APRIMORAMENTO
QUÍMICA A
2012/2
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ENCONTRO 2
b) Considerando a massa das substâncias contidas
nos frascos A e B, qual contém maior quantidade
de átomos? Explique:
01. (FUVEST SP) A “água pesada” usada em reatores
nucleares é composta por deutério e oxigênio. A 20ºC
o volume da “água pesada” é 90% do volume de igual
massa de água comum.
a) Calcule a densidade da “água pesada” nessa
temperatura:
03. (UFPR) No processo Mond, utilizado para a purificação
de níquel metálico, esse metal reage com monóxido
de carbono para formar um composto carbonilo volátil,
Ni(CO)4, segundo a equação:
Ni(s) + 4CO(g)
→
Ni(CO)4(g)
(Dados: M (g.mol ); Ni = 59, C = 12, O = 16)
Sobre esse processo, responda:
-1
b) Água comum reage com sódio metálico, produzindo
hidrogênio e soda cáustica. Escreva a equação
balanceada da reação da “água pesada” com sódio
metálico. Densidade de H2O a 20°C = 1,00 g/cm3.
a) Qual é a massa, em kg, de monóxido de carbono para
que 10,0 kg de níquel metálico sejam volatilizados?
b) Qual é a massa, em kg, obtida de Ni(CO)4?
02. (UNICAMP SP) Dois frascos idênticos estão
esquematizados a seguir. Um deles contém uma certa
massa de água (H2O) e o outro, a mesma massa de
álcool (CH3CH2OH).
Dado: usando-se uma bolinha de densidade adequada,
fez-se o seguinte experimento:
a) Qual das substâncias está no frasco A e qual está
no frasco B? Justifique:
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04. (ITA) Vidro de janela pode ser produzido por uma
mistura de óxido de silício, óxido de sódio e óxido de
cálcio, nas seguintes proporções (% m/m): 75, 15 e
10, respectivamente. Os óxidos de cálcio e de sódio
são provenientes da decomposição térmica de seus
respectivos carbonatos. Para produzir 1,00 kg de vidro,
quais são as massas de óxido de silício, carbonato de
sódio e carbonato de cálcio que devem ser utilizadas?
Mostre os cálculos e as equações químicas balanceadas
de decomposição dos carbonatos.
05. (FUVEST SP) A análise de uma carga de batatas
indicou a presença média de 1,0 x 10–5mol de mercúrio
por 25 g de amostra examinada. A legislação proíbe a
comercialização ou doação de alimentos com teores
de mercúrio acima de 0,50 ppm (mg/kg). Determine se
esta carga deve ser confiscada. Dado: MHg = 200 g/mol.
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APRIMORAMENTO
06. (UNICAMP SP) As provas de natação da Olimpíada
de Beijing foram realizadas no complexo aquático
denominado “Water Cube”. O volume de água de
16.000 m3 desse conjunto passa por um duplo sistema
de filtração e recebe um tratamento de desinfecção, o
que permite a recuperação quase total da água. Além
disso, um sistema de ventilação permite a eliminação
de traços de aromas das superfícies aquáticas.
a) O texto acima relata um processo de separação de
misturas. Dê o nome desse processo e explique que
tipo de mistura ele permite separar:
08. (UEM PR) Indique, dentre as matérias ar, sulfato de
cobre (CuSO4), mercúrio (Hg), arroz-doce, gasolina,
cristais de iodo, madeira e gás carbônico (CO2),dois
exemplos de:
a) Substâncias simples:
b) A desinfecção da água é realizada por sete
máquinas que transformam o gás oxigênio puro em
ozônio. Cada máquina é capaz de produzir cerca
de 240 g do ozônio por hora. Considerando- se
essas informações, qual a massa de gás oxigênio
consumida por hora no tratamento da água do
complexo?
b) Substâncias compostas:
c) Misturas homogêneas:
d) Misturas heterogênas:
07. (UNICAMP SP) Na construção do Centro Olímpico de
Tianjin, onde ocorreram os jogos de futebol, o teto foi
construído em policarbonato, um polímero termoplástico
menos denso que o vidro, fácil de manusear, muito
resistente e transparente à luz solar. Cerca de 13.000
m 2 de chapas desse material foram utilizados na
construção.
a) A figura a seguir ilustra a separação de uma mistura
de dois polímeros: policarbonato (densidade 1,20
g/cm3) e náilon (densidade 1,14 g/cm3). Com base
na figura e no gráfico identifique os polímeros A e
B. Justifique.
b) Qual deve ser a concentração mínima da solução,
em gramas de cloreto de sódio por 100 gramas de
água, para que se observe o que está representado
na figura da esquerda?
