A TABELA PERIÓDICA ENCONTRA-SE
NO FINAL DESTE CADERNO.
Questão 106
O plutônio-239, emissor de partículas alfa e
meia-vida de 24 mil anos, é produzido como
subproduto durante a operação de reatores
nucleares. Esse isótopo é fissionável e apenas
alguns quilogramas de plutônio enriquecido
acima de 93% de Pu-239 são necessários para
fabricar uma bomba atômica. Por isso, a
Agência Internacional de Energia Atômica
controla o estoque desse elemento nos centros
de pesquisas e centrais nucleares do mundo.
O produto de decaimento do plutônio-239 e o
tempo em 103 anos necessário para que o nível de radioatividade diminua para 1 128 de
seu valor original são, respectivamente,
a) U e 168.
b) Am e 168.
c) U e 144.
d) Np e 144.
e) Am e 144.
alternativa A
A equação nuclear do decaimento em questão é:
A meia-vida (
1
T
1
2
T
239
94 Pu
239
1
4
1
8
T
1
16
T
1
32
T
1
64
T
1
128
t = 7 ⋅ 24 ⋅ 10 3 anos = 168 ⋅ 10 3 anos
Na tabela são dadas as energias de ligação
(kJ/mol) a 25 o C para algumas ligações simples, para moléculas diatômicas entre H e os
halogênios (X). Observe-a e responda às questões de números 107 e 108.
H
F
Cl
Br
I
Analise as afirmações seguintes.
I. Dentre os compostos HX, o HF é o ácido
mais fraco e a sua ligação H — X é a mais
forte.
II. A distância de ligação entre os átomos nas
moléculas X 2 é maior no I2 , já que a sua
energia de ligação é a mais fraca.
III. A molécula com maior momento dipolar é
o HI.
Está correto o contido em
a) I, II e III.
b) I e II, apenas.
c) I e III, apenas.
d) II e III, apenas.
e) II, apenas.
alternativa B
I. Correta. Dos haletos HX, a energia de ligação
do HF é a maior, o que indica ligação mais forte e
menor tendência à ionização (ácido mais fraco).
II. Correta. Das moléculas X 2 , o I2 apresenta o
maior comprimento de ligação covalente (átomos
maiores, do 5º período da Classificação Periódica)
e ligação mais fraca (menor energia de ligação).
III. Incorreta. O HF é a molécula de maior momento dipolar (maior diferença de eletronegatividade).
4
→ 235
92 U + 2 α
Pu) = T = 24 ⋅ 10 3 anos. Então:
T
Questão 107
Questão 108
O cloreto de hidrogênio é um gás que, quando
borbulhado em água, resulta numa solução
de ácido clorídrico. Esse composto é um dos
ácidos mais utilizados nas indústrias e laboratórios químicos. A energia para formação
de 2 mol de cloreto de hidrogênio, em kJ, a
partir de seus elementos é igual a
a) +862.
b) +187.
c) −187.
d) −244.
e) −862.
H
F
Cl
Br
I
432
568
431
366
298
alternativa C
158
254
250
278
243
219
210
193
175
Cálculo do ΔH da reação a partir das energias de
ligação dadas na tabela:
H 2(g) + Cl 2(g) → 2 HCl(g)
151
ΔH = (EH 2 + ECl 2 ) − (2EHCl )
ΔH = ( +432 + 243) − (2 ⋅ 431) = −187 kJ
química 2
Questão 109
Questão 111
No rótulo de uma determinada embalagem
de leite integral UHT, processo de tratamento térmico a alta temperatura, consta que um
copo de 200 mL deste leite contém 25% da
quantidade de cálcio recomendada diariamente (2,4 × 10 −2 mol). A massa, em mg, de
cálcio (massa molar 40 g/mol) presente em 1
litro desse leite é
a) 1 200.
b) 600.
c) 300.
d) 240.
e) 120.
As figuras representam alguns experimentos
de raios catódicos realizados no início do século passado, no estudo da estrutura atômica.
alternativa A
Para vácuo
Cálculo da massa de cálcio em 1 l de leite:
2,4 ⋅ 10 −2 mol Ca ⋅ 0,25
⋅ 1 000 ml leite ⋅
200 ml leite
40 g Ca
⋅
= 1,2 g Ca ou 1 200 mg Ca
1 mol Ca
Cátodo
Alta
tensão
Ânodo
(a)
Sombra
Amostra de sulfeto
de zinco
Questão 110
(b)
Na tabela são fornecidas as células unitárias
de três sólidos, I, II e III.
