Química Geral Professor Celso Rapaci Revisão 1. (Uerj 2015) Diversos mecanismos importantes para a manutenção da vida na Terra estão relacionados com interações químicas. A interação química envolvida tanto no pareamento correto de bases nitrogenadas no DNA quanto no controle de variações extremas de temperatura na água é uma ligação do seguinte tipo: a) iônica b) covalente c) de hidrogênio d) de van der Waals 2. (Espcex (Aman) 2016) Considere dois elementos químicos cujos átomos fornecem íons bivalentes isoeletrônicos, o cátion X2+ e o ânion Y 2− . Pode-se afirmar que os elementos químicos dos átomos X e Y referem-se, respectivamente, a a) 20 Ca e 34 Se b) 38 Sr e 8 O c) 38 Sr e 16 S d) 20 Ca e 8 O Fase Solvente aquosa água solvente orgânico apolar orgânica Volume (mL) Massa (g) 30,0 30,0 70,0 56,0 Para diferenciar as duas fases, originariamente incolores, é adicionado ao óleo um corante azul de natureza iônica, que se dissolve apenas na fase em que o solvente apresenta maior afinidade pelo corante. Essa adição não altera as massas e volumes das fases líquidas. As duas fases líquidas do óleo bifásico podem ser representadas pelo seguinte esquema: a) e) 20 Ca e 16 S 3. (Espcex (Aman) 2016) O carvгo e os derivados do petrуleo sгo utilizados como combustнveis para gerar energia para maquinбrios industriais. A queima destes combustнveis libera grande quantidade de gбs carbфnico como produto. Em relaзгo ao gбs carbфnico, sгo feitas as seguintes afirmativas: b) c) I. й um composto covalente de geometria molecular linear. II. apresenta geometria molecular angular e ligaзхes triplas, por possuir um бtomo de oxigкnio ligado a um carbono. III. й um composto apolar. d) Das afirmativas apresentadas estб(гo) correta(as) a) apenas II. b) apenas I e II. c) apenas I e III. d) apenas II e III. e) todas. 5. (Espcex (Aman) 2016) Compostos iônicos são aqueles que apresentam ligação iônica. A ligação iônica é a ligação entre íons positivos e negativos, unidos por forças de atração eletrostática. (Texto adaptado de: Usberco, João e Salvador, Edgard, Química: química geral, vol 1, pág 225, Saraiva, 2009). 4. (Uerj 2016) Cosméticos de uso corporal, quando constituídos por duas fases líquidas imiscíveis, são denominados óleos bifásicos. Observe na tabela as principais características de um determinado óleo bifásico. Sobre as propriedades e características de compostos iônicos são feitas as seguintes afirmativas: I. apresentam brilho metálico. II. apresentam elevadas temperaturas de fusão e ebulição. III. apresentam boa condutibilidade elétrica quando em solução aquosa. 1 IV. são sólidos nas condições ambiente (25 °C e 1 atm). V. são pouco solúveis em solventes polares como a água. Das afirmativas apresentadas estão corretas apenas a) II, IV e V. b) II, III e IV. c) I, III e V. d) I, IV e V. e) I, II e III. 6. (Uerj 2016) Para descrever o comportamento dos gases ideais em função do volume V, da pressão P e da temperatura T, podem ser utilizadas as seguintes equações: 8. (Espcex (Aman) 2016) A energia liberada em uma reação de oxidorredução espontânea pode ser usada para realizar trabalho elétrico. O dispositivo químico montado, pautado nesse conceito, é chamado de célula voltaica, célula galvânica ou pilha. Uma pilha envolvendo alumínio e cobre pode ser montada utilizando como eletrodos metais e soluções das respectivas espécies. As semirreações de redução dessas espécies é mostrada a seguir: Alumínio: Cobre: Semirreações de Redução E°red = −1,66V Al3+ (aq) + 3 e− → Al° Cu2+ (aq) + 2 e− → Cu° E°red = +0,34V Considerando todos os materiais necessários para a montagem de uma pilha de alumínio e cobre, nas Equação de Clapeyron Equação de Boltzmann condições-padrão (25 °C e 1 atm) ideais (desprezandoP × V = n×R × T P × V = N×k × T n − número de mols N − número de moléculasse qualquer efeito dissipativo) e as semirreações de redução fornecidas, a força eletromotriz (fem) dessa R − cons tan te dos gases k − cons tan te de Boltzmann pilha montada e o agente redutor, respectivamente são: a) 2,10 V e o cobre. R De acordo com essas equações, a razão é b) 2,00 V e o alumínio. k c) 1,34 V e o cobre. aproximadamente igual a: d) 1,32 V e o alumínio. 1 a) × 10−23 e) 1,00 V e o cobre. 6 1 b) × 1023 9. (Mackenzie 2015) São dadas as distribuições 6 eletrônicas da camada de valência de alguns elementos c) 6 × 10 −23 químicos, representados pelas letras abaixo: d) 6 × 1023 7. (Espcex (Aman) 2016) A nitroglicerina é um líquido oleoso de cor amarelo-pálida, muito sensível ao choque ou calor. É empregada em diversos tipos de explosivos. Sua reação de decomposição inicia-se facilmente e gera rapidamente grandes quantidades de gases, expressiva força de expansão e intensa liberação de calor, conforme a equação da reação: 4C3H5N3 O9 (l ) → 6N2 (g) + 12CO2 (g) + 10H2O(g) + O2 (g) Admitindo-se os produtos gasosos da reação como gases ideais, cujos volumes molares são iguais a 24,5 L, e tomando por base a equação da reação de decomposição da nitroglicerina, o volume total aproximado, em litros, de gases produzidos na reação de decomposição completa de 454 g de nitroglicerina será de Dados: massa molar da nitroglicerina = 227g / mol; volume molar = 24,5L / mol (25°C e 1 atm) a) 355,3 L b) 304,6 L c) 271,1L d) 123,1L A → 1s1 C → 3s2 3p5 E → 2s2 2p4 B → 3s1 D → 2s2 2p2 F → 3s2 De acordo com essas distribuições eletrônicas, são feitas as seguintes afirmações: I. O elemento A ao se ligar ao elemento C, forma um composto iônico. II. A substância química A 2E possui geometria angular. III. Dos elementos acima representados, B é o que possui o maior raio atômico. IV. A substância química DE2 apresenta ligações covalentes apolares. V. O elemento F representa um metal do terceiro período do grupo 2. São corretas as afirmações. a) I, II e IV, apenas. b) II, III e V, apenas. c) I, IV e V, apenas. d) I, II e V, apenas. e) II, III e IV, apenas. 