Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações 1) I) laminação do aço – Fenômeno físico, pois não houve alteração da matéria. II) queima de fogos de artifício – Fenômeno químico, pois houve alteração da matéria. III) amadurecimento de frutas – Fenômeno químico, pois houve alteração da matéria. IV) transformação de uma tábua em serragem – Fenômeno físico, pois não houve alteração da matéria. V) combustão da gasolina – Fenômeno químico, pois houve alteração da matéria. VI) revelação de fotografia – Fenômeno químico, pois houve alteração da matéria. 2) Fenômenos químicos são aqueles onde há transformação da estrutura da matéria, dando origem a outras substâncias; os fenômenos físicos são as transformações que ocorrem sem alterar a estrutura da matéria e fenômeno biológico são as transformações que ocorrem nos seres vivos. Por exemplo: queimar madeira e corrosão de metais são fenômenos químicos; quebrar um lápis, cortar um pano ao meio são fenômenos físicos; a reprodução humana e a digestão são fenômenos biológicos.·. 3) 23,5 g ---------------------- 1cm3 x --------------------- 10 cm3 (0,1L) x = 235 gramas 4) Pela análise do gráfico podemos afirmar: I. Clorofórmio - líquido II. Éter etílico - gasoso III. Etanol - líquido IV. Fenol - líquido V. Pentano – gasoso 5) Passagem de sólido para gasoso = Sublimação Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações 6) I) Verdadeiro II) Verdadeiro III) Verdadeiro IV) Falso. A temperatura da substância caiu 3ºC/min V) Verdadeiro 7) Que é constante enquanto há sólido. 8) (01) Falso. O processo de transformação de um sólido em um gás chama-se sublimação. (02) Falso. Um sólido pode ser transformado num líquido pelo processo de fusão. (04) Verdadeiro. (08) Falso. Pode-se transformar um líquido num sólido através do processo de solidificação (16) Verdadeiro. (32) Verdadeiro. SOMA = 52 9) A-sólido, B-gasoso e C-líquido.·. 10) Destilação fracionada, por se tratar de uma mistura homogênea líquido-líquido. 11) Ponto de ebulição é a temperatura em que uma determinada substância entra em ebulição. 12) Sublimação é a transformação do estado sólido para o estado gasoso, sem passar pelo estado líquido. Por exemplo: naftalina, cristais de iodo quando aquecidos, a cânfora. 13) Condensação e fusão 14) Vaporização do tipo ebulição 15) a) Verdadeiro. b) Falso. Fusão é a passagem da água do estado sólido para o estado líquido. c) Falso. A água é mais importante para os seres vivos no estado líquido. d) Verdadeiro Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações e) Verdadeiro 16) Inicialmente faríamos uma filtração comum para retirar o cloreto de prata sólido da mistura líquida, já que o mesmo é insolúvel nos dois solventes descritos. A seguir destilaríamos a mistura, pois os três componentes formam um sistema homogêneo. A primeira substância que obteríamos seria a acetona por ter menor ponto de ebulição. Continuaríamos com o aquecimento para obtermos a água como destilado, restando no recipiente o cloreto de sódio. 17) a) É utilizado a destilação fracionada, que emprega a diferença de pontos de ebulição para separar os vários componentes da mistura, após a ebulição de cada um. b) Os derivados de petróleo relacionados correspondem a hidrocarbonetos da classe dos alcanos. c) C8H18 + 12,5 O2 8 CO2 + 9 H2O d) Aumento da quantidade de gases e particulados na atmosfera, provocando o aumento do efeito estufa. Aumento da quantidade de óxidos de caráter ácido, como NO2 e SO2, que reagem com a água e produzem a chuva ácida. 18) a) Para aplicar o processo separação por filtração é necessário: Que o sistema seja heterogêneo ou bifásico e as fases sejam sólido-líquido ou sólido-gas. b) Os subprodutos do processo apresentado são nocivos ao meio ambiente por duas razões: Os SO2 e CO2 são os principais gases que formam a chuva ácida, devido ao abaixamento do pH da água da chuva e ainda o efeito estufa causado pelo CO2. O processo também apresenta emanações de metais como cádmio, mercúrio, bismuto e arsênio que produzem efeitos tóxicos nos organismos vivos. c) 1 CuS(s) + 2 O2(g) + 1 C(s) 1 Cu(s) + 1 SO2(g) + 1 CO2(g) d) 1 CuS ------------------ 1 Cu 95,6 g ----------------- 63,5 g 100,0 g --------------- X 𝑋= 63,5 𝑥 100 = 66,4 𝑔 95,6 Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações 19) 20) a) A reação que ocorre na superfície do óleo é uma combustão. Ela pode ser contida com a colocação do pano molhado porque ele diminui o contato do gás oxigênio com o óleo e a temperatura do sistema. b) A água jogada na panela em chamas poderia ferver na superfície do óleo, e o vapor d’água, em elevada temperatura, acarretaria risco de ferimento em quem estivesse próximo. 21) 01. Falso. Papel de filtro não consegue separar os componentes de uma mistura homogênea. 02. Verdadeiro. 04. Falso. Água e álcool formam uma mistura azeotrópica. 08. Falso. Como o iodo não se encontra no estado sólido, é inviável a aplicação do método de sublimação. 16. Verdadeiro. 22) Nenhum dos casos contraria a lei da conservação das massas, pois as reações ocorrem em sistema aberto e há emanação e absorção de gases. A lei de conservação das massas é válida apenas para sistemas fechados. 