vamos calcular o número de mols para cada gás.

Consultando uma tabela periódica, temos os valores de massa atômica: ( N = 14 O = 16 C = 12 )

Número de mols para o N2O

44 g N2O ---------------- 1 mol

50 x 103 g --------------- x

x = 1136,36 mol

 

Número de mols para o NO

30 g NO ---------------- 1 mol

37 x 103 g --------------- x

x = 1233,33 mol

Número de mols para o CO2

44 g CO2 ---------------- 1 mol

75 x 103 g --------------- x

x = 1704,54 mol

Número total de átomos : 1136,36 + 1233,33 + 1704,54 = 4074,23 mol

P = ?
V = 250 L
n = 4074,54
T = 800 K

PV = n RT P = 4074,54 X 0,082 X 800 / 250 →P = 1069,15 atm

6- RESP: E

Na mistura gasosa temos que:

χa = na / nt , onde : χa = fração molar do gás A , Na = número de mols do gás A e nt = número mol total da mistura.

Pa = χa . Pt , onde , Pa= pressão parcial do gás A, Pt= pressão total.

Va = χa . Vt, onde Va = volume parcial do gás A , Vt = volume total.

Pt V = nt R T

Vamos calcular o número de mols para cada gás. Consultando uma tabela periódica encontramos os valores de massa. H = 1 C = 12

Gás hidrogênio ( H2)

2 g H2 -------------------- 1 mol

24 g H2 ------------------- X

X = 12 mol

Gás metano ( CH4)

16 g CH4 -------------------- 1 mol

64 g H2 ------------------- X

X = 4 mol

Temos o número total de mols igual a 16 mols.

Calculando a fração molar do H2

χa = na / nt → χa = 12/16 = 0,75

Calculando a fração molar do CH4

χa = na / ntχa = 4/16 = 0,25

DICA: a soma das frações molares sempre será igual a 1

Cálculo do volume parcial do H2

Va = χa . VtVa = 0,75 . 100 = 75L = 75% ( porcentagem , porque o volume total é igual a 100L )

Cálculo do volume parcial do CH4

Va = χa . VtVa = 0,25 . 100 = 25L = 25% ( porcentagem , porque o volume total é igual a 100L )

Cálculo da pressão parcial de cada gás.

Gás hidrogênio ( H2 )

Pa = χa . Pt →  Pa = 0,75 . 4 = 3 atm

Gás metano ( CH4 )

Pa = χa . PtPa = 0,25 . 4 = 1 atm

Concluímos que a pressão parcial do gás hidrogênio é três vezes maior que a do metano.

DICA: a soma das pressões parciais será igual à pressão total.

Cálculo da densidade dos gases

Densidade do gás hidrogênio.

P M = d R T , onde M = massa molar d = densidade em g/L

d = P M / R T → d = 1 . 2 / 0,082 . 300

d = 0,081 g/L

Densidade do gás metano.

P M = d R T , onde M = massa molar d = densidade em g/L

d = P M / R T → d = 1 . 16 / 0,082 . 300

d = 0,650 g/L

Concluímos que a alternativa correta é a E

7- RESP: D

A questão informa que d = 1,14 g/L , P = 1 atm T = 300K R = 0,082 atm.L/mol.K.

Encontrando o valor da massa molar, conseguimos a fórmula molecular da substância.

M = d R T / P M = 1,14 . 0,082 . 300 / 1 → M = 28,0 g.mol-1

Através dos valores de massa fornecidos, a substância com massa molar igual a 28 é o C2H4 ( eteno ).

8- RESP: A

Hipótese de Avogadro : Volumes iguais de dois quaisquer gases na mesma temperatura e pressão, possuem o mesmo número de mols ( moléculas ).

A própria hipótese de Avogrado já resolve a questão, pois a mesma afirma que o volume é de 10 litros na mesma pressão e temperatura, indicando que temos o mesmo número de moléculas e de mols.

9 – RESP: B

DICA: Temos que tomar cuidado, pois a capacidade do cilindro é de 150 bar, e o volume é de 1,5 m3, porém a questão quer saber o volume em litros em 1 bar ≅ 1 atm.

Dados: P1 = 1 bar T = 298 K V1 = 1,5 m3 = 1500 L P2 = 150 bar T = 298 K

P1V1 = P2V2 → V2 = 1 . 1500 / 150 → V2 = 10 L

10- RESOLUÇÃO

Para determinar a fórmula molecular, basta contar o número de átomos de carbono, hidrogênio e nitrogênio da DBN (2). Encontramos C7H12N2.

Os dados fornece a P = 1 atm T = 250 K n = 1 mol e R = 0,082 atm.L/mol.K.

P V = n R T →  V = n R T/P

V = 1 . 0,082 . 250 / 1 V = 20,5L

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Estudo dos Gases

QUESTÕES ESTUDO DOS GASES.

01 - (UEL PR/2014)

Em um balão de paredes rígidas, foram colocados 0,200 g de gás hidrogênio, 6,400 g de gás oxigênio e um material sólido que absorve água. O volume do balão é de 4,480 L e é mantido à temperatura de 0 ºC. No balão, passa-se uma faísca elétrica de modo que haja reação e a água formada seja retirada pelo material absorvente, não exercendo pressão significativa. Com base nesse problema, responda aos itens a seguir.

a) Supondo um comportamento ideal, qual é a pressão no balão (em atmosferas) após inserção de oxigênio e hidrogênio? Considere: P x V = n x R x T e

 

b) Após a reação, mantendo-se a temperatura inicial e o volume, qual a pressão no interior do balão?

02 - (Unimontes MG/2013)

Durante uma corrida de automóvel, utilizou-se experimentalmente o hidrogênio como combustível. No início da corrida, para o tanque rígido de 30 L, admitiu-se 16,0 atm de hidrogênio a 298 K. No final da corrida, a temperatura do tanque manteve-se 298 K, porém a pressão caiu para 4,0 atm. Durante a corrida, foi queimada uma quantidade de matéria (mols) de hidrogênio, aproximadamente igual a

a)14,7 mols.

b)2195,1 mols.

c)1,20 mols.

d)195,1 mols.

03 - (ACAFE SC/2014)

No jornal Folha de São Paulo, de 01 de novembro de 2013, foi publicada um reportagem sobre uma Universidade paulista que foi construída sobre terra que contém lixo orgânico ´´[...] Com o passar do tempo, esse material começa a emitir gás metano, que é tóxico e explosivo […]”.

