Educação Infantil, Ensino Fundamental e Ensino Médio, Rua Cantagalo 305, 313, 325, 337 e 339 – Tatuapé – Fones: 2293-9166 Diretoria de Ensino Região LESTE – 5 Programa de Retomada de Conteúdo – 1º Bimestre Nome:____________________________________nº.:______Ano: 2º E.M. - Turma: ___ Disciplina: Química Professor(a): ______________ Data:______/_______/2015. Nota: _______ ORIENTAÇÕES - O Programa de Retomada de Conteúdo deve ser entregue inteiramente manuscrito, conforme as normas ABNT em papel almaço. - O valor da parte teórica corresponde a 5,0 pontos. O valor da parte prática corresponde a 5,0 pontos. Portanto, o valor do Programa de Retomada de Conteúdo corresponde a 10,0 pontos. - A parte teórica compreende um trabalho escolar, rico em conteúdo e imagens. - A parte prática compreende propostas para assimilação do conteúdo, na forma de exercícios ou tarefas sobre o trabalho. 1ª PARTE Pesquise os conceitos de: - Massa molar - Tipos de soluções - Concentração comum - Molaridade - % em massa -ppm - Diluições - Entalpia - Variação de entalpia - Entalpia de formação 2ª PARTE: PRÁTICA 1- Evapora-se totalmente o solvente de 500 mL de uma solução aquosa de MgCl2 de concentração 8,0 g/L. Quantos gramas de MgCl2 são obtidos? 2 - Tem-se no laboratório um frasco de solução cuja concentração é fixa. Se cada uma das operações abaixo for efetuada, o que acontece com a massa do soluto e com a concentração obtida no frasco, após cada uma das operações, em relação à solução do frasco original (aumenta; diminui; não se altera). Justifique cada resposta sem efetuar cálculos. (a) Retiramos 25,00 mL da solução do frasco. Massa: _________________________ Concentração: _______________________ (b) Dividimos o volume total do frasco em duas partes iguais. Massa: _________________________ Concentração: _______________________ (c) Adicionamos água de modo a dobrar o volume de solução. Massa: _________________________ Concentração: _______________________ (d) Sem que haja alteração de volume, acrescentamos mais soluto. Massa: _________________________ Concentração: _______________________ 3 - Calcule a concentração em % m/v de uma solução obtida dissolvendo-se 20 g dicromato de potássio (K2Cr2O7) em água de modo a perfazer 500 mL de solução. Qual o valor dessa concentração se for expressa em g/L? 4 - Calcule a massa de nitrato de bário necessária para preparar 150 mL de uma solução 35% m/v . Se, ao invés de usarmos nitrato de bário usássemos o nitrato de cálcio, a massa necessária para preparar esta solução seria diferente da calculada? 5 - Calcular o volume de solução no qual devem ser dissolvidos 75,0 g de iodeto de potássio afim de que a solução seja 25 %m/v. 6 - Uma solução foi preparada pesando-se 150 g de hidróxido de potássio e dissolvendo-o de modo a se obter 2,0 L de solução. Qual a concentração da solução em g/L? E em %m/m? 7 - 17,1 g de sulfato de alumínio são dissolvidos em água suficiente para obtenção de 80,0 mL de solução. Calcule a concentração da solução em g/L. 8 - Calcule a concentração em mol/L das soluções abaixo: a) 25,0 g de hidróxido de sódio (NaOH) em 750 mL de solução b) 100 g de carbonato de sódio (NaHCO3) em 4,50 L de solução c) 2,45 g de ácido clorídrico (HCl) em 50,0mL de solução d) 1,00 g de cloreto de sódio (NaCl) em 20,0 mL de solução Dados: Na = 23, O = 16, H = 1, C =12, Cl= 35 9 - Uma solução aquosa de dicromato de potássio (K2Cr2O7) tem concentração igual a 2,0 mol/L. Calcule a concentração dessa solução em g/L e %m/ m. 10 - Calcule a massa de permanganato de potássio (KMnO4) necessária para se preparar 200 mL de solução 0,02 mol/L. Dados: Mn= 55, O=16, K= 39 11 - 100 g de NaOH dissolvidos em 400 mL de água forneceram 420 mL de solução. Calcule: Dados: Na = 23, O = 16, H = 1 (a) A concentração em g/L (b) A concentração em % m/m (c) A concentração em mol/L 12 - Como monitor do laboratório de Química Geral você deverá cumprir as seguintes tarefas: a) preparar 400 mL de uma solução 3,75 %m/m de nitrato de prata (AgNO3). b) preparar 750 mL de uma solução 30 g/L de hidróxido de sódio (NaOH). c) preparar 3,5 L de uma solução 0,01 mol/L de carbonato de sódio (NaHCO3). Descreva como proceder em cada um dos casos. 13 - Calcule a massa, em gramas, presente nas seguintes soluções de ácido clorídrico (HCl): Dados: H = 1 e Cl =35,5 a) 20,0 mL de solução 5,0 mol/L . b) 150 mL de solução 5,0% m/v. c) 75,0 mL de solução 5,0 g/L. 14 - Calcule a massa, em gramas, presente em 200 mL nas seguintes soluções 0,1 mol/L: a) ácido sulfúrico (H2SO4) b) cloreto de sódio (NaCl) c) nitrato de prata (AgNO3) d) hidróxido de sódio (NaOH) Dados: Na = 23, O = 16, H = 1, Cl= 35, S = 32, Ag =108, N=14 15 - Para adoçar um cafezinho, uma pessoa usou 3,42 g de sacarose (C6H12O6). Sabendo que o volume do cafezinho é igual a 50,0 mL, calcule a concentração em mol/L e em % m/m. Dada a massa molar da sacarose: 342g/mol. 16 - Qual é o volume máximo de solução de iodeto de sódio (KI) de concentração 0,40 mol/L que pode ser obtido a partir de 300 g do respectivo sal? Dados; K=39, I = 126 17 - A concentração de ácido acético num vinagre é igual a 0,50 mol/L. Calcule essa concentração em g/L. Dada a massa molar do ácido acético = 60 g/mol. 18 - Qual é o volume máximo de solução de hidróxido de sódio de concentração igual a 2,5 mol/L que pode ser obtido dissolvendo-se 20,0 kg de NaOH de 96% de pureza em água suficiente. 19 - Qual é a massa de sulfato cúprico pentahidratado (CuSO4 . 5H2O) necessária para a obtenção de 1,50 L de solução de concentração igual a 0,25 mol/L? Dados: Cu = 63, S = 32 H = 1,O= 16 20 - 500 mL de uma solução aquosa de iodeto de potássio (KI) de concentração igual a 0,50 mol/L são submetidos à evaporação até o volume final se reduzir a 320 mL de solução. Qual é a concentração em mol/L da solução obtida? 21 - Calcule a concentração (em g/L) da solução obtida quando se adicionam 300 mL de água a 200 mL de solução de glicose de concentração igual a 10,0 g/L. 22 - Pipetaram-se 10,00 mL de uma solução aquosa de hidróxido de sódio de concentração 1,0 mol/L. Em seguida, adicionou-se aos 10,00 mL pipetados água suficiente para atingir o volume final de 500 mL. Qual a concentração da solução resultante, em mol/L? 23 - Um aluno deseja preparar 1500 mL de solução 1,4 mol/L de ácido sulfúrico, diluindo uma solução 2,8 mol/L do mesmo ácido. Como ele deve proceder? 24 - Um químico possui em seu estoque 500 mL de solução 1,0 mol/L de cloreto de sódio. Para que possa aproveitá-la na preparação de uma solução 2,0 mol/L deste mesmo sal ele deve: a) adicionar 500 mL de água b) evaporar 250 mL de água dessa solução c) adicionar 0,5 mol de cloreto de sódio d) preparar 600 mL de solução 3,0 mol/L de NaCl e juntar as duas soluções. 25 - De acordo com a padronização internacional, a água potável em qualquer região não pode conter mais do que 5,0 · 10–4 mg de mercúrio (Hg) por grama de água. Expresse essa quantidade máxima permitida de Hg em ppm. 26 - Em cada 100 mL (0,10 L) de suco gástrico produzido pelo estômago durante o processo de digestão existem 0,0010 mol de HCl. Calcule a molaridade dessa solução. 