23) Resposta: Pela lei de Lavoisier, a massa dos reagentes será igual à massa dos produtos: 21g de ferro + 15g de enxofre 33g de sulfeto ferroso + 3g de enxofre 36g de reagentes = 36 g de produtos 30g de ferro + 16g de enxofre 44g de sulfeto ferroso + 2g de ferro 46 g de reagentes = 46 g de produtos Pela lei de Proust, as proporções entre reagentes e/ou produtos deve ser constante: 21g de ferro + 12g de enxofre 33g de sulfeto ferroso Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações 28g de ferro + 16g de enxofre 44g de sulfeto ferroso A proporção 21 : 12 : 33 é a mesma que 28 : 16 : 44, ou seja, 21 28 : 12 16 33 3 : 44 4 : 3 4 3 :4 24) a) A Lei de Conservação das Massas formula o princípio empírico de que a massa dos reagentes é a mesma dos produtos. Dessa forma, na combustão, a massa residual (sólida) é menor, considerando-se que parte dos reagentes é transformada em produtos gasosos que, antes dos experimentos de Lavoisier, não eram quantificados. Na oxidação dos metais, a massa residual é aumentada em decorrência da reação com o oxigênio que produz óxidos metálicos sólidos. b) C (s) + O2 (g) CO2 (g) Mg(s) + ½ O2 (g) MgO(s) 25) a) Como as etapas da sequência representam reações que ocorrem em um sistema aberto em que há perda de massa, conclui-se que essa sequência não está de acordo com o princípio de conservação de massa. b) A celulose é a matéria-prima utilizada diretamente na produção de hidrocarbonetos. Como parte dos produtos de decomposição da celulose não é reaproveitada para a renovação completa da matéria prima, em razão da perda de massa, esse processo de produção de hidrocarbonetos não é considerado sustentável do ponto de vista do princípio da conservação de massa. 26) a) ½ N2 + O2 NO2 14g 32g 46g b) N2 + 2O2 N2O4 N2 + 2O2 2NO2 OU 2N2 + 4O2 2N2O4 c) 2N2 + 4O2 4NO2 Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações 27) Verdadeiro Verdadeiro Verdadeiro Falso. É possível balancear a reação. O balanceamento da reação ficará: 6H2(g) + 3 SiO2(s) + 4Al(s) → 3SiH4 + 2Al2O3 Falso. Como o H2 é consumido durante a reação, podemos afirmar que a sua pressão parcial diminui. 28) a) O valor de X (pressão), no manômetro do reator A, será maior, uma vez que o número de moléculas em fase gasosa sofre um aumento, de acordo com a estequiometria da reação. b) O valor de X (pressão), no manômetro do reator B, será menor, uma vez que o número de moléculas em fase gasosa sofre uma redução, de acordo com a estequiometria da reação. 29) 01. Falso. Como o metano e o hexa-fluoreto de enxofre apresentam massas molares diferentes (massa que indica o “peso” de um mol de moléculas), não podemos afirmar que numa mesma massa teremos o mesmo número de moléculas. 02. Verdadeiro 04. Verdadeiro 08. Falso. as massas molares dos dois gases serão diferentes, independentemente da temperatura. 16. Verdadeiro 30) 01. Falso. A quantidade de gás carbônico, CO2, emitido durante a queima da biomassa utilizada, é menor do que a consumida pela gramínea durante todo o seu crescimento. Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações 02. Verdadeiro. 03. Falso. Não existe um processo de conversão de energia com rendimento de 100%. 04. Falso. O texto afirma que o capim-elefante não precisa necessariamente ser irrigado, não afirma que ele não precisa de água. 05. Falso. O objetivo da moagem é obter o farelo que posteriormente será utilizado na produção de energia. EXERCICIOS PROPOSTOS 31) Letra C. De um modo geral, um líquido ao ser aquecido passa para o estado gasoso. Estando no estado gasoso, se resfriarmos a substância, poderemos fazer com que a mesma mude de estado físico, indo para o estado sólido. 32) Letra C. O vapor de água ao passar para o estado líquido sofre um processo denominado liquefação. 33) Letra D. A naftalina, ao ir do estado sólido diretamente para o estado gasoso sofre um processo denominado sublimação. 34) Sólido: gelo Líquido: água dos rios Gasoso; atmosfera na forma de vapor 35) Letra E. Das três fases de uma substância, a que possui menor energia cinética é a fase sólida, cuja característica é apresentar forma e volume próprios. 36) Letra B. No intervalo x tem-se a passagem do estado sólido para o estado líquido (fusão) e no intervalo y a passagem do estado líquido para o gasoso (ebulição). 37) Letra A. Dentre as alternativas a única que fará com que o vapor d’agua passe para o estado líquido é a diminuição da temperatura. 38) Letra C. O ponto de fusão é definido como a temperatura na qual a substância passa do estado sólido para o líquido. Ao localizarmos esta passagem no gráfico, veremos que a mesma ocorre a 40ºC. Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações 39) Letra A. Como o ponto de fusão dessa substância é 279ºC, pode-se assumir que em temperaturas menores que essa ela estará no estado sólido. 40) Letra A. Como o petróleo constitui-se de uma mistura homogênea de líquidos, o melhor método para separá-lo é a destilação fracionada. 