GABARITO Química C – Extensivo – V. 2 Exercícios 01)E 04)D 04.Certa. Se a solução inicial for saturada, o soluto adicionado permanecerá insolúvel, pois o solvente já estava em seu limite de solubilidade; 08.Certa. Se a solução inicial estivesse acima do limite de solubilidade (supersaturada), a adição da partícula de solvente causaria uma perturbação no sistema, promovendo a cristalização das demais partículas em excesso; 16.Errada. Com a solução inicial insaturada, o solvente poderia dissolver a partícula adicionada. Pela análse do gráfico, percebe-se que a 30 oC, 100 g de H2O dissolvem até 10 g do composto x. a)Certa. Basta observar no gráfico a linha quase reta (horizontal) que representa a pequena variação da solubilidade do cloreto de sódio em água; b)Certa.Cs do KNO3 30°C = 40 g/100 g H2O Cs do KNO3 30 °C = x g/200 g H2O x = 80 g c)Certa. Quando a temperatura aumenta, a solubilidade diminui (dissolução exotérmica); d)Errada. A substância menos solúvel a 20 °C é o Ce2(SO4)3. O NaNO3 é o mais solúvel nessa temperatura; e)Certa. CS30 °C = 10 g / 100 g H2O Obs.: ♦ Para dissolver 20 g de x, a temperatura deve ser de 40 °C; ♦ Para dissolver 30 g de x, a temperatura deve ser de 50 °C (ou aumentar a quantidade de solvente – H2O). 02)E Situação 1. Sistema heterogêneo – solução saturada com corpo de fundo; Cs 20 °C = 46,5/100 g H2O Na situação 1 há 80 g de soluto em 100 g de água a 20 °C. O excesso de soluto é de 33,5 g originando solução que é saturada com corpo de fundo, ou de chão (soluto acima do limite de solubilidade). Situação 2. Sistema homogêneo – solução insaturada; Com o aquecimento para 50°C, de acordo com o enunciado, o sal é completamente dissolvido, originando solução insaturada (soluto abaixo do limite de solubilidade). Situação 3. Sistema homogêneo – solução supersaturada; Após o resfriamento, a solução fica com a quantidade de soluto acima do limite de solubilidade, mas mantém-se homogênea até que qualquer perturbação altere o sistema. 05)E O coeficiente de solubilidade de 30 g de K2Cr2O7 em 50 g de água corresponde ao coeficiente de 60 g do sal para 100 g de água. Nesse caso, utilizando o gráfico, percebe-se que 60 g do sal são totalmente dissolvidos na temperatura de aproximadamente 80 °C. Abaixo dessa temperatura inicia a cristalização. 06)a) 80 °C b) 80 g Situação 4. Sistema heterogêneo – solução saturada com corpo de fundo; Com a adição do cristal de acetato, que no caso atuará como gérmen de cristalização, o soluto em excesso forma corpo de fundo. 03)13 01.Certa. Se a solução inicial é insaturada, o solvente pode receber mais partículas de soluto, mantendo a solução homogênea; 02.Errada. Se a solução inicial fosse saturada, a partícula de soluto adicionada não se dissolveria; Química C a)200 g/400 g H2O (Situação da experiência – frasco I) x g / 100 g H2O (Situação-padrão – gráfico) x = 50 g 100 g de água podem dissolver 50 g de soluto na temperatura de 80 °C b)Como o gráfico foi elaborado para 100 g de água, calcula-se o coeficiente de solubilidade para essa quantidade de solvente: Cs KC 20 °C = 30 g/100 g H2O (Situação padrão) Cs KC 20 °C = x g/400 g H2O (Situação da experiência – frasco II) x = 120 g 1 GABARITO O máximo solubilizado por 400 g de água a 20 °C é 120 g. Como foram adicionados 200 g: 200 g – 120 g = 80 g de corpo de fundo. 