GABARITO Química A – Intensivo – v. 2 Exercícios 01)B No metano o carbono faz somente ligações simples – hibridação sp3. H C H 1.Certa. 9 carbonos fazem ligação dupla (sp2). 2.Certa. 4 carbonos fazem apenas ligações simples. 3.Certa. Existem 4 ligações pi entre carbonos. (Uma ligação pi ocorre entre carbono e oxigênio). 4.Certa. 6 carbonos em ciclo com 3 duplas-ligações, alternadas entre eles. H H 05)C 02)E C H H sp3 H O b)Errada. No formaldeído o carbono faz dupla-ligação – hibridação sp2. II. Errada. CH3 sp2 sp2 CH CH sp3 CH3 But-2-eno C H carbono de ligação dupla − sp2 carbono de ligação simples − sp3 C H C c)Errada. No tetracloreto de carbono o carbono faz apenas ligações simples – hibridação sp3. C d)Errada. No cianeto de hidrogênio o carbono faz ligação tripla – hibridação sp. e)Certa. No metanol o carbono faz apenas ligação simples – hibridação sp3. I. Certa. CH3 − CH2 − CH3Propano ligações simples − sigma carbono só faz ligações simples − sp3 H a)Errada. No metano o carbono só faz ligações simples – sp3. III.Errada. C C C C N H H C C C C os ângulos de ligação são iguais gerando um momento dipolar somado, igual a zerro. A molécula é apolar. IV.Certa. Quanto maior a diferença de eletronegatividade entre os átomoes maior polarização. H H O C 06)B H CH2 03)D sp2 CH sp2 CH2 N sp3 C O sp O 07)D CH 3 C CH 3 sp 3 sp 2 sp 3 sp3 04)A sp3 CH3 sp3 N CH3 N N O sp3 sp3 CH3 CH2 – SO3 Na H3 C + Os carbonos que só fazem ligação simples são sp3. Os demais carbonos da estrutura (que fazem ligação dupla) são sp2. 3 sp2 sp2 CH CH2 2 1 a)Errada − os carbonos C1 e C2 possuem hibridação sp2; b)Errada − é ligação sigma e resulta da combinação dos orbitais híbridos em sp3 (carbono de ligação simples) e sp2 (carbono de ligação dupla); c)Errada − esses ângulos ocorrem entre hidrogênios do carbono C3 (hibridação sp3). Entre os hidrogênios do carbono C1 os ângulos são de 120 graus (hibridação sp2) d)Certa − na ligação dupla, uma é do tipo sigma e outra é do tipo pi; e)Errada − a ligação simples (entre C2 e C3) é mais longa. Química A 1 GABARITO 08)A 12)D Em cada ligação dupla, uma das duas é do tipo pi. Como são 3 ligações duplas, serão 3 ligações do tipo pi. O a)Errada. N N H H Angular Linear 09)07 S b)Errada. C 01.Certa. O átomo de carbono de dupla-ligação forma ângulos entre elas de 120°. As ligações são coplanares (estão no mesmo plano geométrico). 02.Certa. Os átomos de carbono no etino fazem ligação tripla – hibridação sp. 04.Certa. CH C CH . Carbono de dupla-lisp 2 sp Be C O O c)Errada. O C O C d)Certa. H sp 2 C N N N O Angular Linear O e)Errada. N N F O F Angular Linear 13)A H C C H s sp sp s 01.Errada. A molécula em questão é o etino. 02.Certa. A figura mostra a representação dos orbitais no etino. 04.Errada. Entre os carbonos existe uma ligação do tipo sp-sp e duas ligações p-p (pi). 08. Certa. A ligação sigma é sp-sp e as ligações pi são p-p (p puro). 16. Certa. Com a ligação tripla, forma-se ângulo de 180° entre as ligações, originando a geometria linear. 32.Errada. A ligação entre o carbono e o hidrogênio é do tipo sp-s. F N F O N Linear O C O H H Angular 14)A H H O H Be Angular C B Em geral, as moléculas apolares são: as diatômicas de átomos iguais e as moléculas com ângulos de ligação iguais e ligantes do átomo central iguais. Entre as moléculas apresentadas, são apolares as moléculas de geometria tetraédrica e linear. F F C H Linear C C C C C Trigonal C Tetraédrica 15)B H C H H Metano − geometria tetraédrica Tetraédrica – apolar Linear – apolar 180° Angular – polar 2 O C O Dióxido de carbono − geometria linear Linear – polar Química A B O Piramidal Linear 11)C C Angular Linear gação – hibridação sp2. Carbono de duas duplas-ligações – hibridação sp. 08. Errada. No carbono de hibridação sp2 os ângulos entre as ligações são de 120°. 10)26 O Angular Linear F F Trigonal plana GABARITO 16)E C 4. S O covalente apolar (tetraédrica) O a)Errada − é uma molécula polar (moléculas de geometria angular são polares); b)Errada − é um óxido ácido (em água forma ácido H2SO3); c)Errada − forma um ácido; d)Errada − possui apenas uma ligação coordenada (dativa); e)Certa − elemento central com elétrons livres, forma geometria angular. 21)E O S O H H H H eteno linear amônia piramidal metano tetraédrica O H S H O H pirâmide trigonal (piramidal) O O trigonal plana (triangular) C O linear S O O angular 20)B C O µ = 0 apolar d)Certa. µ = 0 apolar B F Be C µ = 0 apolar μ = momento dipolar: somatório dos vetores. 