41) Letra D. O texto diz que o azeite só pode passar por decantação, centrifugação e filtração, processos explicados na letra D. 42) I. Verdadeiro II. Falso. A mistura de uma substância pura em mais de um estado físico origina um sistema heterogêneo. III. Falso. O funil de decantação é utilizado para separar mistura heterogênea de líquido com líquido. IV. Verdadeiro. V. Verdadeiro Letra D. 43) Deposite sob o material sólido: densidade. Aquecido com um maçarico, separando-se o ouro líquido do mercúrio gasoso: temperatura de ebulição. Mercúrio gasoso se transforma em líquido: temperatura de liquefação. 44) Letra E. Como a areia e serragem apresentam densidades diferentes, pode-se utilizar o método de flotação para separá-los. 45) Letra B. As partículas de minério, retiradas da rocha, fixam-se ao óleo. Ao acrescentarmos água ao conjunto, as partículas fixadas no óleo vão para a superfície, e as impurezas ficam no fundo do recipiente, promovendo a separação dos componentes do sistema. 46) Letra D. Pela análise do gráfico pode-se afirmar que os corantes vermelho, amarelo e verde apresentam o corante de cor amarela. 47) Letra B. A função do condensador é diminuir a temperatura dos vapores, fazendo com que os mesmos voltem ao estado líquido. 48) Letra D. Como as amostras coletadas não apresentam pontos de ebulição iguais aos das amostras puras, podemos afirmar que as mesmas contem impurezas. 49) Letra E. Como a areia e serragem apresentam densidades diferentes, pode-se utilizar o método de flotação para separá-los. Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações 50) Letra D. Ao adicionarmos água à mistura de sal mais impurezas apenas o sal irá ser solubilizado, formando uma mistura heterogênea. Ao filtrarmos essa mistura, conseguiremos separar a água salgada (água + sal) das impurezas. Para obtermos o sal puro basta evaporarmos a água. 51) Letra A. Ao utilizar-se o aspirador de pó conseguimos separar o ar da poeira (partículas sólidas) através de um filtro. 52) Letra A. A lei de Lavoisier diz que em uma reação química em um sistema fechado, a soma das massas dos reagentes é igual à soma das massas dos produtos. Tem-se uma ideia parecida na letra A. 53) Letra E. A lei de Proust enuncia que em qualquer reação química, a proporção entre os elementos ou substâncias que se combinam para formar um produto é sempre constante. 54) Letra C. Uma condição para que a lei de Lavoisier seja válida é que a reação ocorra em um sistema fechado garantindo, assim, que não haverá perda de massa através da formação e consequente liberação de gases. 55) Letra B I. Falso. O ferro vai unir-se ao oxigénio para formar o óxido férrico, logo a molécula de óxido férrico formada será mais pesada que o ferro. II. Verdadeiro. III. Falso. No exemplo dado dobramos a massa de ferro (1g - 2g). Pela lei das proporções definidas, esperava-se que a massa do oxigênio dobrasse também, porém foi observado que a massa de oxigênio triplicou (0,29g – 0,87g) fato que falsifica o item. IV. Falso. Dois mol de ferro reagem com 1 mol de oxigênio para formar óxido ferroso. 56) Letra A. Observa-se que o volume do produto é 1/3 do volume dos reagentes. 57) Letra B. 1C4H8 + 6O2 → 4CO2 + 4 H2O 58) Letra D. 2H2O → 2H2 + O2 Observando a equação, pode-se afirmar que 36 gramas de água formam 4 gramas de gás hidrogênio. 59) Letra D. Ao queimar-se o papel ocorrerá perda de massa do sistema através da liberação de CO2, fazendo então com que o prato fique mais leve. Quando se queima o ferro, tem-se a formação de uma nova substância (óxido de ferro) com massa maior que a do ferro, o que fará com que o prato da balança fique mais pesado. AS GRANDEZAS QUÍMICAS – ASPECTOS QUANTITATIVOS Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações 1) O C H N C C C N C H2N N H H N CH2 CH2 CH2 OH C H2C OH Fórmula molecular = C10H15O3N5 Massa molar = 253g · mol–1 O paciente ingere por dia 6,0 · 1020 moléculas 2) Soma: 13 I. Verdadeiro. II. Falso. As massas encontram-se em ordem decrescente. III. Verdadeiro. IV. Verdadeiro. 3) Resposta: 1 10–8 e 2 10–7 1 mol de clorometano ------------------------ 6 x 1023 moléculas ------------------------ 6 x 1015 moléculas X X = 1 10–8 mol de clorometano 1 mol de diclorometano ------------------------ 6 x 1023 moléculas X ------------------------1,2 x 1017 moléculas X = 2 10–7mol de diclorometano 4) a) 1,2 x 1025 moléculas de H2O b) 2,4 x 1025 átomos de H c) 1,2 x 1025 átomos de O d) 20 mol de H2O 5) Resposta 82 gramas Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações Para prepararmos 1 litro de soro caseiro precisamos de 0,12 mol de açúcar. Logo para prepararmos 2 litros de soro caseiro, precisaremos do dobro do número de mol de açúcar (0,24 mol) Para acharmos quantos gramas tem-se em 0,24 mol de açúcar, utilizaremos a massa molar. 1 mol de açúcar (C12H22O11) -------------------- 342g 0,24 mol de açúcar (C12H22O11) ---------------- X X = 82 gramas de açúcar 0,7 mg de sulfito (SO32-) ------------------- 1kg de peso corpóreo 6) X ------------------ 40 kg de peso corpóreo X = 28 mg (28 x 10-3 gramas) de sulfito 1 mol de sulfito (SO32-) --------------------- 80 gramas X --------------------- 28 x 10-3 gramas X = 0,35 x 10-3 mol ou 0,35 milimol 7) Letra B. Como os elementos são isótopos eles apresentam o mesmo número de prótons, porém apresentam diferentes número de nêutrons. 