2
09. (UNICAMP SP) Em 2008, uma contaminação de
leite na China afetou a saúde de mais de 300 mil
crianças. O leite, um importante alimento infantil,
estava contaminado com uma substância denominada
melamina (ver fórmula estrutural abaixo). A legislação,
em geral, admite 2,5 ppm como uma concentração
segura de melamina em alimentos, mas no leite em pó
chinês foi encontrada uma concentração de até 6000
ppm dessa substância. Revelou-se que a contaminação
foi proposital. Pequenos e grandes produtores, além de
uma grande empresa, foram responsabilizados.
a) Sabendo que o leite é uma emulsão que contém
água, açúcares, proteínas, sais minerais e lipídeos,
explique por que o nitrogênio é o único elemento
químico que permite determinar o teor de proteínas
no leite.
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APRIMORAMENTO
ENCONTRO 4
b) Suponha que um dos produtores condenados
tivesse adicionado 1000 litros de água a 9000 litros
de leite puro e sem melamina. Quantos gramas de
melaminaele deveria adicionar à mistura resultante
para que a análise indicasse o teor de proteínas igual
ao do leite sem adulteração? Considere que um litro
de leite puro contém 0,50 gramas de nitrogênio.
01. Indique a geometria de cada espécie química abaixo:
a) H2O
b) [H3O]+
10. (UnB DF) Em geral, a composição média de uma planta
é de, aproximadamente, 90% de água e 10% de matéria
seca. Carbono, oxigênio e hidrogênio são os elementos
químicos que constituem a maior parte de uma planta.
Além desses, existem outros elementos considerados
essenciais às plantas, que, em função da quantidade
exigida, são classificados em:
• Elementos macronutrientes: N, P, K, Ca, Mg e S.
• Elementos micronutrientes: B, Cl, Cu, Fe, Mn, Mo
e Zn.
c) NH3
d) [NH4]+
Com relação à estrutura atômica desses elementos e às
informações constantes da tabela periódica (consulte-a,
portanto!), julgue os itens que se seguem:
1. Elementos químicos de um mesmo período da
tabela periódica possuem propriedades químicas
semelhantes.
2. Uma vez que o potássio se localiza na coluna 1 da
tabela periódica, seu íon mais comum é o K+.
3. Todos os átomos de cloro possuem 17 prótons.
e) (SO4)2–
02. O dióxido de carbono (CO2), presente naturalmente
na atmosfera, ajuda a manter a temperatura de
nosso planeta adequada, em média de 15°C. Isso
ocorre porque o CO 2 absorve parte da radiação
eletromagnética na região do infravermelho refletida
pela Terra. Todavia, o aumento da concentração de CO2
na atmosfera tem aumentado o efeito estufa, elevando a
temperatura média da superfície da Terra ao longo dos
anos. A medição do teor de CO2 em um ambiente é feita
borbulhando-se uma amostra do ar, por um período de
24 horas, em uma solução contendo íons cálcio em meio
alcalino. Observa-se a formação de uma fase sólida
de cor branca, o carbonato de cálcio (CaCO3). Segue,
abaixo, o esquema empregado, bem como a reação
química envolvida no processo. Esquema:
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APRIMORAMENTO
Admitindo que todo o dióxido de carbono succionado
tenha reagido, formando 200 mg de CaCO3, e que esse
último tenha sido a única fase sólida formada, pede-se:
a) Quais os valores de massa molar do dióxido de
carbono e do carbonato de cálcio?
b) Qual o número de mols de CaCO3 formado no
período de amostragem?
05. (FUVEST-SP) Rótulo de um frasco contendo determinada
substância X traz as seguintes informações:
Propriedade
Descrição ou valor
Cor
Incolor
Inflamabilidade
Não inflamável
Odor
Adocicado
Ponto de fusão
-23°C
Ponto de ebulição a 1 atm
77°C
Densidade a 25°C
1,59g/cm3
Solubilidade em água a 25°C
0,1g/ 100g de H2O
a) Considerando as informações apresentadas no
rótulo, qual é o estado físico da substância contida
no frasco, a 1atm e 25 °C? Justifique.
c) Calcule a massa de CO2, em gramas, succionada
no período de amostragem. (Massas molares: C =
12, O = 16 e Ca = 40 g/mol.)