(c)
I
II
III
A temperatura de fusão do sólido III é 1772 oC
e a do sólido II é bem superior ao do sólido I.
Quando dissolvido em água, o sólido I apresenta condutividade. Pode-se concluir que os
sólidos I, II e III são, respectivamente, sólidos
a) covalente, iônico e metálico.
b) iônico, covalente e metálico.
c) iônico, molecular e metálico.
d) molecular, covalente e iônico.
e) molecular, iônico e covalente.
alternativa B
A descrição corresponde a:
I. sólido iônico (eletrólito).
II. sólido covalente.
III. sólido metálico (substância simples).
O tubo nas figuras (a) e (b) contém um gás
submetido à alta tensão. Figura (a): antes de
ser evacuado. Figura (b): a baixas pressões.
Quando se reduz a pressão há surgimento de
uma incandescência, cuja cor depende do gás
no tubo. A figura (c) apresenta a deflexão dos
raios catódicos em um campo elétrico.
Em relação aos experimentos e às teorias atômicas, analise as seguintes afirmações:
I. Na figura (b), fica evidenciado que os raios
catódicos se movimentam numa trajetória linear.
II. Na figura (c), verifica-se que os raios catódicos apresentam carga elétrica negativa.
III. Os raios catódicos são constituídos por
partículas alfa.
IV. Esses experimentos são aqueles desenvolvidos por Rutherford para propor a sua
teoria atômica, conhecido como modelo de
Rutherford.
química 3
As afirmativas corretas são aquelas contidas
apenas em
a) I, II e III.
b) II, III e IV.
c) I e II.
d) II e IV.
e) IV.
alternativa C
I. Correta. A descrição do experimento corresponde às trajetórias lineares dos raios catódicos.
II. Correta. Os raios catódicos são desviados em
direção ao pólo positivo do campo elétrico aplicado no meio do tubo.
III. Incorreta. Os raios catódicos são elétrons (as
partículas alfa são positivas).
IV. Incorreta. O experimento é de J. J. Thomson.
E. Rutherford observou o espalhamento alfa por
lâminas metálicas delgadas.
alternativa E
O MgCO 3 , menos estável, decompõe-se a temperaturas menores. Para simplificar, vamos trabalhar com uma amostra de 100 g de dolomita:
100 g − 79 g = 21 g CO2 liberado pelo MgCO 3
Então:
MgCO3(s)
21 g CO2 ⋅
Δ
MgO(s) + CO2(g)
1 mol CO2 1 mol MgCO3
⋅
⋅
1 mol CO2
44 g CO2
14
4244
3 144244
3
m. molar
eq. química
84 g MgCO3
⋅
≅ 40 g MgCO3 (em 100 g de do1 mol MgCO3
lomita)
Portanto, a dolomita apresenta 40% de MgCO 3 e
60% CaCO 3 .
A dolomita, CaMg(CO 3 )2 , é um minério utilizado como fonte de magnésio e para fabricação de materiais refratários. A figura apresenta a curva da decomposição térmica de
uma mistura de carbonatos de cálcio e magnésio e é o resultado de medidas de variação
da massa da amostra em função do aumento
da temperatura. A decomposição desses carbonatos resulta na liberação de CO2 e na formação do respectivo óxido. Cada carbonato
decompõe-se totalmente em diferentes temperaturas, sendo que o carbonato de cálcio
apresenta maior estabilidade térmica.
m (%)
100
Questão 113
Na figura, são apresentadas as curvas de solubilidade de um determinado composto em
cinco diferentes solventes.
CS
(g soluto/100 g solvente)
Questão 112
I
II
20
III
IV
15
10
5
V
79,0
30
52,6
200
400
600
800
T (°C)
Dados: massas molares (g/mol): CO2 = 44,
MgCO 3 = 84 e CaCO 3 = 100
Pode-se concluir que a mistura de carbonatos
analisada contém a composição em massa de
carbonato de cálcio igual a
a) 40%.
b) 45%.
c) 50%.
d) 55%.
e) 60%.
