TRABALHO DE RECUPERAÇÃO FINAL 2015 – 1º EM DISCIPLINA: QUÍMICA PROFESSOR: JOSÉ BOSCO Questão 1 – A figura abaixo representa, segundo o modelo de Bohr, o átomo de um elemento químico. Analise essa figura e responda às questões abaixo: a) Qual o número atômico e a distribuição eletrônica do elemento, segundo o modelo de níveis e subníveis do diagrama de Linnus Pauling? Número Atômico Distribuição Eletrônica b) A qual família e período pertence esse elemento na tabela periódica? Família Período c) Qual o nome e o símbolo desse elemento? Nome Símbolo d) Considere um composto no qual o elemento representado na figura acima forme uma ligação com um único átomo de outro elemento. Qual carga deve possuir o íon desse outro elemento? Dê um exemplo do composto formado. Carga Exemplo Questão 2 – Os halogênios são os elementos da Família 17 da Tabela Periódica. Eles formam moléculas homonucleares diatômicas e, portanto, são apolares. Mesmo assim, sabe-se que o bromo é líquido em temperatura ambiente, assim como o iodo é sólido. Os halogênios também formam os chamados ácidos halogenídricos ou haletos de hidrogênio, de fórmula geral HX (X = halogênio). Considerando as informações sobre os halogênios e seus compostos, faça o que se pede: a) Escreva a estrutura de Lewis da molécula de flúor. b) Qual(is) força(s) intermolecular(es) é(são) responsável(is) pelo fato das moléculas de flúor e cloro serem gasosas em temperatura ambiente, enquanto que o bromo é líquido e o iodo é sólido, nessas mesmas condições? c) Coloque as moléculas de cloro, flúor, iodo e bromo em ordem crescente da força de interação molecular. Justifique sua resposta. d) Entre os ácidos halogenídricos, o ácido fluorídrico é o que tem o maior ponto de ebulição. Por quê ? Questão 3: Os ácidos são compostos extremamente importantes na indústria química. Entre os mais relevantes está o ácido fosfórico, H3PO4, principal ácido de fósforo existente, cujas aplicações se fazem desde a indústria de fertilizantes até a indústria farmacêutica. a) Qual o tipo de interação molecular existente entre uma molécula de ácido fosfórico e uma molécula de água? b) Explique, de acordo com as teorias ácido-base, por que o H3PO4 é um ácido de Arrhenius. c) Soluções ácidas e básicas podem ser identificadas pelo uso de um indicador ácido-base. O que se espera ao adicionar o indicador fenolftaleína a uma solução aquosa de ácido fosfórico? d) Uma solução aquosa de ácido fosfórico é eletrolítica ou não? Justifique sua resposta. Questão 4 - O ácido sulfúrico é um dos mais importantes compostos químicos existentes. O Brasil é um dos principais produtores com 3,2% da produção mundial. Esse ácido é usado, principalmente, na fabricação de fertilizantes, no processamento de minérios, no processamento de efluentes líquidos e no refino de petróleo. Vejamos três formas de aplicação útil do ácido sulfúrico na comunidade industrial: a) Fabricação de Fertilizantes: Nesse processo, a rocha fosfática (fosfato de cálcio), após reagir com o ácido sulfúrico, produz um superfosfato. Este é constituído de uma parte de (di)-hidrogenofosfato de cálcio e duas partes de sulfato de cálcio. Nos espaços indicados abaixo, escreva as fórmulas moleculares de cada um dos compostos indicados pelas letras A, B e C, para a reação de obtenção do superfosfato. fosfato de cálcio sólido (A) + ácido sulfúrico aquoso (B) → sulfato de cálcio sólido (C) + (di)-hidrogeno fosfato de cálcio aquoso. A B C b) Obtenção de outros ácidos: O ácido sulfúrico é também utilizado para preparar outros ácidos comercialmente importantes como o fosfórico, o nítrico e o clorídrico. Desenhe a fórmula estrutural do ácido sulfúrico. c) Fabricação do sulfato de alumínio: O sulfato de alumínio