12 EXERCÍCIOS 01 - (UNESP SP) Ao se adicionar sódio metálico em água, ocorre reação deste com a água, com liberação de gás hidrogênio (H2), conforme representada pela equação: Na (s) + H2O (l) NaOH (aq) + 1/2H2 (g) III. A melhor maneira de acender o carvão na churrasqueira. IV. O “ponto ideal” para assar a picanha. Dos assuntos gastronômicos acima, pode-se afirmar que são exemplos de reações químicas: a) I e II. 0 O fenômeno descrito pode ser classificado como: a) físico, porque ocorre a dissolução do sódio metálico. b) químico, porque ocorre a formação de íons Na+ em solução e desprendimento de gás hidrogênio. c) físico, porque evaporando-se a água, podese recuperar o sódio metálico. b) II e III. c) III e IV. d) I e IV. 04 - (UFG GO) Utilizando-se dos conhecimentos da Química, analise as situações cotidianas descritas, a seguir, e responda às proposições. I. d) físico e químico, porque alterou a estrutura do sódio metálico e produziu hidrogênio a partir da água líquida. e) físico, porque não alterou as propriedades físicas do sódio metálico. 02 - (UNICAMP SP) Leia a frase seguinte e transforme-a em uma equação química (balanceada), utilizando símbolos e fórmulas: “uma molécula de nitrogênio gasoso, contendo dois átomos de nitrogênio por molécula, reage com três moléculas de hidrogênio diatômico, gasoso, produzindo duas moléculas de amônia gasosa, a qual é formada por três átomos de hidrogênio e um de nitrogênio”. “Um automóvel em movimento” II. “Uma parede sendo pintada com cal” III. “Uma pessoa preparando um refresco artificial a partir do pó” a) Identifique um fenômeno químico ou um fenômeno físico em cada uma das situações. b) Identifique, em uma das situações, a ocorrência de uma reação química e escreva sua equação. c) Identifique uma situação em que ocorre um fenômeno reversível e outra em que ocorre um irreversível. Justifique a sua resposta. 05 - (UFPE) 03 - (EFEI SP) Considere um churrasco de fim de semana, numa turma de amigos e amigas, na beira de uma piscina. Dois entusiasmados convivas estão conversando sobre: I. A melhor técnica para operar a chopeira, de modo a encher um copo de vidro com chope e formar uma boa camada de espuma (colarinho). II. O gelo derretendo em um copo de uísque “on the rocks”, já devidamente esvaziado. Analise o esquema a seguir: I. água + (corrente elétrica) gás hidrogênio + gás oxigênio II. gelo + (calor) água III. água oxigenada + (luz) água e gás oxigênio Classifique cada transformação em fenômeno físico ou químico. 13 06 - (UEL PR) 200 No armário de um laboratório os alunos encontraram as seguintes vidrarias: béquer, tubos de ensaio, erlenmeyer e as representadas abaixo: 0 C D 120 B Região AB = líquido Região CD = vapor C 40 A Tempo II IV I III Em função do gráfico apresentado, pode-se afirmar que a mistura é: a) fracionável por destilação. b) líquida a 100ºC c) heterogênea d) azeotrópica V e) eutética VI 08 - (INTEGRADO RJ) Um cientista recebeu uma substância desconhecida , no estado sólido, para ser analisada. O gráfico abaixo representa o processo de aquecimento de uma amostra dessa substância . As vidrarias representadas pelas figuras I, II, III, IV, V e VI são, respectivamente: a) Balão volumétrico, pipeta volumétrica, dessecador, pipeta graduada, bureta e proveta. b) Balão de destilação, pipeta graduada, condensador, pipeta volumétrica, bureta e proveta. - - 10 20 30 40 50 - - e) Balão de destilação, pipeta graduada, balão volumétrico, condensador, proveta e bureta. - d) Balão volumétrico, pipeta graduada, balão de destilação, pipeta volumétrica, proveta e bureta. - c) Balão volumétrico, pipeta volumétrica, kitassato, pipeta graduada, condensador, proveta e bureta. T(C) 120 110 100 90807060504030201060 Tempo(min.) Analisando o gráfico, podemos concluir que a amostra apresenta: a) duração da ebulição de 10 min b) duração da fusão de 40 min 07 - (PUC RJ) c) ponto de fusão de 40ºC O gráfico abaixo corresponde ao aquecimento de uma mistura entre dois líquidos: d) ponto de fusão de 70ºC e) ponto de ebulição de 50ºC 14 09 - (UEPB) Os estados de agregação das substâncias (sólido, líquido e gasoso) dependem das condições