Química SU M Á R I O Química 1 MÓDULO 4 Ligações Químicas ......................................................... 3 Geometria e polaridade molecular Forças intermoleculares e temperaturas de ebulição Forças intermoleculares e princípio de solubilidade MÓDULO 5 Introdução à Química Orgânica .................................. 9 Química 2 MÓDULO 5 Misturas Gasosas .......................................................... 13 Pressão parcial e Volume parcial Densidade dos gases Velocidade de efusão e velocidade de difusão gasosa MÓDULO 6 Cálculos Estequiométricos .......................................... 17 Química 3 MÓDULO 5 Química Inorgânica II .................................................. 25 Classificação das reações químicas Reações de dupla troca MÓDULO 6 Soluções I....................................................................... 29 Introdução e Classificação Coeficiente de Solubilidade 3a Série do Ensino Médio e Pré-vestibular Química 1 Módulo 4: Ligações Químicas ATIVIDADE III 1. (UEM/2010) Assinale a(s) alternativa(s) correta(s). 01) Moléculas diatômicas formadas por átomos iguais são sempre apolares. 02) O comprimento das ligações químicas independe do raio atômico dos átomos que participam das ligações. 04) Ligações covalentes do tipo G ocorrem somente na união entre orbitais s de um átomo e orbitais p de outro átomo. 08) CH4, NH3 e H2O apresentam, respectivamente, geometria tetraédrica, trigonal plana e angular. 16) Os metais, geralmente, possuem elevadas condutividades térmica e elétrica e, também, elevada densidade. 2. (VUNESP/SP) Os fornos de microondas são aparelhos que emitem radiações eletromagnéticas (as microondas) que aquecem a água e, consequentemente, os alimentos que a contêm. Isso ocorre porque as moléculas de água são polares, condição necessária para que a interação com esse tipo de radiação seja significativa. As eletronegatividades para alguns elementos são apresentadas na tabela a seguir. elemento químico eletronegatividade (x) hidrogênio (H) 2,2 carbono (C) 2,6 oxigênio (O) 3,4 a) Com base nessas informações, forneça a fórmula estrutural e indique o momento dipolar resultante para a molécula de água. b) Sabendo que praticamente não se observam variações na temperatura do dióxido de carbono quando este é exposto à ação das radiações denominadas microondas, forneça a estrutura da molécula de CO2. Justifique sua resposta, considerando as diferenças nas eletronegatividades do carbono e do oxigênio. 3. (GV/SP) Considere as seguintes substâncias: I. triclorometano; II. trans-1,2-dicloroeteno; III. cis-1,2-dicloroeteno. Em relação ao momento dipolar das moléculas, pode-se afirmar que são polares as substâncias a) I, apenas. d) II e III, apenas. b) II, apenas. e) I, II e III. c) I e III, apenas. 4. (UNIFESP/2010) Na queima do cigarro, há a liberação dos gases CO, CO2 e de outras substâncias tóxicas como alcatrão, nicotina, fenóis e amônia (NH3). Para a conscientização sobre a toxicidade do cigarro, a campanha antifumo do estado de São Paulo mostrava o uso do monoxímetro, “bafômetro do cigarro”, que mede a concentração de monóxido de carbono, em ppm (partes por milhão), no ar exalado dos pulmões do indivíduo. A figura representa o resultado da aplicação do teste. (www.bhsbrasil.com.br/monoximetro.htm Adaptado.) a) Dado que 1 ppm de CO refere-se ao teor de 1 L de CO em 106 L de ar e que a densidade do CO é 1,145 g/L nas condições do teste, qual deve ser o valor de XX, indicado no visor do monoxímetro, se dois litros de ar exalado por aquele indivíduo contêm 4,58 x 10–2 mg de monóxido de carbono? b) As moléculas de amônia e de gás carbônico apresentam formas geométricas e polaridades bem distintas. Descreva essas características. 5. (FUVEST/2012) Considere os seguintes compostos isoméricos: CH3CH2CH2CH2OH butanol e CH3CH2OCH2CH3 éter dietílico Certas propriedades de cada uma dessas substâncias dependem das interações entre as moléculas que a compõem (como, por exemplo, as ligações de hidrogênio). Assim, pode-se concluir que, a) a uma mesma pressão, o éter dietílico sólido funde a uma temperatura mais alta do que o butanol sólido. b) a uma mesma temperatura, a viscosidade do éter dietílico líquido é maior do que a do butanol líquido. c) a uma mesma pressão, o butanol líquido entra em ebulição a uma temperatura mais alta do que o éter dietílico líquido. d) a uma mesma pressão, massas iguais de butanol e éter dietílico liberam, na combustão, a mesma quantidade de calor. e) nas mesmas condições, o processo de evaporação do butanol líquido é mais rápido do que o do éter dietílico líquido. 