23)A 19)D N + F e)Certa. C CH µ ≠ 0 polar H H c)Certa. O F HC H N + C H + b)Errada. H H H µ ≠ 0 polar H – O 18)D H C – O + Molécula triatômica em que o elemento central possui elétrons livres − geometria angular. O ozônio (O3) é alótropo do oxigênio (O2), ou seja, são substâncias diferentes formadas pelo mesmo elemento químico − oxigênio. água angular Be Linear 22)E H N C + O H Angular a)Errada. H H Trigonal O S O 17)E O SO4 metal ametais iônica C C C O 5. Cu C I. Certa − no CO2 as ligações são polares, pois ligam átomos diferentes. Entretanto, a molécula é apolar, pois os ângulos formados pelas ligações são iguais e os ligantes do carbono também são iguais. Assim, o somatório do momento dipolar é igual a zero − molécula apolar. II. Errada − na molécula de H2O as ligações entre os átomos são polares, pois ligam átomos diferentes; III.Errada − na molécula de NH3 as ligações são covalentes, pois tanto nitrogênio quanto hidrogênio são ametais. S 1. H H 2. O covalente polar (angular) C O 3. Na covalente apolar (linear) F metal ametal iônica 24)B a)Errada. A água é um composto molecular (de ligações covalentes). b)Certa. As moléculas de água sofrem atração pelo ímã eletrizado, pois são polares. Química A 3 GABARITO c)Errada. As ligações entre hidrogênio e oxigênio nas moléculas de água são covalentes polares. d)Errada. As interações presentes entre moléculas de água são ligações de hidrogênio (pontes de hidrogênio). 30)B 25)C S O O O angular polar C O 31)D linear apolar No SO2 os ângulos formados são diferentes devido à geometria do tipo angular. Isso torna a molécula polar. Já no CO2 os ângulos de ligação são iguais (180 graus) e como os ligantes do carbono também são iguais, o ssomatório dos momentos resultantes é igual a zero, dando a característica apolar à molécula. 26)D a)Errada − CO2 possui molécula apolar; b)Errada − CC4 possui molécula apolar; c)Errada − NH3 possui molécula polar; d)Certa − BeH2 é apolar. H − Be − H 27)E P H O C Linear O H I. Errada − o ponto de ebulição é relacionado à força de interação intermolecular. Quando uma substância evapora, são essas interações que são rompidas, e não as ligações intramoleculares (iônica, covalente, etc.); II. Certa − o ponto de ebulição tem relação com as ligações intermoleculares; III.Certa − para evaporar um líquido, deve-se além de romper as ligações intermoleculares vencer a pressão atmosférica, que é uma força contrária à evaporação. Assim, quanto maior a pressão, mais temperatura será necessária para a evaporação ocorrer; IV.Certa − a adição de um soluto não volátil dificulta a saída das moléculas que ficam "ocupadas" dissolvendo o soluto − efeito crioscópio. Assim, aumenta o ponto de ebulição. 32)B I. Moléculas de água (muito polares) se associam por pontes de hidrogênio. II.No gelo seco (moléculas apolares) a associação ocorre por dipolo induzido−dipolo induzido (forças de Van der Waals). III. Temperatura maior, pois ligação de hidrogênio é mais forte que ligação por dipolo induzido. S H Piramidal O O Angular 28)E O tipo de interação característico de moléculas apolares é conhecido como ligações de Van der Waals (ou dipolo induzido, ou dipolo instantâneo). 33)D a)Certa − H2S vaporiza à menor temperatura (mais volátil); b)Certa − ponto de ebulição 100 °C. Com moléculas muito polares, interagem por pontes de hidrogênio (ligações fortes e mais difíceis de serem rompidas); c)Certa − considerando-se temperatura ambiente igual a 25 °C, todos com exceção da água, estarão na forma gasosa a essa temperatura; d)Errada − quando a água ferve, são as ligações intermoleculares que são rompidas, e não as ligações intramoleculares (covalentes). 29)B a)Errada − o tipo de interação intermolecular é o mesmo (dipolo induzido−dipolo induzido). A diferença nos pontos de eulição ocorre pela diferença na massa molar (quanto maior, maior o ponto de ebulição); b)Certa − H2O e HF fazem ligação de hidrogênio, que são mais fortes que as ligações de dipolo permanente que ocorrem nos outros membros dos grupos 16 e 17; c)Errada − NH3 pode fazer ligações de hidrogênio, entretanto SbH3 faz ligação intermolecular por dipolo permanente−dipolo permanente; d)Errada − ambas fazem ligação do tipo dipolo permanente−dipolo permanente, pos são moléculas polares. 4 Todas as moléculas são polares e por isso podem interagir por forças de dipolo permanente−dipolo permanente. A água, por ter o oxigênio, que é muito eletronegativo, ligado ao hidrogênio, faz um tipo extremo de ligação por dipolo permanente chamada de ligação de hidrogênio (ponte de hidrogênio), que é um tipo de interação mais forte e, por isso, faz com que o ponto de ebulição da água seja maior. 34)E Todas as moléculas são polares e por isso podem interagir por forças de dipolo permanente−dipolo permanente. Em moléculas que fazem o mesmo tipo de interação, o ponto de ebulição aumenta com o aumento da massa molar. A água, por ter o oxigênio, que é muito eletronegativo, ligado ao hidrogênio, faz um tipo extremo de ligação por dipolo permanente chamada de ligação de hidrogênio (ponte de Química A GABARITO hidrogênio), que é um tipo de interação mais forte e, por isso, faz com que o ponto de ebulição da água seja maior. 35)27 38)B 01.Certa − se a água tivesse geometria linear, o dipolo resultante na molécula seria nulo, ou seja, a molécula seria apolar. Assim, não dissolveria compostos iônicos que são extremamente polares; 02.Certa − na molécula de água existem duas ligações covalentes. Cada ligação covalente forma-se com um par de elétrons, sendo um elétron de cada átomo que constitui a ligação; 04.Errada − cada hidrogênio faz uma ligação simples com o oxigênio; 08.Certa − as moléculas de água mantém-se unidas por ligações de hidrogênio (fortes); 16.Certa − a água sofre o processo de autoionização, em que forma os íons H3O+ e OH−. 