10. (Uerj 2015) Para fabricar um dispositivo condutor de eletricidade, uma empresa dispõe dos materiais apresentados na tabela abaixo: e) 89,2 L 2 Química Geral CASD Vestibulares Material I II III IV Composição química C S As Fe a) 2s2 2p1 b) 2s2 2p3 c) 2s2 2p5 d) 3s2 3p 4 Sabe-se que a condutividade elétrica de um sólido depende do tipo de ligação interatômica existente em sua estrutura. Nos átomos que realizam ligação metálica, os elétrons livres são os responsáveis por essa propriedade. Assim, o material mais eficiente para a fabricação do dispositivo é representado pelo seguinte número: a) I b) II c) III d) IV 11. (Espcex (Aman) 2015) Um átomo neutro do elemento químico genérico A, ao perder 2 elétrons forma um cátion bivalente, contendo 36 elétrons. O número atômico deste átomo A é a) 36 b) 42 c) 34 d) 40 e) 38 12. (Fgv 2015) O Brasil inaugurou em 2014 o Projeto Sirius, um acelerador de partículas que permitirá o desenvolvimento de pesquisa na área de materiais, física, química e biologia. Seu funcionamento se dará pelo fornecimento de energia a feixes de partículas subatômicas eletricamente carregadas: prótons e elétrons. (http://www.brasil.gov.br/ciencia-e-tecnologia/2014/02/. Adaptado) Na tabela, são apresentadas informações das quantidades de algumas partículas subatômicas para os íons X2− e A 2+ : Carga da partícula positiva negativa X 2− 16 18 A 2+ y 18 Nessa tabela, o nome do elemento X e o valor de y são, respectivamente, a) argônio e 16. b) argônio e 20. c) enxofre e 16. d) enxofre e 18. e) enxofre e 20. e) 3s2 3p6 14. (Pucmg 2015) Os estudos realizados por Rutherford mostraram que o átomo deveria ser constituído por um núcleo positivo com elétrons girando ao seu redor. Os elétrons foram inicialmente levados em consideração no modelo atômico proposto pelo seguinte pesquisador: a) Niels Borh b) J.J. Thomson c) John Dalton d) Werner Heisenberg 15. (Espcex (Aman) 2015) As substâncias ozônio (O3 ); dióxido de carbono (CO2 ); dióxido de enxofre (SO2 ); água (H2O) e cianeto de hidrogênio (HCN) são exemplos que representam moléculas triatômicas. Dentre elas, as que apresentam geometria molecular linear são, apenas, Dados: 1H1 ; 6 C12 ; 8 O16 ; 16 S32 ; 7 N14 a) cianeto de hidrogênio e dióxido de carbono. b) água e cianeto de hidrogênio. c) ozônio e água. d) dióxido de enxofre e dióxido de carbono. e) ozônio e dióxido de enxofre. 16. (Pucmg 2015) As ligações covalentes podem ser classificadas em dois tipos: ligações covalentes polares e ligações covalentes apolares. Observando a polaridade das ligações e a geometria da molécula, somos capazes de verificar se uma molécula será polar ou apolar. Com base nisso, assinale a opção que apresenta moléculas exclusivamente apolares. a) HCl, NO2 e O2 b) Cl 2 , NH3 e CO2 c) Cl 2 , CCl 4 e CO2 d) CCl 4 , BF3 e H2SO4 17. (Unesp 2015) A degradação anaeróbica de matéria orgânica contendo enxofre pode levar à formação de substâncias com odores altamente desagradáveis. Dentre essas substâncias estão o gás sulfídrico (H2S) e as mercaptanas, como a pentamercaptana (1pentanotiol). 13. (Cefet MG 2015) Dadas as configurações eletrônicas finais de alguns elementos químicos, a que representa um elemento bivalente é CASD Vestibulares Química Geral 3 Assinale a alternativa que apresenta corretamente a geometria molecular do gás sulfídrico e a fórmula molecular do 1-pentanotiol. a) Angular e C5H4 S. (http://info.abril.com.br/noticias/ciencia/2014/08/japaopode-oferecermedicamento-sem-aprovacao-paraebola.shtml. Adaptado) b) Linear e CH4 S. c) Angular e CH4 S. d) Angular e C5H12S. e) Tetraédrica e C5H12S. 18. (Mackenzie 2015) Os gases do efeito estufa envolvem a Terra e fazem parte da atmosfera. Estes gases absorvem parte da radiação infravermelha refletida pela superfície terrestre, impedindo que a radiação escape para o espaço e aquecendo a superfície da Terra. Atualmente são seis os gases considerados como causadores do efeito estufa: dióxido de carbono (CO2 ), metano (CH4 ), óxido nitroso (N2O), clorofluorcarbonetos (CFCs), hidrofluorcarbonetos (HFCs), e hexafluoreto de enxofre Na molécula do favipiravir, o número total de átomos de carbono que fazem ligações do tipo π e o grupo funcional destacado na estrutura são, respectivamente: a) 1 e amina. b) 3 e amida. c) 3 e amina. d) 5 e amina. e) 5 e amida. (SF6 ). Segundo o Painel Intergovernamental de mudanças do Clima, o CO2 é o principal “culpado” pelo aquecimento global, sendo o gás mais emitido (aproximadamente 77% ) pelas atividades humanas. No Brasil, cerca de 75% das emissões de gases do efeito estufa são causadas pelo desmatamento, sendo o principal alvo a ser mitigado pelas políticas públicas. No mundo, as emissões de CO2 provenientes do 20. (Pucrj 2015) Levando em conta as ligações e interações que ocorrem entre átomos e moléculas, dentre as substâncias abaixo, a que possui maior ponto de fusão é a) H2O desmatamento equivalem a 17% do total. O hexafluoreto de enxofre (SF6 ) é o gás com maior poder de aquecimento global, sendo 23.900 vezes mais ativo no efeito estufa do que o CO2 . Em conjunto, os gases d) C6H12O6 fluoretados são responsáveis por 1,1% das emissões totais de gases do efeito estufa. http://www.institutocarbonobrasil.org.br/mudancas_clim aticas/gases_do_efeito_estufa A respeito dos gases citados no texto, de acordo com a teoria da repulsão dos pares eletrônicos da camada de valência (VSEPR), é correto afirmar que as moléculas Dados: números atômicos (Z) : H = 1, C = 6, N = 7, O = 8, F = 9 e S = 16. a) do metano e do gás carbônico apresentam geometria tetraédrica. b) do óxido nitroso e do gás carbônico apresentam geometria angular. c) do hexafluoreto de enxofre apresentam geometria linear. d) do metano apresentam geometria tetraédrica e as do gás carbônico são lineares. e) do óxido nitroso têm geometria angular e as do metano são lineares. 