Gabarito de Química Frente 01
Módulo 17
01.B
Quanto maior a temperatura , maior a pressão de vapor do líquido e maior sua facilidade de
Evaporação.
02.D
Item A: Incorreto; o CCl4 apresenta menor pressão de vapor pois é o líquido menos volátil dentre os
apresentados no gráfico.
Item B: Incorreto; o CCl4 apresenta maior temperatura de ebulição, pois apresenta menor pressão de
vapor.
Item C: Incorreto;
Item D: Correto; pois dentre os apresentados é o de menor pressão de vapor consequentemente maior
volatilidade.
03.A
Item A: Correto; pois o líquido entra em ebulição quando a pressão de vapor iguala a pressão atmosférica, o
que difere é o tempo ou seja quanto maior a pressão de vapor menor a temperatura de ebulição
consequentemente é mais volátil.
Item B: Incorreto; o composto C é menos volátil dos 3 apresentados pois apresenta maior pressão de vapor.
Item C: Incorreto; Em pressões inferiores a 760 mmHg, a nova temperatura de ebulição do composto B
seria menor do que TB.
Item D: Incorreto; Sendo que as curvas A e B representam soluções do mesmo soluto no mesmo solvente,
então conclui-se que a solução da curva A é a menos concentrada, pois apresenta maior pressão de vapor.
04.B
Para pressão menor que 5,1 atm, aumentando a temperatura, o CO2 no estado sólido passa direta mente para o CO2 no estado gasoso (sublimação).
O ponto que corresponde a 5,1 atm e – 56°C é chamado de ponto triplo, onde coexistem em
equilíbrio os três estados físicos (sólido
líquido
gasoso).
As curvas representam o estado de equilíbrio entre duas fases (S
L, L
V, S
V).
05.22
01. Incorreta. Um frasco contendo 100 mL de água oxigenada de concentração 10 volumes libera, nas
CNTP, obtem-se 1 litro de O2 quando sofre a seguinte decomposição: 2H2O2 → 2H2O + O2.
02. Correta
04. Correta
08. Incorreta. Para que ocorra ebulição em um líquido, é necessário que a pressão de vapor existente
no interior das bolhas de ar no líquido seja igual à pressão externa.
16. Correta
06.C
Quanto maior for a sua pressão de vapor, mais volátil será o líquido, e menor será sua temperatura de
ebulição relativamente a outros líquidos com menor pressão de vapor à mesma temperatura de referência.
álcool < acetona < éter.
07.
a) Pelo gráfico, a 760 mmHg apenas a curva D representa uma substância de ponto de ebulição menor
que 70ºC (aproximadamente 60ºC, no caso). Portanto, a substância D está no estado gasoso a
70ºC.
b) A temperatura de ebulição (Te) de uma substância molecular aumenta com as forças
intermoleculares e as massas moleculares. Moléculas pequenas apolares (CCl4) ou pouco polares
(HCCl3) apresentam fracas forças de atração entre si. Nestes casos, a Te é fortemente dependente
da massa molecular.
Portanto, a curva D, líquido mais volátil (menor Te), corresponde à substância de menor massa
molecular: HCC3, e a curva C é a do CCl4 , a substância apolar de maior massa molecular.
08.
a) Ocorrerá a passagem direta do CO2 do estado sólido para o estado gasoso (sublimação).
b) Na temperatura de -56,6 ºC e pressão de 5,11 atm as fases sólida, líquida e gasosa do CO2
coexistirão em equilíbrio.
09.
1. A pressão de vapor do etanol em A é maior que em B. O sistema B está sob efeito coligativo e por
isso representa menor pressão de vapor.
2. A temperatura em B aumenta pois ocorre condensação de etanol com posterior formação de
líquido, que é um processo exotérmico. A velocidade de condensação é maior que a velocidade de
evaporação, no termômetro B.