6. (ITA-SP) Assinale a alternativa que contém a afirmação falsa em relação à comparação das propriedades do 1-propanol com o 1-butanol. a) A temperatura de ebulição do 1-butanol é maior. 3 3ª Série do Ensino Médio e Pré-Vestibular b) Na mesma temperatura, a pressão de vapor do 1-propanol é maior. c) Nas mesmas condições de operação, a volatilidade do 1butanol é maior. d) O 1-propanol é mais solúvel em água. e) O 1-butanol é mais solúvel em n-hexano. 7. (UFMG/2011) Isômeros são compostos que apresentam a mesma fórmula molecular, mas têm estruturas e propriedades diferentes. Para a fórmula molecular C3H9N, há quatro isômeros. I. Escreva as fórmulas estruturais desses quatro isômeros. II. As temperaturas de ebulição desses isômeros variam entre 3° e 46°. Indique os isômeros que apresentam a maior e a menor temperatura de ebulição, respectivamente. III. Indique o isômero que apresenta a menor solubilidade em água, e justifique sua resposta com base nas interações intermoleculares entre as moléculas de água e as dos quatro isômeros. Composto Frascos Ponto de Ponto de Fusão (°C) Ebulição (°C) Etanol H3CCH2OH -114,1 78,5 Acetona H3CCOCH3 -94,0 56,5 Formiato de metila HCOOCH3 -99,0 31,7 Ácido Acético 16,0 118,0 a) H3CCOOH O ponto de ebulição do éster é menor que o ponto de ebulição da cetona, porque o maior número de átomos de oxigênio presente na molécula do éster aumenta as interações dipolo-dipolo, que desfavorecem as interações entre suas moléculas. b) O ácido carboxílico é um composto polar e faz fortes ligações de hidrogênio entre suas moléculas, o que explica o elevado ponto de ebulição. c) O éster é mais polar que o ácido, por isso há mais interações dipolo induzido entre suas moléculas, o que explica o ponto de ebulição mais baixo observado para o éster. d) 8. (UFPB-PB) Cinco frascos, numerados de 1 a 5, contêm líquidos de cadeia normal, cuja fórmula geral é CnH 2n+2 na qual 5 < n < 9 e os seus pontos de ebulição são respectivamente: Fórmula A cetona tem massa molecular menor que o ácido, por isso seu ponto de ebulição é menor. e) O álcool tem o menor ponto de fusão dentre os compostos listados, porque pode formar o maior número de ligações hidrogênio, devido ao maior número de átomos de Pontos de hidrogênio presentes em sua molécula. Ebulição (°C) 1 36 2 126 3 98 ter cadeia carbônica aberta, insaturada e ramificada. 4 151 02) A solubilidade em água de álcoois em uma série homóloga 5 69 10. (UEM/2010) Assinale a(s) alternativa(s) correta(s). 01) Um hidrocarboneto com fórmula molecular C5H12 pode aumenta com o aumento da cadeia carbônica. 04) Tetracloreto de carbono e água são líquidos imiscíveis A partir destas informações, conclui-se que o líquido existente no frasco de número 3 é: a) n-heptano. b) n-nonano. c) n-octano. d) n-pentano. e) n-hexano. entre si. 08) O ácido acético, um dos principais componentes do vinagre tem quatro hidrogênios ionizáveis. 16) Embora apresentem o mesmo tipo de forças de atração intermoleculares (forças de Van der Waals), o 2,2,4-trimetilpentano tem ponto de abulição menor que o n-octano. 9. (UFSCar) Compostos orgânicos oxigenados como álcoois (ROH), cetonas (RCOR’), ésteres (RCOOR’) e ácidos carboxílicos (RCOOH’) são bastante presentes em nosso cotidiano. Por exemplo, etanol é usado como combustível para veículos, ácido acético é encontrado no vinagre, acetona e acetato de metila servem para remover esmalte de unhas. As propriedades de compostos dessas classes variam muito e a tabela ilustra alguns exemplos. Assinale a alternativa que explica corretamente as propriedades descritas nessa tabela. 4 a 3 Série do Ensino Médio e Pré-Vestibular 11. (ITA) Considere os seguintes álcoois: I. II. III. IV. V. Etanol n-propanol n-butanol n-pentanol n-hexanol Assinale a opção correta em relação à comparação das solubilidades em água, a 25°C, dos seguintes álcoois: a) Etanol > n-propanol > n-butanol > n-pentanol > n-hexa-nol.