8) Letra C. Ao fazer-se a média ponderada das massas do lítio, obtém-se um valor próximo à massa do 7Li, o que nos faz afirmar ser este o isótopo mais abundante do lítio. 9) Letra A. O sulfeto de sódio (Na2S) apresenta menor massa molar (78 g/mol) em comparação com as demais substâncias. 10) Letra C. 1 mol de ferormônio (C19H38O) ----------------------- 282 g X ----------------------- 1 x 10-12 g X = 3,5 x 10-15 mol de ferormônio 1 mol de ferormônio (C19H38O) ----------------------- 6 x 1023 moléculas 3,5 x 10-15 mol de ferormônio ----------------------- X X = 2,1 x 109 11) Letra C 6,02 x 1023 moléculas de SiO2 ------ 60 g 6,02 x 1017 moléculas de SiO2 -------- x g Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações x = 6.10-5g de SiO2 Utilizaremos a densidade do SiO2 para descobrirmos o volume ocupado pela massa encontrada. 2 g de SiO2 ---- 1 cm³ 6 x10-5 g de SiO2 ---- x cm³ x = 3 x 10-5 cm³ de SiO2 Calculando-se a altura da camada de silício, sabendo-se que o volume da camada de silício é de 3 x 10-5 cm³, e os lados do eletrodo medem 2 e 5 cm: Volume = comprimento x largura x altura 3 x10-5 = 5 x 2 x altura Altura = 3 x 10-6 cm Convertendo para nm: 1 nm ------ 10-7 cm x nm --------3.10-6 cm x = 30 nm 12) Letra B Considerando-se a densidade, teremos que: 0,8 g --- 1 mL (1 cm3) x ---10000 mL (10 L) x = 8000 g de álcool etílico Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações Utilizando-se a massa molar podemos achar quantos mol de álcool etílico tem-se em 8000 g: 1 mol --- 46 g x --- 8000 g x = 173,9 mol 1 mol --- 6,02 x 1023 moléculas 173,9 mol --- x x = 1,0 x 1026 moléculas 13) Letra E 6,02 x 1023 átomos de ferro --- 56 g 1 átomo de ferro --- x g x = 9,3 x 10-23 gramas 14) Letra A Massa Molar da butadiona (C4H6O2) = 86 g/mol 1 mol butadiona ---------- 86 g ----------- 6 x 1023 moléculas 4,3 g --------------- X X = 3 x 1022 moléculas de C4H6O2 Na C4H6O2 existem 4 mol de átomo de C, assim o número de átomos de C será: 3 x 1022 x 4 = 1,2 x 1023 átomos de C 15) Letra E 1 mol SiO2 ---------- 60 g ----------- 6 x 1023 moléculas 180 g --------------- X X = 1,8 x 1024 moléculas de SiO2 Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações Sabendo-se que cada vez que a pessoa leva o copo à boca ela retira oito unidades básicas (moléculas) de óxido de silício e que a mesma leva o copo a boca 100 vezes ao dia, podemos calcular em quantos dias ela irá “desmontar” o copo. 1 levada de copo à boca ---------- 8 moléculas 100 levadas de copo à boca ---------- X moléculas X = 800 moléculas retiradas em 1 dia 1 dia -------------------- 800 moléculas X dias ------------------ 1,8 x 1024 moléculas X = 2,25 x 1021 dias. 16) Letra B 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑐𝑟𝑜𝑚𝑜 = 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑐𝑟𝑜𝑚𝑜 = ∑ 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑑𝑜𝑠 𝑖𝑠ó𝑡𝑜𝑝𝑜𝑠 𝑋 𝑎𝑏𝑢𝑛𝑑â𝑛𝑐𝑖𝑎 100 50 𝑥 4 + 52 𝑥 84 + 53 𝑥 10 + 54 𝑥 2 100 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑐𝑟𝑜𝑚𝑜 = 52,1 𝑢 17) 1 mol Abiraterona ( C24H31ON) ---------- 349 g ----------- 6 x 1023 moléculas x g ----------- 1 molécula X = 5,82 x 10-22 g 18) Letra D 1 mol Ca ---------- 40 g X ---------- 0,1 g (100mg) X = 2,5 x 10-3 mol de cálcio 1 mol P ---------- 31 g X ---------- 0,1 g (100mg) X = 3,2 x 10-3 mol de fósforo Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações DETERMINAÇÃO DE FÓRMULAS 1) C13H10N2O4 2) 80 g (TiO2) ------------------100% 48 g (Ti) ------------------ X X= 60% 3) 78g (hidrocarboneto inteiro) ------------------100% X ------------------ 92,31% (porcentagem de carbono) X = 72 gramas de carbono 1 mol de carbono -------------- 12 gramas X -------------- 72 gramas X = 6 mol de carbono Resposta: Tem-se na molécula desse hidrocarboneto 6 átomos de carbono 4) Elemento K Porcentagem/ massa molar 56,58 39 C 8,68 12 O 34,74 16 1,45 0,72 2 0,72 0,72 1 2,17 0,72 3 A fórmula empírica deste sal é K2CO3 e o seu nome é carbonato de potássio 5) Elemento H C Porcentagem/ massa molar 13,34 1 60 12 13,34 1,66 8 5 1,66 3 Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações 26,66 16 O 2,17 1,66 1,66 1 01. Verdadeiro 02. Falso. A fórmula estrutural apresentada corresponde à fórmula de um álcool. 04. Verdadeiro 08. Falso. Metanoato de etila seria a nomenclatura de um éster, não de um éter. 16. Falso. Esse composto não apresenta insaturação ou cadeira fechada em sua estrutura, portanto não pode apresentar isomeria cis-trans. 