Quantos litros de O2(g) a 1,00 atm e 27ºC são necessários para reagir em uma reação de combustão completa com 40g de gás metano?

Dado: Constante universal dos gases (R): 0,082 atm.L.mol.K. C: 12 g/mol, H: 1 g/mol.

a)123L

b)61,5L

c)24,6 L

d)49,2 L

04 - (FUVEST SP/2014)

A tabela abaixo apresenta informações sobre cinco gases contidos em recipientes separados e selados.

Qual recipiente contém a mesma quantidade de átomos que um recipiente selado de 22,4 L, contendo H2, mantido a 2 atm e 273 K?

a)1

b) 2

c) 3

d) 4

e)5

05 - (UFG GO/2013)

Em um processo industrial, um reator de 250 L é preenchido com uma mistura gasosa composta de 50 kg de N2O; 37 kg de NO e 75 kg de CO2. Considerando-se a temperatura de 527 ºC, a pressão interna, em atm, do reator, será, aproximadamente,

a)1

b)108

c)350

d)704

e)1069

06 - (UEFS BA/2014)

A aplicação da Lei do Gás Ideal permite deduzir expressões para o cálculo de grandezas referentes a misturas gasosas, a exemplo da constituída por 24g de hidrogênio, H2(g), e 64g de metano, CH4(g), que exerce pressão de 4atm em um recipiente de 100L.

Essas informações possibilitam a cálculo de determinadas grandezas utilizadas no estudo dos sistemas gasosos ideais e permitem corretamente afirmar:

a) A fração em mol de metano é igual a 4.

b) O volume parcial do hidrogênio na mistura gasosa é igual a 25L.

c) A porcentagem em volume de metano na mistura é igual a 75%.

d) A pressão parcial do hidrogênio é três vezes menor que a de metano na mistura.

e) A densidade do metano, a 27°C e à pressão de 1atm, é, aproximadamente, 0,650 g.L-1

07 - (FGV SP/2012)

O Brasil é um grande exportador de frutas frescas, que são enviadas por transporte marítimo para diversos países da Europa. Para que possam chegar com a qualidade adequada ao consumidor europeu, os frutos são colhidos prematuramente e sua completa maturação ocorre nos navios, numa câmara contendo um gás que funciona como um hormônio vegetal, acelerando seu amadurecimento. Esse gás a 27 ºC tem densidade 1,14 g * L–1 sob pressão de 1,00 atm. A fórmula molecular desse gás é ( C = 12 H = 1 O = 16 Xe = 131,3 N = 14 )

a) Xe.

b)O3.

c) CH4.

d)C2H4.

e) N2O4.

08 - (MACK SP/2013)

Considerando dois gases com comportamento ideal, CH4 e C2H6, contidos em compartimentos separados e fechados, ambos com volumes iguais a 10 L, sob mesmas condições de temperatura e pressão, de acordo com a hipótese de Avogadro, pode-se afirmar que ambos os gases

a) contêm a mesma quantidade de moléculas. b) possuem a mesma massa.

c) possuem a mesma massa molar. d) contêm, respectivamente, 2 e 5 mols.

e) possuem iguais velocidades de difusão.

09 - (FAMECA SP/2014)

Um médico prescreveu ao seu paciente o uso de gás oxigênio medicinal para realização de oxigenoterapia. Em um cilindro do gás recomendado eram encontradas as informações reportadas na figura.

Considere que todo o gás contido no cilindro indicado na figura, quando submetido à pressão de 1 bar e 25 ºC, ocupa um volume de 1,5 m3. É correto afirmar que o volume de oxigênio medicinal, nesse cilindro, em litros, é

a)50.

b)10.

c) 25.

d)15.

e) 5.

10 - (UNESP SP/2012)

Armadilhas para o CO2

Estudo de pesquisadores da Universidade Estadual Paulista, Unesp, em Presidente Prudente, abre a perspectiva de desenvolvimento de tecnologias que possibilitam capturar quimicamente o CO2 atmosférico, o principal gás de efeito estufa.

Os pesquisadores brasileiros demonstraram que uma molécula denominada DBN, em determinadas condições de temperatura e pressão, associa-se ao dióxido de carbono, formando carbamato (1) e bicarbonato de DBN (2). O processo está esquematizado a seguir.

(Unesp Ciência, dezembro de 2011. Adaptado.)

Determine a fórmula molecular da DBN. Com base nas informações fornecidas pelo esquema da reação, e dado R = 0,082 L * atm * K–1* mol–1, calcule o volume de CO2, em litros, que pode ser capturado na reação de 1 mol de DBN à temperatura de –23 ºC e pressão de 1 atm.

Confira a resolução dos exercícios

Resolução da lista de Conceitos Básicos

GABARITO E RESOLUÇÃO - CONCEITOS BÁSICOS

1-RESOLUÇÃO

As substâncias puras são formadas por moléculas quimicamente iguais.

A questão pede para dizer qual substância funde mais rápido (passa para o estado líquido). Analisando os gráficos, notamos que a temperatura de fusão da substância A é -116 ºC e da substância B é de – 89 ºC.

Concluímos que a substância A funde mais rápido, pois apresenta menor temperatura de fusão.

O processo utilizado para separar misturas homogêneas de líquidos com diferentes pontos de ebulição (líquido A 50 ºC e líquido B 118 ºC ... dados do gráfico) é a destilação fracionada.

2- RESP: C

De acordo com o texto, a adição de substâncias químicas no tratamento da água, ocorre à formação de uma substância gelatinosa (flóculos) que aglutina as impurezas suspensas, facilitando a filtração (aspiração) para remover as impurezas.

Podemos concluir que o processo recebe o nome de floculação.

3- RESP: E

O texto informa que a vanilina é extraída a partir de vagens de orquídea espalhadas sobre bandejas, onde se utiliza o etanol (álcool etílico) como solvente.

Através deste processo ocorre a extração (dissolução) da vanilina.

4- RESP: C

Com o carbono, ocorre o fenômeno da alotropia, dando origem a substâncias puras simples e diferentes entre si. Para diferenciar um alótropo do outro, temos a atomicidade (número de átomos da substância simples) e a estrutura cristalina (maneira que os átomos estão agrupados).

Concluímos que a resposta correta é a C, onde temos diferentes estruturas cristalinas.

5- RESP: D

Misturas de líquidos homogêneos com diferentes PE são separados através da destilação fracionada.

Mistura sólida homogênea formada por naftalina e areia é separada por sublimação, pois a naftalina é um sólido que sofre sublimação.