é um floculante inorgânico muito usado no tratamento da água potável, tratamento de efluentes, fabricação de papel e tratamento de águas industriais. Complete o quadro abaixo de acordo com o que se pede: Tipo de ligação encontrada no íon sulfato. Distribuição eletrônicaAldo 3+ Questão 5 - O motor é a fonte de potência dos veículos e, para funcionar, necessita de uma fonte de energia: o combustível. Os combustíveis mais utilizados são: a gasolina, o álcool, o diesel e o gás natural. O motor que utiliza a gasolina como combustível é chamado de motor à explosão e opera num ciclo de 4 tempos: admissão, compressão, expansão e escapamento e é conhecido como Ciclo Otto. Ao final da compressão, inicia-se o processo de queima da mistura ar-combustível. a) Para que a queima (combustão) da gasolina ocorra dentro dos padrões técnicos do Ciclo Otto, é necessário que a massa de combustível injetada no motor seja misturada a uma quantidade de ar, formando a mistura ar- combustível, cuja dosagem é feita pela injeção eletrônica ou pelo carburador do carro. A razão ideal de ar-combustível injetada nos motores a gasolina é de 15 unidades de massa de ar para cada unidade de massa de gasolina. Considerando, na figura ao lado, o monóxido de carbono, que é gerado pela combustão incompleta da gasolina, o que acontece se a razão arcombustível for menor que 15? b) Um jornal publicou um teste simples para detectar o percentual de álcool (etanol) na gasolina, o qual consiste em adicionar 50 mL de água à mesma quantidade de gasolina. Como a água só se mistura com o álcool, é possível determinar se o litro da gasolina analisada possui mais do que os 25 % de álcool permitido. O processo descrito envolve duas técnicas de separação. A primeira permite separar o álcool da gasolina (Técnica 1) e a segunda a gasolina da água (Técnica 2). Escreva os nomes dessas duas técnicas. Técnica 1 Técnica 2 c) Explique por que a água só se mistura com o álcool (etanol, CH3CH2OH) e não com a gasolina (C8H18). d) Alternativamente, a adição de uma solução aquosa de cloreto de sódio na gasolina é também usada para a separação do álcool da gasolina. Represente a estrutura de Lewis (fórmula eletrônica) do composto iônico presente nessa mistura e identifique o tipo de interação intermolecular existente entre a água e o etanol. Questão 6: A água é indispensável à vida. Usamos a água para beber, cozinhar e para a higiene. A água própria para beber é chamada de água potável. Nesse caso, a água não precisa ser pura, no conceito químico da palavra. a) Explique a diferença entre água potável e água pura. b) O tratamento da água para o consumo envolve várias etapas. Nas etapas chamadas de coagulação e floculação, são adicionados Al2(SO4)3 e Ca(OH)2 , resultando na formação de sólidos insolúveis em água, como mostra a reação representada a seguir: Al2(SO4)3 (aq) + Ca(OH)2 (aq) Hidróxido de alumínio(s) + Sulfato de cálcio(s) Indique o nome dos reagentes e a fórmula dos produtos da reação apresentada. Al2(SO4)3 Ca(OH)2 Hidróxido de alumínio Sulfato de cálcio c) Os sólidos formados na etapa de floculação agregam-se às impurezas em suspensão (terra, restos de folhas, etc..), formando “flocos” que podem ser separados da água. Escreva o nome de algum processo de separação que pode ser utilizado para separar os “flocos” da água. d) Depois da separação dos “flocos”, é aplicado o processo de desinfecção, que tem como objetivo a destruição ou inativação de organismos patogênicos (bactérias) capazes de produzir doenças. Nessa etapa, utiliza-se o hipoclorito de cálcio, Ca(ClO)2, ou o hipoclorito de sódio, NaClO. Informe os números de oxidação dos íons metálicos presentes nesses sais e escreva a distribuição eletrônica do