09)B 07)22 01.Errada. A solubilidade do Ce2(SO4)3 diminui com o aumento da temperatura (dissolução exotérmica); 02.Certa. Associando a temperatura de 20 °C com 10 g de qualquer soluto do gráfico, o ponto ficará abaixo das curvas (insaturada); 04.Certa. A 10 °C o KNO3 será mais solúvel; 08.Errada. 1 mol de NaCl corresponde a 58,5 g. A 90 °C o máximo que 100 g de água dissolvem de NaCl é em torno de 40 g; 16.Certa. A 70 °C o máximo que se dissolve de Ce2(SO4)3 é em torno de 10 g, logo, haverá excesso de soluto, ficando a solução heterogênea. 10)C Procedimento I: Não serve para distinguir os sais, pois, a 10 °C, 25 g de ambos os sais estarão dissolvidos. (para efeito de solubilidade, 2,5 g em 10 g de água correspondem a 25 g em 100 g de água); Procedimento II: Não serve para distinguir os sais porque a 28 °C as duas soluções serão saturadas; Procedimento III: Serve para distinguir, pois, a 45 °C, 38 g de KC estarão dissolvidos completamente, enquanto que no NaC haverá excesso e a solução será heterogênea. 08)A A dissolução do carbonato de lítio é prejudicada pelo aumento da temperatura (dissolução exotérmica), enquanto que a dissolução do acetato de prata é favorecida pelo aumento da temperatura (dissolução endotérmica). Isso quer dizer que, para se dissolver, o acetato de prata absorve energia, enquanto que o carbonato de lítio libera energia. Quando se adiciona um soluto e isso provoca o resfriamento do solvente, quer dizer que o soluto absorve energia do solvente, sendo, portanto, uma dissolução endotérmica. A solubilidade aumenta com o aumento da temperatura. 11)a) 80 g b) 60 g a)De acordo com o gráfico: Cs KNO3 70 °C = 140 g/100 g H2O A 40 °C, o máximo que dissolve é 60 g. Logo, precipitam: 140 – 60 = 80 g do sal. b)Permanecem em solução os 60 g que são dissolvidos a 40 °C. 12)D Para se comparar as concentrações das soluções, deve-se considerar o mesmo volume de soluto: Solução 1 Solução 2 Solução 3 Solução 4 Solução 5 0,5 g --- 2 L x --- 1 L 0,75 g --- 3 L x --- 1 L 1,25 g --- 5 L x --- 1 L 2 g --- 8 L x --- 1 L 2,5 g --- 10 L x --- 1 L C = 0,25 g/L C = 0,25 g/L C = 0,25 g/L C = 0,25 g/L C = 0,25 g/L 13)A 14)E Observação inicial: são 160 g de solução aquosa de sacarose (sacarose + água). A 30 °C: 320 g de solução –––––––––– 100 g de água 160 g de solução –––––––––– m m = 160 x 100 / 320 m = 50 g de água Logo, são 110 g de sacarose na solução. A 0 °C: 180 g de sacarose –––––––––– 100 g de água m –––––––––– 50 g de água m = 180 x 50 / 100 m = 90 g de sacarose 15)40% em massa de NaOH Soluto + Solvente = Solução 20 g + 30 g = 50 g x% –––––––––– 100% x = 40% 16)1,35% em massa