Mistura sólida e líquida homogênea é separada por destilação simples.

A resposta correta é a C, onde encontramos os processos acima.

6- RESP: D

Quando o texto fala que o ouro é depositado sob o material sólido, está ocorrendo à separação de fases através da diferença de densidade.Para separar o ouro do mercúrio , a mistura é aquecida e o mercúrio com diferente temperatura deebulição é separado. Numa região próxima o mercúrio sofre a mudança de estado gasoso para o líquido, processo denominado de liquefação.

Nas alternativas, encontramos a resposta na alternativa D.

7- RESP: C

Com o carbono, ocorre o fenômeno da alotropia, dando origem a substâncias puras simples e diferentes entre si. Para diferenciar um alótropo do outro, temos a atomicidade ( número de átomos da substância simples ) e a estrutura cristalina ( maneira que os átomos estão agrupados ).

A única informação incorreta é a C, pois os isótopos pertencem ao mesmo elemento químico e não forma substâncias simples diferentes.

8- RESP: B

As misturas homogêneas são aquelas que apresentam um único aspecto.

- granito: quartzo + feldspato + mica – mistura heterogênea. ( trifásico )

- água mineral : contém sais dissolvidos – mistura homogênea.

-barra de ouro: metal nobre – substância pura simples.

-ar é uma mistura homogênea de gases – mistura homogênea.

-cloreto de sódio ( NaCl ) – substância pura composta.

DICA: • Pólvora negra: carvão + enxofre + salitre- sistema heterogêneo trifásico

Concluímos que a resposta correta é a B, pois encontramos duas misturas homogêneas.

9- RESP: B

Enquanto a garrafa está fechada, forma uma mistura homogênea, porque o gás está dissolvido no líquido. Após ser aberta, a pressão diminui e o sistema passa a ser heterogêneo, diminuindo a solubilidade do gás, logo passa a ser um sistema bifásico ( duas fases). O pH informado está entre 4,0 e 4,5 caracterizando uma solução ácida.

Cálculo do volume de álcool.

O texto informa que o teor de álcool é de 4,5% em volume. Isto significa que em cada 100 mL de cerveja temos 4,5 mL de álcool.

A alternativa correta é a B, pois ele admitiu um volume de 1 litro ( 1000 Ml ), onde teremos 45 mL de álcool.

100 mL cerveja ----------------- 4,5 mL de álcool.

1000 mL cerveja --------------- x x = 45 mL de álcool

10 - RESOLUÇÃO

a) Sem transferência de elétrons: reação de formação do hidróxido de Fe3+ ou do hidróxido de Cr3+.

Com transferência: reação entre o ferro metálico e o ácido, ou a reação entre o íon Cr6+ e o íon Fe2+.

b)

Exercícios

Conceitos Básicos

QUESTÕES – CONCEITOS BÁSICOS

  • SUBSTÂNCIA PURA, MISTURA E ALOTROPIA

  • GRÁFICOS DE MUDANÇAS DE FASES ( PURA, MISTURA COMUM, EUTÉTICA E AZEOTRÓPICA).

  • SEPARAÇÃO DE MISTURAS

01 - (UERJ/2013)

Observe os diagramas de mudança de fases das substâncias puras A e B, submetidas às mesmas condições experimentais.

Indique a substância que se funde mais rapidamente. Nomeie, também, o processo mais adequado para separar uma mistura homogênea contendo volumes iguais dessas substâncias, inicialmente à temperatura ambiente, justificando sua resposta.

02 - (FATEC SP/2014)

Além do problema da escassez de água potável em alguns pontos do planeta, a sociedade também enfrenta as dificuldades de tratamento da água disponível, cada vez mais poluída. Uma das etapas desse tratamento envolve a adição de compostos químicos que possam facilitar a retirada de partículas suspensas na água.

Os compostos adicionados reagem formando uma substância gelatinosa, hidróxido de alumínio, que aglutina as partículas suspensas. A seguir, temos a reação que representa o descrito:

3 Ca(OH)2 + Al2(SO4)3 → 3 CaSO4 + 2 Al(OH)3

A etapa descrita é denominada

a) filtração.

b) cloração.

c) floculação.

d) destilação.

e) decantação.

03 - (UNESP SP/2013)

A vanilina, 4-hidroxi-3-metoxibenzaldeído, fórmula C8H8O3, é responsável pelo aroma e sabor de baunilha, muito apreciados no mundo inteiro. É obtida tradicionalmente das vagens, também chamadas de favas, de uma orquídea tropical, a Vanillaplanifolia.

A figura mostra um processo de extração da vanilina a partir de vagens de orquídea espalhadas sobre bandejas perfuradas, em tanques de aço, usando etanol (60% v/v) como solvente. Em geral, a extração dura duas semanas.

De acordo com o que mostra a figura, a extração da vanilina a partir de fontes naturais se dá por

a) irrigação.

b) decantação.

c) destilação.

d) infiltração.

e) dissolução.

04 - (PUC Camp SP/2012)

A grafita, utilizada na fabricação do lápis, é um mineral constituído por átomos de carbono, assim como o diamante e o fulereno. Essas três substâncias têm propriedades diferentes por que

a) são formadas por isótopos de carbono diferentes.

b) possuem tipos de ligação diferentes entre seus átomos.

c) possuem diferentes estruturas cristalinas.

d) são formadas por átomos de carbono com diferentes cargas nucleares.

e) seus átomos de carbono possuem diferentes configurações eletrônicas.

05 - (MACK SP/2012)

Durante a realização de uma aula prática, a respeito da separação de misturas, o professor trouxe aos alunos três frascos A, B e C, contendo as seguintes misturas binárias:

A: Líquida homogênea, cujos pontos de ebulição diferem em 25ºC.

B: Sólida heterogênea, composta por naftalina (naftaleno) moída e areia.

C: Sólido-líquida homogênea, composta por NaCl e água.

Assinale a alternativa que contém, respectivamente, os processos utilizados para a separação inequívoca dos componentes das misturas A, B e C.

a) destilação simples, sublimação e filtração.

b) evaporação, catação e destilação fracionada.

c) destilação fracionada, separação magnética e destilação simples.

d) destilação fracionada, sublimação e destilação simples.

e) destilação simples, evaporação e destilação fracionada.