40
50
60
70
Temperatura (°C)
Na purificação desse composto por recristalização, o solvente mais indicado para se obter
o maior rendimento no processo é o
a) I.
b) II.
c) III.
d) IV.
e) V.
alternativa A
O solvente mais indicado para purificar um sólido
por recristalização é aquele no qual se observa a
maior variação de solubilidade em função da temperatura (curva mais inclinada).
química 4
O
Questão 114
N
N
Muitas pessoas confundem a benzina com o
benzeno, que são dois solventes orgânicos diferentes com nomes parecidos. A benzina,
também chamada de éter de petróleo, é um
líquido obtido na destilação fracionada do
petróleo, de baixa massa molar, constituído
por hidrocarbonetos, geralmente alifáticos,
como pentano e heptano. O benzeno é um hidrocarboneto aromático, constituído por um
anel benzênico.
Sobre esses solventes, são feitas as seguintes
afirmações:
I. a molécula do benzeno apresenta três ligações duplas entre átomos de carbono;
II. a energia de ligação entre os átomos de carbono no benzeno é maior que a da benzina;
III. os átomos de carbono na benzina apresentam geometria tetraédrica;
IV. os ângulos de ligação entre os átomos de
carbono no benzeno são de 60o.
As afirmativas corretas são aquelas contidas
em
a) I, II, III e IV.
b) I, II e III, apenas.
c) I, II e IV, apenas.
d) II e III, apenas.
e) III e IV, apenas.
alternativa B
I. Correta. A fórmula clássica do benzeno é:
O
N
N
NH2
anfetamina
cafeína
A cafeína, quase todas as pessoas a consomem diariamente, ao tomarem um cafezinho.
A anfetamina é considerada uma droga ilícita, e algumas pessoas fazem o uso desta droga, como caminhoneiros, para provocar insônia, e jovens, obsessivos por sua forma física,
para provocar perda de apetite e redução de
peso. A perda de apetite gerada pelo seu uso
constante pode transformar-se em anorexia,
um estado no qual a pessoa passa a sentir dificuldade para comer, resultando em sérias perdas de peso, desnutrição e até morte. A substância que apresenta carbono assimétrico e os
grupos funcionais encontrados nas estruturas
destes estimulantes, são, respectivamente,
a) anfetamina, amida e cetona.
b) anfetamina, amida e amina.
c) anfetamina, amina e cetona.
d) cafeína, amina e amida.
e) cafeína, amina e cetona.
alternativa B
Somente a anfetamina apresenta carbono assimétrico (C ∗ ):
H
CH2
II. Correta. A ressonância eletrônica existente no
benzeno fortalece as ligações entre os átomos de
carbono. Logo as energias de ligação C — C no
benzeno são maiores que nos hidrocarbonetos
saturados da benzina.
III. Correta. Os hidrocarbonetos da benzina são
saturados com ligações simples tetraédricas.
IV. Incorreta. As moléculas do benzeno são hexagonais planas, com ângulos de ligação de 120o .
Questão 115
A figura apresenta a estrutura química de
dois conhecidos estimulantes.
C*
CH3
NH2
Os grupos funcionais citados na alternativa correta são:
CO
amida
N
N
amina
O texto seguinte refere-se às questões de números 116 e 117.
Muitas substâncias químicas são as responsáveis pelos fortes odores resultantes da deterioração e putrefação de alimentos a base de
proteína, dentre elas, as aminas. A metilamina, CH 3 NH2 , é uma das substâncias produzi-
química 5
das na decomposição de proteínas e apresenta
odor intenso e desagradável e é também responsável pelo cheiro característico do peixe, perceptível no final do dia das feiras livres. A equação
representa o equilíbrio químico da metilamina e
seus íons em solução aquosa, a 25 o C:
H 3C — NH2 + H2O
H 3C — NH 3+ + OH −
K b = 4 × 10−4
Questão 116
Considerando
que
>>>
[CH 3 — NH2 ]
>>> [CH 3 — NH 3+ ], o pH de uma solução
aquosa de metilamina 0,25 mol/L, a 25 o C, é
igual a
a) 2.
b) 4.
c) 6.
d) 8.
e) 12.
alternativa E
Na solução de metilamina ocorre o equilíbrio:
H 3C — NH 2 (aq) + H 2O( l)
(0,25 − x)
+
−
H 3C — NH 3(aq)
+ OH(aq)
x
x
Como [CH 3 NH 2 ] é muito maior que [CH 3 NH 3+ ] ,
II. O vinagre pode ser adicionado ao peixe, diminuindo a concentração de íons hidroxila do
equilíbrio, deslocando para a direita, diminuindo a concentração da metilamina.
III. O equilíbrio da equação pode ser deslocado
para a direita, adicionando-se um pouco de solução de bicarbonato de sódio (NaHCO 3 ), que
é um sal de características ácidas.