19. (Fgv 2015) O surto da doença ebola já atinge vários países da África, causando centenas de mortes. O Japão pode oferecer uma medicação, o favipiravir. Entretanto, ela ainda não recebeu aprovação para uso. 4 b) CO2 c) CaCl 2 e) C12H22O11 21. (Cefet MG 2015) Para a realização de uma determinada atividade experimental, um estudante necessitou de um material que possuísse propriedades típicas de substâncias dúcteis, maleáveis, insolúveis em água e boas condutoras térmicas. Um material com essas propriedades resulta da ligação entre átomos de a) Cu e Zn. b) Na e Cl. c) Fe e O. d) F e Xe. e) C e Si. 22. (Unicamp 2015) Os sprays utilizados em partidas de futebol têm formulações bem variadas, mas basicamente contêm água, butano e um surfactante. Quando essa mistura deixa a embalagem, forma-se uma espuma branca que o árbitro utiliza para marcar as posições dos jogadores. Do ponto de vista químico, essas informações sugerem que a espuma estabilizada por certo tempo seja formada por pequenas bolhas, cujas películas são constituídas de água e a) surfactante, que aumenta a tensão superficial da água. b) butano, que aumenta a tensão superficial da água. c) surfactante, que diminui a tensão superficial da água. d) butano, que diminui a tensão superficial da água. 23. (Espcex (Aman) 2015) O suor humano é praticamente inodoro, contudo algumas bactérias que Química Geral CASD Vestibulares vivem na superfície da pele degradam derivados proteicos produzindo normalmente substâncias ácidas, responsáveis pelo odor desagradável do suor. Dentre os produtos de degradação que podem gerar cheiro azedo e de ranço, têm-se os ácidos comumente denominados de acético, butírico e láctico, cujas estruturas são mostradas a seguir. Com relação a estas substâncias citadas, são feitas as afirmativas abaixo. I. Ácido Acético é a nomenclatura usual do composto que, segundo a nomenclatura oficial da União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC), é denominado de ácido metanoico. II. As substâncias apresentadas possuem na estrutura grupos que caracterizam a função química ácido carboxílico. III. O motivo de o ácido láctico apresentar maior ponto de fusão que o ácido butírico pode ser atribuído aos fatos de o ácido láctico ter maior massa molecular e de ser capaz de estabelecer maior número de fortes interações intermoleculares. Dados: - massas atômicas: C = 12u; H = 1u; O = 16u Considerando cada uma das substâncias separadamente, as principais forças intermoleculares que ocorrem em I, II e III são, correta e respectivamente: a) dipolo – dipolo, dipolo induzido – dipolo induzido, dipolo – dipolo. b) dipolo – dipolo; dipolo – dipolo; ligação de hidrogênio. c) dipolo induzido – dipolo induzido; dipolo induzido – dipolo induzido; ligação de hidrogênio. d) ligação de hidrogênio; dipolo induzido – dipolo induzido; dipolo induzido – dipolo induzido. e) ligação de hidrogênio; dipolo – dipolo; ligação de hidrogênio. 25. (Enem 2015) Pesticidas são substâncias utilizadas para promover o controle de pragas. No entanto, após sua aplicação em ambientes abertos, alguns pesticidas organoclorados são arrastados pela água até lagos e rios e, ao passar pelas guelras dos peixes, podem difundir-se para seus tecidos lipídicos e lá se acumularem. Das afirmativas apresentadas está(ão) correta(s) a) apenas I. b) apenas I e II. c) apenas I e III. d) apenas II e III. e) todas. 24. (Fgv 2015) O segmento empresarial de lavanderias no Brasil tem tido um grande crescimento nas últimas décadas. Dentre os solventes mais empregados nas lavanderias industriais, destacam-se as isoparafinas, I, e o tetracloroetileno, II, conhecido comercialmente como percloro. Um produto amplamente empregado no setor de lavanderia hospitalar é representado na estrutura III. (http://www.freedom.inf.br/revista/hc18/household.asp http://www.ccih.med.br/Caderno%20E.pdf. Adaptado) A característica desses compostos, responsável pelo processo descrito no texto, é o(a) a) baixa polaridade. b) baixa massa molecular. c) ocorrência de halogênios. d) tamanho pequeno das moléculas. e) presença de hidroxilas nas cadeias. 26. (Pucmg 2015) Numere a segunda coluna de acordo com a primeira, relacionando a substância com seu ponto normal de ebulição em °C. 1. H2O ( 2. Hg ( ) −165,5 ) 65 CASD Vestibulares 3. CH4 ( 4. CH3OH ( Química Geral ) 78 ) 100 5 5. ( CH3CH2OH d) interações iônicas entre os átomos de oxigênio e carbono. e) ligações covalentes entre os átomos de carbono e oxigênio. ) 357 A sequência CORRETA encontrada é: a) 2 – 4 – 5 – 1 – 3 b) 2 – 5 – 4 – 1 – 3 c) 3 – 4 – 5 – 1 – 2 d) 3 – 5 – 4 – 1 – 2 27. (Unesp 2015) Os protetores solares são formulações que contêm dois componentes básicos: os ingredientes ativos (filtros solares) e os veículos. Dentre os veículos, os cremes e as loções emulsionadas são os mais utilizados, por associarem alta proteção à facilidade de espalhamento sobre a pele. Uma emulsão pode ser obtida a partir da mistura entre óleo e água, por meio da ação de um agente emulsionante. O laurato de sacarose (6 − O − laurato de sacarose), por exemplo, é um agente emulsionante utilizado no preparo de emulsões. 29. (Enem 2015) Alimentos em conserva são frequentemente armazenados em latas metálicas seladas, fabricadas com um material chamado folha de flandres, que consiste de uma chapa de aço revestida com uma fina camada de estanho, metal brilhante e de difícil oxidação. É comum que a superfície interna seja ainda revestida por uma camada de verniz à base de epóxi, embora também existam latas sem esse revestimento, apresentando uma camada de estanho mais espessa. SANTANA. V. M. S. A leitura e a química das substâncias. Cadernos PDE. Ivaiporã Secretaria de Estado da Educação do Paraná (SEED); Universidade Estadual de Londrina, 2010 (adaptado). Comprar uma lata de conserva amassada no supermercado é desaconselhável porque o amassado pode a) alterar a pressão no interior da lata, promovendo a degradação acelerada do alimento. b) romper a camada de estanho, permitindo a corrosão do ferro e alterações do alimento. c) prejudicar o apelo visual da embalagem, apesar de não afetar as propriedades do alimento. d) romper a camada de verniz, fazendo com que o metal tóxico estanho contamine o alimento. e) desprender camadas de verniz, que se dissolverão no meio aquoso, contaminando o alimento. 