27- Uma solução foi preparada adicionando – se 400 g de NaOH em água suficiente para produzir 4000 mL de solução. Calcule a concentração da solução em g/L. 28 - O ser humano adulto possui, em média, 5 litros de sangue com cloreto de sódio ( NaCl ) dissolvido na concentração de 5,8 g/L. Qual é a massa total de cloreto de sódio ( NaCl ) no sangue de uma pessoa adulta? 29 - Qual a concentração, em g/L, de uma solução resultante da dissolução de 50g de NaCl para um volume final de 1200mL? 30 - Qual o volume final que deve ter uma solução para que tenha concentração igual a 100g/L a partir de 25g de soluto? 31 - Nosso suco gástrico é uma solução aquosa de HCl( ácido clorídrico ), com massa de 0,365 g para cada 1 litro. Com base nessa informação, determine a concentração molar (molaridade, mol/L ) do ácido clorídrico no suco gástrico. ( Dado: massa molar do HCl = 36,5 g/mol). Resposta: 0,01 mol/L 32 - Considere uma xícara com 200 mL de leite, ao qual se acrescentaram 6,84 g de açúcar comum. Qual será a concentração molar (molaridade), expressa em mols/ L, da solução formada? ( Dado: massa molar do açúcar comum (C12H22O11) = 342 g/mol.) Resposta: 0,1 mol/L 33 - Em um balão volumétrico de 400 mL, são colocados 18 g de KBr e água suficiente para atingir a marca do gargalo (ou seja, completar 400 mL de solução). Qual é a concentração molar (quantidade de matéria por volume) dessa solução? (Dado: massa molar KBr=119g) Resposta: 0,37 mol/L 34 - Qual a molaridade de uma solução que contém 160 g de ácido sulfúrico (H2SO4) em 620 cm3 de solução? Dados: H=1; S=32; O=16 35 - Qual é o volume final de uma solução 0,05 mol/litro de sulfato de alumínio Al2(SO4)3 que contém 3,42 g deste sal? Dados: Al=27; S=32; O=16 36 - A clorexidina, substância antimicrobiana encontrada na amazônia e utilizada no Brasil principalmente na forma de solução aquosa para bochechos, pode vir a ser usada em cremes dentais para o tratamento de gengivite (infecção das gengivas), sangramento gengival e controle de placa dentária. O fluoreto de sódio é um dos componentes dos cremes dentais, pois inibe a desmineralização dos dentes, tornando-os menos sensíveis às cáries. Um determinado dentista recomendou a um paciente que fizesse bochechamento diário com uma solução 0,21g/L de fluoreto de sódio (NaF). A solução sugerida apresenta uma concentração, em mol/L, de, aproximadamente: Dados: Na=23; F=19 37 - Qual é o volume final de uma solução 0,05 mol/litro de sulfato de alumínio Al2(SO4)3 que contém 3,42 g deste sal? Dados: Al=27; S=32; O=16 38 - Calcule a concentração mol/litro de uma solução aquosa que contém 19,6 g de ácido sulfúrico por litro de solução. 39 - A concentração é uma característica importante das soluções e um dado necessário para seu uso no laboratório, na indústria e no cotidiano. O hidróxido de sódio (NaOH), também conhecido como soda cáustica, é um hidróxido cáustico usado na indústria (principalmente como uma base química) na fabricação de papel, tecidos e detergentes. Apresenta-se ocasionalmente como uso doméstico para a desobstrução de encanamentos e sumidouros pois é altamente corrosivo, podendo produzir queimaduras, cicatrizes, e cegueira devido a sua elevada reatividade. Abaixo, estão desenhados recipientes com os respectivos volumes de solução e massas de hidróxido de sódio (NaOH). A solução cuja concentração molar é 