PRÉITA/IME
FICHA EXTRA 10
QUÍMICA
Vicente Andrade
REVISÃO
01. Realizou-se um conjunto de experimentos usando-se o equipamento mostrado na figura abaixo.
No procedimento experimental, deixou-se cair, em cada caso separadamente, um comprimido de um sal
sobre ácido clorídrico, HCl, ocorrendo liberação de gás carbônico, CO2. A pressão do gás foi medida no
manômetro. Cada comprimido continha apenas um componente, podendo ser um carbonato ou um carbonato ácido. A massa de todos os comprimidos foi sempre igual. O HCl usado esteve sempre em excesso.
Em qual dos casos a pressão indicada no manômetro foi maior?
Massas molares : Li = 7; Na = 23; C = 12; H= 1; O = 16.
A) LiHCO3
B) Na2CO3
C) Li2CO3
D) NaHCO3
02. Íons indesejáveis podem ser removidos da água, tratando-a com resinas de troca iônica, que são constituídas por uma matriz polimérica, à qual estão ligados grupos que podem reter cátions ou ânions. Assim,
por exemplo, para o sal C+A-, dissolvido na água, a troca de cátions e ânions, com os íons da resina,
pode ser representada por:
No tratamento da água com as resinas de troca iônica, a água atravessa colunas de vidro ou plástico, preenchidas com a resina sob a forma de pequenas esferas. O líquido que sai da coluna é chamado de eluído.
Considere a seguinte experiência, em que água, contendo cloreto de sódio e sulfato de cobre (II) dissolvidos, atravessa uma coluna com resina do tipo I. A seguir, o eluído, assim obtido, atravessa outra coluna,
desta vez preenchida com resina do tipo II. Supondo que ambas as resinas tenham sido totalmente eficientes, indique
a) os íons presentes no eluído da coluna com resina do tipo I.
b) qual deve ser o pH do eluído da coluna com resina do tipo I (maior, menor ou igual a 7). Justifique.
c) quais íons foram retidos pela coluna com resina do tipo II.
d) qual deve ser o pH do eluído da coluna com resina do tipo II (maior, menor ou igual a 7). Justifique.
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03. Considere uma solução aquosa diluída de dicromato de potássio, a 25 ºC. Dentre os equilíbrios que
estão presentes nessa solução, destacam-se:
a) Calcule o valor da constante de equilíbrio K3.
b) Essa solução de dicromato foi neutralizada. Para a solução neutra, qual é o valor numérico da relação
Mostre como obteve esse valor.
c) A transformação de íons dicromato em íons cromato, em meio aquoso, é uma reação de oxirredução?
Justifique.
04. Uma balança de dois pratos, tendo em cada prato um frasco aberto ao ar, foi equilibrada nas condiçõesambiente de pressão e temperatura. Em seguida, o ar atmosférico de um dos frascos foi substituído, totalmente, por outro gás. Com isso, a balança se desequilibrou, pendendo para o lado em que foi feita a substituição.
a) Dê a equação da densidade de um gás (ou mistura gasosa), em função de sua massa molar (ou massa
molar média).
b) Dentre os gases da tabela, quais os que, não sendo tóxicos nem irritantes, podem substituir o ar
atmosférico para que ocorra o que foi descrito? Justifique.
05. Uma mesma olefina pode ser transformada em álcoois isoméricos por dois métodos alternativos:
Método A : Hidratação catalisada por ácido:
Método B : Hidroboração:
No caso da preparação dos álcoois
e com base nas informações fornecidas (método A e método B), dê a fórmula estrutural da olefina a ser
utilizada e o método que permite preparar
a) o álcool I.
b) o álcool II.
Para os itens a e b, caso haja mais de uma olefina ou mais de um método, cite-os todos.
c) Copie, na folha de respostas, as fórmulas estruturais dos álcoois I e II e, quando for o caso, assinale com
asteriscos os carbonos assimétricos.