39)E 40)E 36)B I. Errada − HF é ácido e NaF é sal; II. Certa − NaF é iônica, e as interações com outras moléculas de mesmo tipo ocorrem por atração eletrostática; III.Certa − HF possui ligação intramolecular do tipo covalente, enquanto que NaF possui ligação intramolecular do tipo iônica; IV.Errada − HF possui ligação covalente, e NaF possui ligação iônica. a)Errada − o ferro recebe 3 elétrons; b)Errada − o carbono do CO oxida. Assim, CO é o agente redutor; c)Errada − ocorre oxidação e redução; d)Errada − o oxigênio não ganha nem perde elétrons; e)Certa − o ferro ganha 3 elétrons − sofre redução. 41)D 37)D 1.Certa − variação correta; 2.Certa − o Nox do A varia de 0 para + 3; 3.Certa − permanece + 1; 4.Certa − seu Nox não varia. 42)D Química A 5 GABARITO 4)Escolher trabalhar com o lado cuja soma deu maior. 5)Calcular a variação (Δ) de elétrons sofrida. 6)Calcular a variação total (Δt) do oxidante e do redutor, multiplicando a variação (Δ) pela atomicidade do elemento que está variando (Δt = Δ . número de átomos). 7)Pegar o resultado do cáculo de Δt do redutor e colocar na frente como coeficiente do oxidante e vice-versa. 8)Depois que os dois coeficientes foram fixados, termine o balaceamento usando o método das tentativas. a)Certa − variação de Nox correta; b)Certa − o carbono do etanol tem Nox −1 e no ácido acético +3 − oxidação; c)Certa − os coeficientes estão corretos, uma vez que a quantidade de cada átomo está igual nos reagentes e produtos; d)Errada − o cromo no dicromato sofre redução. Assim, o dicromato é o agente oxidante; e)Certa − seu Nox varia de +6 para +3 (diminuiu − reduziu). 43)D Observação: Não esqueça de começar de preferência por aqueles cujos Nox variam, depois seguir a sequência dos metais, ametais, hidrogênio e, por último, o oxigênio. a)2 − 28 − 4 − 4 − 14 − 6 1) Determinar os números de oxidação de cada átomo e calcular a variação do Nox multiplicando pelo índice de atomicidade. 44)a)2 – 28 – 4 – 4 – 14 – 6 b)1 – 6 – 6 – 2 – 1 c)2 – 3 – 4 – 2 – 3 d)10 – 3 – 6 – 10 – 2 e)2 – 16 – 2 – 2 – 8 – 5 f) 1 – 4 – 1 – 2 – 1 g)3 – 2 – 3 – 2 – 4 h)6 – 3 – 2 – 3 – 2 – 4 i) 1 – 3 – 14 – 2 – 2 – 3 – 7 j) 2 – 10 – 8 – 5 – 1 – 2 – 8 – 5 k)3 – 8 – 3 – 2 – 4 l) 2 – 1 – 2 – 1 m) 2 – 5 – 6 – 2 – 5 – 3 n)1 – 6 – 14 – 2 – 7 – 3 o)10 – 8 – 1 – 10 – 2 – 4 p)3 – 6 – 5 – 1 – 3 q)2 – 2 – 1 – 1 – 1 r)4 – 1 – 3 s)1 – 2 – 1 – 2 t) 5 – 2 – 4 – 2 – 2 – 8 – 5 2) Avaliar o lado da equação para colocar os coeficientes e atribuí-los. 3) Completar os outros coeficientes por tentativas. 2K2Cr2O7 + 28HC 4KC + 4CrC3 + 14H2O + 6C2 Observação: Os números foram colocados no lado direito do cloro, pois há 2 cloros, enquanto que no lado esquerdo há apenas 1, e no lado esquerdo para o crômio pelo mesmo motivo. Em algumas questões, pedem-se os "menores" coeficientes inteiros. Se fosse o caso, haveria a necessidade de simplicar todos os coeficientes, obtendo-se 1 − 14 − 2 − 7 − 2 − 3. b)1 − 6 − 6 − 2 − 1 1) Determinar os números de oxidação de cada átomo e calcular a variação do Nox multiplicando pelo índice de atomicidade. Respostas: O acerto dos coeficientes pelo método redox segue os seguintes procedimentos: 1)Determinar o Nox de cada elemento. 2)Identificar (sublinhando) os elementos que apresentam mudança no Nox (comparando seus valores nos reagentes e nos produtos). 3)Ver a quantidade de elementos (do tipo que está variando), somando-os nos reagentes e depois nos produtos. 6 2) Avaliar o lado da equação para colocar os coeficientes e atribuí-los. 3) Completar os outros coeficientes por tentativas. 1S + 6HNO3 6NO + 2H2O + 1H2SO4 Química A GABARITO c)2 − 3 − 4 − 2 − 3 1) Determinar os números de oxidação de cada átomo e calcular a variação do Nox multiplicando pelo índice de atomicidade. 2) Avaliar o lado da equação para colocar os coeficientes e atribuí-los. 3) Completar os outros coeficientes por tentativas. 1MnO2 + 4HC 1MnC2 + 2H2O + 1C2 Observação: Os números foram colocados no lado direito, pos há 2 cloros, enquanto que no lado esquerdo há apenas 1 (escolher o lado onde há mais). 2) Avaliar o lado da equação para colocar os coeficientes e atribuí-los. 3) Completar os outros coeficientes por tentativas. 2HNO3 + 3H2S 4H2O + 2NO + 3S g)3 − 2 − 3 − 2 − 4 1) Determinar os números de oxidação de cada átomo e calcular a variação do Nox, multiplicando pelo índice de atomicidade. d)10 − 3 − 6 − 10 − 2 1) Determinar os números de oxidação de cada átomo e calcular a variação do Nox multiplicando pelo índice de atomicidade. 2) Avaliar o lado da equação para colocar os coeficientes e atribuí-los. 3) Completar os outros coeficientes por tentativas. 3Cu + 2HNO3 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O 2) Avaliar o lado da equação para colocar os coeficientes e atribuí-los. 3) Completar os outros coeficientes por tentativas. 