Questão 37
Os gases nitrogênio (N2 ) e oxigênio (O2 ) podem reagir em diversas proporções, formando
diferentes óxidos de nitrogênio (N xO y ). Em
uma determinada condição foram colocados
em um reator 32,0 g de O2 e 20,0 g de N2 .
Terminada a reação, supondo a formação de
apenas um tipo de óxido, é coerente afirmar
que foram obtidos
a) 52,0 g de N2O 3 .
b) 40,0 g de NO, restando 12,0 g de O2 sem
reagir.
c) 48,0 g de NO, restando 4,0 g de N2 sem
reagir.
d) 46,0 g de NO2 , restando 6,0 g de N2 sem
reagir.
e) 50,0 g de N2O 3 , restando 2,0 g de O2 sem
reagir.
alternativa D
Usando-se as massas molares dos elementos
químicos, temos
32 g
= 2 mols de átomos de O
16 g/mol
20 g
= 1,42 mol de átomos de N
14 g/mol
A proporção 2 : 1,42 entre átomos constituintes
de uma molécula não é estequiométrica.
Portanto para qualquer N x O y existirá um reagente em excesso.
A partir dos dados do enunciado é necessário
testar cada uma das alternativas em termos estequiométricos.
Os dados estequiométricos verdadeiros são os da
alternativa D:
2 NO 2
2 O2
N2 +
→
g
g
g
2 ⋅ 46
2 ⋅ 32
28
mol
mol
mol
química 2
Relação entre as massas: 28 g : 64 g : 92 g
• Cálculo da massa de O 2 necessária para a formação de 46 g de NO 2 :
64 g O 2
46 g NO 2 ⋅
= 32 g O 2 ,
92 g NO 2
logo não há excesso de O 2 .
• Cálculo da massa de N 2 necessária para a formação de 46 g de NO 2 :
28 g N 2
46 g NO 2 ⋅
= 14 g N 2 ,
92 g NO 2
logo há excesso de 6 g de N 2 que ficam sem reagir.
Questão 38
Um aluno adicionou 0,950 g de carbonato
de cálcio (CaCO 3 ) a 100 mL de solução
aquosa de ácido clorídrico (HCl) de concentração 0,2 mol/L. É correto afirmar que, após
cuidadosa agitação, o sistema final apresenta
uma
a) solução incolor, com pH igual a 7.
b) mistura heterogênea, esbranquiçada, pois
o CaCO 3 é insolúvel em água, com pH < 1.
c) solução incolor, com pH igual a 1.
d) solução incolor, com pH igual a 2.
e) mistura heterogênea, contendo o excesso
de CaCO 3 como corpo de fundo e pH > 7.
alternativa D
A equação química da reação entre CaCO3 e HCl
é:
CaCO3(s) + 2 HCl(aq) →
→ CaCl 2(aq) + H 2 O( l) + CO 2(g)
Cálculo do número de mols de CaCO3 :
1 mol CaCO3
=
0,950 g CaCO3
100 g CaCO3
1442443
m. molar
= 0,0095 mol CaCO3
Cálculo do número de mols de HCl:
0,2 mol HCl
0,1 l solução
= 0,02 mol HCl
1 l solução
144244
3
concentração
Na reação, 1 mol de CaCO3 reage com 2 mols de
HCl, logo há um excesso de 0,001 mol de HCl.
Cálculo da concentração molar dos íons H + :
0,001 mol HCl 1 mol H +
[H + ] =
⋅
= 0,01 mol/ l
1 mol HCl
0,1 l solução
1442443 14243
ionização
concentração
Cálculo do pH da solução resultante:
pH = −log [H + ] = −log 10 −2 = 2
Como houve o consumo total do CaCO3 , a solução final será incolor, pois soluções aquosas de
CaCl 2 são límpidas e incolores.