3. A temperatura diminui devido a evaporação do álcool ser um processo endotérmico.
10.
a) 7,62atm, trata-se de uma solução isotônica;
b) A curva A que corresponde à curva de pressão de vpor da glicose. A pressão de vapor depende da
concentração das soluções: quanto maior for o número de partículas do soluto presente na solução
(mais concentrada) menor será a pressão de vapor.
Módulos 18 E 19
01.B
Ebulioscopia é a propriedade coligativa correspondente ao aumento do ponto de ebulição de um líquido
quando acrescenta-se a ele um soluto não-volátil (que não evapora). É como se as partículas do soluto
"segurassem" as partículas do solvente, dificultando sua passagem ao estado gasoso. Isso explica o
resfriamento do sistema citado.
02.D
Item A: Correto.
Item B: Correto.
Item C: Correto.
Item D: Incorreto; o não necessariamente sofre sublimação quando puro.
03.01
04.D
05.D
Item A: Incorreto; a elevação da pressão de vapor a partir da tonoscopia.
Item B: Incorreto; o aumento da temperatura de ebulição que ocorre com a adição de um soluto a um
solvente.
Item C: Incorreto; a diminuição da temperatura de solidificação a partir da constante crioscópica.
Item D: Correto.
Item E: Incorreto; o aumento da temperatura de ebulição a partir da ebulioscopia.
06.C
Como todas as soluções apresentam o mesmo volume, a solução com a maior quantidade em mol de
partículas dispersas terá a maior concentração de partículas dispersas.
07.
etal.
a) A célula vege
b) O fluxo de água será de dentro da célula animal para a soluçção. A conce
entração inte
erna da célula é
m
menor
do qu
ue a externa.
c) O
Os volumes serão difere
entes devido à fator de V
Van´t Hoff. A concentraçã
ão molar do sal é a messma
d que a da glicose, no entanto, na solução iôniica a concen
do
ntração dupliica devido à dissociação
o do
+
–
s em íons K e Cl .
sal
08.
a) BaCl2(aq) + Na2SO4(aq)
Cl(aq) + BaSO
O4(s)
2 NaC
O líquid
do sobrenada
ante possui solução aqu
uosa de NaCl
b) Apressenta uma temperatura
t
de ebulição
o superior à água fato explicado p
pela Ebuliosccopia que é a
propried
dade coligativva correspon
ndente ao au
umento do ponto de ebulição de um líquido quan
ndo acrescen
ntase a ele um soluto não-volátil (qu
ue não evapo
ora).
09.
a)
I) MgSO4(aq)
Mg2+(aq) + SO42-(aq)
0,2 mol----------------0,2 mol------- 0,2 mol
Número total de mols dispersos: 0,4 mol
II) K2SO4(aq)
2K1+(aq) + SO42-(aq)
0,1 mol-------------- 2 x 0,1 mol------ 0,1 mol
Número total de mols dispersos: 0,3 mol
III) Al2(SO4)3(aq)
2Al3+(aq) + 3 SO42-(aq)
0,1 mol-------------------2 x 0,1 mol-------3 x 0,1 mol
Número total de mols dispersos: 0,5 mol
IV) ZnSO4(aq)
Zn2+(aq) + SO42-(aq)
0,1 mol-------------- 0,1 mol------ 0,1 mol
Número total de mols dispersos: 0,2mol
O maior número de mols dispersos na solucao acarretará em efeitos coligativos mais acentuados, dessa
forma a ordem será:
IV<II<I<III
b)
C = m1/V
1) Calculo da massa de K2SO4
1 mol---------------174 g
0,1 mol------------X
X = 17,4 g
2) Calcudo da concentração:
C = m1/V
C = 17,4/3
C = 5,8 g/L
10.
A) Observando o esquema proposto pode-se chegar às seguintes conclusões:
– Local III → (sangue do paciente antes da diálise) maior concentração dos íons K+ , Na+ , Cl− e HCO3− .
– Local IV → (sangue do paciente após a diálise) menor concentração de íons no sangue em relação ao
local III.
– Local II → solução do dialisador antes de receber os íons do sangue.