10HNO3 + 3I2 6HIO3 + 10NO + 2H2O h)6 − 3 − 2 − 3 − 2 − 4 1) Determinar os números de oxidação de cada átomo e calcular a variação do Nox multiplicando pelo índice de atomicidade. e)2 − 16 − 2 − 2 − 8 − 5 1) Determinar os números de oxidação de cada átomo e calcular a variação do Nox multiplicando pelo índice de atomicidade. 2) Avaliar o lado da equação para colocar os coeficientes e atribuí-los. 3) Completar os outros coeficientes por tentativas. 6FeSO4 + 3H2SO4 + 2HNO3 3Fe2(SO4)3 + 2NO + 4H2O 2) Avaliar o lado da equação para colocar os coeficientes e atribuí-los. 3) Completar os outros coeficientes por tentativas. 2KMnO4 + 16HC 2MnC2 + 2KC + 8H2O + 5C2 Observação: Os números foram colocados no lado direito, pois há 2 cloros, enquanto que no lado esquerdo há apenas 1 (escolher o lado onde há mais). Observação: Os números foram colocados no lado direito, pois há 2 cloros, enquanto que no lado esquerdo há apenas 1 (escolher o lado onde há mais) i) 1 − 3 − 14 − 2 − 2 − 3 − 7 1) Determinar os números de oxidação de cada átomo e calcular a variação do Nox multiplicando pelo índice de atomicidade. f) 1 − 4 − 1 − 2 − 1 1) Determinar os números de oxidação de cada átomo e calcular a variação do Nox multiplicando pelo índice de atomicidade. 2) Avaliar o lado da equação para colocar os coeficientes e atribuí-los. 3) Completar os outros coeficientes por tentativas. 1K2Cr2O7 + 3SnC2 + 14HC 2KC + 2CrC3 + + 3SnC4 + 7H2O Química A 7 GABARITO j) 2 − 10 − 8 − 5 − 1 − 2 − 8 − 5 1) Determinar os números de oxidação de cada átomo e calcular a variação do Nox multiplicando pelo índice de atomicidade. 2) Avaliar o lado da equação para colocar os coeficientes e atribuí-los. 3) Completar os outros coeficientes por tentativas. 2KmNO4 + 10NaBr + 8H2SO4 5Na2SO4 + 1K2SO4 + 2MnSO4 + 8H2O + 5Br2 Observação: Os números foram colocados no lado direito pois há 2 bromos, equanto que no lado esquerdo há apenas 1 (escolher o lado onde há mais). k)3 − 8 − 3 − 2 − 4 1) Determinar os números de oxidação de cada átomo e calcular a variação do Nox multiplicando pelo índice de atomicidade. 2) Avaliar o lado da equação para colocar os coeficientes e atribuí-los. 3) Completar os outros coeficientes por tentativas. 3Hg + 8HNO3 3Hg(NO3)2 + 2NO + 4H2O Observação: Neste exercício, as quantidades dos elementos cujo Nox variou são iguias nos dois lados. Caso não dê o balanceamento final, deve-se tentar o lado oposto. l) 2 − 1 − 2 − 1 1) Determinar os números de oxidação de cada átomo e calcular a variação do Nox multiplicando pelo índice de atomicidade. 2) Avaliar o lado da equação para colocar os coeficientes e atribuí-los. 3) Completar os outros coeficientes por tentativas. 2Fe3+ + 1Sn2+ 2Fe2+ + 1Sn4+ Observação: No balanceamento de íons, além dos coeficientes estarem corretos, deve-se observar também o balanço de cargas. Neste exercício, têm-se no lado esquerdo 8 cargas positivas e no lado esquerdo, as mesmas 8 − correto. m) 2 − 5 − 6 − 2 − 5 − 3 1) Determinar os números de oxidação de cada átomo e calcular a variação do Nox multiplicando pelo índice de atomicidade. 8 Química A GABARITO 2) Avaliar o lado da equação para colocar os coeficientes e atribuí-los. 3) Completar os outros coeficientes por tentativas. − 2− 2− 2MnO4 + 5SO3 + 6H+ 2Mn2+ + 5SO4 + 3H2O p)3 − 6 − 5 − 1 − 3 1) Determinar os números de oxidação de cada átomo e calcular a variação do Nox multiplicando pelo índice de atomicidade. Observação: No balaceamento de íons, além dos coeficientes estarem corretos, deve-se observar também o balanço de cargas. Neste exercício, têm-se no lado esquerdo 6 cargas negativas [(2 . − 1) + (5 . − 2) + ( 6 . + 1) = −6] e no lado direito as mesmas [(2 . + 2) + (5 . − 2) = + 6] − correto. n)1 − 6 − 14 − 2 − 7 − 3 1) Determinar os números de oxidação de cada átomo e calcular a variação do Nox multiplicando pelo índice de atomicidade. 2) Avaliar o lado da equação para colocar os coeficientes e atribuí-los. 3) Completar os outros coeficientes por tentativas. 3C2 + 6NaOH 5NaC +1NaCO3 + 3H2O Observação: Em alguns balanceamentos, uma única espécie sofre redução e oxidação. É o que ocorre com o C2. Um dos átomos de cloro perde elétron e o outro recebe. Os números obtidos pela variação devem ser colocados no lado oposto da equação. 2) Avaliar o lado da equação para colocar os coeficientes e atribuí-los. 3) Completar os outros coeficientes por tentativas. 2− 1Cr2O7 + 6Br− + 14H+ 2Cr3+ + 7H2O + 3Br2 Observação: os números foram colocados no lado direito da equação, pois há 2 bromos, enquanto que no lado esquerdo há apenas 1 (escolher o lado onde há mais). No balaceamento de íons, além dos coeficientes estarem corretos, deve-se observar também o balanço de cargas. Neste exercício, tem-se no lado esquerdo 6 cargas positivas [( 1 . − 2) + (6 . − 1) + (14 . + 1) = +6] e no lado esquerdo as mesmas 6 as mesmas 6 [(2 . +3) = 6] − correto. Em relação ao crômio, o número foi colocado na esquerda. o)10 − 8 − 1 − 10 − 2 − 4 1) Determinar os números de oxidação de cada átomo e calcular a variação do Nox multiplicando pelo índice de atomicidade. q)2 − 2 − 1 − 1 − 1 1) Determinar os números de oxidação de cada átomo e calcular a variação do Nox multiplicando pelo índice de atomicidade. 