06 - (UNICAMP SP/2012)

Em algumas extrações de ouro, sedimentos de fundo de rio e água são colocados em uma bateia, recipiente cônico que se assemelha a um funil sem o buraco. Movimentos circulares da bateia permitem que o ouro metálico se deposite sob o material sólido ali presente. Esse depósito, que contém principalmente ouro, é posto em contato com mercúrio metálico; o amálgama formado é separado e aquecido com um maçarico, separando-se o ouro líquido do mercúrio gasoso. Numa região próxima dali, o mercúrio gasoso se transforma em líquido e acaba indo para o leito dos rios. Os três segmentos acima grifados se referem, respectivamente, às seguintes propriedades:

a) peso, temperatura de gaseificação e temperatura de liquefação.

b) densidade, temperatura de sublimação e temperatura de fusão.

c) peso, temperatura de ebulição e temperatura de fusão.

d) densidade, temperatura de ebulição e temperatura de liquefação.

07 - (MACK SP/2014)

Uma ferramenta originalmente desenvolvida para computadores quânticos agora é capaz de mapear mudanças de temperatura dentro de uma célula viva. A técnica explora efeitos quânticos em minúsculos cristais de diamante, ou “nanodiamantes”, para detectar alterações de alguns milésimos de grau. Além disso, os pesquisadores conseguiram aquecer partes selecionadas da célula com um laser. O diamante revelou ser um material útil para lidar com informações quânticas, armazenando qubits (bit quântico) em sua estrutura de cristais de carbono como se fossem elétrons de impurezas. Tipicamente, as impurezas compreendem um átomo de nitrogênio que substituiu um dos átomos de carbono e uma lacuna, ou “vaga”, de um único átomo ao lado do nitrogênio.

Os pesquisadores manipularam com sucesso esses “ocos” de nitrogênio — o que foi um passo para usá-los para realizar cálculos quânticos. Como os elétrons do nitrogênio são extremamente sensíveis a campos magnéticos, os cristais de diamante também se mostraram promissores para o imageamento por ressonância magnética.

http://www2.uol.com.br/sciam/noticias/nanotermometro_mede_
temperatura_de_celulas_vivas.html

Como base nos seus conhecimentos, é INCORRETO afirmar que o diamante

a) é formado por átomos de carbono.

b) é uma variedade alotrópica do átomo de carbono.

c) é um isótopo do átomo de carbono-12.

d) tem sua disposição estrutural geométrica diferente da estrutura geométrica do grafite.

e) apresenta propriedades físico-químicas diferentes das propriedades do grafite.

08 - (Unicastelo SP/2014)

Considere os seguintes produtos:

1 pedra de granito.

1 copo de água mineral.

1 barra de ouro.

1 balão cheio de ar.

1 colher de cloreto de sódio.

São misturas homogêneas

a) a pedra de granito e o ar contido no balão.

b) a água mineral e o ar contido no balão.

c) a barra de ouro e a água mineral.

d) a pedra de granito e cloreto de sódio.

e) a barra de ouro e cloreto de sódio.

09 - (UNICAMP SP/2013)

Como um químico descreve a cerveja? “Um líquido amarelo, homogêneo enquanto a garrafa está fechada, e uma mistura heterogênea quando a garrafa é aberta. Constitui-se de mais de 8.000 substâncias, entre elas o dióxido de carbono, o etanol e a água. Apresenta um pH entre 4,0 e 4,5, e possui um teor de etanol em torno de 4,5 % (v/v).”

Sob a perspectiva do químico, a cerveja

a) apresenta uma única fase enquanto a garrafa está fechada, tem um caráter ligeiramente básico e contém cerca de 45 gramas de álcool etílico por litro do produto.

b) apresenta duas fases logo após a garrafa ser aberta, tem um caráter ácido e contém cerca de 45 ml de álcool etílico por litro de produto.

c) apresenta uma única fase logo após a garrafa ser aberta, tem um caráter ligeiramente ácido e contém cerca de 45 gramas de álcool etílico por litro de produto.

d) apresenta duas fases quando a garrafa está fechada, tem um caráter ligeiramente básico e contém 45 ml de álcool etílico por 100 ml de produto.

10 - (UNICAMP SP/2013)

Um efluente industrial contaminado por Cr6+ recebe um tratamento químico que consiste na sua acidificação e na adição de ferro metálico. O ferro metálico e o ácido reagem entre si, dando origem ao íon Fe2+. Este, por sua vez, reage com o Cr6+, levando à formação dos íons Fe3+ e Cr3+. Depois desse passo do tratamento, o pH do efluente é aumentado por adição de uma base, o que leva à formação dos correspondentes hidróxidos pouco solúveis dos íons metálicos presentes. Os hidróxidos sólidos formados podem, assim, ser removidos da água.

a) Em relação ao tratamento químico completo do efluente industrial acima descrito, dê um exemplo de reação em que não houve transferência de elétrons e um exemplo de reação em que houve transferência de elétrons.

b) O resíduo sólido obtido ao final do processo de tratamento químico pode ser separado da água por decantação ou por filtração. Desenhe dois esquemas para representar essas técnicas, incluindo possíveis legendas.

Confira a Resolução dos Exercícios

Resolução da Lista de Exercícios 1 – Parte 2

Resolução da Lista de Exercícios 1 - Parte 2

  1. RESP: D

Na panela de pressão o alimento é cozido mais rápido, devido o aumento de pressão. Com o aumento da pressão, aumenta a temperatura de ebulição ( curva 2 ) e a quantidade de calor dentro da panela, fazendo com que os alimentos sejam cozidos mais rápidos. O processo de liofilização ocorre devido a sublimação da água ( curva 3 ).

  1. RESP: 01

No ponto C é onde ocorre a mudança de estado líquido-vapor. Portanto neste momento coexistem em equilíbrio as duas fases.

  1. RESP: D

Soluções isotônicas apresentam a mesma pressão osmótica, portanto possuem o mesmo número de partículas. As soluções iônicas dissociam e apresentam o fator de correção, denominado fator de Van´t Hoff, equanto que as soluções moleculares não dissociam ou ionizam.Essa condição encontramos na alternativa D, pois a glicerina é molecular e possui concentração molar igual a 0,2 mol.L-1+, enquanto que o nitrato de potássio ( KNO3 ) dissocia.

KNO3 1 K+ + 1 NO3- ( 2 mols de íons = i ) o produto µ . i = 0,1 x 2 = 0,2 mol.L-1

  1. RESP: E

Ocorreu o processo denominado de osmose, ou seja, é passagem do solvente de uma solução diluída para uma solução mais concentrada, através de uma membrana semipermeável.