2,0 mol/L está contida no recipiente: Dados: Na=23; H=1; O=16 a) I b) II c) III d) IV 40 - Uma cozinheira bem informada sabe que a água contendo sal de cozinha dissolvido ferve a uma temperatura mais elevada que a água pura e que isso pode ser vantajoso em certas preparações. Essa cozinheira coloca 117 g de NaCl em uma panela grande. Qual o volume necessário de água para a cozinheira preparar uma solução 0,25 mol/L de NaCl. Dados: Na=23; Cl=35,5 41 - Com relação às equações abaixo, assinale o que for correto. C (grafite) + O2(g) CO2(g) H= –94,1kcal C (diamante) + O2(g) CO2(g) H= –94,5kcal H2(g) + ½ O2(g) H2O(l) H= –68,4kcal H2O(l) H2(g) + ½ O2(g) H= +68,4kcal Assinale V ou F ( )Considerando os valores de entalpia, pode-se afirmar que a variedade alotrópica C (diamante) é mais estável que C (grafite). ( )O valor de H na equação de formação da água significa que houve liberação de 68,4kcal/mol. ( )O carbono, na forma grafite ou diamante, ao reagir com O2(g), forma o mesmo produto com diferentes valores de H. ( )A decomposição da molécula de água consiste em processo exotérmico. 42 - A combustão de um determinado hidrocarboneto está representada abaixo. Nesse esquema, os átomos de diferentes elementos químicos estão representados por tamanhos e/ou colorações diferentes. Sobre esse processo, são feitas as considerações a seguir: I. Essa reação química é exotérmica. II. Essa reação química exemplifica a combustão completa do metano. III. A chama azulada na queima do gás de cozinha, na boca de um fogão é um indicativo dessa reação. IV. As substâncias apolares presentes nesse processo possuem o mesmo tipo de geometria molecular. Quais estão corretas? Justifique sua resposta 43 - Dadas as seguintes equações: A. 2CO(g) + O2(g) 2CO2(g) H = – 65,6 kJ B. 2CH4O(g) + 3O2(g) 2CO2(g) + 4H2O(l) H = – 1452,6 kJ C. 3O2(g) 2O3(g) H = + 426,9 kJ D. Fe2O3(g) + 3C(s) 2Fe(s) + 3CO(g) H = + 490,8 kJ Considere as seguintes proposições em relação às equações e assinale V ou F: ( )I. As reações (A) e (B) são endotérmicas. ( )II. As reações (A) e (B) são exotérmicas. ( )III. As reações (C) e (D) são exotérmicas. ( )IV. As reações (C) e (D) são endotérmicas. ( )V. A reação com maior liberação de energia é a (B). ( )VI. A reação com maior liberação de energia é a (D). 44 - As bolsas instantâneas, frias ou quentes, usadas nos atletas que sofrem distensões musculares, dividem-se em dois compartimentos: um contendo água líquida e outro contendo um sal, que absorve ou libera calor quando em contato com a água. As reações químicas que ocorrem nas bolsas instantâneas são representadas nos gráficos a seguir. Com base no enunciado e nos conhecimentos sobre calor de reação, é correto afirmar: a) A bolsa quente é constituída de nitrato de amônio. b) A dissociação iônica do cloreto de cálcio libera calor. c) A dissociação iônica do nitrato de amônio é exotérmica. d) As dissoluções de sais em água são exotérmicas. e) A bolsa fria é constituída de cloreto de cálcio. 45 - Considerando a reação de combustão da glicose, C6H12O6(s) + 6 O2(g) 6 CO2(g) + 6H2O(l) H = 2,8 103kJ pode-se afirmar que a combustão de 0,5 mol de glicose ocorre com __________ de __________ de energia. 46 - A partir das equações termoquímicas 2 H2(g) + O2(g) 2 H2O(g) H = – 116,24 kcal 2 H2(g) + O2(g) 2 H2O(l) H = – 137,12 kcal Pode-se afirmar que: a) a formação de água no estado gasoso consome menos calor que no estado líquido. b) a condensação de um mol de água libera 10,44 kcal. c) a condensação de um mol de água absorve 10,44 kcal. d) a vaporização da água é um processo exotérmico. e) a condensação da água é um processo endotérmico. 