6) 1 mol de dopamina (C8H11NO2) ---------------------- 153 gramas ----------------- 100% 8 mol de carbono ---------------------- 96 gramas ------------------ X X = 62,7 % de carbono 1 mol de dopamina (C8H11NO2) ---------------------- 153 gramas ----------------- 100% 11 mol de hidrogênio ---------------------- 11 gramas ------------------ X X = 7,3 % de hidrogênio 1 mol de dopamina (C8H11NO2) ---------------------- 153 gramas ----------------- 100% 2 mol de oxigênio ---------------------- 32 gramas ------------------ X X = 20,9 % de oxigênio 1 mol de dopamina (C8H11NO2) ---------------------- 153 gramas ----------------- 100% 1 mol de nitrogênio ---------------------- 14 gramas ------------------ X X = 9,1 % de nitrogênio Resposta: Letra A 7) Letra C. A hidroquinona (benzeno-1,4-diol) possui fórmula molecular igual a C6H6O2 8) 209,96 g (cacodilo) ------------------100% X ------------------ 22,88% (porcentagem de carbono) X = 48 gramas de carbono 1 mol de carbono -------------- 12 gramas X -------------- 48 gramas Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações X = 4 mol de carbono 209,96 g (cacodilo) ------------------100% X ------------------ 5,76% (porcentagem de hidrogênio) X = 12 gramas de hidrogênio 1 mol de hidrogênio -------------- 1gramas X -------------- 12 gramas X = 12 mol de hidrogênio 209,96 g (cacodilo) ------------------100% X ------------------ 71,36% (porcentagem de arsênio) X = 149,8 gramas de arsênio 1 mol de arsênio -------------- 74,9 gramas X -------------- 149,8 gramas X = 2 mol de arsênio Resposta: A fórmula molecular do cacodilo é C4H12As2 9) Letra B I. Falso. 0,5 mol desse composto (MgCl2) requer 1 mol de Cl II. Verdadeiro III. Verdadeiro IV. Verdadeiro V. Falso. A composição percentual em massa desse composto é 25,3 % de Mg e 74,7 % de Cl. 10) 100 gramas de creme dental -----------1,440 gramas de Na2PO3F -------------- 0,19 gramas de flúor 1 grama de creme dental -----------0,0144 gramas de Na2PO3F -------------- 0,0019 gramas de flúor Resposta: Letra A. Em um grama de creme dental tem-se 0,0019 gramas de flúor ou 1,9 mg de flúor 11) Letra E CXHYOZ + O2 ↔ CO2 + H2O Foi dado que a combustão completa do ácido araquidônico produziu 880 gramas de CO 2 (20 mols de CO2) e 16 mols de H2O 1CXHYOZ + O2 ↔ 20CO2 + 16H2O Como o hidrogênio e o carbono dos produtos vieram exclusivamente do ácido araquidônico, podemos estabelecer uma relação entre as quantidades dos mesmos: Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações 1C20H32OZ + O2 ↔ 20CO2 + 16H2O Foi dado também que o percentual em massa de hidrogênio é igual ao de oxigênio. Portanto se temos 32 gramas de hidrogênio teremos que ter também 32 gramas de oxigênio, que equivalem a 2 mol de oxigênio 1C20H32O2 + O2 ↔ 20CO2 + 16H2O Portanto a fórmula do ácido araquidônico é C20H32O2. Se dividirmos a fórmula por 2, encontraremos a fórmula mínima, sendo esta então C10H16O. 12) Elemento Porcentagem/ massa molar 4,58 1 H 4,58 3,40 1,34 x 3 4 C 40,91 12 3,40 3,40 1x 3 3 O 54,51 16 3,40 3,40 1x3 3 A fórmula empírica deste sal é C3H4O3 (Letra C) 13) Letra C Vamos calcular o número de mols de CO2 e H2O (CO2 = 44 g/mol e H2O = 18 g/mol) 0,561 g / 44 g = 0,01275 mol de CO2 0,306 g/18 g = 0,017 mol de H20 então temos no CO2 0,01275 mol de carbono e 0,025 mol de oxigênio na água temos na água 0,034 mol de hidrogênio e 0,017 mol de oxigênio Como toda quantidade de carbono e hidrogênio que nós temos nos produtos vieram dos reagentes, podemos afirmar que o álcool terá 0,01275 mol de carbono ( 0,153 gramas de carbono) e 0,034 mol de hidrogênio ( 0,034 gramas de hidrogênio). Falta acharmos a massa de oxigênio. massa de oxigênio = massa da amostra – (massa de C + massa de H) = 0,255 g – (0,153 g + 0,0343 g) = 0,068 g de oxigênio ( 0,004 mol de oxigênio) Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações Dividindo o número de mols de carbono, hidrogênio e oxigênio pelo menor deles C = 0,01275 / 0,004 = 3 H = 0,034 / 0,004 = 8 O = 0,004 / 0,004 = 1 Com esses coeficientes, pode-se deduzir que a fórmula do álcool é C3H80 14) Letra A. A fórmula molecular do composto é C9H15NO3S. 15) Letra C 180 gramas (massa total da aspirina) ----------------- 100% 108 gramas (massa do carbono) ------------------ X X = 60% 16) Letra A I. Verdadeiro II. Falso. Esses sais originam soluções fracamente ácidas III. Falso. Apresenta um teor de aproximadamente 24,5% em massa de nitrogênio ESTUDO DOS GASES 16) Como a temperatura e pressão dos dois balões é a mesma, pode-se afirmar que o volume do balão A é igual ao volume do balão B. Vamos calcular qual o volume do balão A 1 mol de CO2 --------- 22,4L --------------- 44g X --------------- 8,8g X = 4,48 litros de CO2 Como os volumes são iguais, podemos afirmar que temos 4,48 litros de N 2 1 mol de N2 --------- 22,4L --------------- 28g 4,48L--------------- X X = 5,6 gramas de N2 17) Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações 18) a) PV=nRT Px11,2= 7 x 0,082 x 358,4 P = 18,4 atm b) PV = nRT P x 16,8 = 3x 0,082 x 358,4 P ≈ 5,3 atm 19) a) 1 mol O2 ------------------ 32g X ------------------ 640g X = 20 mol de O2 a) PV = nRT P x 82 = 20 x 0,082 x 300 P = 6 atm Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações b) PV = nRT 1,5 x 82 = n x 0,082 x 300 n = 5 mol de O2 1 mol O2 ------------------ 32g 5 mol O2 ------------------ X X = 160 gramas de oxigênio 20) Resposta: 25% 21) 1 mol de O2 --------------- 22,4 L X --------------- 0,1 L (100 mL) X = 0,0045 mol de O2 4 mol de NH3 ------------ 5 mol de O2 ------------ 4 mol NO ------------ 6 mol H2O 0,0036 mol de NH3 ------------ 0,0045 mol de O2 ------------ 0,0036 mol NO ------------ 0,0054 mol H2O Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações Como volumes iguais de quaisquer gases, na mesma pressão e temperatura, contêm igual número de moléculas 1 mol de NH3 e NO --------------- 22,4L 0,0036 mol NH3 e NO ----------- X X = 0,081 L ( 80 mL) 1 mol de H2O --------------- 22,4L 0,0054 mol H2O ----------- X X = 0,12 L ( 120 mL) Resposta: 80 mL de NH3 e NO e 120 mL de H2O 𝑃1 .