de NH3 Soluto + Solvente = Solução 4,5 g + 330 g = 334,5 g x% –––––––––– 100% x = 1,35% Então, cristalizam-se: m = 110 – 90 m = 20 g de sacarose 2 Quanto maior a variação de solubilidade pela variação de temperatura, mais eficiente será o processo. Química C GABARITO 17)60% Massa ––– Volume 1,25 g ––– 1 mL x g ––– 120 mL x = 150 g de solução Soluto + Solvente = Solução 90 g + 60 g = 150 g x% –––––––– 100% x = 60% Número de mol do soluto (n1): 1 mol sacarose –––––– 342 g x mol sacarose –––––– 34,2 g x = 0,1 mol Número de mol do solvente (n2): 1 mol –––––– 18 g y mol –––––– 36 g y = 2 mol Soluto + Solvente = Solução 0,1 mol + 2 mol = 2,1 mol x% ––––––– 100% x = 4,76% ou 0,0476 18)0,84mg 23)14,9% ou 0,149 Assim: 4,2 ppm = 4,2 g de soluto –––––– 1.000.000 g de solução x g –––––– 200 g de solução (200 mL) x = 0,00084 g ou 0,84 mg 19)19,2% Soluto + Solvente = Solução 10 L + 42 L = 52 L x% –––––– 100% x = 19,2% Massa –––––– Volume 20 g –––––– 0,5 L (500 mL) x g –––––– 1 L x = 40 g/L 1 mol de H2O ––– 18 g y mol de H2O ––– 72 g x = 4 mol Mol na solução: 4,7 1 mol de A2(SO4)3 ––– 342 g x mol de A2(SO4)3 ––– 34,2 g x = 0,1 mol 0,1 mol ––– 0,08 L (80 mL) Y mol ––– 1 L Y = 1,25 mol/L Massa da solução: Soluto + Solvente = Solução 100 g + 400 g = 500 g 25)a) 80 g/L Densidade da solução: massa (da solução) / volume (da solução) d = 500 g / 0,42 L (420 mL) d = 1190 g/L * A concentração comum é a divisão da massa do soluto (m1) pelo volume da solução, enquanto que a densidade é a divisão da massa total da solução (m) pelo volume da solução. 22)4,76% ou 0,0476 1 mol de NaOH ––– 40 g x mol de NaOH ––– 28 g x = 0,7 mol Soluto + Solvente = Solução 100 g + 400 mL = 420 mL x% –––––– 1000 mL (1 L) x = 238,1 g/L 24)Resposta: 1,25 mol/L 21)a) 238,1 g/L b) 1190 g/L Soluto + Solvente = Solução 28% + 72% = 100% 28 g + 72 g = 100 g Soluto + Solvente = Solução 0,7 mol + 4 mol = 4,7 mol x% –––––––– 100% x = 14,9% ou 0,149 20)40 g/L * Fração molar do soluto é a divisão do número de mol do soluto pelo número de mol da solução. Química C b) 160 g c) 0,1 L ou 100 mL a)1 mol de NaOH ––– 40 g 2 mol de NaOH ––– x g x = 80 g Concentração: 80 g/L b)80 g ––– 1 L x g ––– 2 L x = 160g c)80 g ––– 1 L 8 g ––– x L x = 0,1 L ou 100 mL 3 GABARITO 26)Respostas: 31)C Soluto 1 mol ou 342 g 1L 2 mol ou 684 g 0,1 ppm = 0,1 mg de soluto –––––– 1 L de solução x mg –––––– 10.000 L x = 1.000 mg = 1 g Solução 2L 0,1 mol ou 34,2 g 0,1 L 0,5 mol ou 171 g 0,5 L 3 mol ou 1026 g 3L 32)B * Para a resolução do exercício, aplicar as proporções simples. 27)Respostas: a) 126 g b) 2 mol/L c) 2 mol/kg Massa ––– Volume 63 g ––– 0,5 L (500 mL) x g ––– 1 L x = 126 g 1 mol HNO3 ––– 63 g x mol HNO3 ––– 126 g x = 2 mol M = 2 mol/L 2 mol ––– 1 kg (1 L) W = 2 mol/kg Massa atômica do flúor: 19 u Assim, em 188 g de Na2SiF6 temos: 19 x 6 = 114 g de flúor. 