de temperatura (T) e pressão (P) as quais estão submetidas. Por exemplo, ao nível do mar (P = 1 atm), a água é um sólido em temperaturas abaixo de 0 ºC, líquido no intervalo de 0 ºC a 100 ºC e um gás em temperaturas superiores. A tabela 1 mostra os valores de transições de fases de algumas substâncias para P = 1 atm. Tabela 1- temperaturas de fusão e ebulição de algumas substâncias Temperatura Temperatura de de fusão Ebulição Água 0,0 º C 100,0 º C Clorofórmio 63,0 º C 62,7 º C Naftaleno 80,6 º C 218,0 º C P entano 131,0 º C 36 º C Substância Ponto de Ponto de Fusão Ebulição (ºC) (ºC) Densidad e -1 [g.ml ] Solubilida de em água a 25ºC X 20,0 120 1,1 insolúvel y 20,8 121 0,6 Solúvel a) identifique o método que, à temperatura do laboratório (25oC). o pesquisador deveria utilizar para obter X puro. b) justifique sua resposta nos dados fornecidos na tabela. 11 - (UFOP MG) I. O maior número dessas substâncias no estado líquido, é encontrados no intervalo de 0 ºC < T > 36 ºC. O gráfico abaixo representa a variação de temperatura observada ao se aquecer uma substância A durante cerca de 80 minutos. II. Todas as substâncias acima estarão no estado sólido em qualquer temperatura abaixo de -63 ºC. III. Apenas a substância naftaleno está no estado líquido a 90 ºC. Está(ão) correta(s): a) As alternativas I e II Temperatura / oC Com base nessas informações, analise as sentenças a seguir: 50 40 30 20 10 b) As alternativas II e III 0 20 40 60 Tempo / min c) As Alternativas I e III d) Apenas a alternativa I e) Apenas a alternativa III 10 - (UFG GO) Um químico precisava de uma substância X pura. Porém, com os poucos recursos destinados à pesquisas, no país, só foi possível adquirí-la contaminada com Y. As propriedades físicas de X e Y são dadas na tabela a seguir: a) A faixa de temperatura em que a substância A permaneca sólida é________. b) A faixa de temperatura em que a substância A permanece líquida é________. c) A temperatura de ebulição da substância A é________. 12 - (UNICAMP SP) As curvas de fusão das substâncias A e B estão representadas na figura abaixo. 15 “O gás oxigênio é um elemento químico produzido durante a fotossíntese” Do ponto de vista químico, elas estão corretas? Justifique sua resposta 15 - (UFG GO) a) Quais as temperaturas de fusão de A e B? b) A e B misturados em certa proporção formam uma solução sólida (eutético), que funde em temperatura intermediária às de A e B puros. Em que intervalo estará o ponto de fusão do eutético? 13 - (INTEGRADO RJ) O Fósforo Branco é usado na fabricação de bombas de fumaça. A inalação prolongada de seus vapores provoca necrose dos ossos. Já o Fósforo Vermelho, usado na fabricação do fósforo de segurança, encontra-se na tarja da caixa e não no palito. Marque e opção correta: a) estas duas formas de apresentação do Fósforo são chamadas de formas alotrópicas; b) estas duas formas de apresentação do Fósforo são chamadas de formas isotermicas; c) a maneira como o Fósforo se apresenta exemplifica o fenômeno de solidificação; d) o Fósforo se apresenta na natureza em duas formas isobáricas; e) a diferença entre as duas formas do Fósforo é somente no estado físico. 14 - (UFG GO) As frases a seguir foram tiradas de livros didáticos ou de anúncios: “Nosso pão é fabricado sem substâncias químicas.” “A diferença entre fenômenos químicos e físicos é que os primeiros são irreversíveis.” A idéia proposta por Aristóteles, da existência de quatro elementos (terra, ar, água e fogo) constitutivos de toda a matéria existente, mostrou-se não só equivocada como significou também um entrave para o desenvolvimento da Química, dada à influência desse filósofo na construção do pensamento ocidental. a) Cite duas substâncias que participam da constituição ou produção de cada um dos elementos de Aristóteles. b) Escreva uma equação química que represente uma reação que pode ocorrer entre as substâncias químicas citadas em (a). 