2) Avaliar o lado da equação para colocar os coeficientes e atribuí-los. 3) Completar os outros coeficientes por tentativas. 2NO2 + 2KOH 1KNO2 + KNO3 + 1H2O Observação: Em alguns balanceamentos, uma única espécie sofre redução e oxidação. É o que ocorre com o NO2. Um dos átomos de cloro perde elétron e o outro recebe. Os números obtidos pela variação devem ser colocados no lado oposto da equação. r) 4 − 1 − 3 1) Determinar os números de oxidação de cada átomo e calcular a variação do Nox multiplicando pelo índice de atomicidade. 2) Avaliar o lado da equação para colocar os coeficientes e atribuí-los. 3) Completar os outros coeficientes por tentativas. − − 10NO3 + 8H+ + 1I2 10NO2 + 2IO3 + 4H2O Observação: No balanceamento de íons, além de os coeficientes estarem corretos, deve-se observar também o balanço de cargas. Neste exercício, têm-se no lado esquerdo 2 cargas negativas [(10 . − 1)+ (8 . + 1) = − 2] e no lado direito as mesmas 2 [(2 . −1) = − 2] − correto. 2) Avaliar o lado da equação para colocar os coeficientes e atribuí-los. 3) Completar os outros coeficientes por tentativas. 4KCO3 1KC + 3KCO4 Química A 9 GABARITO Observação: Em alguns balanceamentos, uma única espécie sofre redução e oxidação. É o que ocorre com o KNO3. Os números obtidos pela variação devem ser colocados no lado oposto da equação. s)1 − 2 − 1 − 2 1) Determinar os números de oxidação de cada átomo e calcular a variação do Nox multiplicando pelo índice de atomicidade. 2) Avaliar o lado da equação para colocar os coeficientes e atribuí-los. 3) Completar os outros coeficientes por tentativas. 1H2O2 + 2KI 1I2 + 2KOH Observação: Os números foram colocados no lado direito do iodo, pois há 2 iodos, enquanto que no lado esquerdo há apenas 1, e no lado esquerdo para o oxigênio pelo mesmo motivo. t) 5 − 2 − 4 − 2 − 2 − 8 − 5 1) Determinar os números de oxidação de cada átomo e calcular a variação do Nox multiplicando pelo índice de atomicidade. 2) Avaliar o lado da equação para colocar os coeficientes e atribuí-los. 3) Completar os outros coeficientes por tentativas. 5H2O2 + 2KMnO4 + 4H2SO4 2KHSO4 + 2MnSO4 + 8H2O + 5O2 45)C a)Errada − os valores corretos são 10, 6, 6, 1; b)Errada − os valores corretos são 10, 6, 6, 1; c)Certa − ocorre oxidação do carbono e redução do fósforo; d)Errada − o carbono oxida, então atua como agente redutor; e)Errada − o carbono atua como agente redutor. 46)B a)Certa − o átomo de carbono no CO2 faz duas ligações duplas, formando ângulo de ligação de 180° − hibridação sp;; b)Errada − o nitrogênio do nitrato de potássio sofre redução (NOX varia de + 5 para 0); 10 Química A GABARITO c)Certa. Zinco perde elétrons – sofre oxidação – ânodo (polo negativo). d)Errada. Diferença de potencial: +0,85 – (–0,76) = +0,85 + 0,76 = +1,61 V maior – menor c)Certa − 4 + 1 + 7 + 1 + 1 + 2 + 3 + 3 = 22; d)Certa − K2S (sulfeto de potássio), K2CO3 (carbonato de potássio); e)Certa − o único reagente que contém oxigênio é o nitrato de potássio. 50)46 47)C I. Certa. Nas pilhas, a energia química é transformada em energia elétrica. Essa energia vem da transferência de elétrons em uma reação de oxirredução. II. Errada. É a energia química convertida em energia elétrica. III.Certa. Na eletrólise a energia elétrica é necessária para a transformação em energia química (processo não espontâneo). 01.Errada. O eletrodo de magnésio é o ânodo (emite elétrons). 02.Certa. Emite elétrons (sofre oxidação). 04.Certa. Magnésio perde elétrons e prata recebe elétrons. 08.Certa. Mostra o magnésio oxidando e a prata reduzindo. Como a prata é monovalente e o magnésio bivalente, são necessários dois mols de prata para receber os dois elétrons. 16.Errada. O eletrodo de prata é o polo positivo. 32.Certa. Recebe elétrons. 48)D Os potenciais apresentados na tabela são potenciais de redução. Quando dois metais são colocados juntos, irá reduzir o que apresentar maior potencial de redução. a)Certa. Mostra a redução do cobre diante do ferro. Isso ocorre espontaneamente, pois o potencial de redução do cobre (+0,34 V) é maior que o do ferro (–0,44 V) (maior tendência de sofrer redução). b)Certa. Mostra a redução do ferro diante do lítio. Isso ocorre espontaneamente, pois o potencial de redução do ferro (–0,44 V) é maior que o do lítio (–3,04 V) (maior tendência de sofrer redução). c)Certa. Mostra a redução da prata diante do lítio. Isso ocorre espontaneamente, pois o potencial de redução da prata (+0,80 V) é maior que o do lítio (–3,04 V) (maior tendência de sofrer redução). d)Errada. Mostra a redução do cobre diante da prata. Isso não ocorre espontaneamente, pois o potencial de redução do cobre (+0,34 V) é menor que o da prata (+0,80 V) (menor tendência de sofrer redução). e)Certa. Mostra a redução da prata diante do ferro. Isso ocorre espontaneamente, pois o potencial de redução da prata (+0,80 V) é maior que o do ferro (–0,44 V) (maior tendência de sofrer redução). 