03. (ITA SP) Escreva a equação química balanceada
da combustão completa do iso-octano com o ar
atmosférico. Considere que o ar é seco e composto por
21% de oxigênio gasoso e 79% de nitrogênio gasoso.
04. (UNICAMP SP) A obtenção de etanol, a partir
de sacarose (açúcar) por fermentação, pode ser
representada pela seguinte equação:
C12H22O11 + H2O
→
4 C2H5OH + 4 CO2
b) Em um recipiente, foram adicionados, a 25 °C, 56,0
g da substância X e 200,0 g de água. Determine a
massa da substância X que não se dissolveu em
água. Mostre os cálculos.
c) Complete o esquema da página de resposta,
representando a aparência visual da mistura formada
pela substância X e água quando, decorrido certo
tempo, não for mais observada mudança visual.
Justifique. Dado: densidade da água a 25 °C = 1,00
g / cm3
Admitindo-se que o processo tenha rendimento de 100%
e que o etanol seja anidro (puro), calcule a massa (em
kg) de açúcar necessária para produzir um volume de
50 litros de etanol, suficiente para encher um tanque de
um automóvel.
Densidade do etanol = 0,8 g/cm3
Massa molar da sacarose = 342 g/mol
Massa molar do etanol = 46 g/mol
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APRIMORAMENTO
06. (FUVEST/SP) Uma estudante de Química realizou
um experimento para investigar as velocidades de
difusão dos gases HCl e NH3. Para tanto, colocou,
simultaneamente, dois chumaços de algodão nas
extremidades de um tubo de vidro, como mostrado na
figura ao lado. Um dos chumaços estava embebido
de solução aquosa de HCl(g), e o outro, de solução
aquosa de NH3(g). Cada um desses chumaços liberou o
respectivo gás. No ponto de encontro dos gases, dentro
do tubo, formou-se, após 10 s, um anel de sólido branco
(NH4Cl), distante 6,0 cm do chumaço que liberava HCl(g).
07. (UNICAMP/SP) A partir de um medicamento que
reduz a ocorrência das complicações do diabetes,
pesquisadores da UNICAMP conseguiram inibir o
aumento de tumores em cobaias. Esse medicamento é
derivado da guanidina, C(NH)(NH2)2, que também pode
ser encontrada em produtos para alisamento de cabelos.
a) Levando em conta o conhecimento químico,
preencha os quadrados incluídos no espaço de
resposta abaixo com os símbolos de átomos ou de
grupos de átomos, e ligue-os através de linhas, de
modo que a figura obtida represente a molécula da
guanidina.
a) Qual dos dois gases, desse experimento, tem maior
velocidade de difusão? Explique:
b) Que denominação a figura completa e sem os
quadrados, recebe em química? E o que representam
as diferentes linhas desenhadas?
b) Quando o experimento foi repetido a uma temperatura
mais alta, o anel de NH4Cl(s) se formou na mesma
posição. O tempo necessário para a formação do
anel, a essa nova temperatura, foi igual a, maior ou
menor do que 10 s? Justifique.
c) Com os dados do experimento descrito, e sabendose a massa molar de um dos dois gases, pode-se
determinar a massa molar do outro. Para isso,
utiliza-se a expressão
Considere que se queira determinar a massa molar do
HCl. Caso o algodão embebido de solução aquosa de
NH3 (g) seja colocado no tubo um pouco antes do algodão que libera HCl(g) (e não simultaneamente), como
isso afetará o valor obtido para a massa molar do HCl?
Explique:
08. (UNICAMP/SP) A Tireoidite de Hashimoto é uma doença
que pode estar associada à ingestão excessiva de iodo,
enquanto o Bócio é uma doença associada à falta de
iodo na juventude. Já o Cretinismo é provocado pela
deficiência de iodo durante a gestação. Essas são as
questões consideradas pelo Ministério da Saúde (MS),
que acredita que os brasileiros estejam consumindo, em
média, 12 gramas de sal iodado por dia, em vez dos 5
gramas atualmente recomendados. Por isso, há uma
proposta no MS no sentido de diminuir a quantidade
de iodo no sal comercializado.