16 - (UEG GO) O carbono é um elemento químico sólido à temperatura ambiente. Dependendo das condições de formação, pode ser encontrado na natureza em diversas formas alotrópicas, entre as quais, grafite e diamante. Esse elemento é o pilar básico da química orgânica, fazendo parte de todos os seres vivos. As principais propriedades dos dois alótropos mencionados no texto estão organizadas na tabela abaixo. Use-a, juntamente com a figura, para responder aos itens subseqüentes. Grafite Diamante Bom condutor de eletricidade Isolante Lubrificante seco de alta eficiência Máxima dureza na escala de Mohs Densidade igual a 2,2 g cm – 3 Densidade igual a 3,5 g cm – 3 Cristais opacos Cristais translúcidos Ponto de fusão : 4600 K Infusível, exceto em altas pressões 16 São VERDADEIRAS as afirmações: a) I, II e III b) I e II apenas c) I e IV apenas d) III, IV e V a) Explique por que grafite e diamante se comportam de forma diferente em relação ao fenômeno de fusão. 19 - (ITA SP) b) Dê a hibridização dos átomos de carbono no grafite e no diamante e explique o fato de um deles ser isolante e o outro, um bom condutor de eletricidade. Considere grandes superfícies de água em repouso, como por exemplo a de uma piscina sem banhista, com as bombas desligadas e não sujeita a ventos. 17 - (PUC RS) Considere um sistema formado por gelo, água líquida, sal e açúcar. O sal e o açúcar estão ambos dissolvidos na água. O número de fases e o número de componentes deste sistema são, respectivamente: a) 1 e 3 b) 2 e 3 c) 1 e 4 I. Sobre uma superfície deste tipo coloca-se suavemente uma gota de hidrocarbonetos pouco voláteis, como os constituintes do óleo diesel. II. Sobre outra superfície deste tipo coloca-se suavemente uma gota de um ácido carboxílico de cadeia longa, tal como o ácido oléico. Valendo-se de palavras e de figuras, mostre o que vai acontecer com o formato e a extensão do que foi colocado na superfície da água em cada uma das alternativas acima. d) 2 e 4 e) 3 e 4 20 - (UFRJ) 18 - (PUC MG) Uma festa de aniversário foi decorada com dois tipos de balões. Diferentes componentes gasosos foram usados para encher cada tipo de balão. As figuras observadas representam as substâncias presentes no interior de cada balão. Considere as seguintes proposições: I. Não existe sistema polifásico formado de vários gases ou vapores. II. A água é uma mistura de hidrogênio e oxigênio. III. Todo sistema homogêneo é uma mistura homogênea. IV. Existe sistema monofásico formado por vários sólidos. a) Indique quantos elementos diferentes e quantas substâncias simples diferentes existem nos balões. V. Todo sistema polifásico é uma mistura heterogênea. b) Classifique o tipo de sistema de cada balão quanto à homogeneidade. 17 21 - (UEL PR) Essa Maria Fumaça é devagar quase parada Ô seu foguista, bota fogo na fogueira Que essa chaleira tem que estar até sexta-feira Na estação de Pedro Osório, sim senhor Se esse trem não chega a tempo vou perder meu casamento Atraca, atraca-lhe carvão nessa lareira Esse fogão é que acelera essa banheira... (KLEITON e KLEDIR. Maria Fumaça. Disponível em: <http://letras.terra.com.br>. Acesso em: 15 set. 2009.) a) I-fenômeno físico: considerar apenas o movimento do móvel; I-fenômeno químico: considerar a combustão que é necessária ao movimento do automóvel por ignição. II-fenômeno físico: considerar a evaporação da água após a pintura; II-fenômeno químico: considerar a formação da cal: CaO(s) + H2O(l) Ca(OH)2(aq). III-fenômeno físico: considerar a dissociação molecular do “ pó”; III-fenômeno químico: considere a ionização do soluto “pó”, caso seja um soluto ionizável. /b) situação I: I-fenômeno químico: considerar a combustão que é necessária ao movimento do automóvel por ignição. c) os fenômenos físicos são considerados “reversíveis” enquanto que os fenômenos químicos são considerados “irreversíveis”, assim, temos: a evaporação e condensação da água: não ocorre mudança na estrutura da matéria, logo, reversível: H2O(l) H2O(v) a combustão da gasolina: provoca mudança na estrutura da matéria, logo, fenômeno irreversível: 1C8H18(l) + 25/2 O2(g) 8CO2(g) + 9H2O(l) 5) Gab: I – químico MONET. Le train dans la neige. 