Química 3 Módulo 5: Classificação das reações químicas ATIVIDADE III 1. (UNICAMP) Conta-se que, durante a 2ª Guerra Mundial, espiões alemães mandavam mensagens com uma tinta invisível que era essencialmente uma solução de nitrato de chumbo, Pb(NO3)2. Descreva, com base nas informações abaixo, um procedimento para tornar a escrita com nitrato de chumbo visível. Justifique sua resposta. • O sulfato de chumbo é um sólido branco, pouco solúvel em água. • O iodeto de chumbo é um sólido amarelo, pouco solúvel em água. • O sulfeto de chumbo é um sólido preto, pouco solúvel em água. • O cloreto de chumbo é um sólido branco, pouco solúvel em água. • O nitrato de potássio é branco e solúvel em água. • Todos os sais de sódio são solúveis em água. pontâneas, decorrentes de pequenos esforços. Para demonstrar o processo de desmineralização, um professor adicionou vinagre [H3CCOOH(aq)] a uma amostra de casca de ovos (98% CaCO3) triturada e anotou o que estava se passando com o sistema durante alguns dias. a) Escreva a equação que representa a transformação que ocorreu no sistema. b) O sistema escolhido pelo professor é um modelo adequado para observar a desmineralização óssea? Por quê? 4. (FUVEST) A aparelhagem, representada na figura, permite produzir acetileno (etino), a partir de carbeto de cálcio (CaC2), por reação com água, utilizando- se, em seguida, o acetileno para produzir benzeno. Essa última reação ocorre usando-se ferro como catalisador, sob aquecimento. 2. (UNESP) Um sistema montado com um funil de adição (A), um kitassato (B) e um béquer (C), esse último contendo, inicialmente, apenas água destilada, pode ser utilizado para a produção de uma substância de uso muito comum em laboratórios e em indústrias químicas. a) b) c) Assinale a alternativa que estabelece a correta correspondência entre os equipamentos e as substâncias neles presentes durante o processo. Funil de adição Kitassato Béquer a) H2SO4(aq) NaCl(s) HCl(aq) b) HCl(aq) Na2SO4(s) H2SO4(aq) c) NaCl(aq) AgNO3(s) AgCl(aq) d) Na2CO3(aq) CaCl2(s) CaCO(aq) e) HCl(aq) FeS(s) FeCl3(aq) 3. (FAMECA) Osteoporose, uma doença que chega despercebida, instala-se e atinge grande parte da população mundial, consiste na desmineralização óssea, que torna os ossos frágeis e quebradiços, tornando-os mais predispostos a fraturas es- A primeira etapa desse processo consiste na reação de carbeto de cálcio com água. Escreva a equação química balanceada que representa essa transformação. A segunda etapa desse processo consiste na transformação catalisada de acetileno em benzeno. Escreva a equação química balanceada dessa reação. Para a produção de benzeno, a partir de carbeto de cálcio, utilizando a aparelhagem acima, que substâncias devem ser colocadas, quais se formam ou são recolhidas nas partes A, B, C, D e E da figura? Responda, preenchendo a tabela da folha de respostas. Dados: estados físicos nas condições ambientes acetileno ....................... gás benzeno ........................ líquido partes da aparelhagem A Substâncias colocadas inicialmente em B C D Substâncias formadas ou recolhidas em B C E 25 3ª Série do Ensino Médio e Pré-Vestibular ANOTAÇÕES: .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... 26 a 3 Série do Ensino Médio e Pré-Vestibular QUÍMICA 3 - MÓDULO 5 - ORIENTAÇÕES DE ESTUDOS E GABARITOS O R I E N TA Ç Õ E S DE ESTUDO .................................................................................................................... REAÇÕES DE DUPLA TROCA Atividade III – Exercícios 01 até 04 .