51)E Os potenciais apresentados são de redução (nox diminui – ganha elétron). Entre o mercúrio e o zinco, o maior potencial de redução é o do mercúrio (Hg). Assim, mercúrio sofrerá redução (maior potencial de redução) e o zinco sofrerá oxidação (menor potencial de redução). a)Errada. O mercúrio sofre redução, então é o agente oxidante. b)Errada. Os elétrons fluem do metal que sofre a oxidação (perde elétrons – Zn) para o metal que sofre redução (recebe elétrons – Hg). Os potenciais apresentados são de redução (nox diminui – ganha elétron). Entre prata e ferro, o maior potencial de redução é o da prata (Ag). Assim, a prata sofrerá redução (maior potencial de redução) e o ferro sofrerá oxidação (menor potencial de redução). a)Errada. A reação mostra a prata oxidando e o ferro reduzindo, e o que ocorre é o contrário. b)Errada. Reação: 2Ag0 + FeSO4 → Fe2+ + Ag2SO4. Para a reação ocorrer, a prata deve oxidar (nox aumentar) e o ferro reduzir (nox diminuir). Isso não ocorre, pois o potencial de redução da prata é maior que o do ferro. c)Errada. O ferro oxida na água ao invés da prata. Isso porque seu potencial de oxidação é maior que o da prata. d)Errada. Diferença de potencial para a reação proposta (barra de prata e solução de FeSO4): Ag0/Ag+: –0,80 V Fe2+/Fe0: –0,44 V –1,24 V e)Certa. A reação entre a barra de prata e a solução de sulfato de ferro não ocorre espontaneamente, pois para que ocorresse a prata deveria oxidar e o ferro reduzir, e dessa forma a diferença de potencial é negativa. 49)C No esquema apresentado: - magnésio tem o nox aumentado, sofre oxidação, perde elétrons, é o ânodo (polo negativo); - prata tem o nox diminuído, sofre redução, ganha elétrons, é o cátodo (polo positivo). 52)E A pilha mostra o zinco oxidando (nox aumenta) e o cobre reduzindo (nox diminui). Química A 11 GABARITO Potencial de oxidação do zinco: +0,76 V Potencial de redução do cobre: +0,34 V Soma oxidação + redução: +1,10 V 57)E a)Errada − potencial padrão = Ered − Eoxi = 0,34 − (− 0,76) = 0,34 + 0,76 = + 1,10V; b)Errada − o potencial padrão é de + 1,10V; c)Errada − o ânodo será o constituído por zinco (menor potencial de redução); d)Errada − o potencial padrão Cu/Cu2+ é − 0,34V. O potencial de Cu2+/CU é + 0,34V; e)Certa − o zinco possui menor potencial de redução, consequentemente, mior potencial de oxidação, formando o ânodo. 53)C O esquema mostra a prata como polo negativo, ou seja, oxidando (usar o potencial de oxidação da prata). Também mostra o cobre como polo negativo, ou seja, reduzindo (usar seu potencial de redução): Potencial de oxidação da prata: –0,80 V Potencial de redução do cobre: +0,34 V Soma oxidação + redução: –0,46 V 58)B 54)D O potencial de redução do níquel é maior que o potencial de redução do zinco. Assim, o níquel sofrerá redução (ganhará elétron, polo positivo) e o zinco sofrerá oxidação (perderá elétron, polo negativo). a)Errada. O níquel sofre redução – ganha elétron, polo positivo, cátodo. b)Errada. Os elétrons fluem do eletrodo de zinco (oxida) para o eletrodo de níquel (reduz). c)Errada. O zinco sofre oxidação – perde elétron, polo negativo, ânodo. d)Certa. O zinco perde elétron (oxida). e)Errada. Potencial de oxidação do zinco: +0,76 V Potencial de redução do níquel: –0,25 V Soma oxidação + redução: +0,51 V a)Errada − cromo oxida preferencialmente favorecendo a redução do ferro; b)Certa − o cromo oxida no lugar do ferro retardando o seu processo de oxidação; c)Errada − sofre corrosão antes do ferro; d)Errada − retarda a oxidação do ferro; e)Errada − retarda a corrosão do ferro. 59)A a)Certa − como se pode ver pela representação da pilha, a prata Ag+ se transforma em Ag0 (redução). Assim, os íons de prata migram da solução para a barra metálica; b)Errada − a prata sofre redução sendo assim o agente oxidante; c)Errada − quem sofre a oxidação é o cobre metálico (CU0); d)Errada − o ânodo sofre oxidação onde CU0 se transforma em Cu2+ indo para a solução. Assim, a massa da barra de cobre diminui (corrosão); e)Errada − o fluxo de elétrons é do eletrodo de cobre Cu0/ Cu2+ para o eletrodo de prata Ag+/Ag0. 55)E O cromo tem menor potencial de redução, consequentemente, tem maior potencial de oxidação. Assim, o cromo oxidará do lugar do ferro, protegendo-o contra corrosão. Os potenciais apresentados na tabela são potenciaiis de redução (recebimento de elétrons). O enunciado pede o metal mais adequado para constituir o ânodo, onde ocorre oxidação. Quanto maior o potencial de redução, mais facilmente o metal é reduzido (ganha elétrons). Assim, o de menor potencial de redução A3+, é o que mais facilmente se oxida e por isso é o mais adequado para ser o ânodo. 