cátion do metal alcalino-terroso. Números de oxidação Distribuição eletrônica Questão 7 - O esquema abaixo representa uma tabela periódica simplificada. Li a b Ca Sc c O e d As afirmativas seguintes, referentes aos elementos a, b, c, d, e, são corretas, EXCETO: a) c é um metal. b) b apresenta configuração eletrônica de valência ns2. c) a possui o maior raio atômico dentre os elementos citados. d) o número de oxidação mais comum para d é +2. e) e apresenta maior potencial de ionização. Questão 8 - Quais são os nomes dos elementos cujos números de prótons são, respectivamente, 27, 19, 9 e 15? a) Cobre, potássio, flúor e fósforo. b) Cobalto, cálcio, flúor e potássio. c) Cobalto, potássio, flúor e fósforo. d) Cobre, potássio, fósforo e potássio. e) Cobalto, cálcio, flúor e fósforo. Questão 9 - Além da clorofila, que é um pigmento verde, as plantas podem conter outros pigmentos coloridos, como as antocianinas vermelhas. Com o objetivo de separar esses pigmentos, folhas frescas foram trituradas, em presença de dois solventes imiscíveis: acetato de etila (d = 0,78 g/mL) e água (d = 1,00 g/mL). Após eliminação dos resíduos sólidos, a mistura foi transferida para um funil de separação (funil de bromo) e as duas fases foram recolhidas em frascos separados. Considerando que a clorofila é apolar e as antocianinas são polares, assinale a alternativa CORRETA. a) O experimento descrito acima envolve filtração e destilação. b) A fase inferior no funil é a fase aquosa. c) O experimento descrito acima envolve somente filtração. d) A fase inferior no funil de separação é verde. e) As duas fases são da mesma cor. Questão 10 - O ouro 18 quilates é comumente utilizado para produção de jóias. Sua composição é 75% ouro e os restantes 25% cobre e prata, portanto, esse material se caracteriza como uma: a) substância composta. b) mistura heterogênea. c) substância simples. d) substância pura. e) mistura homogênea. Questão 11 - Assinale a alternativa que apresenta as substâncias que possuem ligação do tipo covalente, iônica e covalente, respectivamente. a) ácido fluorídrico, gás oxigênio e dióxido de carbono b) cloreto de sódio, brometo de potássio e gás nitrogênio c) amônia, cloreto de cálcio e ozônio d) sulfato de magnésio, gás cloro e amônia e) ácido clorídrico, ácido bromídrico e carbonato de cálcio Questão 12 - A tabela, a seguir, apresenta os pontos de fusão, ebulição e as densidades de algumas substâncias utilizadas em nosso cotidiano, a 1 atm de pressão. Substância Ácido sulfúrico Benzeno Cloro Naftaleno Oxigênio P.F. (C) P.E. (C) d (g/mL) 10 338 1,840 5,5 80,1 0,9 -101 -34,5 0,0025 82 220 2,250 -218 -183 0,0014 Após a análise da tabela, assinale a alternativa INCORRETA. a) À temperatura que o naftaleno funde, o benzeno é líquido. b) No sistema formado por benzeno e ácido sulfúrico, o benzeno constitui a fase superior. c) Se misturarmos as substâncias cloro e oxigênio à temperatura ambiente, forma-se um sistema homogêneo. d) À temperatura que o oxigênio é líquido, o cloro é sólido. e) À temperatura que o naftaleno entra em ebulição, o ácido sulfúrico se encontra líquido. Questão 13 - A seguir, estão representadas duas reações da água com outras moléculas. I – NH3 (g) + H2O (l) → NH4+ (aq) + OH- (aq) II – HCl (g) + H2O (l) → H3 O+ (aq) + Cl- (aq) Considerando a Teoria de Bronsted-Lowry, assinale a resposta CORRETA. a) A água age como ácido em ambas as reações. b) A água age como base na reação I e como ácido na reação II. c) A água age como ácido na reação I e como base na reação II. d) A água age como base em ambas as reações. e) Em nenhuma das reações apresentadas, a água age como ácido ou como base, já que é uma substância neutra. Juiz de fora, ____ de dezembro de 2015