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06. Em solução aquosa, iodeto de potássio reage com persulfato de potássio(K2S2O8 ). Há formação de iodo
e de sulfato de potássio. No estudo cinético desta reação, foram realizadas quatro experiências. Em cada
uma delas, foram misturados volumes adequados de soluções-estoque dos dois reagentes, ambas de concentração 4 × 10-1 mol / L e, a seguir, foi adicionada água, até que o volume final da solução fosse igual a
1,00 L. Na tabela, estão indicadas as concentrações iniciais dos reagentes, logo após a mistura e adição de
água (tempo igual a zero).
Abaixo está o gráfico correspondente ao estudo cinético citado e, também, uma tabela a ser preenchida
com os volumes das soluções-estoque e os de água, necessários para preparar as soluções das experiências de 1 a 4.
a) Escreva a equação química balanceada que representa a reação de oxirredução citada.
b) Preencha a tabela acima.
c) No gráfico, preencha cada um dos círculos com o número correspondente à experiência realizada. Justifique sua escolha com base em argumentos cinéticos e na quantidade de iodo formado em cada experiência.
07. O valor biológico protéico dos alimentos é avaliado comparando-se a porcentagem dos aminoácidos,
ditos essenciais , presentes nas proteínas desses alimentos, com a porcentagem dos mesmos aminoácidos presentes na proteína do ovo, que é tomada como referência. Quando, em um determinado alimento,
um desses aminoácidos estiver presente em teor inferior ao do ovo, limitará a quantidade de proteína humana que poderá ser sintetizada. Um outro alimento poderá compensar tal deficiência no referido aminoácido. Esses dois alimentos conterão proteínas complementares e, juntos, terão um valor nutritivo superior a
cada um em separado. Na tabela que se segue, estão as porcentagens de alguns aminoácidos essenciais
em dois alimentos em relação às do ovo (100%).
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a) Explique por que a combinação arroz com feijão é adequada em termos de proteínas complementares . A equação que representa a formação de um peptídio, a partir dos aminoácidos isoleucina e valina, é
dada abaixo.
b) Mostre, com um círculo, na fórmula estrutural do peptídio, a parte que representa a ligação peptídica.
c) Determine o valor de x na equação química dada.
d) 100 g de proteína de ovo contêm 0,655g de isoleucina e 0,810 g de valina. Dispondo-se dessas massas
de aminoácidos, qual a massa aproximada do peptídio, que pode ser obtida, supondo reação total? Mostre
os cálculos.
08. Considere os seguintes dados:
a) Qual dos alcenos (A ou B) é o mais estável? Justifique.
A desidratação de álcoois, em presença de ácido, pode produzir uma mistura de alcenos, em que predomina o mais estável.
b) A desidratação do álcool
, em presença de ácido, produz cerca de 90% de um determinado alceno. Qual deve ser a fórmula estrutural desse alceno? Justifique.
09. O malonato de dietila e o acetoacetato de etila podem ser empregados para preparar, respectivamente,
ácidos carboxílicos e cetonas. A preparação de um ácido, a partir do malonato de dietila, é feita na seqüência:
Reação I. Formação de um sal de sódio
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Reação II. Introdução de grupo alquila
Reação III. Hidrólise ácida
Reação IV. Perda de CO2 por aquecimento
Analogamente, pode-se obter a 2-hexanona partindo-se do acetoacetato de etila:
Dê as quatro equações químicas que representam as reações I, II, III e IV para essa transformação.
10. Constrói-se uma pilha formada por:
um eletrodo, constituído de uma placa de prata metálica, mergulhada em uma solução aquosa de
nitrato de prata de concentração 0,1 mol / L.
outro eletrodo, constituído de uma placa de prata metálica, recoberta de cloreto de prata sólido, imersa
em uma solução aquosa de cloreto de sódio de concentração 0,1 mol / L.
uma ponte salina de nitrato de potássio aquoso, conectando esses dois eletrodos.
Constrói-se outra pilha, semelhante à primeira, apenas substituindo-se AgCl (s) por AgBr (s) e
NaCl (aq, 0,1 mol/L) por NaBr (aq, 0,1 mol / L).