188 g de Na2SiF6 –––––– 114 g de F x g –––––– 15 g de F x = 24,7 g do sal 33)C 28)B 1,5 ppm = 1,5 mg –––––– 1 L de solução x mg –––––– 10.000 L x = 15.000 mg = 15 g 6 ppm = 6 g de soluto –––––– 1.000.000 g de solução 1.000.000 g = 1000 kg = 1000 L Assim: 6 g de soluto –––––– 1 000 L x g –––––– 0,3 L (300 mL) x = 0,018 g Molaridade = MM do C12H22O11 = 342 g/mol 1 mol ––––– 342 g x mol ––––– 34,2 g x = 0,1 mol Molalidade = 0,1 mol = 0,5 molal 0, 2 kg (200 g) 34)C 29)a)5 . 10–2 ppm de Pb2+ b)C = 5 . 10–5 g/L nA: NaOH 1 mol ––––– 40 g a) nB: H2O x mol ––––– 1 mol–18 g =162 g x = 9 mols ⇒ XA = Para calcular ppm, divide-se soluto em mg por kg ou L de solução. 5 mg = 0,05 ppm ou 5 . 10–2 ppm Assim: 100 L 5 mg ––– 100 L b) 0,005 g ––– 100 L x g ––– 1 L 35)B * 1 mg = 0,001 g Ácido acético: nA: 1 mol –––– 60 g x –––– 24 g x = 0,4 mol x = 0,00005 g = 5 . 10 g C = 5 . 10–5 g/L –5 Glicose: nB: 1 mol –––– 180 g 30)D Para calcular ppm, divide-se soluto em mg por kg ou L de solução. 1000 mg (1 g) Assim: = 10 ppm 100 Kg Química C y –––– 18 g y = 0,1 mol Água: nC: 1 mol –––– 18 g z –––– 81 g z = 4,5 mol XA = 4 1 = 0,1 10 0, 4 mol = 0,08 5 mols Total de mols na solução: 5 mols GABARITO 36)E Cs NaCl a 100 °C = 398 g / 1L H2O 398 g ––– 1 L x g ––– 0,25 L (250 mL) x = 95,5 g (máximo de soluto que se dissolve a 100 °C) – Quantidade adicionada: 115 g Massa que se dissolve: 99,5 g —–—— Precipitado: 15,5 g → solução saturada com corpo de fundo. * Solução supersaturada é preparada em maior temperatura e depois resfriada lentamente, sem agitação. Qualquer perturbação provoca a precipitação. 37)C 1, 6 g * Considerado densidade = 1 g/mL 100 mL 1,6 g = 1600 mg 100 mL = 0,1 L 1,6% = 1600 mg ––––– 0,1 L x mg ––––– 1 L x= 16.000 mg ⇒ C = 16.000 mg/L Massa de álcool em uma lata de cerveja: 0,8 g ––––– 1 mL (dados da densidade) x g ––––– 17,5 mL x = 14 g 42)a)Errada. Pode-se chegar a 92,8° INPM, ou seja, 92,8 g por 100 g da mistura. b)Errada. álcool absoluto, puro ou anidro precisa de um método complementar para ser obtido. c)Errada. O INPM refere-se à porcentagem em massa, não em volume. d) Errada. A preparação utiliza 96 mL de álcool com 4 mL de água, totalizando 100 mL da mistura. e) Certa. 500 g x 60% = 300 g de álcool. 43)E 0,250 g em 1 L x g ––––– 0,3 L (300 mL) x= 0,075 g A diferença de massa entre as duas latas é a quantidade em massa de açúcar. Logo: 331,2 – 316,2 = 15 g Concentração: 15 g ––––– 0,3 L (300 mL) x g ––––– 1 L x = 50 g/L 39)C I. Concentração de sal maior que 10% (12%) e presença de ácido cítrico → tornar o meio ácido. II. O aviso de conformidade com as normas da Anvisa é em função da prevenção da intoxicação alimentar (botulismo). III. Apesar de importante, não tem relação com a prevenção ao botulismo. 40)A O botulismo é evitado em conservas com concentração de sal superior a 10%. Na alternativa "a", 2 g de sal em 100 g de água equivale a 2 %. Nas demais alternativas, as medidas propostas auxiliam na prevenção ao botulismo. 