VOLUME 3 | QUÍMICA 1 Resoluções das Atividades Sumário Aula 11 – Água – Propriedades físicas e químicas............................................. 1 Aula 12 – Água – Ciclo hidrológico.................................................................... 2 Aula 11 Água – Propriedades físicas e químicas 04 e Atividades para Sala Porque uma mesma massa de água ocupa um volume maior no estado sólido, ou seja, o gelo tem densidade menor do que a água líquida. As moléculas de água no estado sólido formam uma estrutura aberta, de forma hexagonal, com espaços vazios no interior. 01 C a) (F) Quando analisamos as forças intermoleculares que mantém moléculas semelhantes unidas, temos um caso de forças coesivas. b)(F)A “subida“ da água por algumas superfícies ou tubos capilares (muito finos), é um caso de forças adesivas. c) (V) Um inseto repousa sobre a água parada porque as forças coesivas são maiores que as adesivas. d)(F) Não. A água líquida só molha quando as forças adesivas são maiores que as coesivas. e) (F) Detergentes e sabões são substâncias tensoativas, isto é, quebram as ligações de hidrogênio, consequentemente, diminuem a tensão superficial da água. Atividades Propostas 01 D I. (V)Quando congelada, ao invés de se retrair, como acontece com a maioria das substâncias, a água se expande e, assim, flutua sobre a parte líquida por ter se tornado “mais leve“. De acordo com leis da Física, isso não deveria acontecer. Por causa dessa propriedade incomum da água, os rios, lagos e oceanos, ao congelarem, formam uma camada de gelo na superfície, enquanto o fundo permanece líquido. II. (V)A Terra está a uma distância do Sol que permite a existência dos três estados da água: sólido, líquido e gasoso. III.(V)Por dissolver com facilidade quase todas as substâncias, é praticamente impossível encontrar água pura. IV. (V) As nuvens são gotículas suspensas de água. V. (F) O processo de evaporação da água é endotérmico. 02 a Inicialmente, o inseto encontrava-se em equilíbrio sujeito ao peso e à força exercida pela água devido à tensão superficial. É fato que, com a adição do detergente em água, o inseto afundou; logo, conclui-se que: • A tensão superficial oferecida pela água diminui. • A força exercida pela água sobre o inseto diminui. 02 D Quando a água parou de ferver, significa que ela forneceu calor para o meio externo. Ao puxar o êmbolo, o garoto diminuiu a pressão sobre a água, reduzindo o ponto de ebulição desta. Desse modo, a água ferve a uma temperatura menor do que 100oC dentro da seringa. 03 A Os processos tecnológicos de dessalinização da água do mar (osmose reversa e dessalinização térmica – destilação simples), têm custos altos, por isso não são usados em larga escala. Nota: Osmose reversa – o processo de dessalinização por osmose reversa ocorre quando é exercida pressão em uma solução salina (30atm). A água atravessa uma membrana semipermeável, com poros microscópicos que retém sais, micro-organismos e outras impurezas. 03 b O aumento da temperatura provoca a diminuição da concentração de oxigênio (O2) que se encontra dissolvido na água. Pré-Universitário | 1 VOLUME 3 | QUÍMICA 1 d) (F) Um líquido pode ser superaquecido acima de sua temperatura de ebulição normal e não haver formação de bolhas se a pressão exercida sobre esse líquido aumentar nas proporções necessárias. e) (F) A temperatura de ebulição pode ser atingida rapidamente, mas a vaporização é um processo mais lento. 04 b Decomposição da água: Combustão do hidrogênio: 2H2O 2H2 + O2 2H2 + O2 2H2O I. (F)Toda a água gasta na obtenção do hidrogênio é reposta na sua combustão. II.(F)Todo o oxigênio produzido na decomposição da água é consumido na combustão do hidrogênio. III.(V)O produto da combustão do hidrogênio é somente água, que não polui o ambiente. 05 b No mar morto, devido ao alto grau de salinidade da água, é possível uma pessoa flutuar facilmente. Isso ocorre porque a grande concentração de sal aumenta a densidade da água. 09 b Devido às propriedades físico-químicas da água e mais especificamente ao seu elevado calor latente; ela pode permanecer na fase líquida mesmo trocando grande quantidade de calor com um corpo externo. Os organismos vivos podem tirar proveito disso trocando calor com a água que funciona como regulador térmico. 