Questão 39
A reação 2 NO(g) + 2 H2 (g) → N2 (g) + 2 H2 O(g)
foi estudada a 904 oC. Os dados da tabela seguinte referem-se a essa reação.
[NO] (mol/L)
[H2 ] (mol/L)
Velocidade
(mol/L ⋅ s)
0,420
0,122
0,140
0,210
0,122
0,035
0,105
0,122
0,0087
0,210
0,244
0,070
0,210
0,366
0,105
A respeito dessa reação é correto afirmar que
sua expressão da velocidade é
a) v = k[NO][H2 ].
b) v = k[NO]2 [H2 ].
c) v = k[H2 ].
d) v = k[NO]4 [H2 ]2 .
e) v = k[NO]2 [H2 ]2 .
alternativa B
Expressão da velocidade: v = k[NO] x [H 2 ] y
Cálculo dos valores de x e y (ordens de reação):
(0,42) x (0,122) y
0,140
=
⋅
⇒ 4 = (2) x ⇒
0,035
(0,21) x (0,122) y
⇒22 = 2x ⇒ x = 2
x
0,070
 0,21   0,244 
= 
 

 0,21   0,366 
0,105
y
⇒
⇒ 0,666 = (0,666) y ⇒ y = 1
Então, v = k[NO] 2 [H 2 ].
química 3
Questão 40
Questão 41
A substância W é um sólido peculiar, apresenta baixa dureza e boa condutibilidade elétrica. Pela sua baixa resistência ao atrito é
utilizada como lubrificante de rolamentos e
de engrenagens. Tem também aplicação como
eletrodos de aparatos elétricos, como nas pilhas comuns e alcalinas. Entretanto, não é
maleável, nem dúctil, não podendo ser moldada na forma de fios flexíveis.
A substância X é líquida à temperatura ambiente e não conduz corrente elétrica nessas
condições. Solubiliza-se muito bem em água,
sendo essa solução condutora de eletricidade
e usualmente encontrada em cozinhas. É
muito utilizada na indústria química, principalmente em reações de esterificação.
A substância Y apresenta ponto de fusão
muito elevado, acima de 1000 o C. É isolante
no estado sólido, porém boa condutora depois
de fundida. É extraída de um minério bastante abundante na crosta terrestre, sendo matéria-prima para a obtenção de um metal resistente e de baixa densidade. Diversos materiais presentes no nosso cotidiano são constituídos por esse metal que, apesar de ser muito reativo, apresenta baixa taxa de corrosão.
A substância Z é também um sólido com alto
ponto de fusão. Entretanto, é excelente condutora de corrente elétrica no estado sólido.
Por ser maleável e dúctil, apresenta uma série de aplicações em nosso cotidiano, tanto na
forma pura, como na composição do bronze,
latão e ouro para joalheria.
Conforme as descrições acima, as substâncias
W, X, Y e Z são, respectivamente,
a) ouro, álcool, óxido de alumínio e cobre.
b) grafite, ácido acético, dióxido de titânio e
ouro.
c) cobre, cloreto de hidrogênio, dióxido de titânio e zinco.
d) ouro, álcool, óxido de alumínio e zinco.
e) grafite, ácido acético, óxido de alumínio e
cobre.
Em dois balões distintos, as substâncias A e
B foram colocadas em contato com dicromato
de potássio (K2Cr2O7 ) em meio ácido, à temperatura ambiente. Nessas condições, o dicromato é um oxidante brando.
No balão contendo a substância A foi observada a formação do ácido propiônico (ácido
propanóico), enquanto que no balão que continha a substância B formou-se acetona (propanona).