– Local I → solução do dialisador após o contato com o sangue através da membrana.
Assim, no circuito do sangue a concentração de íons é maior em III, e no circuito do dialisador a
concentração de íons é maior em I.
B) O dialisador atua removendo os íons do sangue por difusão. Essa máquina contém uma membrana
semipermeável constituída geralmente
de papel celofane, sob a forma de serpentina ou folhas paralelas. O sangue flui por um lado da membrana
enquanto uma solução de diálise adequada o conecta pelo outro lado, conforme o esquema fornecido. As
substâncias tendem a difundir do líquido em que se encontram em maior concentração para o líquido em
que se encontram em menor concentração. Portanto, se a concentração de uma
substância for maior no plasma que no líquido dialisador, haverá transferência da substância do plasma
para o líquido dialisador com a conseqüente filtração seletiva dos íons (diálise).
Módulo 20
01.C
Como a temperatura se eleva, conclui se que a dissolucao do hidróxido de sódio em água é exotérmica, ou
seja, libera energia para o meio, dessa forma faz com que a temperatura do ambiente em questao aumente.
02.A
Calor de neutralização ou Entalpia de neutralização é a entalpia resultante de uma reação de
neutralização ácido-base:
Entalpia de ligação é a entalpia que envolve o conceito de energias de ligação, ou seja, aquela relacionada
à intensidade da força que une os átomos: energia de ligação é a energia necessária para romper um mol
de ligações químicas entre pares de átomos no estado gasoso.
Entalpia de formação é a entalpia de formacão de um composto a partir de suas espécies elementares
que o compõem, na sua forma mais abundante, ou seja, é a energia liberada ou absorvida pela reação de
formação de compostos. A reação de formação de composto consiste na formação do composto em
questão a partir dos seus elementos na sua forma mais estável.
Entalpia de combustão é uma diferença de entalpia (ΔH) gerada através de uma reação química
exotérmica entre uma substância (o combustível) e um gás (o comburente), usualmente o oxigênio, para
liberar calor.
03.D
Nas mudancas de estado físico temos:
Processo endotérmico
Sólido----------------------------Líquido----------------------gasoso
Processo exotérmico
04.A
As reacoes endotérmicas são caracterizadas por absorver energia, com isto tem se ΔH>0, para que isso
ocorra, a entalpia dos produtos > entalpia dos reagentes. Ao analisar o gráfico observa se que a entalpia
dos produtos é maior que a entalpia dos reagentes caracterizando um processo exotérmico.
05. B
Na formação da água sólida ocorre a liberação de energia na formação da água gasosa , mais a energia
liberada na condensação e solidificação, que são processos exotérmicos.
06.B
O gráfico apresenta HR > HP , como UH = HP - HR temos portanto a representacao gráfica de um
processo exotérmico pois UH < 0
07.
a)
PbS + C + 5 2 O 2 → PbO + CO 2 + SO 2
PbO + C → Pb + CO
b)
Entalpia
Hr
H<0
Hp
08.
a) Utilizando o gráfico fornecido, temos:
UH 2 = UH 1 + UH
– 395kJ = – 393kJ + UH
UH = – 2kJ
C(diamante)
C(grafite) UH = – 2kJ
C(grafite)
C(diamante) UH = + 2kJ
Portanto, a transformação do grafite em diamante é endotérmica.
b) C(grafite)
C(diamante) UH = + 2kJ
12g ---------------------- 2kJ
240g ––––––––– x
x = 40kJ
09.
a)
Reacao de formacao da amonia:
N2(g) +3 H2(g)
Pelo gráfico temos:
21 g -------------69KJ
14 g---------------------X
X = 69 Kj liberados
b)
N
/ | \
HHH
10.