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... 27 a 3 Série do Ensino Médio e Pré-Vestibular QUÍMICA 3 - MÓDULO 5 - ORIENTAÇÕES DE ESTUDOS E GABARITOS GABARITOS QUÍMICA 3 - MÓDULO 5 ATIVIDADE III 01. Molhar a folha de papel, escrita com a tinta invisível, com uma solução de sulfeto de sódio, havendo a precipitação do sulfeto de chumbo, preto, nos locais onde há a referida tinta. A equação representativa é: 2+ 2– Pb (aq) + S(aq) = PbS(s) Analogamente para NaI, formando PbI2(s), amarelo. 02. Alternativa A 03. a) H3CCOOH(aq) + CaCO3(s) → Ca(H3CCOO)2(aq) + CO2(g) + H2O(l) b) SIM. Os ossos são constituídos, principalmente, de cálcio e a experiência mostrou a dissolução do cálcio da casca do ovo. 04. a) CaC2(s) + 2 H2O(l) → Ca(OH)2(aq) + C2H2(g) Fe b) 3 C2H2(g) → (g) partes da aparelhagem Substâncias colocadas inicialmente em Substâncias formadas ou recolhidas em A Água B Carbeto de cálcio C Ferro D Água B Acetileno e Ca(OH)2 C Benzeno gasoso E Benzeno líquido 28 a 3 Série do Ensino Médio e Pré-Vestibular Química 3 Módulo 6: Soluções I ATIVIDADE III 1. (FUVEST) Num laboratório de ensino de Química, foram realizados dois experimentos: I. Uma solução aquosa bastante concentrada de nitrato de prata (AgNO3 ) foi adicionada, gradativamente, a 100 mL de uma solução aquosa de cloreto de sódio de concentração desconhecida. II. Fluoreto de lítio sólido (LiF) foi adicionado, gradativamente, a 100 mL de água pura. Em ambos os experimentos, registrou-se a condutibilidade elétrica em função da quantidade (em mols) de AgNO3 e LiF adicionados. No experimento I, a solução de AgNO3 era suficientemente concentrada para que não houvesse variação significativa do volume da solução original de cloreto de sódio. No experimento II, a quantidade total de LiF era tão pequena que variações de volume do líquido puderam ser desprezadas. Utilize o gráfico para responder: a) Qual dos registros, X ou Y, deve corresponder ao experimento I e qual, ao experimento II? Explique seu raciocínio. b) Qual era a concentração da solução de cloreto de sódio original? Justifique. c) Qual é a solubilidade do LiF, em mol por 100 mL de água? Justifique. Dados: O produto de solubilidade do cloreto de prata é igual a 1,8 ⋅ 10–10. A contribuição dos íons nitrato e cloreto, para a condutibilidade da solução, é praticamente a mesma. 2. (ITA-SP) Quando submersos em "águas profundas", os mergulhadores necessitam voltar lentamente à superfície para evitar a formação de bolhas de gás no sangue. I. Explique o motivo da NÃO formação de bolhas de gás no sangue quando o mergulhador desloca-se de regiões próximas à superfície para as regiões de "águas profundas". II. Explique o motivo da NÃO formação de bolhas de gás no sangue quando o mergulhador desloca-se muito lentamente de regiões de "águas profundas" para as regiões próximas da superfície. III. Explique o motivo da FORMAÇÃO de bolhas de gás no sangue quando o mergulhador desloca-se muito rapidamente de regiões de "águas profundas" para as regiões próximas da superfície. 