8- RESP: VFFV

  1. Verdadeira, quando o estudante acrescenta o açúcar ( sacarose), ele está aumentando o número de partículas e devido ao aumento das partículas a pressão de vapor do líquido diminui.

  2. Falsa. Com o aumento do número de partículas o ponto de congelamento diminui.

  3. Falsa. Não aumenta, porque a sacarose é um composto molecular e não da origem a íons.

  4. Verdadeira. A concentração de íons permanece a mesma do início, ois quando adicionou a sacarose não ocorreu a dissociação devido a mesma ser molecular.

9- RESP: B

A questão forneceu o período de meia-vida que é de 3 dias e o tempo final de 9 dias.

100% --3 dias ---- 50% .....3 dias....25% ......3 dias....12,5%

Portanto no final de 9 dias temos 12,5% da massa.

o itrio- 90 emite partículas beta ( a massa permanece a mesma e o número atômico aumenta em uma unidade).

+

11- RESP: A

A massa permanece a mesma e o número atômico aumentou de uma unidade, portanto emitiu a partícula beta.

+

12- RESP: C

A massa permanece a mesma e o número atômico aumentou de uma unidade, portanto emitiu a partícula beta.

  +

13- RESP: D

A água pura ferve a uma temperatura de 100 ºC, portanto uma solução de carbonato de magnésio a 5 g/L , possui um maior número de partículas, fazendo com que está solução ferva a uma temperatura superior a 100 ºC, ocorrendo um aumento gradativo da temperatura.

14- RESP: A

A massa do molibdênio-99 e do tecnécio-99 são iguais (isóbaros ). O número atômico do molibdênio-99 é igual a 42 e o número atômico do tecnécio-99 é igual a 43 ( consultando uma tabela ), isto comprova a emissão da particula beta.

15- RESP: E

Conforme o texto, o decaimento do 99Mo (molibdênio-99), tem uma meia-vida de 66 horas. Ocorrendo um atraso de 132 horas, isto indica que passaram 2 meias-vidas.

100% ----66 horas---- 50% -----66 horas--------- 25%

16- RESP: D

O texto afirma que o soro fisiológico é uma solução de NaCl, que indica que a mesma possui um número de partículas maior em relação a água pura que não possui soluto. Quanto maior o número de partículas, menor será a temperatura de congelamento, indicando a alternativa D como resposta.

17- RESP: E

No gráfico o tempo de meia-vida é de 3 dias

1600 ----3dias---- 800 ---3 dias-----400 ----3 dias---200 ---3 dias---100 ----3 dias----50 ---3 dias----25

Total de 18 dias

18- RESP: B

A meia-vida é de 5600 anos. A ossada viveu a 10 mil anos. Podemos concluir que o caçãdor viveu a aproximadamente 1,8 meia-vida.

100% --- 5600 anos ----50% -----5600 anos -----25%.

O caçador tinha um teor de isótopo de aproximadamente 30%, pois se fosse duas meias-vidas ( 11200 anos ), o teor seria de 25%.

19- RESP: B

A massa permanece a mesma ( isóbaros ). Ocorreu a emissão de partícula beta ( semelhante ao elétron )

  +

20- RESP: C

Para atingir 100 MBq foram necessários 5,5 dias.

Partindo do valor inicial

400 ------ 2,75 dias ------ 200 -----2,75 dias ----100

Total de 5,5 dias

A questão pede para calcular em horas.

1 dia ------------24 horas

2,75 dias ---------- x

X = 66 horas

21- RESP: C

  +

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Lista de Exercícios 1 – Parte 2

Lista de Exercícios 1 - Parte 2

01 - (UFSCAR SP/2013)

Examine o diagrama de fases da água.

Considere os fenômenos descritos nos itens I e II:

I. Na panela de pressão, os alimentos são cozidos mais rapidamente porque a ebulição da água ocorre a uma temperatura mais elevada.

II. A liofilização é um processo de desidratação usado para preservação de alimentos perecíveis, em que a água é retirada dos alimentos congelados por sublimação.

Na figura, as curvas que representam o equilíbrio entre os estados físicos da água descritos nos itens I e II são, respectivamente,

a) 1 e 2. b) 2 e 1. c) 1 e 3. d) 2 e 3. e) 3 e 2.

02 - (UESC BA/2011)

O diagrama representa o equilíbrio entre fases da água pura em função da temperatura.

A análise desse diagrama permite afirmar:

01. O ponto C representa o equilíbrio entre a fase líquida e a de vapor de água pura.

02. O ponto B representa a ebulição da água a 1,0atm.

03. O ponto A representa o equilíbrio entre a fase sólida e a de vapor.

05. A água na fase sólida sublima quando a temperatura atinge 0,0098ºC à pressão de 4,58torr.

03 - (Fac. Anhembi Morumbi SP/2014)

Considere as seguintes soluções aquosas:

• citrato de sódio, Na3C6H5O7 0,1 mol/L.

• nitrato de potássio 0,1 mol/L.

• glicerina, C3H8O3 0,2 mol/L.

• cloreto de sódio 0,15 mol/L.

ureia, (NH2)2CO 1,2 g/L.

Dentre as soluções relacionadas, são isotônicas as soluções de

a) citrato de sódio, glicerina e ureia. b) citrato de sódio e nitrato de potássio.

c) ureia, glicerina e nitrato de potássio. d) glicerina e nitrato de potássio.

e) ureia e cloreto de sódio.

04 - (FPS PE/2013)

As propriedades coligativas das soluções são dependentes apenas do número de partículas (moléculas ou íons) existentes na solução, não dependendo da natureza dessas partículas. Baseando-se nas propriedades coligativas, são feitas as seguintes afirmações:

1. a água pura congela a 0 ºC e ferve a 100 ºC, sob pressão normal de 1 atm. No entanto, se for dissolvido um pouco de sal comum em água, ela passa a congelar acima de 0 ºC e ferve abaixo de 100 ºC, sob pressão de 1 atm.

2. quando se coloca sal comum em verduras cruas, elas murcham após certo tempo. Isso ocorre porque o sal força a saída de água das células vegetais.

3. se um peixe de água doce for colocado na água do mar, ele morre porque entra água no seu corpo.

4. as soluções que são injetadas na circulação sanguínea (para transfusões de sangue e alimentação intravenosa) devem ser isotônicas com o sangue (quer dizer, ter a mesma pressão osmótica). Se a solução injetada é muito diluída (chamada de hipotônica), o solvente flui para as células para igualar a pressão osmótica. As células rompem-se e morrem. Se a solução injetada é muito concentrada (chamada de hipertônica), o solvente flui para fora das células para igualar a pressão osmótica. As células murcham e morrem.