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APRIMORAMENTO
a) Considerando que a ingestão diária de iodo
recomendada é de 70 microgramas e considerando
ainda que o sal seja a única fonte de iodo, que a
ingestão diária média de sal dos brasileiros é de
12 gramas e que haja 25 microgramas de iodo por
grama de sal, calcule o percentual de redução de
iodo do sal que o MS deveria recomendar:
b) Alguns pesquisadores, preocupados com essa
possível medida, afirmam que “O MS deveria se
esforçar para diminuir o consumo de sal em vez
de propor a diminuição da concentração de iodo,
pois essa mudança poderia trazer consequências
para a saúde humana em locais onde o consumo
diário não atinge 12 gramas de sal”. Levando-se
em conta apenas as informações dadas, o aumento
de que doença(s) estaria preocupando esses
pesquisadores, caso a proposta fosse adotada?
Justifique:
10. (VUNESP/SP) A imagem mostra uma transformação
química que ocorre com formação de precipitado. Foram
adicionadas a uma solução de íons (Ba2+), contida em
um tubo de ensaio, gotas de uma solução que contém
íons sulfato (SO42–).
Escreva a equação completa dessa transformação
química quando o cloreto de bário e o sulfato de magnésio, devidamente dissolvidos em água, são colocados
em contato, e explique se a mesma imagem pode ser
utilizada para ilustrar a transformação que ocorre se a
solução de cloreto de bário for substituída por NaOHaq.
09. (UNICAMP/SP) Recentemente a Prefeitura de São Paulo
ameaçava fechar as portas de um centro comercial por
causa do excesso de gás metano em seu subsolo. O
empreendimento foi construído nos anos 1980 sobre
um lixão e, segundo a CETESB, o gás metano poderia
subir à superfície e, eventualmente, causar explosões.
a) Uma propriedade que garante a ascensão do metano
na atmosfera é a sua densidade. Considerando
que os gases se comportam como ideais, e que a
massa molar média do ar atmosférico é de 28,8 g
mol-1, justifique esse comportamento do metano em
relação ao ar atmosférico:
b) Na época do acontecimento, veiculou-se na
imprensa que, “numa mistura com o ar, se o
metano se encontra dentro de um determinado
percentual (5% a 15% em volume quando em ar
ambiente com 21% de oxigênio) e existe uma
faísca ou iniciador, a explosão irá ocorrer”.
Partindo-se do ar atmosférico e de metano gasoso,
seria possível obter a mistura com a composição
acima mencionada, pela simples mistura desses
gases? Justifique.
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Anotações:
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APRIMORAMENTO
ENCONTRO 6
Para reduzir o teor desse gás na cabine da nave, foi
improvisado um filtro com hidróxido de lítio que, por
reação química, removia o gás carbônico formado.
a) Escreva a equação química que justifica o uso do
hidróxido de lítio como absorvedor desse gás.
01. (FUVEST SP) A Agência Nacional do Petróleo (ANP)
estabelece que o álcool combustível, utilizado no
Brasil,deve conter entre 5,3% e 7,4% de água, em
massa. Porcentagens maiores de água significam que
o combustível foi adulterado. Um método que está
sendo desenvolvido para analisar o teor de água no
álcool combustível consiste em saturá-lo com cloreto
de sódio NaCl, e medir a condutividade elétrica da
solução resultante. Como o NaCl é muito solúvel em
água e pouco solúvel em etanol, a quantidade de sal
adicionada para saturação aumenta com o teor de água
no combustível. Observa-se que a condutividade elétrica
varia linearmente com o teor de água no combustível,
em um intervalo de porcentagem de água que abrange
os limites estabelecidos pela ANP.
b) Qual seria a massa de hidróxido de lítio necessária
para remover totalmente o gás carbônico presente,
considerando-o a uma pressão parcial igual a 2 % da
pressão ambiente total de 1,0 atm, estando a cabine
à temperatura de 20 °C e supondo-se um volume
interno de 60 m3? Dado: R = 0,082 atm L mol–1 K–1
a) Explique por que o etanol (CH3CH2OH) forma mistura
homogênea com água em todas as proporções:
b) Faça um desenho, representando os íons Na+ e Cl–
em solução aquosa e mostrando a interação desses
íons com as moléculas de água:
c) Esboce um gráfico que mostre a variação da
condutividade elétrica da mistura combustível,
saturada com NaCl, em função do teor de água
nesse combustível. Justifique por que o gráfico tem
o aspecto esboçado:
02. A Apolo 13, uma nave tripulada, não pôde concluir sua
missão de pousar no solo lunar devido a uma explosão
num tanque de oxigênio líquido. Esse fato desencadeou
uma série de problemas que necessitaram de soluções
rápidas e criativas. Um desses problemas foi o acúmulo
de gás carbônico no módulo espacial.