Está correto somente o contido em
a) I.
b) II.
c) I e II.
d) I e III.
e) II e III.
alternativa B
Considerando o equilíbrio químico
H 3C — NH 2(aq) + H 2O( l)
+
−
H 3C — NH 3(aq)
+ OH(aq)
pode-se deslocá-lo para a direita com a adição de
uma solução ácida, de acordo com o Princípio de
Le Chatelier. Então:
I. Incorreta. A solução de NaClO é básica.
−
−
ClO(aq)
+ H 2O( l)
HClO(aq) + OH(aq)
Neste caso, estamos desconsiderando a ação
oxidante do hipoclorito.
II. Correta. A solução de vinagre é ácida.
III. Incorreta. A solução de NaHCO3 é básica:
−
−
HCO3(aq)
+ H 2O( l)
H 2CO3(aq) + OH(aq)
temos que a [CH 3 NH 2 ] ≅ 0,25 mol/L. Então:
Kb =
[H 3CNH 3+ ] ⋅ [OH − ]
[H 3CNH 2 ]
4 ⋅ 10 −4 =
x ⋅x
0,25
x = 1 ⋅ 10 −2 mol/L
pOH = − log [OH − ] = − log 10 −2 = 2
A 25 o C , temos:
pH + pOH = 14 ⇔ pH + 2 = 14
pH = 12
Questão 117
Analise as afirmações seguintes.
I. Utilizando 1 litro de água potável com duas
colheres de sopa de água sanitária (solução
de NaClO), prepara-se uma solução para limpar estofados com resíduos de peixe. Isso permite que a equação se desloque para a direita, diminuindo a concentração da metilamina.
Questão 118
Charles Goodyear descobriu, no século XIX,
um novo processo, deixando cair borracha e
enxofre casualmente no fogo. Essa matéria-prima é utilizada na fabricação de pneus.
Um dos grandes problemas ambientais da
atualidade é o destino dos pneus usados. O uso
de pneus na composição do asfalto de ruas e
estradas é uma forma de reduzir esse impacto.
O processo desenvolvido por Goodyear recebe
o nome de
a) combustão.
b) destilação.
c) sinterização.
d) ustulação.
e) vulcanização.
alternativa E
Goodyear descobriu que o enxofre, ao reagir com
a borracha natural aquecida, é capaz de torná-la
dura. Esse processo recebeu o nome de vulcanização (Vulcano, na mitologia grega, é o deus do
fogo).
química 6
Questão 119
O Brasil destaca-se no cenário internacional com a produção e incentivo do uso de
combustíveis de fontes renováveis, como o
etanol e o biodiesel. A transesterificação é
mais um “novo conceito” abordado na química orgânica no ensino médio: trata-se da
síntese do biodiesel, obtido a partir da reação de óleos vegetais (soja, babaçu, mamona),
gorduras animais ou óleos residuais de fritura com etanol e catalisador.
H 2C
O
CO
R1
HC
O
CO
R2 + 3C2H5
H 2C
O
CO
R3
NaOH
H 2C
OH
HC
OH
H 2C
OH
NaOH
OH
R1CO2C2H5
+
R2CO2C2H5
R3CO2C2H5
biodiesel B
Considerando que o biodiesel foi obtido a partir do óleo de soja, na reação de hidrólise desse biodiesel B, são obtidos como produtos o
a) ácido etanóico e álcoois.
b) ácido etanóico e ésteres.
c) etanoato de etila e ácidos carboxílicos.
d) etanol e ácidos carboxílicos.
e) etanol e ésteres.
alternativa D
Na hidrólise ácida dos ésteres RCOOCH 2 CH 3
obtêm-se ácidos carboxílicos (RCOOH) e etanol
(HO — CH 2 — CH 3 ).
Questão 120
Na identificação de duas substâncias orgânicas no laboratório de química, um grupo de
alunos realizou dois experimentos:
Teste 1 – Retirou uma amostra de 4 mL da
substância X e transferiu para um tubo de
ensaio. Na seqüência, adicionou gotas de
solução de ácido sulfúrico e 4 mL de solução violeta de permanganato de potássio.
Agitou e observou.
Teste 2 – Repetiu o teste anterior, utilizando
amostra da substância Y.
Resultados obtidos:
Teste 1 – O tubo aqueceu durante a reação, e
a cor violeta da solução desapareceu.