Estão corretas, apenas:

a) 1, 2 e 4. b) 1, 2 e 3. c) 1, 3 e 4. d) 2 e 3. e) 2 e 4.

08 - (UFU MG/2013)

Nas águas dos oceanos, encontram-se diversos íons dissolvidos, como cloretos, sódio, sulfatos, bicarbonatos, magnésio, potássio entre outros, que contribuem para a sua constante salinidade. Um estudante extraiu uma amostra de aproximadamente 200 mL de água do mar, acrescentou 10 g de açúcar (sacarose) e fez algumas verificações quanto às propriedades desta nova solução.

Com base em seus conhecimentos químicos, marque, para as afirmativas abaixo, (V) Verdadeira, (F) Falsa ou (SO) Sem Opção.

1. A pressão de vapor do sistema diminui a partir da adição do açúcar.

2. O ponto de fusão da solução final é maior que o da inicial.

3. A condutibilidade elétrica da solução resultante aumentou.

4. A concentração dos íons presentes na solução final permanece a mesma da solução inicial.

09 - (FGV SP/2013)

O ítrio-90, meia vida = 3 dias, emissor , é empregado como radiofármaco no tratamento de artrite reumatoide. O percentual de Y-90, que permanece após 9 dias em que ele foi empregado no paciente, e o produto de seu decaimento radiativo são, respectivamente: ( consulte uma tabela )

a) 12,5% e ítrio-89. b) 12,5% e zircônio-90. c) 12,5% e estrôncio-90.

d) 33% e estrôncio-90. e) 33% e zircônio-90.

11 - (FMJ SP/2013)

O isótopo do iodo, que apresenta número de massa 131, pode ser utilizado na medicina nuclear para avaliar o tamanho, a forma e a atividade da glândula tireoide. Uma das etapas de seu decaimento radioativo é:

Nessa reação, representa

  1. uma partícula beta. b) um próton. c) uma partícula alfa. d) um pósitron. e) um nêutron.

12 - (UFSCAR SP/2013)

A radioterapia é um método capaz de destruir células tumorais, empregando feixe de radiações ionizantes. Os isótopos radioativos dos elementos cobalto, césio, irídio e outros são utilizados sob a forma de tubos, agulhas, fios, sementes ou placas e geram radiações, habitualmente do tipo gama, de diferentes energias, dependendo do elemento radioativo empregado. A reação nuclear envolvendo isótopos de cobalto é representada na equação:

Na equação, o número atômico do elemento X é

a) 26. b) 27. c) 28. d) 59. e) 60.

13 - (Fac. de Ciências da Saúde de Barretos SP/2013)

O magnésio é um mineral essencial para o corpo humano, necessário para processos biológicos tais como a produção de ATP e a contração muscular. É muito consumido por pessoas que desejam evitar cãibra muscular, manter o bom funcionamento de músculos e nervos, a densidade óssea e aliviar contusões. A vitamina B6 aumenta a quantidade de magnésio absorvida pelas células. Existem à venda suplementos alimentares cuja composição inclui esses dois nutrientes.

Uma das propriedades observadas em uma solução aquosa de 5 g/L de carbonato de magnésio é:

a) temperatura de ebulição mais baixa que a da água pura.

b) diminuição gradativa da concentração durante a ebulição.

c) temperatura de solidificação mais alta que a da água pura.

d) aumento gradativo da temperatura de ebulição durante a fervura.

e) mesma pressão máxima de vapor que a da água pura.

TEXTO: - Comum às questões: 14, 15 ( consulte uma tabela )

O 99mTc (tecnécio-99 metaestável) é um emissor gama com meia vida de 6 horas amplamente utilizado em procedimentos de Medicina Nuclear. É produzido pelo decaimento do 99Mo (molibdênio-99), que tem uma meia-vida de 66 horas. O gerador de tecnécio consiste em um recipiente com pequenas esferas de alumina sobre as quais o 99Mo (molibdênio- 99), produzido em um reator nuclear, liga-se firmemente. Quando decai em tecnécio este, por ser quimicamente diferente, desliga-se da alumina, e pode ser “lavado” do recipiente por uma solução salina.

14 - (Fac. Santa Marcelina SP/2013)

Comparando-se os números atômicos do molibdênio e do tecnécio, pode-se afirmar que o decaimento do molibdênio-99 em tecnécio-99 metaestável ocorre com a emissão radioativa constituída por

a) elétrons (partículas β). b) prótons. c) pósitrons (partículas β+).

d) núcleos de hélio (partículas α). e) nêutrons.

15 - (Fac. Santa Marcelina SP/2013)

Grande parte do molibdênio-99 utilizado em clínicas e hospitais do mundo todo é obtida em um reator nuclear do Canadá, fato que implica na necessidade de transporte aéreo para os demais países. Caso haja uma greve que acarrete um atraso de 132 horas em um voo que transportará o gerador de tecnécio, a atividade radioativa inicial do molibdênio-99, durante este período de greve, terá caído, em relação à inicial

a) 12,5%. b) 3,12%. c) 50%. d) 6,25%. e) 25%.

16 - (ESCS DF/2013)

Os soros fisiológico e glicosado são soluções aquosas de NaCl e glicose (C6H12O6), respectivamente. O soro fisiológico é empregado principalmente para a reposição de água e sais minerais perdidos pelo organismo. Já o soro glicosado, além de sua função hidratante, atua como fonte de energia para o organismo por meio do metabolismo da glicose. Esses soros, quando injetados nas veias de pacientes, devem apresentar pressão osmótica similar à do sangue, para não danificarem os glóbulos vermelhos.

Considerando as informações do texto e considerando, ainda, que a constante universal dos gases seja igual a 0,082 atm*L*mol–1*K–1, que o NaCl sofra dissociação completa em solução e que o soro fisiológico seja uma solução ideal com pressão osmótica igual a 7,7 atm a 298 K, verifica-se, com relação ao soro fisiológico, que

a) ele apresenta pressão de vapor superior à da água pura.

b) ele entra em ebulição em temperatura inferior à de ebulição da água pura.

c) sua pressão de vapor diminui com o aumento da temperatura.

d) ele congela em temperatura inferior à temperatura de congelamento da água pura.

e) a concentração de NaCl é superior a 0,20 mol/L.