03. (UNICAMP) Vamos mudar um pouco de assunto.
Lembra-se daquele experimento feito em classe pela
professora? Ele é muito bom para exercitarmos um
pouco de estequiometria – diz Naná. – Temos aí as
reações de magnésio metálico e de alumínio metálico
com ácido clorídrico. As quantidades em moles dos
sólidos são iguais. Olhe aqui! O alumínio está do lado
A e o magnésio do lado B. Agitam-se as garrafas para
virar os recipientes contendo ácido de modo a iniciar
as reações.
a) Escreva a equação que representa a reação entre
o alumínio e o ácido:
b) Após a reação ter-se completado, os níveis das
colunas I e II do líquido no tubo em forma de U irão
se alterar? Explique:
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APRIMORAMENTO
04. (ITA) Dois frascos, A e B, contêm soluções aquosas
concentradas em HCl e NH3, respectivamente. Os
frascos são mantidos aproximadamente a um metro
de distância entre si, à mesma temperatura ambiente.
Abertos os frascos, observa-se a formação de um
aerossol branco entre os mesmos. Descreva o
fenômeno e justifique por que o aerossol branco se
forma em uma posição mais próxima a um dos frascos
do que ao outro.
05. (UNICAMP SP) Você tem diante de si um frasco com
um pó branco que pode ser um dos seguintes sais:
cloreto de sódio (NaCl), carbonato de sódio (Na2CO3)
ou carbonato de cálcio (CaCO3). Num livro de Química
você encontrou as seguintes informações:
a) “Todos os carbonatos em presença de ácido
clorídrico produzem efervescência.”
b) “Todos os carbonatos são insolúveis, com exceção
dos carbonatos de metais alcalinos (Li, Na, K, Rb,
Cs) e de amônio (NH4+).”
c) “Todos os cloretos são solúveis, com exceção dos
cloretos de chumbo, prata e mercúrio.”
Dispondo apenas de recipientes de vidro, água e ácido
clorídrico como você faria para identificar o sal?
06. (UFPE) A combustão completa de um mol de um
alcano produz 224 L de gás carbônico em CNTP. Qual
o número de átomos de hidrogênio por molécula do
alcano?
Com o choque, o tanque furou, provocando vazamento
do ácido, atingindo o rio Claro, afluente do Paraíba. A
regionalda Cetesb, em Taubaté, foi comunicada, mas
quando seus técnicos chegaram ao local depararam
com soldadosdo Corpo de Bombeiros que jogaram água
sobre o ácido tentando limpar a pista, o que fez com
que uma maiorquantidade do líquido fosse carregado
para o rio. A solução foi derramar cal sobre a área para
neutralizar o efeito altamente corrosivo do produto, que
já havia queimado toda a vegetação das margens da
rodovia.”O texto acima refere-se a umacidente ecológico noticiado pelos jornais. Explique o procedimento
dos técnicos daCetesb (Companhia de Tecnologia de
Saneamento Ambiental) quanto ao emprego do óxido
de cálcio, e representea equação química envolvida.
08. (UFPR) O presidente Barack Obama anunciou nesta
quinta-feira (28) um novo acordo com fabricantes de
carros sobre padrões de uso de combustíveis nos
Estados Unidos. A medida, que teve o acordo de líderes
da Ford, General Motors, Chrysler, Honda e Toyota,
prevê dobrar a economia de combustível para 23,4 km
por litro até 2025.
(Disponível em: <http://g1.globo.com/carros/noticia/2011/07/
obama-anuncia-novos-padroes-de-consumo-decombustivel-para-carros.html>Acesso em 01/08/2011.)
Com relação a essa notícia, faça o que se pede:
a) Escreva a equação química balanceada da reação
de combustão do octano:
b) Considerando um automóvel que atinja a meta
estabelecida para 2025, fazendo uma viagem a 100
km.h-1, calcule ovolume de dióxido de carbono (em
litros) emitido por esse automóvel por hora. Admita
que o combustível (gasolina) seja100% octano, cuja
densidade é 0,70 kg.L-1, que o gás dióxido de carbono
se comporte como gás ideal e esteja à temperatura
ambiente de 25 °C e à pressão atmosférica. Dados:
R = 0,082 atm.L.mol-1.K-1; P(atm) = 1 atm; Massa
molar (g.mol-1): C = 12,01; H = 1,008; O = 15,999.