47 - O acetileno é um gás utilizado em maçaricos para cortar e soldar metais. Ao queimar, produz uma chama luminosa intensa, alcançando uma temperatura ao redor de 3.000°C. Considere a equação termoquímica para a reação de decomposição do acetileno: C2H2(g) 2 C(s) + H2(g) ΔH = − 230 kJ. mol−1 e analise as seguintes afirmativas: 1) a reação é exotérmica, pois o calor é liberado. 2) a variação da entalpia da reação inversa é idêntica à da reação direta. 3) a entalpia dos produtos é menor que a entalpia dos reagentes. Comente as afirmativas e classifique-as como certas ou erradas 48 - Durante as reações químicas, a energia pode ser liberada ou absorvida. A primeira coluna representa um tipo de reação química e a segunda representa um dos tipo de entalpia de reação. Assinale a alternativa que apresenta a seqüência numérica correta relacionando o tipo de reação química com o tipo de entalpia de reação. 1ª coluna: 1) H2(g) + 1/2 O2(g) H2O(l) 2) CH4(g) + 2 O2(g) CO2(g) + 2 H2O(g) 3) HCl(aq) + NaOH(aq) NaCl(aq) + H2O(l) 4) H2(g) 2 H(g) 2ª coluna: ( ) entalpia de neutralização ( ) entalpia de ligação ( ) entalpia de formação ( ) entalpia de combustão 49 - O perfil de reação corresponde a uma reação a) endotérmica com energia de ativação igual a 40 kJ.mol–1. b) exotérmica com H = 20 kJ. c) endotérmica com energia de ativação igual a 50 kJ.mol–1. d) exotérmica com energia de ativação igual a 40 kJ.mol–1. e) exotérmica com H = –20 kJ. 50 - O acetileno (C2H2) é o combustível empregado em maçaricos oxiacetilênicos, cuja chama chega a atingir temperaturas próximas de 3 000 ºC. Estando reagentes e produtos no estado-padrão, são liberados 1 300 kJ na combustão completa de 1 mol de acetileno. Dados: Hf0 H2O = –285 kJ.mol–1 Hf0 CO2 = –395 kJ.mol–1 A partir desses dados, determina-se que a entalpia de formação padrão (Hf0) do acetileno é 51 - A manutenção da vida dos animais depende da energia que é obtida do consumo de alimentos como carboidratos, gorduras e proteínas. No entanto, carboidratos são as principais fontes de energia dos animais, estes sofrem combustão durante a respiração celular. Deve-se observar que cada mol de glicose em processo de combustão libera 720 kcal, conforme equação abaixo: C6H12O6 + 6O2(g) 6CO2(g) + 6H2O(l) + energia Determine a variação de entalpia de formação (Hf) do monômero glicose (C6H12O6), a partir dos valores de Hf do CO2 e da H2O que são produtos da combustão deste açúcar. C(s) + O2(g) CO2(g) Hf = –95 kcal/mol H2(g) + 1/2 O2(g) H2O(l) Hf = –70 Kcal/mol 52 - Peróxido de hidrogênio, H2O2, é usado em soluções diluídas como um anti-séptico. No decorrer do tempo, peróxido de hidrogênio se decompõe de acordo com a reação 2H2O2(l) 2H2O(l) + O2(g) A partir dos dados constantes na tabela abaixo, qual o valor de H°, calculado para esta reação? Entalpiasde Formação a 25C e 1 atm de P ressão ΔH f (kcal/mol) 57,8 68,3 44,8 Substância H 2 O(g ) H 2 O ( l) H 2 O 2 ( l) 53 - Na produção de álcool combustível, uma das etapas importantes é a chamada fermentação. Para isto, qualquer produto que contenha uma boa quantidade de carboidratos pode ser considerado como matériaprima para obtenção de álcool pela via fermentativa. Considerando que os calores de formação da glicose, do gás carbônico e do álcool, são respectivamente, – 302, – 94 e – 66 kcal/mol, esta fermentação (C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2). Qual a variação de entalpia? 