17 - (Fac. Santa Marcelina SP/2013)

O Tl-201 é um isótopo radioativo do tálio que, na forma de cloreto de tálio, é usado na medicina nuclear nos exames diagnósticos de doenças coronárias e na detecção de tumores. A figura apresenta a radioatividade em função do tempo para uma amostra de Tl-201, contida num frasco hermeticamente fechado no instante zero.

O tempo necessário para que a radioatividade da amostra de Tl-201 decaia para 25 kBq, em dias, é

a) 16. b) 15. c) 21. d) 20. e) 18.

18 - (Unicastelo SP/2013)

Um estudo publicado na revista científica eletrônica PLos One revela hábitos do paulista mais antigo de que se tem notícia. A ossada do caçador, que viveu há 10 mil anos, foi encontrada enterrada com as pernas flexionadas, como se estivesse sentado, no Vale do Ribeira (SP). Os pesquisadores analisaram isótopos de nitrogênio e carbono obtido no colágeno dos ossos.

Considerando o isótopo de 14C, cuja meia-vida é de 5 600 anos, a ossada do caçador tinha um teor desse isótopo por volta de

a) 10%. b) 30%. c) 50%. d) 60%. e) 70%.

TEXTO: - Comum às questões: 19, 20

A figura mostra um gerador de 99mTc (tecnécio-99 metaestável) produzido no Brasil pelo IPEN. Este radionuclídeo, utilizado na medicina nuclear, é produzido continuamente pelo decaimento do radionuclídeo “pai”, que é o 99Mo (molibdênio-99). O gráfico mostra uma atividade típica de 99Mo desses geradores, em função do tempo em dias.

19 - (FAMECA SP/2014)

Na equação nuclear referente ao decaimento do 99Mo, nuclídeo “pai”, para o 99mTc, nuclídeo “filho”, há liberação de

a) partículas alfa. b) partículas beta negativas. c) partículas beta positivas.

d) nêutrons. e) prótons.

20 - (FAMECA SP/2014)

A partir do gráfico, pode-se concluir corretamente que a meia-vida do 99Mo, em horas, é

a) 11. b) 5,5. c) 66. d) 44. e) 88.

21 - (ESCS DF/2014)

As emissões radioativas são empregadas na radioterapia para destruir células doentes ou impedi-las de se reproduzirem. Em 1987, uma cápsula contendo cloreto de césio-137 foi abandonada junto a um equipamento nas antigas instalações do Instituto Goiano de Radioterapia, em Goiânia. A cápsula foi encontrada e aberta pelo dono de um ferro-velho, o que causou o maior acidente radioativo da história do Brasil.

A seguir, são apresentados três tipos de emissões radioativas.

• partícula α: constituída por dois prótons e dois nêutrons

• partícula β: constituída por um elétron gerado a partir da conversão de um nêutron em um próton

• radiação γ: radiação eletromagnética

Considerando as informações acima, é correto afirmar que a transformação do césio-137 em bário-137 pode ser explicada por meio da emissão de ( consulte uma tabela )

a) uma partícula α e radiação γ. b) radiação γ. c) uma partícula β. d) uma partícula α.

Resolução dos Exercícios

Resolução da Lista de Exercícios 1 – Parte 1

Resolução da Lista de Exercícios 1 - Parte 1

1 – RESP: D

Quando adicionamos sal/e ou álcool à mistura gelo/água, estamos aumentando o número de partículas. E quanto maior o número de partículas, menor será o ponto de congelamento. Portanto a resposta correta é a alternativa D.

2- RESP: A

D e acordo com o texto o NaCl ( cloreto de sódio ), quando adicionado, diminui a temperatura de congelamento. O NaCl é um composto iônico que quando sofre dissociação:

1 NaCl 1 Na+ + 1 Cl- ( possui 2 mols de íons = i ( fator de Van´t Hoff ).

Para produzir o mesmo efeito do cloreto de sódio, temos que utilizar uma substância que provoque o mesmo efeito do NaCl. Como ele não falou nada sobre as concentrações, admitimos que todas são iguais, portanto o que irá fazer a diferença entre elas é o fator de Van´t Hoff.

Na alternativa A temos o cloreto de potássio ( KCl ).

1 KCl 1 K+ + 1 Cl- ( possui 2 mols de íons = i ).

Na alternativa B temos o cloreto de cálcio ( CaCl2 ).

Nas alternativas C e D, temos a glicose ( C6H12O6 ) e sacarose ( C12H22O11), que são compostos moleculares e não dissociam ou ionizam.

Concluímos que o soluto que pode provocar o mesmo efeito do cloreto de sódio é o cloreto de potássio ( KCl ) que possui o mesmo valor de i.

3- RESP: A

O texto afirma que a adição do etilenoglicol diminui a temperatura de congelamento da água.

Este é um efeito coligativo denominado de criometria, pois quanto maior o número de partículas, menor será a temperatura de congelamento do líquido. A água pura congela o 0 ºC, adicionando o etilenoglicol, aumenta a o número de partículas, fazendo com que a água congele a uma temperatura menor (abaixo )que zero ( 0 ºC ).

4 - Em uma primeira etapa, deve-se congelar a solução contendo água e café, à pressão constante. Em uma segunda etapa, mantém-se a temperatura constante, diminui-se a pressão, de modo a manter as propriedades do pó solúvel. A água, de acordo com o gráfico, sofrerá sublimação, restando o pó outrora solubilizado em água. Lembramos que a água sublima a uma pressão abaixo do ponto triplo ( os três estados físicos em equilíbrio ).

5- RESP: D

Através do enunciado, temos a água pura com temperatura de ebulição igual a 100 ºC, uma solução de glicose ( C6H12O6 ) 3 mol/L que é molecular e não sofre dissociação. Temos também uma solução de cloreto de cálcio ( CaCl2 ) 1mol.L-­­­ que é iônica e sofre dissociação.

1 CaCl2 1 Ca+2 + 2 Cl- ( possui 3 mols de íons = i ). Como o fator de correção (Van´t Hoff ) é igual a 3, temos o produto = 3 x 1 = 3 mol.L-1 .

Obs: µ = concentração molar ( mol.L-1

Concluímos que as soluções de glicose e cloreto de cálcio possuem o mesmo número de partículas, portanto apresentam a mesma temperatura de ebulição , porém maior que a da água; pois quanto maior o número de partículas, maior será a temperatura de ebulição.

6- RESP: D

O enunciado informa que temos água pura, água do mar ( contém sais dissolvidos ) e água com açúcar ( sacarose ), na mesma pressão ( 1 atm = nível do mar ). Concluímos que a temperatura de ebulição é maior e que a temperatura de congelamento é menor em relação á água pura. Concluímos que a resposta correta é a D.