As substâncias A e B são, respectivamente,
a) ácido acético e etanal.
b) propanal e 2-propanol.
c) butano e metil-propano.
d) propanal e 1-propanol.
e) propano e propanal.
alternativa E
As substâncias químicas descritas no enunciado
são:
W = grafite (alótropo do carbono);
X = ácido acético (vinagre);
Y = óxido de alumínio (extraído da bauxita);
Z = cobre.
alternativa B
Nas condições citadas, as oxidações que podem
ocorrer são:
Questão 42
A principal matéria-prima do alumínio é a
bauxita, minério cujo principal componente
é o óxido de alumínio (Al 2O 3 ). No processo
de purificação do minério, todo o óxido de
alumínio é transformado em hidróxido de
alumínio (Al(OH)3 ).
Posteriormente, o hidróxido de alumínio é
aquecido até completa desidratação, obten-
química 4
do-se a alumina, forma pura do óxido de alumínio (I). A alumina passa então por um processo de decomposição através da passagem
de corrente elétrica no estado líquido (eletrólise), formando o alumínio metálico (II).
O hidróxido de alumínio pode ser neutralizado por uma solução aquosa de ácido sulfúrico
(H2 SO4 ) formando o sulfato de alumínio (III).
O sulfato de alumínio (Al 2 (SO4 )3 ), por sua
vez, é utilizado no processo de tratamento de
águas, sendo adicionado com hidróxido de
cálcio (Ca(OH)2 ) para formar o hidróxido de
alumínio (IV), um precipitado gelatinoso, que
acelera o processo de decantação dos particulados presentes na água captada.
As equações químicas que melhor representam as reações I, II, III e IV são, respectivamente,
a) Al(OH)3(s) → Al 2O 3(s) + H2O (l)
Al 2O 3(l) → Al (s) + O2(g)
Al(OH)3(s) + H2 SO4(aq) →
→ Al 2 (SO4 )3(aq) + H2O (l)
Al 2 (SO4 )3(aq) + Ca(OH)2(aq) →
→ Al(OH)3(s) + CaSO4(s)
b) Al(OH)3(s) → Al 2O 3(s)
Al(OH)3(s) + H2 SO4(aq) →
→ Al 2 (SO4 )3(aq) + NaCl (aq)
Al 2 (SO4 )3(aq) + Ca(OH)2(aq) → Al(OH)3(s)
alternativa C
As equações químicas são:
I. 2 Al(OH)3(s) → Al 2 O3(s) + 3 H 2 O( l)
II. 2 Al 2 O3( l) → 4 Al(s) + 3 O 2(g)
III. 2 Al(OH)3(s) + 3 H 2 SO4(aq) →
→ Al 2 (SO4 )3(aq) + 6 H 2 O( l)
IV. Al 2 (SO4 )3(aq) + 3 Ca(OH) 2(aq) →
→ 2 Al(OH)3(s) + 3 CaSO4(s)
Questão 43
Dados: semi-reações de redução e respectivos
potenciais de redução.
2 H + (aq) + 2 e − → H2 (g)
Eored = 0,0 V
Ag+ (aq) + e − → Ag(s)
2+
Cu
Eored = + 0,80 V
−
(aq) + 2 e → Cu(s)
Mg2 + (aq) + 2 e − → Mg(s)
2+
Fe
−
Eored = + 0,34 V
Eored = − 2,37 V
Eored = − 0,44 V
(aq) + 2 e → Fe(s)
Al 2O 3(l) → 2 Al (s)
Pt2 + (aq) + 2 e − → Pt(s)
Al(OH)3(s) + H2 SO4(aq) → Al 2 (SO4 )3(aq)
Zn
Al 2 (SO4 )3(aq) + Ca(OH)2(aq) → Al(OH)3(s)
Quatro metais, aqui designados por M A , MB ,
MC e MD , apresentam as seguintes propriedades:
• somente M A e MC são corroídos por solução aquosa de ácido clorídrico (HCl) 1 mol/L,
liberando gás hidrogênio (H2 );
• se MC é colocado em contato com as três
soluções de cada cátion dos demais metais,