30. (Ufu 2015) A ação emulsionante do laurato de sacarose deve-se à presença de a) grupos hidroxila que fazem ligações de hidrogênio com as moléculas de água. b) uma longa cadeia carbônica que o torna solúvel em óleo. c) uma longa cadeia carbônica que o torna solúvel em água. d) grupos hidrofílicos e lipofílicos que o tornam solúvel nas fases aquosa e oleosa. e) grupos hidrofóbicos e lipofóbicos que o tornam solúvel nas fases aquosa e oleosa. 28. (Cefet MG 2015) O dióxido de carbono, ao ser resfriado a uma temperatura inferior a −78°C, solidificase transformando-se em “gelo seco”. Exposto à temperatura ambiente, sob a pressão atmosférica, o gelo seco sublima. Essa mudança de estado envolve o rompimento de a) interações dipolo induzido entre moléculas lineares. b) ligações de hidrogênio presentes na estrutura do gelo. c) interações dipolo permanente entre moléculas angulares. 6 A representação acima indica a classe de incêndio a ser combatida por diferentes tipos de extintores. Incêndios de classe A são originários da queima de madeira, papel e tecido; os de classe B, por sua vez, são originários de líquidos inflamáveis, como gasolina, óleo e tintas e; por fim, os incêndios de classe C são provenientes da queima de equipamentos elétricos. No julgamento do tipo de extintor que se deve utilizar para cada classe de incêndio, deve-se considerar que extintores à base de Química Geral CASD Vestibulares a) pó químico são ideais para extinguir incêndios de classe B, pois o pó abafa o fogo e a cortina criada protege o operador do calor do fogo. b) água são comumente utilizados para apagar fogos de classe C, pois a água impede que a eletricidade seja conduzida até o operador do extintor. c) gás carbônico são excelentes para combater e extinguir fogos de classe A, pois o gás impede que o oxigênio aja como comburente. d) água são recomendados para combater incêndios do tipo B, pois a água satura o material líquido em chamas e impede nova ignição. 31. (Ufu 2015) O oxigênio que entra nos pulmões durante a respiração irá se ligar à hemoglobina (Hb) segundo o equilíbrio: Hb + O2 contendo 160 g de nitrato de amônio, no instante da ignição, quando ocorre a completa reação de decomposição do sal a 167 °C, a pressão no interior do cartucho, no instante de sua ruptura e explosão é, em atm, igual a aproximadamente (Dado: R = 0,082atm ⋅ L ⋅ mol−1 ⋅ K −1; N = 14; O = 16; H = 1.) a) 1,0 × 102. b) 1,0 × 103. c) 2,5 × 102. d) 2,5 × 103. e) 7,0 × 102. HbO2 Todavia, quando uma pessoa é submetida a um local cuja concentração de CO (monóxido de carbono) é elevada, o equilíbrio químico se altera, pois a molécula de monóxido de carbono tem afinidade pela hemoglobina cerca de 150 vezes maior que o oxigênio, motivo pelo qual é tóxica. a) ao seu potencial venenoso e à sua capacidade em se ligar com a hemoglobina, alterando o equilíbrio no sentido de decomposição do HbCO. b) ao deslocamento de equilíbrio no sentido da formação do HbO2 , pois a quantidade de oxigênio disponível diminui. c) à formação da molécula de HbO2 , que é mais estável do que a molécula de HbCO, devido à concentração elevada do monóxido. d) à sua competição com o oxigênio para se ligar à hemoglobina, se o ar inspirado tiver considerável conteúdo de monóxido. 32. (Fgv 2015) O consumo brasileiro total de explosivos não militares é da ordem de 200mil t / ano por empresas mineradoras como a Vale (Carajás e Itabira), MBR, Yamana, dentre outras. O principal explosivo empregado é o nitrato de amônio, embalado em cartuchos. Sua ação como explosivo se deve à sua instabilidade térmica. Por meio da ignição de um sistema detonador, esse sal se decompõe resultando em produtos gasosos de acordo com a seguinte equação química: 1 33. (Pucrj 2015) Assumindo que uma amostra de gás oxigênio puro, encerrada em um frasco, se comporta idealmente, o valor mais próximo da densidade, em gL−1, desse gás a 273 K e 1,0 atm é: Considere: R = 0,082 atm L mol−1 K −1 M(O2 ) = 32 g mol−1 A toxidez do CO pode ser atribuída NH4NO3 → N2 (g) + 2H2O(g) + Considerando um cartucho com a capacidade de 1,0L, a) 1,0 b) 1,2 c) 1,4 d) 1,6 e) 1,8 34. (Pucmg 2015) Uma pilha é realizada, nas condições padrões, a partir dos pares redox Cu2+ / Cu (E° = 0,34 V) e Cu+ / Cu (E° = 0,52 V). Sua força eletromotriz (fem) é: a) 0,16 V b) 0,18 V c) 0,70 V d) 0,86 V 35. (Unicamp 2015) Uma proposta para obter energia limpa é a utilização de dispositivos eletroquímicos que não gerem produtos poluentes, e que utilizem materiais disponíveis em grande quantidade ou renováveis. O esquema abaixo mostra, parcialmente, um dispositivo que pode ser utilizado com essa finalidade. 2 O2 (g) (Explosivos em Expansão, em Posto de Escuta: crônicas químicas e econômicas. Albert Hahn, Editora Cla, 2012. Adaptado) CASD Vestibulares Química Geral 7 Nesse esquema, os círculos podem representar átomos, moléculas ou íons. De acordo com essas informações e o conhecimento de eletroquímica, podese afirmar que nesse dispositivo a corrente elétrica flui de a) A para B e o círculo representa o íon O2− . b) B para A e o círculo representa o íon O2+ . c) B para A e o círculo representa o íon O2− . d) A para B e o círculo representa o íon O2+ . 