07. (UFPR) “Treze toneladas de ácido sulfúrico fumegante
foram despejadas ontem, no rio Paraíba, em
decorrênciade um acidente envolvendo dois caminhões
no km 17,5 da via Dutra, na divisa de São Paulo com o
Rio de Janeiro,município de Queluz...
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APRIMORAMENTO
09. (FUVEST/SP) A um recipiente, contendo solução
aquosa de ácido sulfúrico, foi adicionada uma massa
m de carbonato de sódio. Imediatamente após a adição
desse sal, foi adaptado, à boca do recipiente, um cilindro
de raio r, no interior do qual um êmbolo, de massa
desprezível, pode se deslocar sem atrito. Após algum
tempo, o carbonato de sódio foi totalmente consumido,
e o gás liberado moveu o êmbolo para cima. Nessa
transformação, o ácido sulfúrico era o reagente em
excesso.
a) Escreva a equação química balanceada que
representa a transformação que ocorreu dentro do
recipiente:
b) O experimento descrito foi repetido utilizando-se
carbonato de potássio em lugar de carbonato de
sódio. A massa de carbonato de potássio utilizada
nesse segundo experimento também foi m. A
altura atingida pelo êmbolo foi a mesma nos dois
experimentos? Explique. (Considere desprezível a
variação de temperatura no sistema):
c) Escreva a expressão matemática que relaciona a
altura x, atingida pelo êmbolo, com a massa m de
carbonato de sódio. Para isso, considere que:
• A solubilidade do gás, na solução, é desprezível, e
não há perda de gás para a atmosfera.
• Nas condições do experimento, o gás formado se
comporta como um gás ideal, cujo volume é dado
por V = nRT/P, em que:
P = pressão do gás
n = quantidade de matéria do gás (em mol)
R = constante universal dos gases
T = temperatura do gás (em K)
Observação: Use a abreviatura MM para representar a
massa molar do carbonato de sódio.
10. (UFPR) As hemácias do sangue têm função vital no
transporte de gases no organismo, sendo essa função
desempenhada pela presença da proteína hemoglobina.
Desde o século XIX, sabe-se que a hemoglobina possui
atividade catalítica típica de uma peroxidase. Com
base nesse comportamento catalítico, foram propostos
alguns testes para constatação da presença de sangue,
por exemplo, em locais onde ocorreram crimes. Um
dos testes, baseado nessa ação catalítica, utiliza um
reagente denominado Kastle-Meyer, que contém
fenolftaleína na forma reduzida. O teste se baseia na
oxidação da fenolftaleína na presença de sangue e água
oxigenada. Essa oxidação acontece em meio básico
e, devido à alcalinidade do meio, o indicador adquire
cor rosada.
a) A seguir é mostrada a estrutura em grafia de bastão
da fenolftaleína na forma oxidada. Quais as funções
químicas presentes em sua estrutura que podem agir
como ácido de Brønsted-Lowry?
b) Assumindo que todas as funções ácidas reagem
no meio alcalino, desenhe a estrutura da espécie
formada pela reação com NaOH, responsável pela
coloração rosada.
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APRIMORAMENTO
ENCONTRO 8
b) Calcule a quantidade de matéria (em mols) de gás
nitrogênio que se pode produzir a partir de 130 g de
azoteto de sódio, considerando 100% de rendimento
da reação:
01. (UFPR) A hidrogenação do eteno, C2H4, na presença
de um catalisador de platina leva à formação de etano,
C2H6, segundo a equação:
C2H4(g) + H2(g)
→
C2H6(g)
Em um recipiente de volume desconhecido, uma mistura de gás hidrogênio (em excesso) e etano tem uma
pressão de 52 torr. Depois de a mistura ter passado por
um catalisador de platina, sua pressão diminui para 34
torr no mesmo volume e à mesma temperatura. Considerando que todo o etileno tenha sido consumido,
responda:
c) Calcule a quantidade de matéria (em mols) de gás
nitrogênio necessária para preencher um volume
de 30 litros à pressão de 0,82 atm e temperatura
de 27 °C:
a) Qual a fração molar de etileno na mistura gasosa
antes da reação?
b) Qual a fração molar de gás hidrogênio na mistura
gasosa após a reação?