3. (UNIFESP/07) As solubilidades dos sais KNO3 e NaCl, expressas em gramas do sal por 100 gramas de água, em função da temperatura, estão representadas no gráfico a seguir: Com base nas informações fornecidas, pode-se afirmar corretamente que: a) a dissolução dos dois sais em água são processos exotérmicos. b) quando se adicionam 50 g de KNO3 em 100 g de água a 25 °C, todo o sólido se dissolve. c) a solubilidade do KNO3 é maior que a do NaCl para toda a faixa de temperatura abrangida pelo gráfico. d) quando se dissolvem 90 g de KNO3 em 100 g de água em ebulição, e em seguida se resfria a solução a 20 °C recupera-se cerca de 30 g do sal sólido. e) a partir de uma amostra contendo 95 g de KNO3 e 5 g de NaC l , pode-se obter KNO 3 puro por cristalização fracionada. 4. (FUVEST/2007) Industrialmente, o clorato de sódio é produzido pela eletrólise da salmoura* aquecida, em uma cuba eletrolítica, de tal maneira que o cloro formado no anodo se misture e reaja com o hidróxido de sódio formado no catodo. A solução resultante contém cloreto de sódio e clorato de sódio. 2 NaCl(aq) + 2H2O(l) → Cl2(g) + 2 NaOH(aq) + H2(g) 3 Cl2(g) + 6 NaOH(aq) → 5 NaCl(aq) + NaClO3(aq) + 3 H2O(l) Ao final de uma eletrólise de salmoura, retiraram-se da cuba eletrolítica, a 90 °C, 310 g de solução aquosa saturada tanto de cloreto de sódio quanto de clorato de sódio. Essa amostra foi resfriada a 25 °C, ocorrendo a separação de material sólido. a) Quais as massas de cloreto de sódio e de clorato de sódio presentes nos 310 g da amostra retirada a 90 °C? Explique. b) No sólido formado pelo resfriamento da amostra a 25 °C, qual o grau de pureza (% em massa) do composto presente em maior quantidade? 29 3ª Série do Ensino Médio e Pré-Vestibular c) A dissolução, em água, do clorato de sódio libera ou absorve calor? Explique. * salmoura = solução aquosa saturada de cloreto de sódio. 7. (ITA/2010) A 25 °C e 1 atm, uma amostra de 1,0 L de água pura foi saturada com oxigênio gasoso (O2) e o sistema foi mantido em equilíbrio nessas condições. Admitindo-se comportamento ideal para o O2 e sabendo-se que a constante da Lei de Henry para esse gás dissolvido em água é igual a 1,3 ⋅ 10–3 mol L–1 ⋅ atm–1, nas condições do experimento, assinale a opção correta que exprime o valor calculado do volume, em L, de O2 solubilizado nessa amostra. a) 1,3 ⋅ 10 –3. b) 2,6 ⋅ 10 –3. c) 3,9 ⋅ 10 –3. d) 1,6 ⋅ 10 –2. e) 3,2 ⋅ 10 –2. 5. (PUC-SP/2007) O nitrato de potássio (KNO3), é uma das substâncias presentes nos fertilizantes, fornecendo ao solo os elementos essenciais nitrogênio e potássio. Essa substância apresenta ponto de fusão de 334 °C e solubilidade em água de 35 g/100 g de água a 25 °C e a sua solução aquosa conduz corrente elétrica. Represente o processo de dissolução do KNO3 em água através da sua equação de dissociação e esquematize um modelo que evidencie adequadamente as interações existentes entre as espécies químicas presentes nessa solução. 6. (FGV-SP/2010) O gráfico mostra a curva de solubilidade do sal dicromato de potássio em água. Uma solução aquosa de dicromato de potássio, quando resfriada a 40 °C, formou 240 g de sal cristalizado. Se essa mesma solução fosse resfriada a 10 °C, teria formado 340 g de sal cristalizado. Considerando-se que a cristalização é completa nas temperaturas examinadas, pode-se afirmar que a massa dessa solução de dicromato de potássio é igual a: a) 1 000 g. d) 800 g. b) 950 g. e) 315 g. c) 890 g. 30 a 3 Série do Ensino Médio e Pré-Vestibular QUÍMICA 3 - MÓDULO 6 - ORIENTAÇÕES DE ESTUDOS E GABARITOS O R I E N TA Ç Õ E S DE ESTUDO SOLUÇÕES I Atividade III – Exercícios 01 até 07 .