36. (Ufu 2015) A estocagem de solução de sulfato de zinco em recipientes metálicos exige conhecimentos sobre possíveis processos de oxidação do zinco com o metal do recipiente, de modo a não danificá-lo. A semirreação de redução do zinco pode ser descrita como segue: Zn2+ (aq) + 2e− → Zn(s) Espécie formada Potencial de redução padrão/V Sobre essa célula eletroquímica, é correto afirmar que, quando ela entra em operação com a geração de energia elétrica, o biofilme promove a a) oxidação, os elétrons transitam do anodo para o catodo, e o catodo é o polo positivo da célula. b) oxidação, os elétrons transitam do catodo para o anodo, e o catodo é o polo positivo da célula. c) oxidação, os elétrons transitam do anodo para o catodo, e o catodo é o polo negativo da célula. d) redução, os elétrons transitam do anodo para o catodo, e o catodo é o polo positivo da célula. e) redução, os elétrons transitam do catodo para o anodo, e o catodo é o polo negativo da célula. Fe −0,44 38. (Ita 2015) É de 0,76 V a força eletromotriz padrão, E°, de uma célula eletroquímica, conforme a reação 0 Ered = −0,76V Para auxiliar na decisão por diferentes recipientes que pudessem armazenar a referida solução, um químico utilizou os dados da tabela a seguir. Espécie química a ser reduzida Fe2+ Número de elétrons envolvidos 2 2+ Ni 2 Ni −0,25 Cu2+ 2 Cu +0,34 Zn(s) + 2H+ (aq) → Zn2+ (aq) + H2 (g). Assim, o químico concluiu que, para a armazenagem do sulfato de zinco, deverá utilizar um recipiente formado por a) material que não sofra oxidação. 2+ b) níquel que sofrerá oxidação na presença de Zn . c) ferro cuja reação com o Zn2+ possui potencial negativo. d) metais que se oxidam enquanto o íon zinco sofrer redução. 37. (Fgv 2015) Fontes alternativas de energia têm sido foco de interesse global como a solução viável para crescentes problemas do uso de combustíveis fósseis. Um exemplo é a célula a combustível microbiológica que emprega como combustível a urina. Em seu interior, compostos contidos na urina, como ureia e resíduos de proteínas, são transformados por microorganismos que constituem um biofilme no anodo de uma célula eletroquímica que produz corrente elétrica. Na concentração da espécie de Zn2+ igual a 1,0molL−1 e pressão de H2 de 1,0bar, a 25°C, foi verificado que a força eletromotriz da célula eletroquímica é de 0,64 V. Nestas condições, assinale a concentração de íons H+ em molL−1. a) 1,0 × 10 −12 b) 4,2 × 10−4 c) 1,0 × 10 −4 d) 1,0 × 10−2 e) 2,0 × 10 −2 39. (Pucmg 2015) Considere as seguintes reações espontâneas: Cu2+ + Zn → Cu + Zn2+ Cr + Zn2+ → Cr 2+ + Zn Hg2+ + Cu → Cu2+ + Hg A classificação crescente do poder redutor das espécies é: a) Hg, Cu, Zn, Cr b) Cr, Zn, Cu, Hg 8 Química Geral CASD Vestibulares c) Cu, Hg, Zn, Cr d) Cr, Zn, Hg, Cu 40. (Uemg 2015) Pilhas são dispositivos que produzem corrente elétrica, explorando as diferentes capacidades das espécies de perderem ou de ganharem elétrons. A figura abaixo mostra a montagem de uma dessas pilhas: Após um mês o estudante verificou formação de ferrugem a) em nenhum dos pregos. b) apenas no prego I. c) apenas no prego II. d) apenas no prego III. e) apenas nos pregos I e II. 42. (Enem 2015) A calda bordalesa é uma alternativa empregada no combate a doenças que afetam folhas de plantas. Sua produção consiste na mistura de uma solução aquosa de sulfato de cobre(II), CuSO4 , com óxido de cálcio, CaO, e sua aplicação só deve ser realizada se estiver levemente básica. A avaliação rudimentar da basicidade dessa solução é realizada pela adição de três gotas sobre uma faca de ferro limpa. Após três minutos, caso surja uma mancha avermelhada no local da aplicação, afirma-se que a calda bordalesa ainda não está com a basicidade necessária. O quadro apresenta os valores de A seguir, estão representadas algumas semirreações e seus respectivos potenciais de redução, a 25°C : potenciais padrão de redução (E0 ) para algumas semirreações de redução. Semirreação de redução E0 (V) Al3 + (aq) + 3e − → Al(s) E° = −1, 66 V Ca2+ + 2 e− → Ca −2,87 Ni2+ (aq) + 2e − → Ni(s) E° = −0,25 V Fe3 + + 3 e− → Fe −0,04 Mg+2 (aq) + 2e− → Mg(s) E° = −2,37 V Cu2+ + 2 e− → Cu +0,34 Fe+2 (aq) + 2e− → Fe(s) E° = −0, 44 V Cu+ + e− → Cu +0,52 Fe3 + + e− → Fe2+ +0,77 A pilha de maior diferença de potencial (ddp) pode ser constituída no anodo e no catodo, respectivamente, pelos eletrodos de a) alumínio e magnésio. b) magnésio e níquel. c) alumínio e ferro. d) ferro e níquel. MOTTA, I. S. Calda bordalesa: utilidades e preparo. Dourados: Embrapa, 2008 (adaptado). A equação química que representa a reação de formação da mancha avermelhada é: 2+ + 2+ a) Ca(aq) + 2 Cu(aq) → Ca(s) + 2 Cu(aq) . 41. (Pucsp 2015) Dados: 2+ 2+ 3+ b) Ca(aq) + 2 Fe(aq) → Ca(s) + 2 Fe(aq) . Fe3 + (aq) + 6 − → Fe2+ (aq) E° = −0,77 V 2+ 2+ 3+ c) Cu(aq) + 2 Fe(aq) → Cu(s) + 2 Fe(aq) . Fe2+ (aq) + 2e− → Fe(s) E° = −0,44 V 2+ 3+ d) 3 Ca(aq) + 2 Fe(s) → 3 Ca(s) + 2 Fe(aq) . Cu2+ (aq) + 2e − → Cu(s) E° = +0,34 V 2+ 3+ e) 3 Cu(aq) + 2 Fe(s) → 3 Cu(s) + 2 Fe(aq) . A formação da ferrugem é um processo natural e que ocasiona um grande prejuízo. Estima-se que cerca de 25% da produção anual de aço é utilizada para repor peças ou estruturas oxidadas. Um estudante resolveu testar métodos para evitar a corrosão em um tipo de prego. Ele utilizou três pregos de ferro, um em cada tubo de ensaio. No tubo I, ele deixou o prego envolto por uma atmosfera contendo somente gás nitrogênio e fechou o tubo. No tubo II, ele enrolou um fio de cobre sobre o prego, cobrindo metade de sua superfície. No tubo III, ele cobriu todo o prego com uma tinta aderente. CASD Vestibulares 43. (Enem 2015) A bomba reduz neutros e neutrinos, e abana-se com o leque da reação em cadeia. ANDRADE C. D. Poesia completa e prosa. Rio de Janeiro. Aguilar, 1973 (fragmento). Nesse fragmento de poema, o autor refere-se à bomba atômica de urânio. Essa reação é dita “em cadeia” porque na a) fissão do 235 U ocorre liberação de grande quantidade de calor, que dá continuidade à reação. Química Geral 9 b) fissão de 235 U ocorre liberação de energia, que vai desintegrando o isótopo 238 U, enriquecendo-o em fórmulas estruturais, os nomes e os espectros de absorção de três filtros solares orgânicos. mais 235 U. c) fissão do 235 U ocorre uma liberação de nêutrons, que bombardearão outros núcleos. d) fusão do 235 U com 238 U ocorre formação de neutrino, que bombardeará outros núcleos radioativos. e) fusão do 235 U com 238 U ocorre formação de outros elementos radioativos mais pesados, que desencadeiam novos processos de fusão. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: No ano de 2014, o Estado de São Paulo vive uma das maiores crises hídricas de sua história. A fim de elevar o nível de água de seus reservatórios, a Companhia de Saneamento Básico do Estado de São Paulo (Sabesp) contratou a empresa ModClima para promover a indução de chuvas artificiais. A técnica de indução adotada, chamada de bombardeamento de nuvens ou semeadura ou, ainda, nucleação artificial, consiste no lançamento em nuvens de substâncias aglutinadoras que ajudam a formar gotas de água. (http://exame.abril.com.br. Adaptado.) 44. (Unesp 2015) Além do iodeto de prata, outras substâncias podem ser utilizadas como agentes aglutinadores para a formação de gotas de água, tais como o cloreto de sódio, o gás carbônico e a própria água. Considerando o tipo de força interatômica que mantém unidas as espécies de cada agente aglutinador, é correto classificar como substância molecular: a) o gás carbônico e o iodeto de prata. b) apenas o gás carbônico. c) o gás carbônico e a água. d) apenas a água. e) a água e o cloreto de sódio. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Leia o texto para responder à(s) questão(ões). 45. (Unesp 2015) Os filtros solares orgânicos absorvem apenas parte da radiação eletromagnética; dessa forma, deve-se fazer a combinação entre diferentes filtros a fim de se obter um bom protetor solar. Na formulação de um protetor solar, um fabricante necessita escolher um dentre os três filtros orgânicos apresentados cujo máximo de absorção ocorra na região do UVA. A molécula do filtro solar escolhido apresenta as funções orgânicas a) amina e ácido carboxílico. b) cetona e éter. c) amina e éster. d) amina e éter. e) cetona e álcool. O espectro solar que atinge a superfície terrestre é formado predominantemente por radiações ultravioletas (UV) (100 − 400nm), radiações visíveis (400 − 800 nm) e radiações infravermelhas (acima de 800 nm). A faixa da radiaçaÞo UV se divide em três regiões: UVA (320 a 400 nm), UVB (280 a 320 nm) e UVC (100 a 280 nm). Ao interagir com a pele humana, a radiação UV pode provocar reações fotoquímicas, que estimulam a produção de melanina, cuja manifestação é visível sob a forma de bronzeamento da pele, ou podem levar à produção de simples inflamações até graves queimaduras. Um filtro solar eficiente deve reduzir o acúmulo de lesões induzidas pela radiação UV por meio da absorção das radiações solares, prevenindo assim uma possível queimadura. São apresentados a seguir as 10 Química Geral CASD Vestibulares [IV] Correta. São sólidos nas condições ambiente (25 °C e 1 atm). [V] Incorreta. São solúveis em solventes polares como a água, sendo que esta solubilidade pode variar muito. Gabarito: Resposta da questão 1: [C] [Resposta do ponto de vista da disciplina de Química] As pontes ou ligações de hidrogênio são ligações fortes, estabelecidas entre hidrogênio e flúor, oxigênio e nitrogênio, isso evita que a água tenha variações extremas de temperatura. [Resposta do ponto de vista da disciplina de Biologia] O pareamento correto entre as bases nitrogenadas do DNA, bem como o controle de variações extremas de temperatura na água, ocorre por meio de ligações de hidrogênio. Resposta da questão 2: [E] 2+ 20 X 2− 16 Y : 18 e − = 20 e− − 2 e − ⇒ Cálcio ( 20 Ca). Resposta da questão 6: [D] P × V = n × R × T (I) P × V = N × k × T (II) Dividindo (I) por (II), vem : P× V n×R×T = P × V N× k × T R N = k n n = 1 mol e N = 6 × 1023 moléculas R 6 × 1023 = k 1 R = 6 × 1023 k Resposta da questão 7: [A] : 18 e − = 16 e − + 2 e − ⇒ Enxofre (16 S). 4C3H5N3 O9 (l ) → 6N2 (g) + 12CO2 (g) + 10H2O(g) + 1O2 (g) Resposta da questão 3: [C] [I] Correta. O dióxido de carbônico é um composto covalente de geometria molecular linear (O = C = O). [II] Incorreta. O dióxido de carbônico apresenta geometria molecular linear e dois ligações duplas, por possuir dois átomos de oxigênio ligados a um átomo de carbono (O = C = O). [III] Correta. O dióxido de carbono é um composto apolar, pois o momento dipolo elétrico total é nulo. 4 × 227 g 454 g Vtotal = 355,25 ≈ 355,3 L Resposta da questão 8: [B] Al3+ (aq) + 3 e− → Al° Cu Resposta da questão 4: [D] (6 + 12 + 10 + 1) × 24,5 L Vtotal 2+ E°red = −1,66V − (aq) + 2 e → Cu° E°red = +0,34V +0,34 V > −1,66 V ΔE = Emaior − Emenor = +0,34 − ( −1,66) = +2,00 V m 30,0 = = 1,0 g / mL V 30,0 m 56,0 dsovente (apolar) = = = 0,8 g / mL V 70,0 0,8 g / mL < 1,0 g / mL 14243 dágua (polar) = Então : Al° → Al3 + (aq) + 3 e − (×2) Cu2+ (aq) + 2 e− → Cu° (×3) fase inf erior 2Al°→ 2Al3 + (aq) + 6 e− (oxidação − ânodo) 3Cu2+ (aq) + 6 e− → 3Cu° (redução − cátodo) 2+ (aq) → 2Al3 + (aq) + 3Cu° Global O solvente de natureza iônica sofre dissolução na fase aquosa (inferior) que apresenta menor volume. 2 A l° + 3Cu { Resposta da questão 5: [B] Resposta da questão 9: [B] [I] Incorreta. Não apresentam brilho metálico. [II] Correta. Apresentam elevadas temperaturas de fusão e ebulição devido às forças eletrostáticas. [III] Correta. Apresentam boa condutibilidade elétrica quando em solução aquosa ou fundidos. A → 1s1; hidrogênio (H) CASD Vestibulares redutor B → 3s1; sódio (Na) C → 3s2 3p5 ; cloro (Cl ) Química Geral 11 D → 2s2 2p2 ; carbono (C) 20 Ca E → 2s2 2p4 ; oxigênio (O) F → 3s2 ; magnésio (Mg) +2 = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p 4 Resposta da questão 14: [B] Análise das afirmações: [I] Incorreta. O elemento A (hidrogênio) ao se ligar ao elemento C (cloro), forma uma molécula. [II] Correta. A substância química A 2E (H2O) possui geometria angular. Para Thomson, cada átomo seria formado por uma grande região positiva que concentraria a massa do átomo e por elétrons que neutralizariam essa carga positiva. Ou seja, teríamos uma esfera de carga elétrica