02. (UFPR) A segurança dos automóveis pode ser
aumentada com a instalação de um airbag. Esse
acessório consiste em uma almofada que, em caso
de uma colisão, é inflada rapidamente com gás,
para amortecer o impacto para o motorista e para os
passageiros. Para a produção do gás, empregam-se
cerca de 100 a 250 g de azoteto de sódio, cuja fórmula
química é NaN3. Esse é um sólido incolor que, ao ser
aquecido a cerca de 300°C, produz nitrogênio gasoso
(N2) e sódio metálico. Também está presente nos
airbagso nitrato de potássio, cujo papel é reagir com o
sódio metálico resultante da decomposição do azoteto
de sódio, para produzir mais nitrogênio. A capacidade
de um airbagsitua-se tipicamente em torno de 30 litros
de gás.
Dados:
• Massas molares: N = 14,0; Na = 23,0 g/mol.
• Constante dos gases ideais: R = 0,082 L atm K-1
mol-1.
• Conversão entre as escalas de temperatura Celsius
(t) para Kelvin (T): t + 273 = T.
a) Escreva a equação química balanceada, com
coeficientes inteiros e simples, da reação de
decomposição do azoteto de sódio.
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03. (UFPR) A ação branqueadora da água sanitária devese ao íon hipoclorito, um forte agente oxidante. Uma
alternativa à água sanitária é a utilização de detergentes
que contêm peróxido de hidrogênio, chamados
alvejantes seguros. O poder oxidante de uma espécie
pode ser avaliado comparando-se valores de potencial
padrão de redução das reações envolvidas. A seguir são
fornecidas semirreações de redução do íon hipoclorito
(CℓO-) e do peróxido de hidrogênio (H2O2) e respectivos
valores de potencial padrão de redução.
→ Cl- + 2 OH-
H2O2 + 2 e- + 2 H+ → 2 H2O ClO- + 2 e- + H2O
E0 = 0,890 V
E0 = 1,763 V
a) Qual é o agente oxidante mais forte: hipoclorito ou
peróxido?
b) Escreva a equação química balanceada da reação
entre os íons hipoclorito e iodeto. I2 + 2e- → 2I-
E0 = 0,535 V.
c) Calcule a variação de potencial padrão da reação
entre os íons hipoclorito e iodeto:
Líder absoluto em exames de seleção de Ensino Médio e UFPR Ensino Superior
APRIMORAMENTO
04. (UFPR) Qual é a massa de cobre que é depositada no
cátodo de uma célula eletrolítica quando por ela passa
uma corrente de 1A durante 420 segundos?
Dados: massa atômica Cu = 64 g.mol-1; constante de
Faraday = 96485 C.mol-1; Cu2+(aq) + 2e- → Cu(s) (reação
no cátodo).
05. (UFPR) Num dado experimento, é necessário que Pb+2
seja removido da solução.
Semirreação de redução
PbO2(s) + 4H + 2e 
+
-
Cl2(g) + 2e- 
Pb
2+
Ni(s)
O2(g) + H2O(l)
O2(g) + 2H+(aq) + 4e- 
+ 2H2O(I)
2Cl- (aq)
Ni2+(aq) + 2e- 
O3(g) + 2H+(aq) + 2e- 
(aq)
H2O(l)
E°/(V)
1,458
1,360
-0,236
2,075
1,229
Com base nos dados apresentados na tabela:
a) Escreva as semirreações e a reação global
balanceada para o processo espontâneo que
promova a remoção do Pb+2:
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___________________________________________
___________________________________________
____________________________________________
O fertilizante a que o texto se refere é o nitrato de amônio, largamente empregado como fonte de nitrogênio
no adubamento de solos, mas que foi empregado por
terroristas para a confecção de explosivos. Para a confecção de explosivos, o nitrato de amônio é misturado
com um combustível (óleo diesel, gasolina etc.), mistura
conhecida como ANFO (ammoniumnitrate – fueloil).
Sobre essa mistura, responda:
a) O nitrato de amônio reage com a gasolina, formando
diversos produtos, sendo os principais o nitrogênio,
o gás carbônico, a água e os óxidos de nitrogênio.
Sabendo que a reação do nitrato com gasolina é
bastante rápida, responda: Por que essa mistura
causa explosão?
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___________________________________________
___________________________________________
____________________________________________
b) O nitrato de amônio atua como oxidante ou redutor
na reação entre ele e a gasolina?