Em ambas as pilhas, quando o circuito elétrico é fechado, ocorre produção de energia.
a) Dê a equação global da reação da primeira pilha. Justifique o sentido em que a transformação se dá.
b) Dê a equação da semi-reação que ocorre no pólo positivo da primeira pilha.
c) Qual das pilhas tem maior força eletromotriz? Justifique sua resposta com base nas concentrações iônicas iniciais presentes na montagem dessas pilhas e na tendência de a reação da pilha atingir o equilíbrio.
Para a primeira pilha, as equações das semi-reações de redução, em meio aquoso, são:
11. Qual a solubilidade do carbonato de cálcio, em mol/L, em uma solução aquosa de CaCl2 cuja concentração é de 0,2 mol/L? Dados: Kps do CaCO3 = 8,7x10 9
(A) 8,7 x 10 9
(B) 8,7 x 10 8
(C) 4,4 x 10 8
(D) 1,8 x 10 9
(E) 1,8 x 10 8
12. Quando um sal de Ni(II) anidro é dissolvido em água, os íons Ni2+ se hidratam formando a espécie
[Ni(H2O)6]2+ que estabelece um equilíbrio com as moléculas de água, gerando uma solução com pH ácido.
Com base nestas informações:
A) apresente a equação química que representa esse equilíbrio.
B) calcule o pH de uma solução 0,10 mol/L de [Ni(H2O)6]2+. Considere que o Ka para a espécie [Ni(H2O)6]2+ é
igual a 1,00 x 10 11.
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13.
14. A molécula do 4-isopropildibenzoilmetano empregada como princípio ativo em bloqueadores solares por
absorver radiação UV em 315nm, e pode existir num equilíbrio entre as formas tautoméricas e II, conforme
representado abaixo.
Represente a estrutura de II. Qual a estrutura mais estável? Justifique.
15. O ácido cinâmico e os seus derivados hidroxilados são moléculas comumente encontradas no reino
vegetal e apresentam atividade antioxidante.
Indique qual das três moléculas representadas acima sofre, mais rápido, reação de substituição eletrofílica
aromática. Justifique.
16. Se três cubas eletrolíticas que contêm, respectivamente, soluções aquosas de ácido acético, ácido sulfúrico e ácido fosfórico, forem conectadas em série e submetidas à circulação de uma corrente elétrica contínua, por um determinado tempo:
a) ocorrerá o desprendimento da mesma quantidade de hidrogênio gasoso nas três cubas.
b) ocorrerá o desprendimento de uma maior quantidade de hidrogênio gasoso na cuba que contém ácido
acético.
c) ocorrerá o desprendimento de uma maior quantidade de hidrogênio gasoso na cuba que contém ácido
sulfúrico.
d) ocorrerá o desprendimento de uma maior quantidade de hidrogênio gasoso na cuba que contém ácido
fosfórico.
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e) não há dados suficientes para se determinar as quantidades relativas de hidrogênio gasoso desprendido
em cada uma das três cubas.
17. Considere as afirmações relativas à comparação entre os seguintes elementos químicos: Cl, Na e S:
(I) O Cl apresenta a maior energia de ionização
(II) O Cl é o mais oxidante
(III) O S é o mais redutor
(IV) O Na apresenta o maior raio atômico
Destas afirmações, estão corretas:
a) apenas I e II
b) apenas I e IV
c) apenas I, II e IV
d) apenas II, III e IV
e) I, II, III e IV
18. Considere um composto de fórmula AB2, no qual, as ligações A-B são covalentes. Neste composto a
hibridação de A poderá ser:
a) somente sp
b) somente sp2
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c) somente sp ou sp
d) somente sp ou sp3
e) sp, sp2 ou sp3
19. Três recipientes inelásticos A, B e C, de mesmo volume, contêm respectivamente, os gases: hidrogênio,
metano e nitrogênio, submetidos às mesmas temperatura e pressão. Pode-se então afirmar que:
a) o recipiente A contém o maior número de moléculas;
b) o recipiente B contém o maior número de átomos de hidrogênio;
c) o recipiente C contém a menor massa de gás;
d) o gás contido no recipiente A apresenta menor velocidade de efusão;
e) o gás contido no recipiente B apresenta a maior densidade.