10 C 06 b Segundo o texto, os ambientalistas consideram a água um direito de todos, porém há grupos que a consideram um produto, de forma que não há uma opinião consensual acerca da utilização desse recurso natural. Portanto, a alternativa correta analisa as visões diferentes desses dois grupos: ambientalistas – um direito fundamental; outros grupos – um recurso privatizável e comercializável. 07 d A construção de grandes represas causa impactos na região, como desmatamento e outras alterações no hábitat de muitos animais. O represamento da água não provoca aumento na velocidade dos rios nem a diminuição da quantidade de água disponível para o ciclo hidrológico porém aumenta a evaporação na região da represa. A transformação da água líquida em vapor de água contribui para um aumento local da unidade relativa do ar. 08 c a) (F) Se a temperatura da atmosfera do planeta é 900ºC para que tenha água na fase líquida é preciso analisar a pressão atmosférica local e saber o ponto de ebulição da água sob essa pressão. Então não é certo que exista água na fase líquida sem que se façam os cálculos. b) (F) A temperatura de ebulição da água depende da pressão atmosférica local, então se a pressão muda, a temperatura de ebulição também muda. c) (V) O calor de vaporização da água é a quantidade de calor necessária para que toda a massa de água na fase líquida se transforme em massa de vapor de água. 2 | Pré-Universitário A água (H2O) possui ligações de hidrogênio entre suas moléculas, que são a interação intermolecular de maior intensidade entre os compostos moleculares, o que lhe confere a maior tensão superficial entre os compostos citados. Aula 12 Água – Ciclo hidrológico Atividades para Sala 01 E Pela análise da figura, pode-se concluir que a quantidade de água que evapora por ano da superfície da Terra a atmosfera iguala a quantidade precipitada. A energia absorvida pela água promove sua evaporação. Posteriormente, a condensação do vapor formado libera a energia potencial da água na forma de calor. A evaporação e não a precipitação determina o fluxo de água através do ecossistema. 02 c A transformação mencionada no texto é a passagem da água líquida para o estado de vapor, que pode ser chamada de vaporização ou evaporação. As mudanças de estado são: Fusão sólido Vaporização líquido Solidificação gasoso Condensação Liquefação Sublimação ebulição Vaporização evaporação VOLUME 3 | QUÍMICA 1 03 d 03 C I. (F) A evaporação é maior nos oceanos do que nos continentes. II. (V) As plantas, através das raízes, absorvem a água do solo, eliminando-a, posteriormente, pela transpiração na forma de vapor. III.(V) O ciclo hidrológico ocorre na litosfera (crosta terrestre), na atmosfera (camada de ar que envolve a Terra) e na biosfera (conjunto de todos os ecossistemas da Terra). IV. (V) A energia gravitacional provoca a precipitação (chuva e neve) e a percolação (penetração da água no solo). V. (V) Desequilíbrios ecológicos provocados pelo homem, como a devastação de uma floresta, interferem no ciclo da água. 04 e 04 E Inicialmente a consequência do aquecimento global mais evidente era o degelo e o aumento do nível do mar, inundando parte do litoral, em todos os continentes. Com o passar dos anos, os cientistas descobriram outros aspectos antes nem imaginados, como no caso, a interferência no ciclo de vida dos pinguins na Antártida. Sabendo que o clima é o principal fator da vida na terra, outras consequências irão aparecer no decorrer do agravamento desse fenômeno. Atividades Propostas I. (V) II. (F) Os lençóis freáticos, que são protegidos por rochas impermeáveis, podem ser contaminados por atividades humanas como a agricultura e a indústria. III.(V) IV.