𝑉1 22) 𝑇1 = 𝑃2 .𝑉2 𝑇2 Como não houve deformação durante o aquecimento, podemos admitir que o volume final é igual ao volume inicial 𝑃1 𝑃2 = 𝑇1 𝑇2 1 𝑃2 = 298 894 𝑃2 = 3 𝑎𝑡𝑚 23) a) Na2CO3 + H2SO4 ↔ Na2SO4 + H2O + CO2 b) Como o H2SO4 está em excesso, conclui-se que o sal é o reagente limitante e, portanto, determina o volume de CO2 produzido. De acordo com a equação do item anterior, a quantidade em mol do CO2 formado é igual àquela do Na2CO3 (massa molar MM) consumido. Para uma massa m desse sal, temos: nNa2CO3 (consumido) = 𝑚 𝑀𝑀 é igual a nCO2 (formado) Como no segundo experimento foi usada uma mesma massa m de K 2CO3, que possui massa molar diferente daquela do Na2CO3, temos que (considerando que o K2SO4 possua massa molar MM’): nK2CO3 (consumido) = 𝑚 𝑀𝑀 é igual a n’CO2 (formado) Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações Sendo assim, as quantidades de CO2 produzidas nos dois experimentos são diferentes e, portanto, a altura do êmbolo é diferente nos dois experimentos. c) x = 𝑚.𝑅.𝑇 𝑀𝑀.𝜋𝑟 2 .𝑃 24) Estado inicial: P1= 760 mmHg V1 = 10 L T1 = 300 K Estado final: P2 = 300 mmHg V2= ? T2 = 240 K 𝑃1 . 𝑉1 𝑃2 . 𝑉2 = 𝑇1 𝑇2 760.10 300. 𝑉2 = 300 240 𝑉2 = 20,3𝐿 𝑃1 .𝑉1 25) 𝑇1 = 𝑃2 .𝑉2 𝑇2 Como o volume do pneu permanece constante 𝑃1 𝑃2 = 𝑇1 𝑇2 2 𝑃2 = 300 285 𝑃2 = 1,9 𝑎𝑡𝑚 26) 1 mol Sn(L) ------------------- 2 mol CO(g) 119 g Sn -------------------- 56 g CO 1,8 x 103 g Sn -------------- X X = 847 gramas de CO 1mol CO ----------------- 28 g CO ----------------- 22,4L 847 g CO ---------------- X X = 677,6 litros Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações 27) 2H2S(g) + 3O2(g) → 2 H2O(l) + 2SO2(g) Vfinal = VSO2 + VO2 (sobra) = 10L (únicos gasosos) Vinicial = V1 + V2 = 24L Como O2 está em excesso o H2S reagiu completamente. Assim, segundo balanceamento: VSO2 = VH2S = V2 VO2 (reagiu) = 3/2 VH2S = 3/2 V2 Assim, pode-se reescrever: Vfinal = V2 + V02 (sobra) = V2 + V1 – 3/2 V2 = 10 Vinicial = V1 + V2 = 24 Assim: Vfinal = - ½ V2 + (24 – V2) = 10 - 3/2 V2= = -14 V2 = 9, 33L 28) São emitidos 2,3 kg de CO2 ao alugar-se um filme. A quantidade de CO2 emitida durante o processo de fabricação do DVD corresponde a 17% da emissão total, representando, portanto, uma emissão de 0,391 kg de CO2. Tem-se: 1 mol CO2 -------------- 44g --------------------25L 391g (0,391kg) ---- X L X = 222,16 litros de CO2 29) a) N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g) b) (𝑝𝑁𝐻3 )2 𝐾𝑝 = (𝑝𝑁2 )1 . (𝑝𝐻2 )3 (2000)2 𝐾𝑝 = (0,5)1 . (0,4)3 𝐾𝑝 = 1,25 𝑥 102 𝑎𝑡𝑚−2 A remoção de H2(g) promove um deslocamento do equilíbrio para a esquerda, produzindo mais N2(g) e, portanto, aumentando a pressão de N2(g). Observando-se a nova pressão parcial do nitrogênio (0.720 atm) pode-se afirmar que a mesma aumentou 0,220 atm. Observando-se o Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações balanceamento da equação podemos afirmar que dois mol de NH3 são usados na produção de um mol de N2, logo o decréscimo na pressão do NH3 é o dobro do acréscimo da pressão de N2 Pode-se afirmar que: pNH3= 2.000 – (2 x 0.220) = 1.560 atm Para calcular a pressão parcial do hidrogênio na nova situação de equilíbrio basta fazer: (𝑝𝑁𝐻3 )2 𝐾𝑝 = (𝑝𝑁2 )1 . (𝑝𝐻2 )3 2 1,25 𝑥 10 𝑎𝑡𝑚 −2 (1560 𝑎𝑡𝑚)2 = (0,72𝑎𝑡𝑚)1 . (𝑥)3 𝑥 = 0,300 𝑎𝑡𝑚3 30) PV=nRT 786,7 x 0,123 = n x 62,3 x 300 𝑚 Sabendo-se que 𝑛 = 𝑀𝑀 𝑚 786,7 x 0,123 = 𝑀𝑀 x 62,3 x 300 𝑚 786,7 x 0,123 = 32 x 62,3 x 300 m = 0,16 g Equação balanceada: 2 KCℓO3(s) 31) a) 2 KCℓ(s) + 3 O2(g) C12H 22O11 b) 1C12 H 22O11 12O2 12CO2 11H 2 O c) 1 mol C12H22O11 -------------------- 12 mol O2 0,012 mol C12H22O11(4 g C12H22O11) ------------------ X X = 0,140 mol de O2 PV=nRT 1 x V = 0,140 x 0,082 x 298 V = 3,43 litros de O2 Sabendo-se que gás oxigênio representa apenas 21% do ar atmosférico 3,43 L ----------- 21% X------------100% X = 16,33 litros de ar 32) 1 mol N2 ------------- 28g Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações X -------------- 14g X = 0,5 mol N2 1 mol O2 ------------- 32g X -------------- 8g X = 0,25 mol O2 Para facilitar as contas, a pressão total (letra b) será calculada antes da pressão parcial (letra a) PTV=nTRT Lembrando que: nT = n N 2 + n N 2 → nT = 0,5 + 0,25 → nT = 0,75 b) PT x 30 = 0,75 x 0,082 x 300 PT = 0,615 atm a) X N 2 = 0,5 0,75 = 0,6667 PN 2 = Pt x X N 2 PN 2 = 0,615 x0,6667 PN 2 = 0,41 atm X O2 = 0,25 0,75 = 0,333 PO2 = Pt x X O2 PO2 = 0,615 x0,3333 PO2 = 0,205 atm 33) a) O2 (oxigênio), He (hélio) e N2 (nitrogênio) b) c) PHe p X He 9000 M média 32 24 2160 kPa 100 16 24 60 4 28 22,9g / mol 100 100 100 34) a) nT = nHe + nNe nT = 4 + 6 nT = 10 PV=nRT 760 x V = 10 x 62,3 x 300 Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações V = 245,92 litros b) 𝑋𝐻𝑒 = 𝑛𝐻𝑒 𝑛𝑇 = 4 10 = 0,4 V He = Vt x X He V He = 245,92x 0,4 V He = 98,37 litros 35) 𝑋𝐶𝑂 = 𝑃𝐶𝑂 𝑃𝑇 0,3 = 0,9 = 0,33 𝑉𝐶𝑂 = Vt x 𝑋𝐶𝑂 𝑉𝐶𝑂 = 10 x 0,33 𝑉𝐶𝑂 = 3,3 litros 𝑋𝐶𝑂2 = 𝑃𝐶𝑂2 𝑃𝑇 = 0,2 0,9 = 0,22 𝑉𝐶𝑂2 = Vt x 𝑋𝐶𝑂2 𝑉𝐶𝑂2 = 10 x 0,22 𝑉𝐶𝑂2 = 2,2 litros 𝑋𝑁2 = 𝑃𝑁2 𝑃𝑇 = 0,4 0,9 = 0,444 𝑉𝑁2 = Vt x 𝑋𝑁2 𝑉𝑁2 = 10 x 0,44 𝑉𝑁2 = 4,4 litros 36) a) A densidade relativa entre o metano e o ar, nas mesmas condições