2 NH3(g)
X = 13 comprimidos
Módulo 21
01.A
Pela lei de Hess temos:
CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(g)
1H2O(g) → 1H2(g) + 1/2O2(g)
CO2(g) → CO(g) + ½O2(g)
ΔHo = –890 kJ/mol
ΔHo = +241 kJ/mol
ΔHo = +284 Kj/mol
CH4(g) + 1/2O2(g) →2H2(g) + CO(g)
02.D
Entalpia de combustão é uma diferença de entalpia (ΔH) gerada através de uma reação química
exotérmica entre uma substância (o combustível) e um gás (o comburente), usualmente o oxigênio, para
liberar calor.
03.E
1. A equacao que representa o calor de formacao do etanol é:
2C(s) + ½ O2(g) + 3H2(g)
C2H5OH
2. As equacoes fornecidas pelo execercicio são:
C(s) + ½ O2(g)
H2(g) + ½ O2(g)
C2H5OH +3 O2(g)
CO2(g)
H2O(g)
2CO2(g) + 3H2O(g)
3. Aplicando a lei de Hess temos:
ΔH= -94 Kj/mol
x2
ΔH= -68 Kj/mol
x3
ΔH= -327kj/mol
Inverter
2C(s) + O2(g)
2 CO2(g)
ΔH= -188 Kj/mol
3H2(g) + 3/2 O2(g)
3H2O(g)
2CO2(g) + 3H2O(g)
C2H5OH +3 O2(g)
2C(s) + 3H2(g) + 1/2 O2(g)
ΔH= -204 Kj/mol
ΔH= +327kj/mol
C2H5OH
ΔH= - 65 Kj/mol
04.A
CH4(g) + 2O2(g)
CO2(g) + 2H2O(l)
ΔH= -890 Kj
Portanto cada mol de CO2(g) libera 890 Kj
C2H2(g) + 5/2O2(g)
2CO2(g) + H2O(l)
ΔH= -1300 kj
Portanto cada mol de CO2(g) libera 650 kj
C3H8(g) + 5O2(g)
3CO2(g) + 4H2O(l)
ΔH= -2220 Kj
Portanto cada mol de CO2(g) libera 740 Kj
C4H10(g) + 13/2O2(g)
4CO2(g) + 5H2O(l) ΔH= -2880 Kj
Portanto cada mol de CO2(g) libera 720 Kj
Concluimos que o metano é o gás que liberará maior quantidade de energia por mol de CO2
05.C
ΔHº = Σ(ΔHºf)produto – Σ(ΔHºf)reagente
ΔHº = (2 x HH2O + 1 x HCO2) – (1 x H CH3OH + 3/2 HO2)
ΔHº = [ 2 x (-241,8) + (-393,5)] – [-239 + 0]
ΔHº = -877,1 + 239
ΔHº = - 638,1 Kj/mol
06.D
C12H22O11 + O2
CO2 + H2O
ΔHº = Σ(ΔHºf)produto – Σ(ΔHºf)reagente
ΔHº = (11 x HH2O + 12 x HCO2) – (1 x HC12H22O11 + 11 HO2)
ΔHº = [ (11 x -286) + (12 x -394)] – ( 1 x X + 0)
-5654 = ( - 4728 – 3146) – X
X = - 2220
07.
1. A equacao de ustulacao é:
ZnS + 3/2 O2
ZnO + SO2
ΔH= Σ(ΔHºf)produto – Σ(ΔHºf)reagente
ΔH = (HZnO + HSO2) – ( HZnS + HO2)
ΔH = (-83,24 + (-70,994) – (-49,23)
ΔH = (-154,234) + 49,23
ΔH = -105,004 Kcal
Calculo do ΔH em Kj
1 Kcal-------------------- 4,184 kJ
105,004 -----------------X
X = - 439,32 Kj
08.
09.