1875. (Disponível em: http://www.railart.co.uk/images/monet.jpg. Acesso: 22 maio 2009.) II – físico III – químico 6) Gab: D 7) Gab: D Em relação aos conhecimentos sobre transformações físicas e químicas, é correto afirmar: a) Na vaporização são rompidas ligações intermoleculares, e na atomização são rompidas ligações intramoleculares. b) A fogueira, a lareira e o fogão remetem a uma caldeira para gerar vapor através da troca química entre combustível e água. c) A chaleira representa o dispositivo da Maria Fumaça que irá transformar água líquida em vapor por processo exotérmico. d) O carvão na lareira sofre redução e libera os gases metano e oxigênio. e) A energia necessária para vaporizar 1 mol de água líquida é igual à energia necessária para transformar a mesma quantidade de água em átomos isolados. 8) GAB: C 9) Gab: D 10) Gab: a) como ambos estão em fase líquida a 250C, deve-se acrescentar água, provocando a formação de uma solução entre a água e Y; em seguida deve-se empregar a técnica de decantação ou separação por funil de bromo, obtendo Y e água de um lado e X de outro. b) por apresentar pontos de fusão de 20,00C e 20,80C tanto X e Y vão estar na fase líquida a 250C o que permite a formação da solução. Por outro lado, o emprego da decantação será utilizada porque além de estarem em fase líquida eles ainda apresentam densidades diferentes e com margens para o emprego dessa técnica. 11) Gab: a) 10 a 20oC b) 20 a 40oC c) 40oC 12) Gab: a) A= 70oC; B = 50oC b) no intervalo de 50oC a 70oC 13) Gab: A GABARITO 14) Gab: Não. Na fabricação do pão participa diversas substâncias químicas 1) Gab: B 2) Gab: N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) A diferença é que os fenômenos químicos ocorrem alterando a composição química da matéria enquanto que os físicos não alteram. 3) Gab: C O gás oxigênio é uma substância pura simples. 4) Gab: 18 15) Gab: a) terra: Al2O3 e SiO2 ar: N2 , H2 e O2 água: H2 e O2 fogo: trata-se da energia liberada durante um processo de combustão: CH4 (g) + 2 O2(g) CO2(g) + 2H2OL(v) b) N2(g) + 3/2O2(g) N2O3(g) 20) Gab: a) Balão I: 1 elemento e 1 substância simples Balão II: 4 elementos e 2 substâncias simples. 16) Gab: Total de elementos diferentes: 5 a) A fusão ocorre quando uma substância passa do estado sólido para o estado líquido. O estado sólido é caracterizado principalmente pelo arranjo espacial organizado de átomos ou moléculas, a uma distância relativamente pequena. Já o estado líquido se caracteriza por uma maior liberdade de movimento das moléculas ou átomos numa distância média um pouco superior àquela do estado sólido. Portanto para passar ao estado líquido, os átomos ou moléculas do sólido devem romper as forças de atração existentes. Quanto mais fortes as interações, mais alta será a temperatura de fusão. Como pode ser visto na tabela e nas figuras, o diamante é praticamente infusível, já que a separação entre seus átomos envolve a quebra de ligações químicas. Para a fusão do grafite, basta que as camadas planas de átomos de carbono se separem. Como entre as camadas há apenas interações de van der Waals e estas são mais fracas que ligações químicas propriamente ditas, o processo pode ocorrer a 4600K. b) No diamante a hibridização dos átomos de carbono é sp3 e no grafite, sp2. No caso do grafite, a hibridização sp2 permite a existência de ligações duplas alternadas com ligações simples, de forma semelhante ao que ocorre no benzeno. Dizemos que as duplas ligações se conjugam ao longo das camadas planas, permitindo o movimento praticamente livre dos elétrons nesses planos. Por isso observa-se corrente elétrica com a aplicação de uma diferença de potencial. O mesmo não se observa para o diamante, pois na estrutura do mesmo não existem elétrons pi capazes de se deslocarem por todas a estrutura, o que faz dessa substância um isolante. 17) Gab: B 18) Gab: C 19) O óleo diesel por ser totalmente apolar irá distribuir na maior extensão possível da piscina, devido a não interação com a água. Ácido oléico apresenta uma porção polar (cabeça) e uma porção apolar (cauda). Desse modo a porção polar irá interagir com a água, enquanto que a outra porção não sofrerá interação: Não haverá grande distribuição sobre a extensão da piscina. Total de substâncias simples: 3 b) Balão I: sistema homogêneo Balão II: sistema homogêneo 21) Gab: A