positiva dentro da qual estariam dispersos os elétrons. Resposta da questão 15: [A] Ozônio: geometria angular. [III] Correta. Dos elementos acima representados, B (sódio) é o que possui o maior raio atômico, pois possui três camadas e menor número atômico do que o magnésio (F). [IV] Incorreta. A substância química DE2 (CO2 ) apresenta ligações covalentes polares (C = O). Dióxido de carbono: geometria linear. Dióxido de enxofre: geometria angular. [V] Correta. O elemento F representa um metal do terceiro período do grupo 2 (magnésio). Água: geometria angular. Resposta da questão 10: [D] O material mais eficiente para a fabricação do dispositivo é o ferro, pois faz ligações metálicas que apresentam elétrons livres. Cianeto de hidrogênio: geometria linear. Resposta da questão 11: [E] A 2+ Resposta da questão 16: [C] = 36 elétrons A − 2 e− = 36 e− Cl 2 , CCl 4 e CO2 são moléculas exclusivamente apolares, pois apresentam vetores momento dipolo elétricos resultantes nulos. − A = 38 e ⇒ Z = 38 Resposta da questão 12: [E] Teremos: Carga da partícula positiva negativa X2 − −2 = −18 + z +2 = −18 + z ' z = +16 (enxofre) z ' = +20 (cálcio) 16 prótons = enxofre 18 elétrons = anion bivalente 20 prótons = cálcio 18 elétrons = cátion bivalente Resposta da questão 13: [D] 12 A 2+ Resposta da questão 17: [D] A geometria molecular do gás sulfídrico é angular. Química Geral CASD Vestibulares composto sólido, cristalino e incolor que se hidroliza em contato com a água; [E] Incorreta. C e Si, por não serem metais não possuirão características como ductilidade, maleabilidade ou boa condutibilidade térmica. Resposta da questão 22: [C] Os surfactantes diminuem a tensão superficial da água, pois são compostos formados por duas regiões distintas. Uma lipofílica que atrai moléculas apolares e uma hidrofílica que atrai moléculas polares. Resposta da questão 18: [D] As moléculas do metano apresentam geometria tetraédrica e as do gás carbônico são lineares: Resposta da questão 23: [D] [I] Ácido Acético é a nomenclatura usual do composto que, segundo a nomenclatura oficial da União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC), é denominado de ácido etanoico, pois apresenta dois carbonos em sua estrutura. [II] As substâncias apresentadas possuem na estrutura grupos que caracterizam a função química ácido carboxílico, ou seja, carboxilas. Resposta da questão 19: [E] Teremos: [III] O motivo de o ácido láctico apresentar maior ponto de fusão que o ácido butírico pode ser atribuído aos fatos de o ácido láctico ter maior massa molecular e de ser capaz de estabelecer maior número de fortes interações intermoleculares devido à presença de um grupo OH a mais. Resposta da questão 20: [C] Resposta da questão 24: [C] O composto CaCl 2 , é o único que é formado por ligação iônica e os compostos iônicos possuem interações mais intensas quando comparadas as covalentes, por ser formadas por íons, sendo assim seus pontos de fusão e ebulição são mais intensos. Teremos: [I] Substância apolar, consequentemente faz dipolo induzindo - dipolo induzido (van der waals). [II] Substância apolar, consequentemente faz dipolo induzindo - dipolo induzido (van der waals). [III] Substância polar, devido à presença da hidroxila faz ligações ou pontes de hidrogênio. Resposta da questão 21: [A] [A] Correta. Cu e Zn, a união desses 2 metais forma o latão, que será insolúvel em água, sendo também um bom condutor térmico, dúctil e maleável, comum a todos os metais; [B] Incorreta. A ligação entre Na e Cl, forma o composto iônico - NaCl, solúvel em água; [C] Incorreta. A ligação entre o Fe e O, forma o Fe2O3 um composto iônico que será solúvel em água à semelhança do cloreto de sódio; [D] Incorreta. O F e Xe, forma o XeF6 um CASD Vestibulares Resposta da questão 25: [A] Pesticidas organoclorados podem difundir-se nos tecidos lipídicos dos peixes. Concluí-se que estes pesticidas são lipofílicos, ou seja, são atraídos por compostos apolares, logo apresentam baixa polaridade. Resposta da questão 26: [C] Química Geral 13 Quanto mais intensas forem as forças intermoleculares, maior será a temperatura de ebulição. Ligação metálica > Ponte ou ligação de hidrogênio > Dipolo permanente (dipolo-dipolo) > Dipolo induzido (Van der Waals). Comprar uma lata de conserva amassada no supermercado é desaconselhável porque o amassado pode romper a camada de estanho, permitindo a corrosão do ferro e alterações do alimento, ou seja, o ferro da lata pode sofrer oxidação (Fe(s) → Fe2+(aq) + 2e− ) contaminando o alimento. 1. H2O : 4 ligações de hidrogênio 2. Hg : ligação metálica Resposta da questão 30: [A] 4. CH3OH : 2 ligações de hidrogênio e dipolo induzido menos int enso (1 C) O pó químico é ideal para extinguir incêndios de classe 5. CH3 CH2OH : 2 ligações de hidrogênio de hidrogênio e dipolo induzido mais int enso (2 C) B impedindo que o gás oxigênio presente no ar entre em contato com o material combustível. 3. CH4 : dipolo induzido Conclusão: 1. H2O 2. Hg 3. CH4 4. CH3OH 5. CH3CH2OH Resposta da questão 31: [D] (3) −165,5 (4) 65 (5) 78 (1) 100 (2) 357 O monóxido de carbono (polar) se liga a hemoglobina (formando a carboxihemoglobina) impedindo sua ligação com o gás oxigênio (apolar). Resposta da questão 32: [C] Teremos: NH4NO3 = 80 NH4NO3 → 1N2 (g) + 2H2O(g) + 12 O2 (g) 1444442444443 3,5 mols de gases Resposta da questão 27: [D] 80 g 160 g O laurato de sacarose possui grupos hidrofólicos (fazem ligação ou ponte de hidrogênio) que são solúveis em água e grupos lipofílicos (fazem dipoloinduzido) que são solúveis em óleo ou gordura. 