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___________________________________________
___________________________________________
____________________________________________
07. (UFPR) Atualmente, parece ser impossível a vida
cotidiana sem equipamentos eletrônicos,que nos tornam
dependentes de energia e especificamente de baterias
e pilhas para o funcionamento dos equipamentos
portáteis. A seguir está esquematizado o corte de uma
bateria de mercúrio, utilizada comumente em relógios
e calculadoras. No desenho está indicado também que
um voltímetro foi conectado aos terminais da pilha, com
o conector comum na parte superior (onde se encontra
o eletrodo de zinco) e o conector de entrada na parte
inferior (eletrodo que contém mercúrio).
b) Determine o valor da diferença de potencial para a
reação espontânea:
06. (UFPR) Polícia norueguesa encontra fertilizantes em
fazenda de suspeito
A polícia norueguesa encontrou neste sábado a fazenda
de Anders BehringBreivik, local em que ele teria planejado os atentados em Oslo e Uoyta. Na fazenda em
Rauland foram encontrados cinco sacos de adubos de
600 kg, o que daria o equivalente a 3.000 kg de fertilizantes. De acordo com o jornal norueguês Aftenposten,
a fazenda era alugada por Anders.
(<http://noticias.terra.com.br/mundo/noticias>,
acesso em 10/08/2011.)
a) Com base na figura, indique quem é o ânodo, quem
é o cátodo, quem sofre oxidação e quem sofre
redução:
b) Considerando que o potencial de redução do par
HgO/Hg, nas condições da pilha, é 0,0972 V, qual
o valor do potencial de redução do par ZnO/Zn?
Líder absoluto em exames de seleção de Ensino Médio e UFPR Ensino Superior
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APRIMORAMENTO
08. (ITA) Em um laboratório, a 20 °C e utilizando um sistema
adequado, H2(g) foi obtido através da reação entre uma
amostra de uma liga de 0,3 g de magnésio e um litro de
uma solução aquosa 0,1 mol L1− em HCl. Um manômetro
indicou que a pressão no interior do recipiente que
contém o H2(g) era de 756,7 Torr. Sabendo-se que
a pressão de vapor d’água a 20 °C é 17,54 Torr e o
volume de H2(g) obtido foi 0,200 L, determine a pureza
da amostra da liga de magnésio (massa de magnésio
x 100/massa total da amostra), considerando que
somente o magnésio reaja com o HCl. (760 torr = 1
atm; Mg – 24g/mol)
09. (IME) Podemos obter nitrato cúprico reagindo cobre
tanto com acido nítrico diluído quanto com ácido nítrico
concentrado. As equações não balanceadas são:
→ Cu(NO3)2 + H2O + NO
Cu + HNO3(conc.) → Cu(NO3)2 + H2O + NO
Cu + HNO3(dil.)
Para obter nitrato cúprico a partir de 20 kg de cobre,
pergunta-se:
A massa das placas é medida antes e depois da passagem de corrente elétrica por determinadotempo. Em um
experimento, utilizando essaaparelhagem, observou-se
que a massa da placa, conectada ao polo positivo da
bateria, diminuiu de 0,0327 g. Este foi, também, o aumento de massa da placa conectada ao polo negativo.
a) Descreva o que aconteceu na placa em que houve
perda de massa e também o que aconteceu na placa
em que houve ganho de massa:
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___________________________________________
___________________________________________
___________________________________________
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___________________________________________
____________________________________________
b) Calcule a quantidade de matéria de elétrons (em
mol) envolvida na variação de massa que ocorreu
em uma das placas do experimento descrito:
a) Qual dos dois processos é o mais econômico em
termos de consumo de HNO3?
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___________________________________________
___________________________________________
____________________________________________
b) Qual a economia, em kg de HNO3, pela escolha
conveniente do processo?
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___________________________________________
___________________________________________
____________________________________________
c) Nesse experimento, fluiu pelo circuito uma corrente
de 0,050 A durante 1920 s. Utilizando esses
resultados experimentais, calcule a carga de um
elétron. Dados: massa molar do Zn = 65,4 g mol-1
constante de Avogadro = 6,0 x 1023 mol-1.
10. (FUVEST/SP) A determinação da carga do elétron
pode ser feita por método eletroquímico, utilizando a
aparelhagem representada na figura ao lado. Duas
placas de zinco são mergulhadas em uma solução
aquosa de sulfato de zinco (ZnSO4). Uma das placas
é conectada ao polo positivo de uma bateria. A corrente
que flui pelo circuito é medida por um amperímetro
inserido entre a outra placa de Zn e o polo negativo
da bateria.
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