Combustao do eteno:
C2H4(g) + 3 O2(g)
2 CO2(g) + 2H2O(g)
ΔHº = Σ(ΔHºf)produto – Σ(ΔHºf)reagente
ΔHº = (2 x HH2O + 2 x HCO2) – ( HC2H4 + 3HO2)
ΔHº = [ 2 x -68,3) + (2 x -94,1)] – ( +12,5 + 0)
ΔHº = - 337,3
3
Kj
10.
a)
4NH3 + 5 O2 → 4NO + 6H2O
b)
NH4NO3 → N2O + 2H2O
c)
ΔHº = Σ((ΔHºf)produto – Σ(ΔHºf)reagennte
ΔHº = (6
6 x HH2O + 4 x HNO) – (4 x HNH3 + 5 HO2
O )
ΔHº = ( 6 x -242 + 4 x 90) – ( 4(-4
46) + 0)
ΔHº = (-1452 + 360) + 184
ΔHº =- 908
9 Kj
4 mols de
d NO------------------- 908 Kj
1 mol de
e NO-------------------- X
X = - 227 Kj / mol de
e No
Módu
ulos 22 E 23
01.B
A energ
gia envolvida
a na reação
o de defesa do
d besouro é calculada
a por meio d
da Lei de He
ess. Mantend
do
a primeira equação
o, invertendo
o a segunda
a e a terceira
a equações e somando
o-as, temos::
02.D
ΔHº = Σ(ΔHºf)produto – Σ(ΔHºf)reagente
ΔHº = (2 x HH2O + 1 x HCO2) – (1 x H CH3OH + 3/2 HO2)
ΔHº = [ 2 x (-241,8) + (-393,5)] – [-239 + 0]
ΔHº = -877,1 + 239
ΔHº = - 638,1 Kj/mol
03.C
Equacao de combustao do acetileno:
C2H2(s) + 5/2O2(g) → 2CO2(g) + H2O(ℓ)
ΔHº = Σ(ΔHºf)produto – Σ(ΔHºf)reagente
ΔHº = (HH2O + 2 x HCO2) – (HC2H2 + 5/2 HO2)
ΔHº = [ (-68,3) + (2 x -94)] – [X+ 0]
-310,6 = -256,3 – X
X = 54, 3 Kj/mol
04.D
Equacao:
Cdiamante ΔH=?
Cgrafita
⎯→ CO2(g)
I) Cgrafita + O2(g) ⎯
ΔΗ = −94,1kcal / mol Mantem
⎯→ CO2(g)
II) Cdiamante + O2(g) ⎯
ΔΗ = −94,5kcal / mol Inverte
Pela lei de Hess temos:
Cgrafita + O2(g) ⎯
⎯→ CO2(g)
CO2(g) ⎯
⎯→ Cdiamante + O2(g)
Cgrafita
ΔH= -94,1
ΔH= +94,5
ΔH= +o,4
Cdiamante
05.E
O
C—CH2—CH2—CH2—C
H
ΔH = 4( C-C) + 8 (C-H) + 2 (c=O )
H
O
5C + 8H + 2 O
ΔH = 4 x 368 + 8 x 414 + 2x 716
ΔH = 1472 + 3312 + 1432
ΔH = + 6216 Kj
06.C
A oxidação do carbono a dióxido:
C (s) + O2 (g) → CO2 (g)
Pela lei de Hess temos que:
C (s) + 1/2 O2 (g) → CO (g)
ΔH° = – 110,5 kJ
CO (g) + 1/2 O2 (g) → CO2 (g)
ΔH° = – 283,0 kJ
C (s) + O2 (g) → CO2 (g)
ΔH° = -393,5 Kj
07.
C 6 H 6 ( A ) → 6C ( grafite) + 3H 2 ( g )
ΔH1 = −49kJ
6C ( grafite ) + 6O 2 ( g ) → 6CO 2 ( g )
ΔH 2 = 6(−393.5) = −2361kJ
3H 2( g ) + 3 / 2O 2( g ) → 3H 2 O ( A )
ΔH 3 = 3(−286) = −857,4kJ
ΔH total = ΔH1 + ΔH 2 + ΔH 3 = −3267,4kJ
08.
09.
A re
eação do etin
no com água é exotérmic
ca.