de temperatura e pressão, pode ser calculada pela expressão: d CH 4 d ar Massa Molar CH 4 16 Massa Molar média ar 28,8 Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações Como o valor dessa relação é menor do que 1, podemos concluir que o metano é menos denso do que o ar. Essa é a propriedade que garante sua ascensão. b) O ar puro contém 21% de O2. Desse modo, pela simples mistura de metano e ar, não é possível manter o teor de O2 em 21%, visto que, ao se adicionar outro gás no ar, sempre haverá uma diminuição da porcentagem de oxigênio nessa nova mistura. Observação: Essa diminuição na porcentagem de O2 se restringe à região específica da mistura no instante do vazamento, pois, levando-se em conta o ar da atmosfera como um todo, pode-se afirmar que a porcentagem de oxigênio é constante e igual a 21%. 37) Como o gás que irá substituir o ar no interior do balão deve ser formado por uma substância simples, tem-se como opções H, He, Ne e N. 38) a) Porque a massa molar do CO2 é maior do que a do ar. b) 2 mol de NaHCO3 ------------------------- 1 mol de CO2 168 g NaHCO3 ------------------------- 22,4 L de CO2 1000 g NaHCO3 ------------------------ X x = 133,33 litros. c) Porque o aumento da concentração do oxigênio desloca o equilíbrio da reação de combustão no sentido de formar mais produtos. 39) 𝑉𝐴 𝑉𝐵 𝑀𝑀 = √𝑀𝑀𝐵 𝐴 Considerando o elemento A como sendo o He e o elemento B como sendo o metano tem-se que 1,0.106 16 =√ 𝑉𝐵 4 𝑉𝐵 = 5,0.105 átomos por segundo 5,0.105 átomos ---------------- 1 segundo 1,0.106 átomos ---------------- X X = 2 segundos 40) Segundo a lei de Graham temos que: Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações (1,0043)2 = MM(pesado)/MM(leve) (1,0043)2 = MM(pesado)/349 MM(pesado) = (1,0043)2 x 349 = 352. UF6 = 352 UF6 = U + 6F = U + 6 × 19. 352 = U + 114 U = 238. A massa atômica do urânio mais pesado é 238 u. 41) Letra E Visto que 𝑣 = 𝑘 √𝑀 e observando as massas molares de cada gás, temos que a ordem crescente de velocidade com que cada gás atravessa a bexiga permeável é: 𝑉𝐶𝐻4 < 𝑉𝐻𝑒 < 𝑉𝐻2 Para um mesmo intervalo de tempo, a bexiga estará mais murcha quanto maior for a velocidade com que o gás que a preenche atravessa a membrana. Sendo assim, a bexiga mais vazia deve ser a de gás hidrogênio, a intermediária deve ser a de gás hélio e a menos vazia deve ser a de gás metano. 42) Letra C Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações 43) Letra D 44) A pessoa perceberá primeiramente o odor do gás amoníaco, que por apresentar menor massa molar, terá maior velocidade de difusão. 45) Vazará pelos poros da rolha o gás de maior velocidade de efusão, o de menor massa molar, ou seja o gás amoníaco. MM = 17 g/mol. 46) Letra C A pressão não varia durante todo o processo, ficando então: 𝑇1 𝑇2 = 𝑉1 𝑉2 546𝐾 𝑇2 = 22,4𝐿 44,8𝐿 𝑻𝟐 = 𝟏𝟎𝟗𝟐 𝑲 (Letra C) 47) Considerando-se: P1 = 30 KPa V1 =2,5 L T1 = 225K P2 = 100 KPa T2 = 300 K V2 = x 𝑃1 .𝑉1 𝑇1 = 𝑃2 .𝑉2 𝑇2 30.2,5 100. 𝑉2 = 225 300 𝑽𝟐 = 𝟏 𝑳 (Letra B) 48) Inicialmente, calcula-se o volume interno da bola: Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações 𝑉= 4 3 𝜋𝑅 3 Sabendo-se que: Logo 4 𝑉 = 3 𝑥3𝑥13 = 4 dm3 = 4L Considerando o comportamento de gás ideal para o ar no interior da bola, podemos aplicar a equação de Clayperon: PV=nRT Sendo P = 1 atm V=4L n = m/M M = 30 g.mol-1 R = 0,080 atm.L.mol-1.K-1 T=27ºC = 300K PV=nRT 𝑚 PV= 𝑀 RT 𝑚 1 x 4=30 x 0,080 x 300 m = 5 gramas (Letra B) 49) Podemos aplicar a equação de Clayperon: PV=nRT Sendo P = 1 atm V=Y n = m/M M = 44 g.mol-1 m = 8800 gramas Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações R = 0,082 atm.L.mol-1.K-1 T=27ºC = 300K PV=nRT 𝑚 PV= 𝑀 RT 1 x Y= 8800 44 x 0,082 x 300 V = 4920 litros (Letra D) 50) M = 16,0 gmol–1 Fórmula de Lewis (estrutura) H .. H:C:H .. H O átomo de carbono possui 4 elétrons na camada de valência e o átomo de hidrogênio tem somente um elétron. 51) 1 mol de glicose -------------------- 6 mol CO2 180 g de glicose -------------------- 6 mol CO2 24,5 g de glicose ------------------- X X = 0,82 mol CO2 Podemos aplicar a equação de Clayperon: PV=nRT Sendo P = 0,97 atm V=Y R = 0,082 atm.L.mol-1.K-1 T= 37ºC = 310K 0,97 x Y = 0,82 x 0,082 x 310 Y = 21,4 L (Letra A) 52) 1 mol de Zn ------------ 1 mol de H2 65 g Zn ------------- 22,4 L H2 X ------------ 1L H2 X = 2,9 gramas de zinco (Letra C) Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações 53) Letra D. Sabendo-se que o volume e a pressão são grandezas inversamente proporcionais, podese afirmar que quando a pressão for triplicada o volume do gás irá reduzir 1/3 do valor original. 54) Letra B. Ao aumentar-se a temperatura do sistema ocorreu uma expansão dos gases presentes na bexiga, o que fez com que o balão ficasse mais cheio. 55) Letra E. O gráfico I representa uma isoterma, ou seja, um processo aonde somente a pressão e o volume variam. Pode-se afirmar, então, que α representa a pressão e β representa o volume. No gráfico II pode-se observar que a grandeza representada por 𝛿 é diretamente proporcional a β, o que nos faz deduzir que 𝛿 representa a temperatura. 