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... .................................................................................................................... 31 a 3 Série do Ensino Médio e Pré-Vestibular QUÍMICA 3 - MÓDULO 6 - ORIENTAÇÕES DE ESTUDOS E GABARITOS GABARITOS QUÍMICA 3 - MÓDULO 6 ATIVIDADE III 1. a) No experimento I, há condutibilidade elétrica resultante da presença dos íons Na+ e Cl – Na+ + Cl – + Ag+ + NO3 → Na+ + NO–3 + AgCl(s) No término da reação o AgNO3 em excesso aumenta a condutividade elétrica. b) 100 mL ---------------------- 0,02 mol de NaCl 1000 mL ---------------------- n n = 0,2 mol. A concentração era de 0,2 mol/L. c) A partir da curva Y: 0,004 mol em 100 mL de água. 2. I. O aumento da solubilidade do gás no sangue devido ao aumento da pressão é o motivo de não haver a formação de bolhas de gás no sangue quando o mergulhador se desloca de regiões próximas à superfície para as regiões de águas profundas. II. O motivo de não se formarem bolhas de gás no sangue quando o mergulhador se desloca muito lentamente de regiões de “águas profundas” para as regiões próximas da superfície é o fato da variação de pressão ocorrer lentamente e, portanto, a liberação de gás ser pequena. III. A formação de bolhas de gás no sangue quando o mergulhador se desloca muito rapidamente de regiões de águas profundas para águas superficiais é a repentina variação de pressão, diminuindo a solubilidade do gás no sangue. Ocorre intensa liberação do gás, com formação de bolhas. 3. Alternativa E 4. a) Na temperatura de 90 °C, os coeficientes de solubilidade (S) dos sais, fornecidos pela curva de solubilidade, são: S(NaClO3) = 170 g/100 g H2O; S(NaCl) = 40 g/100 g H2O Logo, a 90°C, 100 g de água serão saturados com 170 g NaClO3 e 40g NaCl, originando 310 g de solução. m (solução) = 100 g (água) + 170 g NaClO3 + 40 g NaCl = 310 g. Como a massa de solução colhida da cuba valia também 310 g, conclui-se que as massas presentes de NaCl e NaClO3 valiam, respectivamente, 40 g e 170 g. b) Resfriando a amostra para 25 °C massa de água na amostra = 100g S(NaClO3) = 100 g / 100 g (água). Logo, haverá deposição de 70g de NaClO3 sólido. NaClO3 (corpo de chão) = 170 g – 100 g = 70 g S(NaCl) ≅ 36 g / 100 g(água). Assim, também haverá deposição de NaCl. NaCl (corpo de chão) ≅ 40 g – 36 g = 4g Cálculo da porcentagem de NaClO3 no corpo de chão corpo de chão ....... (70 g + 4 g) .......100%; massa de NaClO3 ........ 70 g ........ p = 94,6% c) A solubilidade de NaClO3 é favorecida pelo aquecimento, logo, a dissolução desse sal é um processo endotérmico, isto é, absorve calor. 5. KNO3(aq) → K+(aq) + NO –3 (aq) 6. Alternativa C 100 g de água ---------------------- 20 g ppt X g de água ---------------------- 100 g ppt ∴ x = 500 g de água Por exemplo a 40°C: 100 g de água ---------------------- 130 g solução 500 g de água ---------------------- y g de solução \ y = 650 g de solução Massa total = 650 g (solução) + 240g de ppt = 890 g 32 a 3 Série do Ensino Médio e Pré-Vestibular 7. Alternativa E Pela Lei de Henry, temos que a solubilidade do O2 na água é diretamente proporcional à pressão: S = kP S = 1,3 ⋅ 10 –3 mol L –1 ⋅ atm–1 ⋅ 1 atm S = 1,3 ⋅ 10–3 mol ⋅ L–1 Portanto, 1,0 L de água dissolve 1,3 ⋅ 10–3 mol de O2. Cálculo do volume de gás O2 dissolvido a 25°C (298K) em 1,0 L de água pura: PV = nRT 1,0 atm ⋅ V = 1,3 ⋅ 10–3 mol ⋅ 8,21 ⋅ 10–2 atm ⋅ L ⋅ K –1 ⋅ mol –1 ⋅ 298K V = 31,8 ⋅ 10–3 L V = 3,2 ⋅ 10 –2 L
Download