10.
a) N 2 + 2 O 2 + 2 H 2 O → 2 HNO3
b) Equacao padrao:
N 2 O 5 (g) + H 2 O (l) → 2 HNO
O3 (aq)
Pela lei de Hess
H
temos:
N2(g) + 3 O2(g) + H2(g)
H2O(l)
2HNO3(aq)
H2(g) + ½ O2(g)
N2O5(g)
N2(g) + 5/2 O2(g)
N2O5(g) + H2O(l)
2HNO3(aq)
ΔH De formacao corresponde a 1 mol, portanto temos:
2mols de HNO3 ---------------------------140
1 mol ---------------------------------------X
X = - 70 Kj/mol
Módulo 24
01.A
02.D
1) calculo da velocidade de formacao de CO2
CH
=
VCO2 = 0,01 mol/min
2) Calculo do numero de mols de CO2 em 1 hora:
1 min------------------0.01 mol
60 min----------------- X
ΔH= - 415
ΔH= +286
ΔH= -11
ΔH= - 140 Kj
X = 0,6 mol
03.D
1) Equacao de combustao do butano:
⎯→ 4CO2(g) + 4 H2O(l)
C4H8(g) + 6 O2(g) ⎯
1 mol de butano-------------- 4 mols de gás carbonico
1 x 22,4 L------------------------- 4 mols
2,24 L -----------------------------X
X = 0,4 mols/min
04.A
Item I: correto; velocidade de reação é inversamente proporcional a energia de ativacao.
ItemII: Correto; o catalisador aumenta a velocidade da reacao quimica, diminuindo a energia de ativacao.
Não é consumido durante o processo, e nem altera a variacao de entalpia.
Item III: Incorreto; Um catalisador aumenta a velocidade de uma reação, pois diminui a energia de ativação.
Item IV: Correto.
05.B
A) Incorreto: A energia requerida para a formação do complexo ativado da reação não catalisada é 71 kJ.
B) Correto:
C) Incorreto: energia requerida para a formação do complexo ativado da reação catalisada é da ordem de 8
kJ.
D) Incorreto: A energia requerida para a formação do complexo ativado da reação não catalisada é da
ordem de 71 kJ.
E) Incorreto: As curva A e B representam, respectivamente, a reação não catalisada e a reação catalisada.
06.C
07.
a) A velocidade da reação aumenta lentamente até atingir a temperatura de explosão. A partir desse ponto,
a velocidade cresce bruscamente
devido à energia fornecida pela própria reação e ao aumento da superfície de
contato com o oxigênio do ar.
b) As enzimas são proteínas e dependem de uma temperatura ótima para realizar as reações. Antes de
atingir o ponto ótimo (maior velocidade) a velocidade cresce conforme aumento da temperatura. Após
atingir o ponto máximo, a enzima tem sua estrutura protéica alterada pela temperatura (desnaturação) de
modo que perde eficiência na catálise da reação, ocorrendo decréscimo na velocidade.
08.
a) Os termos corretos são, respectivamente: aleatório, linear, maiores, choques, pressão.
b) X = Cl2 a 100 K; Y = Cl2 a 1000 K e Z = H2 a 100 K.
X e Y → para uma mesma espécie de gás, quanto maior a temperatura, maior a velocidade média
das moléculas.
X e Z → a uma mesma temperatura, moléculas de H2 têm maior velocidade média em função de
sua menor massa molar.
09.
a)
Mg º (s) + 2HCl(aq) → MgCl 2(aq ) + H 2(g )
b) No início a velocidade é alta e no final a velocidade é menor.
10.
a) Observação: Pequenas diferenças na leitura do gráfico 1 levam a pequenas variações nos resultados.
O valor esperado para a quantidade de O2 consumido está na faixa de 0,132 a 0,133 mols.
b) De acordo com o gráfico 2, ao aumentar seu VO2, o corredor aumenta o consumo de carboidratos e
diminui o de gorduras. Assim, a curva 1 representaria a porcentagem em massa de carboidratos e a
curva 6 a de gorduras.