(V) V. (F) A distribuição de água, assim como os estados em que ela pode ser encontrada, interferem no clima e nas formas de vida encontradas em diferentes regiões do planeta. A questão aborda um dos temas mais importantes do mundo atual, em relação ao meio ambiente: o uso e a preservação da água doce. Os itens I e IV referem-se às medidas equivocadas, pois visam ao uso da água sem a preocupação da manutenção dos mananciais. Os itens II e III mostram a importância do manejo adequado das bacias hidrográficas com a preservação do entorno dos rios e a construção das estações de tratamento de esgotos. I.(V) II. (F) A solubilidade de um gás em um líquido é tanto maior quanto maior for a pressão e menor for a temperatura (Lei de Henry). III.(V) IV.(F) As águas subterrâneas com sais minerais dissolvidos, geralmente carbonato de cálcio ou uma combinação de cálcio e magnésio, são chamadas de água dura. V. (F) Essas nuvens são formadas em vapor de água a partir da evaporação da água líquida na superfície dos rios, lagos e oceanos. 06 A Devido à radiação solar, a água do mar evapora, e esse vapor se transforma em nuvens que serão levadas pelos ventos. Com as chuvas, a água proveniente do mar retorna aos rios que, por sua vez, deságuam no mar. E assim o ciclo se repete. 07 b 02 C a) (F) A evaporação da água tem como consequência a diminuição do volume de rios e de mares. b)(F) Água mineral: água natural que contém substâncias sólidas e gasosas dissolvidas em porcentagem relativamente elevada. c) (F) O processo de formação de nuvens constitui uma transformação física. d) (F) A água pura geralmente é decomposta por eletrólise e não porque atingiu o ponto de ebulição. e)(V) 05 A 01 d A análise do gráfico permite concluir que 70% da quantidade de água utilizada pelo homem são destinados à agricultura e mais da metade dela se perde em sistemas precários de irrigação, além de ser geralmente contaminada por agrotóxicos. O desenvolvimento de uma vegetação necessita de condições ambientais (aspectos físicos) favoráveis. Nesse caso, a colaboração da umidade provinda tanto dos oceanos, quanto a emissão de umidade desprendida pelos vegetais de uma floresta tropical, propiciam, no mesmo local ou em um outro local mais distante, o estabelecimento, crescimento e manutenção da vida. Segundo o texto: fazendo com que essas áreas de floresta não sofram variações extremas de temperatura e tenham umidade suficiente para promover a vida. 08 e A chuva é formada a partir da condensação do vapor de água e por posterior precipitação. Portanto, o processo que se relaciona mais diretamente com o nível dos reservatórios é o de número V. Pré-Universitário | 3 VOLUME 3 | QUÍMICA 1 09 B I. (V) O granizo é formado por gotas de água que são levadas a camadas mais frias, por movimentos verticais, e ali se solidificam rapidamente. II. (V)O granizo H2O(s) foi formado pela solidificação da H2O(l); esta foi formada pelo processo de condensação do excesso de H2O(g), que por sua vez foi gerado por processos de evaporação, ebulição e/ou calefação (aquecimento de um ambiente). O granizo é uma forma de precipitação atmosférica. III.(V) As precipitações de granizo podem ser perigosas e causar sérios prejuízos, em função do tamanho das pedras de gelo que se formam, o que depende basicamente da altitude de formação desse fenômeno. A formação de nuvens de cumulonimbus ocorre como consequência da corrente de convecção, quando a ascensão de ar quente determina o seu resfriamento e as consequentes condensação e precipitação. IV.(F) O ciclo da água é caracterizado pela permanente mudança de estado físico (gasoso ⇔ líquido, líquido ⇔ sólido, sólido ⇔ gasoso). Para ocorrer uma precipitação de granizo, há um instante em que a resultante das forças no granizo é diferente de zero e em direção e sentido à superfície, iniciando o movimento de queda; após esse instante, a resultante das forças no granizo poderá até se tornar nula que ele continuará caindo com movimento uniforme. 10 C a)(F)O escoamento superficial é constituído apenas pela água que escoa sobre o solo. b) (F) Conforme o uso do solo, a infiltração de água pode ser maior ou menor. c) (V) Está indicado no esquema. d) (F) Não é mais rápido que o superficial e as inundações são resultado do excesso de precipitação. e) (F) A precipitação não pode exceder a evaporação. 4 | Pré-Universitário