3,5 mols ngases ngases = 7 mols P× V = n×R× T V = 1,0 L R = 0,082 atm.L.mol−1.K −1 T = 167 + 273 = 440 K P × 1,0 = 7 × 0,082 × 440 P = 252,56 atm = 2,5256 × 102 atm ≈ 2,5 × 102 atm Resposta da questão 33: [C] P ⋅ V = n⋅R ⋅ T m ⋅R ⋅ T M P ⋅M = d ⋅R ⋅ T P ⋅M 32 ⋅ 1 d= = = 1,43 g ⋅ L−1 R ⋅ T 0,082 ⋅ 273 P⋅V = Resposta da questão 28: [A] O dióxido de carbono é um composto que apresenta moléculas lineares e apolares. A sublimação do dióxido de carbono sólido envolve o rompimento de interações do tipo dipolo induzido. Resposta da questão 29: [B] 14 Resposta da questão 34: [B] ΔE = Emaior − Emenor ΔE = +0,52 − ( +0,34) = +0,18 V Resposta da questão 35: Química Geral CASD Vestibulares [A] O dispositivo representa uma pilha de hidrogênio. H2 + O2− → H2O + 2e− (B : oxidação − ânodo) 1 O + 2e − → O2− (A : redução − cátodo) 2 2 1 Global H2 + O2 → H2O 2 A corrente elétrica flui de A para B e o fluxo dos elétrons é de B para A. Resposta da questão 38: [D] Resposta da questão 36: [C] A ddp de uma pilha pode mudar se alterarmos a quantidade de soluto nas cubas eletrolíticas, ou seja, se alterarmos as concentrações molares das soluções eletrolíticas. Existe uma equação matemática, denominada equação de Nernst que relaciona a ddp com as concentrações molares das soluções. Para a armazenagem do sulfato de zinco, deverá ser utilizado um recipiente formado por um metal que apresente maior potencial de redução do que o zinco. A equação de Nernst é dada por: 0,059 ∆E = ∆E0 − logQ n Zn2+ (aq) + 2e− → Zn(s) 0 Ered = −0,76 V Fe2+ (aq) + 2e− → Fe(s) 0 Ered = −0,44 V Na qual: ∆E = ddp da pilha ( 25°C; solução de qualquer concentração molar) = 0,64 V. −0,44 V > −0,76 V Zn(s) → Zn2+ (aq) + 2e− Fe 2+ − (aq) + 2e → Fe(s) Zn(s) + Fe 2+ 2+ (aq) → Zn (oxidação) (redução) (aq) + Fe(s) { o recipiente é mantido int acto ∆E0 = ddp da pilha ( 25°C; solução de concentração 1 molar ou 1 mol/L) = 0,76 V. 0,059 = valor constante a 25°C, se a temperatura mudar este valor sofrerá alteração. n = número de mols de elétrons transferidos durante o processo eletroquímico = 2 mols. Q = quociente entre concentrações que sofrem alteração durante o funcionamento da pilha. Zn(s) + Fe2+ (aq) → Zn2+ (aq) + Fe(s) ΔE = −0,44 − ( −0,76) = +0,32 V Zn(s) + 2H+ (aq) → Zn2+ (aq) + H2 (g) Fe(s) + Zn (aq) → Fe (aq) + Zn(s) ΔE = −0,32 V (potencial negativo) [Zn2+ ] × pH 1× 1 2 Q= = + 2 [H ] [H+ ]2 Resposta da questão 37: 1 Q= [A] [H+ ]2 Teremos: Aplicando a equação de Nernst, teremos: 2+ CASD Vestibulares 2+ Química Geral 15 Al3 + (aq) + 3e − → Al(s) 0,059 logQ n 0,059 1 × log 0,64 = 0,76 − + 2 2 [H ] ∆E = ∆E0 − −0,12 = −0,0295 × log Mg+2 (aq) + 2e− → Mg(s) 1 + 2 [H ] 0,12 = = 4,068 log + 2 0,0295 [H ] 1 = 104,068 + 2 [H ] / − → 2Al(s) (x2) 2Al3 + (aq) + 6e E0 = −1,66V / − (x 3) 3Mg(s) → 3Mg+2 (aq) + 6e E0 = +2,37V(inv) [B] Entre magnésio e níquel: Mg+2 (aq) + 2e− → Mg(s) E0 = −2,37 V Ni2+ (aq) + 2e − → Ni(s) Fazendo 4,068 ≈ 4, vem: 1 = 10 4 + 2 [H ] [H ] = 10 E0 = −2,37 V E.G : 2Al3+ (aq) + 3Mg(s) → 3Mg+2 (aq) + 2Al(s) ΔE0 = 0,71V 1 + 2 E0 = −1,66 V −4 / − Mg(s) → Mg+2 (aq) + 2e E0 = +2,37V +2 / − → Ni(s) Ni(aq) + 2e E0 = −0,25V 2 E.G.: Mg(s) + Ni+(aq) → Ni(s) + Mg+2 (aq) ΔE0 = 2,12 V [H+ ]2 = 10−4 [H+ ] = 1,0 × 10 −2 mol / L [C] Entre alumínio e ferro: Resposta da questão 39: [A] Melhor agente redutor: apresenta maior potencial de oxidação. Cu2+ + Zn → Cu + Zn2+ 0 E0oxidação Zn > Eoxidação Cu Cr 0 > Eoxidação Zn Hg2+ + Cu → Cu2+ + Hg 0 E0oxidação Cu > Eoxidação Hg Conclusão (poder redutor): Hg < Cu < Zn < Cr. ou seja, Cu → Cu2+ + 2e − 0 Ered = −0,34 V Zn → Zn2+ + 2e − 0 Ered = +0,76 V Cr → Cr 2+ + 2e − 0 Ered = +0,91 V 0 Hg → Hg2+ + 2e− Ered = −0,79 V Ordem crescente de poder redutor (crescente de potencial de oxidação): Hg < Cu < Zn < Cr. Resposta da questão 40: [B] Montando as pilhas: [A] Entre alumínio e magnésio: 16 E0 = −1,66 V Fe+2 (aq) + 2e− → Fe(s) E0 = −0,44 V / − → 3Fe(s) (x 3)3Fe+2 (aq) + 6e E0 = −0,44V / − (x2)2Al(s) → 2Al3 + (aq) + 6e E0 = +1,66V(inv) 3Fe+2 (aq) + 2Al(s) → 3Fe(s) + 2Al3+ (aq) ΔE0 = 1,22V [D] Entre ferro e níquel: Cr + Zn2+ → Cr 2+ + Zn E0oxidação Al3 + (aq) + 3e − → Al(s) Fe+2 (aq) + 2e− → Fe(s) E0 = −0,44 V Ni2+ (aq) + 2e − → Ni(s) E0 = −0,25 V / − Fe(s) → Fe +2 (aq) + 2e E0 = +0,44V +2 / − → Ni(s) Ni(aq) + 2e E0 = −0,25V 2 E.G.: Fe(s) + Ni+(aq) → Ni(s) + Fe+2 (aq) ΔE0 = 0,19 V Assim, podemos concluir que a pilha de maior diferença de potencial (ddp) é constituída no ânodo e no cátodo, respectivamente, pelos eletrodos de magnésio e níquel. Resposta da questão 41: [C] O estudante verificou formação de ferrugem apenas no prego II, pois o potencial de redução do cobre é maior do que o potencial de redução do ferro, ou seja, o ferro sofre oxidação (“enferruja”). Fe3 + (aq) + 6 − → Fe2+ (aq) E° = −0,77 V Fe2+ (aq) + 2e− → Fe(s) 2+ E° = −0,44 V − Cu (aq) + 2e → Cu(s) E° = +0,34 V +0,34 V > −0,44 V > −0,77 V Química Geral CASD Vestibulares ou ligações covalentes), ou seja, são substâncias moleculares. Resposta da questão 42: [E] Resposta da questão 45: [B] Tem-se a aplicação de uma solução de CuSO4 (Cu2+ (SO4 )2− ) em uma placa de ferro (Fe0 ), concluí-se que Cu2+ e Fe0 estão envolvidos no processo. A partir do quadro selecionamos as equações envolvidas, ou seja, aquelas que apresentam Um fabricante necessita escolher um dentre os três filtros orgânicos apresentados cujo máximo de absorção ocorra na região do UVA : Cu2+ e Fe0 : Semirreação de redução E0 (V) Fe3 + + 3e − → Fe −0,04 Cu 2+ − +0,34 + 2e → Cu +0,34 V > −0,04 V Fe3 + + 3e− → Fe (×2; inverter) Cu2+ + 2e− → Cu (×3; manter) 2Fe → 2Fe3+ + 6e− 3Cu2+ + 6e− → 3Cu O filtro solar a ser escolhido é o 3. 2Fe + 3Cu2+ → 2Fe3+ + 3Cu Global 3Cu2 +(aq) + 2Fe(s) → 3Cu(s) + 2Fe3 +(aq) Global Resposta da questão 43: [C] As reações em cadeia são iniciadas por nêutrons, por exemplo, um núcleo de urânio-235 pode combinar-se com um nêutron e formar urânio-236, como esse núcleo é instável ele se divide em partículas de número atômico próximo (novos núcleos) e libera mais nêutrons que podem se combinar com novos átomos de urânio236 e assim sucessivamente liberando assim uma quantidade gigantesca de energia. Resposta da questão 44: [C] O gás carbônico e a água são formados por moléculas (os átomos se ligam por compartilhamento de elétrons CASD Vestibulares Química Geral 17