20. A pirita de ferro é um minério constituído de FeS2 que, em face de sua aparência, é conhecido como
ouro de tolo. O tratamento de 1 kg de uma amostra deste minério, de pureza igual a 75%, levou à obtenção
1 kg de ácido sulfúrico 98% em peso. Considerando que o ácido sulfúrico é o único composto de enxofre
obtido neste tratamento, pode-se concluir que o rendimento global do processo foi:
a) Menor que 55%
b) Maior ou igual a 55 e menor que 65%
c) Maior ou igual a 65 e menor que 75%
d) Maior ou igual a 75 e menor que 85%
e) Maior que 85 %
21. X e Y são elementos não-metálicos do terceiro período. Seus compostos de hidrogênio, A e B, têm igual
massa molecular. Nas reações dos compostos A e B com ácido nítrico concentrado, ocorre a formação de
monóxido de nitrogênio e também dos compostos C (a partir de A) e D (a partir de B), nos quais, os elementos X e Y apresentam seus números de oxidação máximos. Os compostos C e D podem também ser obtidos pela reação dos respectivos óxidos, E e F, com água. O número de átomos no óxido E é 3,5 vezes o
número de átomos no óxido F.
a) Escreva as fórmulas (símbolos) e nomes dos elementos X e Y e dos compostos de A a F
b) Escreva as equações das reações:
I) A + HNO3
II) B + HNO3
III) E
C
IV) F
D
c) Calcule o volume de NO liberado quando, exatamente, 1 litro de solução de HNO3 64,0% (d=1,387
g.cm-3) reage com quantidade equivalente do composto B.
22. Sabe-se que o suco gástrico contém ácido clorídrico. Os constituintes básicos do medicamento chamado Dr. Stomi , usado contra a alta acidez do suco gástrico são NaHCO3 e ácido cítrico (H3Cit). Este medicamento pode ser tomado na forma de pó ou em solução aquosa.
a) Calcule o valor do pH do suco gástrico se, 20 mL do mesmo, reagem completamente com 13,5 mL de
solução de hidróxido de sódio 0,1 mol.dm-3.
b) Quantos gramas de NaHCO3 deve conter uma dose desse medicamento, na forma de pó, para neutralizar 0,35 g de ácido clorídrico?
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c) Soluções de NaHCO3 são ligeiramente básicas, pH = 8,3. Calcule, com aproximação razoável, a constante de dissociação do ácido carbônico, de acordo com a equação abaixo:
H2CO3 2H+ + CO32Outro medicamento contra acidez gástrica chamado Stopacid contém CaCO3. O valor do pH de uma solução saturada de CaCO3, a 20 C é 9,9.
d) Calcule, com aproximação razoável, a solubilidade em mol/L e o produto de solubilidade (Kps) do CaCO3,
tendo em mente a hidrólise do sal.
23. Os elementos químicos: xenônio, enxofre e carbono, podem combinar-se com flúor, para formar compostos contendo o mesmo número de átomos de flúor por molécula.
a) Escreva as fórmulas moleculares de cada um desses compostos.
b) Determine a hibridação de Xe, S e C nesses compostos.
c) Determine a geometria de cada um desses compostos.
d) Escreva as respectivas estruturas de Lewis.
e) Compare as polaridades desses compostos.
f) Qual a influência da presença de pares não ligantes na polaridade?
24. O álcool 1-fenil etanol pode ser preparado através da reação de Grignard. Quais os reagentes utilizados?
25. Qual o número de cetonas , -insaturadas, isômeras, de fórmula C5H8O?
26. A uma solução de CoSO4 foi adicionado NaOH em excesso, precipitando Co(OH)2. Uma pequena porção de Co(OH)2 foi oxidada a Co(OH)3, neste processo 12,305g do precipitado seco foi dissolvido completamente em um 1 L de H2SO4 1mol.dm-3, na presença de H2O2. Uma análise química mostrou que a concentração de cobalto na solução era de 0,125 mol.dm-3. Considere que o volume da solução permanece
inalterado após a adição do sólido.
a) Escreva a equação química para esta reação
b) Calcule a porcentagem em massa de Co(OH)2 que foi oxidado.