Teste 2 – Não houve alteração, a reação não
ocorreu.
Para que o grupo de alunos pudesse concluir
o teste de identificação, o professor deu as seguintes informações:
• As substâncias testadas podem ser: I) 2-metil-propan-2-ol, II) butan-1-ol e III) propan-2-ol.
• 370 mg da substância X, quando sofre combustão completa, produzem 880 mg de gás
carbônico.
O grupo de alunos conclui, corretamente, que
a reação ocorrida no teste 1 era
a) exotérmica e que X e Y eram as substâncias
II e I, respectivamente.
b) exotérmica e que X e Y eram as substâncias
III e I, respectivamente.
c) endotérmica e que X e Y eram as substâncias II e I, respectivamente.
d) endotérmica e que X e Y eram as substâncias III e I, respectivamente.
e) endotérmica e que X e Y eram as substâncias II e III, respectivamente.
alternativa A
Os testes relatados envolveram a oxidação enérgica exotérmica de álcoois (KMnO4 /H 2 SO4 ).
Álcoois primários (butan-1-ol) e secundários
(propan-2-ol) sofrem oxidação, ao passo que álcoois terciários (2-metil-propan-2-ol) não oxidam.
Então:
• Teste 1: X pode ser II ou III.
• Teste 2: Y é o álcool I.
Identificação do álcool X:
C4 H10O + 6 O2 → 4 CO2 + 5 H 2O
0,37g C4 H10O ⋅
⋅
4 mol CO2
1 mol C4 H10O
⋅
⋅
74 g C4 H10O 1 mol C4 H10O
1442443 1442443
m. molar
eq . química
44 g CO2
= 0,88 g CO2 ou 880 mg CO2
1 mol CO2
14
4244
3
m. molar
Portanto, X = butan-1-ol.
química 7
TABELA PERIÓDICA
1
18
1
2
H
17
16
15
14
13
2
He
1,01
3
4
5
6
7
8
9
4,00
10
Li
Be
B
C
N
O
F
Ne
P
S
C
Ar
6,94
11
9,01
12
Na
Mg
23,0
19
10,8
13
12,0
14
14,0
15
24,3
20
A
22
23
24
25
26
27
28
29
30
27,0
31
Si
21
28,1
32
31,0
33
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
16,0
16
32,1
34
19,0
17
35,5
35
20,2
18
39,9
36
K
Ca
Sc
Ti
V
Cr
Mn
Fe
Co
Ni
Cu
Zn
Ga
Ge
As
Se
Br
Kr
39,1
37
40,1
38
45,0
39
47,9
40
50,9
41
52,0
42
54,9
43
55,8
44
58,9
45
58,7
46
63,5
47
65,4
48
69,7
49
72,6
50
74,9
51
79,0
52
79,9
53
83,8
54
Rb
Sr
Y
Zr
Nb
Mo
Tc
Ru
Rh
Pd
Ag
Cd
In
Sn
Sb
Te
I
Xe
85,5
55
87,6
56
88,9
57-71
91,2
72
92,9
73
95,9
74
(98)
75
101
76
103
77
106
78
108
79
112
80
115
81
119
82
122
83
128
84
127
85
131
86
Cs
Ba
133
87
137
88
Série
dos Lantanídios
Fr
Ra
(223)
(226)
89-103
Série
dos Actinídios
Hf
Ta
W
Re
Os
Ir
Pt
Au
Hg
T
Pb
Bi
Po
At
Rn
178
104
181
105
184
106
186
107
190
108
192
109
195
110
197
111
201
204
207
209
(209)
(210)
(222)
Rf
Db
Sg
Bh
Hs
Mt
Ds
Rg
(261)
(262)
(266)
(264)
(277)
(268)
(271)
(272)
Série dos Lantanídios
59
58
57
Número Atômico
Símbolo
Massa Atômica
( ) = n° de massa do
isótopo mais estável
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
La
Ce
Pr
Nd
Pm
Sm
Eu
Gd
Tb
Dy
Ho
Er
Tm
Yb
Lu
139
140
141
144
(145)
150
152
157
159
163
165
167
169
173
175
Série dos Actinídios
91
90
89
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
Ac
Th
Pa
U
Np
Pu
Am
Cm
Bk
Cf
Es
Fm
Md
No
Lr
(227)
232
231
238
(237)
(244)
(243)
(247)
(247)
(251)
(252)
(257)
(258)
(259)
(262)
(IUPAC, 22.06.2007)