são obtidos M A , MB e MD na forma metálica;
c) 2 Al(OH)3(s) → Al 2O 3(s) + 3 H2O (l)
2 Al 2O 3(l) → 4 Al (s) + 3 O2(g)
2 Al(OH)3(s) + 3 H2 SO4(aq) →
→ Al 2 (SO4 )3(aq) + 6 H2O (l)
Al 2 (SO4 )3(aq) + 3 Ca(OH)2(aq) →
→ 2 Al(OH)3(s) + 3 CaSO4(s)
d) 2 Al (s) + 3 H2 SO4(aq) →
→ Al 2 (SO4 )3(aq) + 3 H2(g)
4 Al (s) + 3 O2(g) → 2 Al 2O 3(l)
2 Al(OH)3(s) + 6 HCl (aq) →
→ 2 AlCl 3(aq) + 6 H2O (l)
Al 2 (SO4 )3(aq) + 6 NaOH (aq) →
→ 2 Al(OH)3(s) + 3 Na2 SO4(aq)
e) Al(OH)3(s) → Al 2O 3(s) + H2O (l)
2 Al 2O 3(l) → 4 Al (s) + 3 O2(g)
2+
•
Eored = + 1,20 V
−
Eored = − 0,76 V
(aq) + 2 e → Zn(s)
n+
o metal MD reduz MB , formando MB e
x+
.
MD
Considerando as informações acima, os metais M A , MB , MC e MD podem ser, respectivamente,
a) Zn, Cu, Fe e Ag.
b) Fe, Cu, Mg e Zn.
c) Zn, Ag, Mg e Cu.
d) Cu, Ag, Mg e Pt.
e) Ag, Fe, Pt e Zn.
alternativa C
•
o
Os metais M A e M C devem ter E red
. menor que
o hidrogênio.
química 5
• O metal MC é o mais reativo de todos (menor
o
E red
. ), pois desloca todos os cátions dos demais
metais.
• O metal MD é mais reativo que o metal MB .
Assim sendo, a ordem de reatividade dos metais
em relação ao hidrogênio será:
M C M A H 2 M D M B ou
Mg Zn H 2 Cu Ag
REATIVIDADE AUMENTA
o
E red
. AUMENTA
Então, a seqüência M A , M B , M C e M D é: Zn, Ag,
Mg e Cu.
Questão 44
alternativa E
I. Verdadeira. À medida que a temperatura aumenta, os valores de K C diminuem, desfavorecendo a formação de NH3 .
II. Falsa. O aumento da temperatura causa um
aumento da energia cinética média das moléculas, tendo como conseqüência um aumento do
número de colisões efetivas, logo a velocidade irá
aumentar em ambos os sentidos.
III. Verdadeira. O aumento da temperatura desloca o equilíbrio no sentido endotérmico (para a
esquerda) desfavorecendo a formação de amônia.
Questão 45
O gráfico abaixo correlaciona os valores da
constante de equilíbrio (KC ) em função da
temperatura para a reação de síntese da
amônia:
N2 (g) + 3 H2 (g)
SOMENTE está correto o que se afirma em
a) I.
b) II.
c) III.
d) I e II.
e) I e III.
A seguir são apresentados alguns pares de
estruturas:
2 NH 3 (g)
Sobre o comportamento dessa reação, no intervalo de temperatura considerado no experimento, foram feitas algumas afirmações:
I. A reação é exotérmica no sentido de formação da amônia.
II. Com o aumento da temperatura, a velocidade da reação diminui.
III. Com o aumento da temperatura, o rendimento da reação diminui, formando-se menos
amônia na situação de equilíbrio.
Os pares de estruturas que são isômeros entre si são
a) II, IV e VI.
b) I, II e VI.
c) I, II e IV.
d) I, II, IV e V.
e) II, IV, V e VI.
alternativa A
Isômeros são compostos distintos que apresentam a mesma fórmula molecular:
II. Isomeria plana de função.
IV. Isomeria espacial geométrica (cis-trans).
VI. Isomeria plana de função.