27. O composto 2,6-diclorofenol foi isolado de fêmeas de duas espécies de insetos (Amblyomma americanum e Amblyomma maculatum), para as quais, esse composto exerce, aparentemente, a função de atraente sexual. Cada fêmea produz cerca de 5 ng deste composto.
a) Escreva a seqüência de reações necessárias para a preparação do 2,6-diclorofenol a partir do benzeno.
b) Se a fêmea sintetizasse o 2,6-diclorofenol a partir do benzeno que massa desse composto ela necessitaria para produzir os 5 ng de seu feromônio, considerando um rendimento de 80% na síntese?
c) Escreva as estruturas de todos os possíveis diclorofenóis isômeros.
28. Determinou-se que um composto orgânico A, apresentava fórmula C6H12 e que na reação de hidrogenação de um mol desse composto havia o consumo de um mol de hidrogênio.
a) Sem levar em conta a ocorrência de estereoisômeros, escreva todas as estruturas possíveis para este
composto.
b) Assinale quais destas estruturas apresentam estereoisômeros
A oxidação exaustiva do composto orgânico A, com permanganato de potássio, leva à formação de dois
produtos: um deles forma um precipitado com 2,4-dinitrofenil-hidrazina, porém não reage com a solução de
Fehling e o outro é um ácido carboxílico. 1,814 g deste ácido foi pesado e dissolvido em água até completar
-3
o volume de 100,0 mL. A titulação de 10,00 mL desta solução com NaOH 0,1040 mol.dm consumiu 23,6
mL para atingir o ponto de equivalência.
c) Qual é a estrutura de A?
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29. O fenol (C6H5OH) é um composto utilizado industrialmente na produção de plásticos e corantes. Quando
2,0 g desse composto são queimados completamente, a quantidade de calor liberada é de 64,98 kJ. Utilize
os dados da tabela abaixo para responder às questões que seguem.
substância
Hf , 25 C (kJ/mol)
S , 25 C (J/mol.K)
C(grafite)
0,00
5,69
H2(g)
0,00
130,6
O2(g)
0,00
205,0
CO2(g)
-395,5
213,6
H2O(g)
-285,85
69,91
C6H5OH(s)
?
144,0
a) Calcule a entalpia padrão de combustão, Hc, para o fenol, a 25 C.
b) Calcule a entalpia padrão de formação, Hf, para o fenol, a 25 C.
c) Calcule o valor da energia livre, G , para a reação de combustão do fenol, a 25 C
30. Considere a seqüência de afirmações abaixo:
a. Quando 1,0 g de um sólido A é aquecido intensamente, obtém-se outro sólido branco, B, e um gás que
exerce uma pressão de 209 mmHg em um frasco de 450 mL, à temperatura de 25 ºC.
b. Borbulhando este gás em uma solução de Ca(OH)2, obtém-se outro sólido branco, C.
c. Se o sólido branco B é adicionado a água, a solução resultante torna azul o papel indicador de pH.
d. Adicionando-se HCl diluído à solução de B e evaporando-se até a secura, obtém-se um outro sólido
branco, D.
e. Quando D é colocado na chama de um bico de Bunsen, ele torna a chama verde.
f. Finalmente, se a solução aquosa de B é tratada com ácido sulfúrico, forma-se um precipitado branco, E.
Responda às questões:
I) Escreva as fórmulas e os nomes dos compostos representados pelas letras "A", "B", "C", "D", e "E".
II) Escreva as equações químicas correspondentes às transformações observadas.
III) Explique as afirmações (a) e (e).
Obs: Constante universal dos gases (R) = 0,082 L.atm.mol-1.K-1
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