7- RESP: E

Analisando o texto, notamos que a dona de casa, consegue uma determinada temperatura utilizando o sal de cozinha ( NaCl ) que é um composto iônico e dissocia da seguinte forma:

1 NaCl 1 Na+ + 1 Cl- ( possui 2 mols de íons = i ( fator de Van´t Hoff ).

O seu marido diz que consegue o mesmo efeito, utilizando a sacarose ( C12H22O11), um composto molecular, nas mesmas condições. Para conseguir o mesmo efeito será necessário ter o mesmo número de partículas da solução de NaCl.

Primeiro vamos calcular a concentração molar do cloreto de sódio.

Dados : m = 11,7 g M = 58,5 g.mol-1 V = 2 L µ = ?

58,5 g -------------------- 1 mol

11,7 g -------------------- x

X = 11,7 x 1 / 58,5 x = 0,2 mol

Este número de mols é para 2 litros de água. Precisamos calcular para 1 ( um ) litro, pois a concentração molar é dada em mol.L-1

0,2 mol -------------------- 2 L

X --------------------- 1 L

X = 0,1 mol.L-1 de NaCl

Com o valor da concentração do cloreto de sódio, conseguimos calcular a concentração molar da sacarose

Soluto molecular C12H22O11 = soluto iônico ( NaCl )

µ = µ i

µ = 0,1 . 2

Portanto: µ = 0,2 mol.L-1 de sacarose

Determinamos a concentração molar, agora é só calcular a massa.

342 g C12H22O11 ----------------- 1 mol

X ----------------- 0,2 mol

X = 342 x 0,2 / 1 x =68,4 g em 1 litro.

Como o marido da dona de casa utilizou 2 litros é só calcular.

68,4 g ---------- 1 L

X ----------- 2 L X = 136,8 gramas de sacarose

Outra resolução.

A partir do momento que você calculou a concentração molar da sacarose ( 0,2 mol.L-1 ), podemos utilizar a fórmula abaixo:

µ = m / M . V onde µ = 0,2 mol.L-1 M = 342 g.mol-1 V = 2 L m = ?

m = 0,2 x 342 x 2 m = 136,8 g sacarose

8- RESP: A

A questão fornece o mesmo soluto e o mesmo volume para as soluções A e B. O que difere uma da outra é apenas a massa. Isto indica que a solução B com maior massa possui o maior número de partículas, maior temperatura de ebulição, menor pressão de vapor e menor temperatura de congelamento. Assim estão corretas as alternativas I e IV.

9- RESP: E

As soluções apresentam a mesma concentração molar, portanto o que difere o número de partículas é o valor de i (fator de Van´t Hoff ). Lembrando que as soluções iônicas possuem o fator de correção i (fator de Van´t Hoff).

Alternativa A,a solução de sacarose é molecular, portanto não dissocia.

Alternativa B ,o ácido etanóico é molecular, mas no meio aquoso ele ioniza.

1H3CCOOH →1 H+ +1 H3COO- i = 2 ( Nos ácidos carboxílicos, o hidrogênio ionizável é aquele ligado ao

oxigênio da carboxila.

RADICAL CARBOXÍLA

Alternativa C, o ácido cianídrico dissocia. 1 HCN → 1 H+1 + 1 CN-1 i = 2

Alternativa D, o hidróxido de sódio é uma base e dissocia. 1 NaOH → 1 Na+1 + 1 OH-1 i = 2

Alternativa E, o cloreto de cálcio é um sal, portanto dissocia. 1 CaCl2 → Ca+2 + 2 Cl-1 i = 3

Estando todas as soluções na mesma concentração, concluímos que aquela que apresenta o maior valor de i, tem o maior número de partículas e maior temperatura de ebulição. Lembrando que utilizamos o produto µ i (µ = concentração molar ). Sendo assim o cloreto de cálcio possui o maior valor de i ( i = 3 ).

10- RESP : A

A solução de nitrato de cálcio é iônica, portanto dissocia e tem o fator de correção (i ), denominado fator de Van´t Hoff.

Ca(NO3)2 →1 Ca+2 + 2 NO-3 3 mols de íons = i. O produto µ i = 0,2 x 3 = 0,6 mol.L-1

Para ter a mesma pressão osmótica, será necessário ter o mesmo número de partículas. A alternativa que possui um composto com a mesma concentração é a A.

Sulfato de sódio ; Na2SO4 → 2 Na+ + 1 SO4-2 = 3 mols de íons = i = µ i = 0,2 x 3 = 0,6 mol.L-1

11- RESP: E

Para separar misturas homogêneas sólido – líquido, o processo utilizado é a destilação simples, mostrada na figura 1 e na figura 2 temos a osmose reversa, que é utilizado para obter água pura, a partir da água do mar. A osmose reversa consiste na aplicação de uma pressão superior sobre a solução concentrada, para ocorrer à passagem do solvente para a solução diluída, através de uma membrana semipermeável.

12- RESP: A

As soluções isotônicas, são aquelas que apresentam a mesma pressão osmótica. Portanto possuem o mesmo número de partículas. Encontramos esta condição na alternativa A, pois a glicose (0,30 mol.L-1 ) é molecular e não dissocia. Já o cloreto de sódio 0,15 mol.L-1 é iônica e dissocia, portanto tem o fator de correção ( i ).

1 NaCl 1 Na+ + 1 Cl- ( possui 2 mols de íons = i ( fator de Van´t Hoff ).

O produto µ i = 0,15 x 2 = 0,3 mol.L-

13 – a) Dada a fórmula p = c Rti π = 7,6 atm T = 310 K C = ? R = 0,082

C = 7,6/0,082 X 310 X 2 = 0,149 mol.L-1

Temos : µ = 0,149 mol.L-1 M = 58,5 g.mol-1 d = 1000 g/L ( considerar a densidade como 1g/mL já que não foi dada) Ʈ =?

Fórmula : µ.M =Ʈd Ʈ = 0149 x 58,5 / 1000 Ʈ = 0,0087 x 100 = 0,87% ( )

b) Sabendo que a concentração molar (µ = 0,149 mol.L-1, V = 0,5 L M = 58,5 g/mol m = ? )

0,149 mol ----------------- 1 L

X ------------------0,5 L

X = 0,0745 mol

Cálculo da massa de cloreto de sódio.

1 mol ------------- 58,5 g/mol

0,0745 mol ------------- x

X = 4,358 g

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