56)B 60)E Considerando o funcionamento de uma pilha: Os potenciais apresentados são de redução (Nox diminui). Como o maior potencial de redução é o da prata (Ag), esta irá reduzir (agente oxidante) e por consequência o ferro (Fe) irá oxidar (agente redutor). A proteção à oxidação do ferro ocorre com o uso de um metal que oxide mais facilmente que o ferro. Assim, o metal utilizado oxidará ao invés do ferro. Como os potenciais apresentados na tabela são potenciais de redução, podem-se iverter todos os sinais para ter uma tabela de potenciais de oxidação. Quanto maior o potencial de oxidação, maior é a tendência de o metal oxidar. Assim, potencial de oxidação do ferro = + 0,44V. O único metal na tabela que possui maior potencial de oxidação que o ferro é o magnésio: +2,38V. 12 Potencial-padrão: Potencial de oxidação do ferro: +0,44 V Potencial de redução da prata: +0,80 V Soma oxidação + redução: +1,24 V Química A GABARITO Considera-se uma célula eletroquímica como um processo de eletrólise, que funciona ao contrário de uma pilha. Em princípio, qualquer pilha pode ser convertida em célula eletrolítica aplicando-se uma tensão externa oponente superior à tensão produzida pela pilha. Assim, como na pilha a prata seria o agente oxidante, na célula eletroquímica será o agente redutor. Como na pilha o potencial seria de + 1,24 V, na célula eletrolítica será de –1,24 V. 61)A Os potenciais apresentados são de redução (nox diminui). Como o maior potencial de redução é o do cobre, este irá reduzir (agente oxidante) e por consequência o zinco irá oxidar (agente redutor). 01.Errada. O hidrogênio oxida (nox aumenta) e o oxigênio reduz (nox diminui). 02.Errada. No ânodo, polo negativo, ocorre a oxidação do hidrogênio. 04.Errada. A reação é espontânea e, portanto, o potencial é positivo. 08.Certa. As células em série produzem maior d.d.p. 16.Certa. A célula combustível funciona como uma pilha, em que os elétrons fluem do polo negativo em direção ao polo positivo. 32.Certa. A função de um catalisador é justamente acelerar as reações. 64.Errada. O hidrogênio é o combustível (armazenado), e o oxigênio é o comburente (vem do ar atmosférico). 64)B 01.Errada. Os elétrons migram no sentido de quem oxida (perde elétrons), o zinco, para quem reduz (ganha elétrons), o cobre. 02.Errada. Ao perder elétrons, o zinco metálico passa para a solução, e a barra perde massa (basta observar a ilustração). 03.Certa. A medida que a concentração de Zn2+ aumenta, a barra diminui, e assim a voltagem vai diminuindo também, pois a reação vai se aproximando do fim. 04.Certa. Na reação espontânea, Cu2+ se transforma em Cu0. Ter maior quantidade de Cu2+ é como ter maior quantidade de um reagente na reação. 08.Errada. Na reação espontânea o zinco oxida, sendo o cobre o agente oxidante. 62)C I. Errada. Na eletrólise, o polo positivo (platina) é o ânodo. II. Certa. Para ocorrer a reação, íons de zinco devem receber elétrons para se depositar sobre a chave (redução). Redução do zinco: –0,76 V Oxidação do cloro: –1,36 V Soma: –2,12 V III.Errada. Na chave, o zinco na forma de íon recebe elétrons, depositando-se sobre a chave na forma metálica – redução. IV.Certa. No polo negativo (cátodo) o zinco iônico recebe elétron (redução), tornando-se metálico. V.Errada. Para a descarga no ânodo (platina) será formado Cl2 gasoso. 65)D Considerar a reação como uma pilha (produção de energia elétrica a partir de energia química). 2H2 + O2 → 2H2O Nox 0 0 +1 –2 Cátions (onde os cátions descarregam) + H2: Nox aumenta de zero para +1: oxida, perde elétrons no ânodo (polo negativo); O2: Nox diminui de zero para –2: reduz, ganha elétrons no cátodo (polo positivo). 63)56 Considerar a reação como uma pilha (produção de energia elétrica a partir de energia química). 2H2 + O2 → 2H2O Nox 0 0 +1 –2 H2: Nox aumenta de zero para +1: oxida, perde elétrons no ânodo (polo negativo); O2: Nox diminui de zero para –2: reduz, ganha elétrons no cátodo (polo positivo). Ânodo (onde os ânions descarregam) – H OH + – Na C a)Errada. No cátodo chegam elétrons que serão recebidos pelos íons H+. b)Errada. O sódio metálico é produzido no cátodo. c)Errada. No cátodo será formado gás hidrogênio, pois o hidrogênio tem preferência de descarga em relação ao sódio. d)Certa. Hidrogênio recebe os elétrons. e)Errada. No ânodo é produzido gás cloro. O cloro tem preferência de descarga em relação aos íons hidroxila. Química A 13 GABARITO 66)A a)Errada. A eletrólise não é um processo espontâneo, pois depende de energia elétrica para ocorrer. b)Certa. No cátodo, polo negativo, chegam elétrons: A3+ + 3e → 3A0. c)Certa. No ânodo, polo positivo, os ânions oxigênio descarregam: 2O2– → O2 + 4e. d)Certa. Para a produção de alumínio há o consumo de energia elétrica. 67)B Q = i . t, onde Q = carga (Coulomb), i = corrente (A), t = tempo em segundos. Q = 40 330 Q = 13 200 C 02.Errada. Beta não é eletromagnética, é corpuscular. 04.Certa. Alfa e beta possuem massa, e gama é onda eletromagnética sem massa. 08.Errada. Alfa e beta são corpusculares, e gama é eletromagnética. 16.Errada. Alfa é corpuscular. 71)D A partícula (a) faz com que X possua um próton a mais e mesma massa que o Np. Assim, (a) é uma partícula beta e X é o Pu (consultar tabela periódica 94Pu). Com a emissão alfa, o elemento tem seu número atômico diminuído em 2 unidades e o número de massa diminuído em 4 unidades. Logo: 94Pu239 → 92U235 72)B Ni2+ + 2e → Ni0 1 mol de Ni libera ––– 2 mols de elétrons 59 g ––– 2 . 