54 - A combustão completa do butano C4H10 considerado o principal componente do gás de cozinha, GLP, pode ser representada pela equação química C4H10 (g) + 13/2 O2 (g) 4 CO2 (g) + 5H2 O(g) Dadas as entalpias de formação a 25ºC e 1atm, a entalpia da reação global, nas condições citadas, em kJ/mol é: Dados: entalpia de formação: C4H10(g) = – 125 kJ/mol; CO2(g) = – 394 kJ/mol; H2O(g) = – 242 kJ/mol. 55 - O gás hidrogênio é uma outra alternativa ao uso de combustíveis fósseis, além do etanol e do biodiesel, pois ao reagir com o gás oxigênio produz água e uma quantidade considerável de energia (242 kJ/mol). Qual é a representação adequada da equação química para esta reação, considerando a energia envolvida? a) 2 H2 + O2 2 H2O ΔΗ 484 kJ/mol b) 2 H2 + O2 2 H2O ΔΗ -242kJ c) H2 + O2 H2O ΔΗ 242 kJ d) 2 H2 + O2 2 H2O ΔΗ 484 kJ e) 2 H2 + O2 2 H2O ΔΗ 484 kJ/mol 56 - A civilização moderna consome muita energia. Uma grande quantidade dessa energia é produzida pela queima de derivados do petróleo, como a gasolina, da qual um dos compostos fundamentais é o octano (C8H18). A seguir, representa-se a equação ajustada da combustão completa do octano, a 298 K e 1atm: C8H18(l) + 25/2 O2(g) a) Se Re ação 8 CO2(g) + 9H2O(l) of (Pr od) of (Re ag) , calcule a variação de entalpia para a combustão de um mol de octano, de acordo com os dados da tabela abaixo. Dados a 298K e 1 atm Substância ΔHof kJ/mol C 8 H18 () 5110,0 CO 2 (g) 394,0 H 2 O() 286,0 b) Uma alternativa para diminuir o impacto poluente do CO2(g) produzido pela combustão da gasolina, é o uso de etanol (C2H5OH). Escreva a equação da combustão completa do etanol e explique, considerando o impacto do CO2(g), por que ele é menos poluente que a gasolina. 57 - Determine o calor de combustão (Hº) para o metanol (CH3OH) quando ele é queimado, sabendo-se que ele libera dióxido de carbono e vapor de água, conforme reação descrita abaixo. Substância H of , kJ.mol 1 CH 3OH 239,0 CO 2 393,5 H 2O 241,8 CH3OH + 3/2O2 CO2 + 2H2O 58 - Considerando a reação de combustão completa da sacarose (C12H22O11) e de acordo com os valores de entalpia padrão de formação abaixo, assinale a alternativa que expressa corretamente o valor da entalpia padrão de formação (em kJ/mol) de um mol de sacarose. Dados: H 0f (H2O, l) = – 286 kJ/mol; H 0f (CO2, g) = –394 kJ/mol; H 0f (O2, g) = 0; H 0combustão (C12H22O11, s) = –5.654 kJ/mol. a) 220. b) 110. c) –1.110. d) –2.220. e) –4.440. 59 - Em uma reação de hidrogenação, uma ligação dupla se transforma em uma ligação simples. É possível calcular a variação de entalpia de hidrogenação (Hhidro) pelo conhecimento dos calores de combustão (Hcomb) das substâncias envolvidas na reação. Na tabela abaixo encontram-se os Hcomb do C2H6, C2H4 e H2. Calores de combustão Substância H comb (kJmol 1 ) H2 286 C2H 4 1410 C2H6 1560 O valor do Hhidro, em kJ mol–1, do eteno é ? 60 - As reações de combustão produzem energia para diferentes atividades. A gasolina, obtida a partir da destilação fracionada do petróleo, é um dos combustíveis mais utilizados nos motores de diferentes tipos de veículos. Considere a gasolina uma mistura de hidrocarbonetos de fórmula molecular C8H18 e a reação de combustão a seguir: 2C8H18 (l) 25O2 (g) 16CO2 (g) 18H2O (l) Observe a seguinte tabela: Utilizando os valores das entalpias de formação no estado padrão da tabela, o valor da energia envolvida na queima de 1 mol de gasolina, em kJ/mol é igual a?