41)A *Pela nova lei brasileira o limite de álcool no sangue é 0 (Zero). “Tolerância zero”. A resolução leva em conta a proposta do enunciado da questão. Dose admitida no sangue: 0,6 g de álcool ––––– 1 L de sangue x g de álcool ––––– 5 L de sangue x = 3,0 g de álcool Porcentagem média de álcool que fica no sangue: 15% 14 g. 15% = 2,1 g * De 1 lata de cerveja ingerida, 2,1 g de álcool ficam na corrente sanguínea. Como o limite é de 3 g de álcool, o adulto pode tomar no máximo 1 lata. 38)A Lata de cerveja: 5% de álcool, 350 mL. 5% = 17,5 mL 44)a) 6 L b) 0,25 L a)Em 100 mL de água de coco há 200 mg de potássio. Para repor 2 horas de corrida, são necessários 300 mL de água de coco, ou seja, perde-se 600 mg de potássio nesse período. Água de coco Potássio 100 mL ––––– 200 mg 300 mL ––––– x mg x = 600 mg Isotônico Potássio 100 mL ––––– 10 mg y mL ––––– 600 mg y = 6000 mL ou 6 L b) Natação Tempo 10 Kcal ––––– 1 min x kcal ––––– 17 min x = 170 kcal Água de coco Valor energético 100 mL ––––– 68 kcal y mL ––––– 170 kcal y = 250 mL ou y = 0,25 L Química C 5 GABARITO 45)A 50)C Permanganato de Potássio: KMnO4 Massa molar: 158 g/mol 1 mol ––––– 158 g x mol ––––– 0,395 g x = 0,0025 mol 5.10-5 mol de F ––––– 1 L x mol de F ––––– 3 L x = 15.10-5 mol = 1,5.10-4 mol 0,0025 mol ––––– 0,25 L (250 mL) Y mol ––––– 1 L y = 0,01 mol/L 1 mol de F ––––– 19 g 1,5.10-4 mol de F ––––– y g y = 28,5.10-4 g = 2,85.10-3 g y = 2,85 mg 51)C 46)A Ácido acético + Água = Vinagre 3 g + 97 g = 100 g 30 g + 970 g = 1000 g (igual a 1000 mL = 1 L) 1 mol benzeno ––––– 78 g x mol benzeno ––––– 0,0032 g (3,2 mg) x = 0,000041 mol (4,1.10-5 mol) 1m3 de ar = 1000 L Em um litro de vinagre há 30 g de ácido acético. 1 mol ácido acético ––––– 60 g x mol ––––– 30 g x = 0,5 mol/L Benzeno Ar 4,1.10-5 mol ––––– 1000 L y mol ––––– 1 L y = 4,1.10-8 mol/L 52)a) 0,025 g/L b) 0,007 mol/L a)Limite inferior: 0,0025% Ácido cítrico ––––– Refrigerante 0,0025 g ––––– 100 g x g ––––– 1000 g (igual 1000 mL = 1 L) x = 0,025 g/L = 2,5.10-2 g/L 47)35,1 g NaC 0,06 M: 0,06 mol ––––– 1 L x mol ––––– 10 L x = 0,6 mol b)Limite superior: 0,15% Ácido cítrico ––––– Refrigerante 0,15 g ––––– 100 g x g ––––– 1000 g (igual 1000 mL = 1 L) x = 1,5 g 1 mol de NaC ––––– 58,5 g 0,6 mol de NaC ––––– y g y = 35,1 g 48)3 L 1 mol de F ––––– 19 g x mol de F ––––– 2,85.10-3 g (2,85 mg = 2,85.10-3 g) x = 0,15.10-3 mol x = 1,5.10-4 mol 5.10-5 mol de F ––––– 1 L 1,5.10-4 mol de F ––––– y L 1, 5.10 −4 y= 5.10 −5 y = 0,3.101 L y=3L Sacarose: C12H22O11 Massa molar: 342 g/mol 1 mol ––––– 342 g x mol ––––– 7 g x = 0,02 mol SO4: 1 mol ––––– 96 g x mol ––––– 2,7 g (2700 mg) x = 0,028 mol/L Na: 1 mol ––––– 23 g x mol ––––– 10,5 g (10 500 mg) x = 0,456 mol/L C: 1 mol ––––– 35,5 g x mol ––––– 19 g (19 000 mg) x = 0,535 mol/L 0,02 mol ––––– 0,05 L (50 cm3 = 50 mL = 0,05 L) y mol ––––– 1 L y = 0,4 mol/L 6 53)E Mg: 1 mol ––––– 24 g x mol ––––– 1,35 g (1350 mg) x = 0,056 mol/L 49)0,4 mol/L 1 mol ––––– 210 g y mol ––––– 1,5 g y = 0,007 mol/L = 7.10-3 mol/L 54)D Açúcar ingerido ––––– Eleva no sangue 80 g ––––– 1 g/L 100 g ––––– x x = 1,25 g/L Química C GABARITO Concentração no diabético: 1,4 g/L + 1,25 g/L = 2,65 g/L 1 mol ––––– 180 g y mol ––––– 2,65 g y = 0,015 mol Resposta: 1,5 . 