96 500 C X g ––– 13 200 C X = 4,03 g Para a análise, é possível basear-se nas mudanças de número de massa. Na emissão alfa, o número de massa diminui em 4 unidades, enquanto que na emissão beta o número de massa não se modifica. 68)0,14 g Assim, α α β β 216 → 212 → 208 → 212 → 212 73)29 Q = i . t, onde Q = carga (Coulomb), i = corrente (A), t = tempo em segundos. Q = 1 . 420 Q = 420 C α α 01.Certa. 105X266 → 103Y262 → 101Y258 02.Errada. Seu número de massa não se altera. Isso ocorre pois o átomo perde um nêutron (que dará origem à partícula beta), mas ganha um próton (que permanece no núcleo). 04.Certa. Os elementos artificiais de número atômico maior que o do urânio (transurânicos) são formados por transmutação (conversão de um elemento químico em outro). 08.Certa. Na reação, um átomo de urânio é bombardeado por um nêutron, dando origem a dois novos elementos de número atômico menor e 3 nêutrons (fissão nuclear). 16.Certa. Partículas alfa possuem prótons (carga positiva), partículas beta são elétrons (carga negativa) e ondas gama são eletromagnéticas (sem carga). Cu2+ + 2e → Cu0 1 mol de Cu libera ––– 2 mols de elétrons 64 g ––– 2 . 96 485 C X g ––– 420 C X = 0,14 g 69)C a)Errada. A partícula alfa possui 2 prótons e dois nêutrons. b)Errada. Com a emissão beta, o número atômico aumenta em uma unidade. c)Certa. A radiação gama é uma onda eletromagnética, não corpuscular, ou seja, sem massa, e por isso possui grande poder de penetração. d)Errada. São isótopos e por isso possuem o mesmo número atômico. e)Errada. A partícula alfa possui menor poder de penetração que a partícula beta, por possuir maior massa. Com massa maior, viaja em menor velocidade, tendo seu poder de penetração diminuído. 74)A 70)04 01.Errada. Gama não é corpuscular (não possui massa). 14 Química A a)Certa. Enriquecimento de urânio consiste em separar o urânio radioativo do seu isótopo não radioativo. b)Errada. O uso de radioatividade gera resíduos altamente nocivos ao meio ambiente. c)Errada. O enriquecimento de urânio consiste em uma técnica de separação. d)Errada. A separação ocorre por meio do uso de ultracentrífugas, e não por bombardeamento. e)Errada. O enriquecimento de urânio consiste em uma técnica de separação. GABARITO 77)C 75)B U238 → 82Pb206 92 Nas reações de fissão nuclear que ocorrem nas bombas atômicas de urânio, ocorre o bombardeamento desse átomo com nêutrons, originando átomos menores e outros nêutrons que iniciam a reação em cadeia. A partícula responsável pela diminuição da massa é a partícula alfa, e cada partícula emitida é responsável pela diminuição em 4 unidades. Diminuição: 238 – 206 = 32 unidades. 1 partícula alfa ––– 4 unidades X partículas alfa ––– 32 unidades X = 8 partículas alfa. 92 a)Errada. O bombardeamento do urânio ocorre por nêutron, e não por partícula alfa. b)Errada. Representa uma fusão nuclear. c) Certa. d)Errada. O bombardeamento do urânio ocorre por nêutron, e não por partícula alfa. e)Errada. Representa uma emissão beta. 8α U238 → 92 – (8 . 2)U238 – (8 . 4) → 92 – (16)U238 – (32) → 76Os206 Como o elemento final possui 82 prótons, conclui-se que foram 6 partículas beta: Os206 → 76 + (6 . 1)Y206 – (6 . 0) → 76 + 6Y206 – 0 → 82Pb206 78)E 90 Sr meia-vida: 28 anos 6β 76 1g 28 anos 100% 76)C I. Certa. II. Certa. III.Errada. Representa a união de dois átomos para a formação de uma molécula de H2. Não ocorre a fusão dos núcleos, mas sim a ligação covalente entre as eletrosferas dos átomos. 0,5 g 50% 28 anos 0,25 g 25% 28 anos 0,125 g = 125 mg 12,5% 3 meias-vidas: 28 anos = 84 anos 79)B 100% 1 50% 4h 40g 1/2 25% 1/4 4h 20g 12,5% 4h 10g 1/8 5g Após 12h (3meias vidas) haverá 5g. Após 12h (3 meias vidas) haverá 5g 80)E 100% 1 40g 50% 25% 12,5% 6,25% 3,125% 15h 1/2 15h 1/4 15h 1/8 15h 1/16 15h 1/32 15 30 45 60 75 Tempo acumulado em horas 81)C 100% 1 14d 40g 14 50% 25% 12,5% 1/2 14d 1/4 14d 1/8 20g 10g 28 5g 42 Tempo acumulado em dias Química A 15 GABARITO 82)E 24 anos (60 - 36) 200g 12 anos 100g 12 anos 50g 83)A Em 1620 anos a redução é de 50%. Logo, em 162 anos a redução é de 5% aproximadamente (estimativa imprecisa). Resultado mais próximo 6,7% 84)B resta 100% 1 perde 0% 16 dias 50% 25% 1/2 1/4 50% 16 dias 75% 32 dias 85)E 90 Sr meia-vida: 28 anos 100% 28 anos 50% 28 anos 28 anos 56 anos 25% 28 anos 84 anos 12,5% 28 anos 6,25% 112 anos Contagem total progressiva Acidente: 1986 + 112 2098 86)11 01.Certa. Nas usinas nucleares a energia da fissão nuclear é utilizada para o aquecimento da água que, uma vez vaporizada, move a turbina. 02.Certa. O enunciado menciona a informação como PWR (pressurized water reactor). 04.Errada. Isóbaros possuem mesmo número de massa. Isso não ocorre com U235 e U238, que na verdade são isótopos (mesmo número de prótons). 08.Certa. Ao emitir uma partícula alfa, o número atômico diminui 2 unidades e o número de massa diminui 4 unidades. 16.Errada. Como o tempo de meia-vida é de 5 bilhões, 10 bilhões representam 2 meias-vidas, em que restarão 0,25 g da quantidade inicial (25%). 32.Errada. Urânio na natureza ––– 0,7% de pureza Urânio enriquecido ––– 3,2% (dado no enunciado). 3,2 / 0,7 = 4,57. Deve ter sua pureza aumentada em 4,57 vezes. 16 Química A