10-2 mol/L 58) a) 500 L b) 100 g a) 55)D 2H2O2 2H2O + O2 2 mol ––––– 22,4 L (volume molar nas CNTP) x ––––– 20 L x = 1,78 mol 56)D Suco + Água = Suco diluído 1parte + 5 partes = 6 partes 300 mL ––––– x x = 300 . 6 x = 800 mL ou 1,8 L Ci = 25 g/L Cf = 10 g/L Vi = ? Vf = 300 + Vi Ci . Vi = Cf . Vf 25 . Vi = 10 . (300 + Vi) * Vi = água do mar; 300 L é a água potável que vai diluir a água do mar. 25 . Vi = 3000 + 10 Vi 15 Vi = 3000 Vi = 200 L 57)0,1 mol/L; 0,25 mol/L Vf = Vi + Vadicionado Vf = 200 + 300 = 500 L 1 mol de H2SO4 ––––– 98 g x mol ––––– 19,6 g x = 0,2 mol b) 500 ––––– 50 pessoas x L ––––– 1 pessoa x = 10 L por pessoa 0,2 mol ––––– 2 L y mol ––––– 1 L y = 0,1 mol 10 g de NaC ––––– 1 L y g ––––– 10 L y = 100 g de NaC por pessoa Resposta: 0,1 mol/L c)Ao evaporar, os sais presentes no mar não atingem temperatura suficiente para a evaporação, portanto, apenas moléculas de H2O evaporam com a temperatura ambiente, e os sais permanecem dissolvidos no mar. 59)B Diluição correta: 500 g para 5 L de água 500 g ––––– 5 L x g ––––– 1 L x = 100 g/L Mi = 0,1 mol/L Mf = ? Vi = 2 L Vf = 0,8 L (800 mL) Mi . Vi = Mf . Vf 0,1 . 2 = Mf . 0,8 Mf = 0,25 mol/L Preparação do agricultor: 100 g para 2 L de água 100 g ––––– 2 L y g ––––– 1 L x = 50 g/L A solução ficou muito diluída, faltando 50 g de herbicida nesse mesmo volume. Pode-se corrigir acrescentando os 50 g do produto, sem adicionar água. Química C 7 GABARITO 60)18 Al2(SO4)3 1 mol ––––– 342 g Al: 27 x 2 = 54 S: 32 x 3 = 96 O: 16 x 12 = 192 —— 342 μ 01.Errada. A solução possui 0,1 mol (0,1 M = 0,1 mol/L) em 1 L. 02.Certa. 1 mol de Al2(SO4)3 ––––– 342 g Contém 34,2 g em 1L. 0,1 mol ––––– 34,2 g 04.Errada. Se o volume aumentou em 10 vezes pela adição de solvente, a solução ficará 10 vezes mais diluída (de 25 para 250 mL). 08.Errada. Ao separar a solução em dois recipientes, transfere-se soluto e também solvente. Estando a solução inicial homogênea, não haverá alteração de concentração. 16.Certa. 0,1 mol . 20% = 0,02 mol Al2(SO4)3 2Al3+ + 3SO2− 4 0,1 mol 2 . 0,02 mol 0,04 mol 61)02 01.Errada. Pelo gráfico observa-se que a intensidade de cor de 0,2 corresponde a 0,5 g de glicose em 100 mL de solução. 0,5 g ––––– 100 mL x g ––––– 1000 mL (1 L) x = 5 g C = 5 g/L 02.Certa. 1 mol de glicose ––––– 180 g x ––––– 5 g x = 0,028 mol 04.Errada. A intensidade de cor aumenta com o aumento da concentração de glicose. 08.Errada. O gráfico relaciona intensidade de cor e concentração de glicose. 16.Errada. A glicose forma soluções aquosas e sua presença na urina é possível, embora indesejável. 62)28 – Volume ocupado pelos grãos de areia: calcula-se pelo deslocamento de água. Água: 25 mL Água com areia: 39 mL 39 – 25 = 14 mL – Volume ocupado pelo ar: Areia com ar: 25 mL Areia sem ar: 14 mL 25 – 14 = 11 mL 40, 6 g – Densidade da areia: n = = 2,9 mL 14 mL V 8 Resposta = 14 + 11 + 2,9 ≅ 28 Química C