56) Pela análise dos dados do exercício, pode-se afirmar que: P1=P2 V1=V2 T1 = 27 + 273 = 300K T2 = 127 + 273 = 400K P1V1=n1RT1 n1RT1 = n2RT1 n1300 = n2400 n2 = ¾ n1 n2 = 0,75n1 (Letra E) 57) 01. Verdadeiro 02. Verdadeiro 04. Verdadeiro 08. Verdadeiro 16. Falso. Impossível determinar sem conhecer a proporção do aumento de pressão e temperatura. 58) Podemos aplicar a equação de Clayperon: PV=nRT Sendo P = 0,86 – 0,04 = 0,82 atm V=Y n = m/M Moxigênio = 32 g/mol Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações R = 0,082 atm.L.mol-1.K-1 T= 27ºC = 300K PV=nRT 𝑚 PV= 𝑀 RT 0,16 0,82 x Y= 32 x 0,082 x 300 Y = 0,15 L ou 150 mL (Letra C) 59) O cálculo da pressão de equilíbrio pode ser feito pela expressão: 𝑃𝑒𝑞 = 𝑃1 𝑉1 + 𝑃2 𝑉2 𝑉1 + 𝑉2 𝑃𝑒𝑞 = 9 𝑥 5 + 6 𝑥 10 15 𝑃𝑒𝑞 = 7 𝑎𝑡𝑚 (Letra C) 60) Escrevendo as equações químicas temos: CH4 + 2O2 → CO2 + 2 H2O a atm a atm C3H6 + 5O2 → 3CO2 + 4 H2O b atm 3b atm Pode-se, então, montar-se o seguinte sistema: a + b = 0,08 a + 3b = 0,12 Resolvendo o sistema temos a = 0,06 e b = 0,02. Então pode-se calcular a fração molar do CH4 da seguinte forma: 𝑋𝐶𝐻4 = 𝑋𝐶𝐻4 = 𝑃𝐶𝐻4 𝑃𝑚𝑖𝑠𝑡𝑢𝑟𝑎 0,06 0,12 𝑋𝐶𝐻4 = 0,75 (Letra D) 61) Letra C A reação que ocorre é representada por: H2(g) + Cl2(g) → 2HCl(g) Com base no enunciado exercício e analisando a equação balanceada, pode-se afirmar que o H2 está em excesso. Após o termino da reação resta no recipiente 1 mol de H 2 (que não reagiu) e 2 mol de HCl que foram produzidos, totalizando 3 mol de gases. Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações Para calcularmos a pressão parcial do HCl devemos fazer: PV = nRT P . 10 L = 2,0 mol . 0,082 atm.L/mol.K . (105+273) K P = 2,0 . 0,082 . 378 / 10 P = 6,199 atm. 62) Podemos aplicar a equação da densidade absoluta de um gás: 𝑑= 𝑃𝑀 𝑅𝑇 Pode-se encontrar a massa molar do gás em questão, considerando-se que: P = 1 atm d = 1,14 g.L-1 T = 300 K R = 0,082 atm.L.mol-1.K-1 𝑃𝑀 𝑅𝑇 1𝑀 1,14 = 0,082𝑥300 𝑑= 𝑀 = 28 𝑔. 𝑚𝑜𝑙 −1 Analisando as alternativas, o único gás que apresenta massa molar igual é 28 g.mol -1 é o etano (C2H4). Portanto a resposta do exercício é a letra D 63) 𝑉𝐴 𝑉𝐵 𝑀𝑀 = √𝑀𝑀𝐵 𝐴 Considerando o elemento A como sendo a amônia e o elemento B como sendo o dióxido de carbono tem-se que 𝑉𝑁𝐻3 𝑀𝑀𝐶𝑂2 =√ 𝑉𝐶𝑂2 𝑀𝑀𝑁𝐻3 𝑉𝑁𝐻3 44 =√ 𝑉𝐶𝑂2 17 𝑽𝑵𝑯𝟑 𝑽𝑪𝑶𝟐 = 𝟏, 𝟔 (Letra B) 64) Quanto maior a massa molar, menor a velocidade de difusão. Logo, o Hidrogênio que possui a menor massa molar (2 g.mol-1) terá a maior velocidade de difusão, ao contrário do Dióxido de Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações Carbono que possui a maior massa molar (44 g.mol-1) A ordem de liberação dos gases ficaria sendo, então: H2, CH4, N2, O2, CO2 𝑉 𝑀𝑀 65) 𝑉𝐴 = √𝑀𝑀𝐵 𝐵 𝐴 Considerando o elemento A como sendo o hélio (M =4 g.mol-1) e o elemento B como sendo o dióxido de enxofre (M =64 g.mol-1) tem-se que: 𝑀𝑀𝑆𝑂2 𝑉𝐻𝑒 =√ 𝑉𝑆𝑂2 𝑀𝑀𝐻𝑒 6,10−3 64 =√ 𝑉𝑆𝑂2 4 𝑽𝑺𝑶𝟐 = 𝟏, 𝟓. 𝟏𝟎−𝟑 Letra (D) CÁLCULOS ESTEQUIOMÉTRICOS 1) Admitindo-se o consumo do carro como sendo 16 km por litro, pode-se saber a quantidade de combustível consumida durante a viagem 16 km ------------------1L 480 km ---------------- X X = 30 litros de gasolina Utilizando-se a densidade da gasolina pode-se descobrir a massa de gasolina gasta na viagem: 𝑚 𝑑= 𝑉 𝑚 8.102 = 30 𝑚 = 24000 𝑔𝑟𝑎𝑚𝑎𝑠 Tem-se que: C8H18 + 25/2O2 → 8CO2 + 9H2O Pela equação: 1 mol de C8H18 -------------------- 114 g C8H18 X -------------------- 24000 g C8H18 X = 210 mol de octano 1 mol de C8H18 -------------------- 8 mol CO2 210 mol C8H18 -------------------- X Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações X = 1680 mol de CO2 1 mol de CO2 --------------------- 25L 1680 mol de CO2 ----------------- X X = 42000 L 2) Primeiramente iremos descobrir quantos mol de HCl foram utilizados no processo 0,1 mol HCl ---------------------- 1 L X ----------------------- 4 L X = 0,4 mol de HCl Utilizando a equação química 2HCl (aq) + CaCO3 (s) CaCl2 (aq) + H2O (l) + CO2 (g) 2 mol de HCl ------------------- 100 g CaCO3 0,4 mol de HCl -------------------- X X = 20 gramas de CaCO3 3) a) Quando 1 mol de nitrito são aquecidos, há formação de 36 g de água. Ao serem aquecidos 0,1 mol haverá formação de 3,6 g de água. b)1,14 L de gás nitrogênio formados c) Estouram, pois a pressão interna é maior que a pressão externa e o material não resiste à pressão interna 4) Cálculo da massa de ferro em 4,4x10-5 mol 1 mol de Fe ------------------ 56 gramas 4,4x10-5 mol de Fe ------------------ X X= 246,4x10-5 g ou 2,5 mg Logo em uma colher de feijão tem-se 2,5 mg de ferro que o corpo consegue absorver. 1 colher--------------------- 2,5 mg X -------------------- 30 mg X = 12 colheres 5) 2NaN3(s) → 2Na(s) + 3N2(g) 10Na(s) + 2KNO3(s) → N2(g) + 5Na2O(s) + K2O(s) Tem-se duas equações químicas que apresentam o nitrogênio gasoso (nosso foco nesse exercício). Vamos então soma-las para que o nitrogênio fique só em uma reação: Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações 2NaN3(s) → 2Na(s) + 3N2(g) (X 5) 10Na(s) + 2KNO3(s) → N2(g) + 5Na2O(s) + K2O(s) 10NaN3(s) → 10Na(s) + 15N2(g) 10Na(s) + 2KNO3(s) → N2(g) + 5Na2O(s) + K2O(s) 10NaN3(s) + 2KNO3(s) → 16 N2(g) + 5Na2O(s) + K2O(s) 10 mol NaN3 -------------------- 16 mol de N2 1 mol NaN3 --------------------- X X = 1,6 mol de N2 6) 3 mol de CH3CH2OH --------------- 3 mol de CH3COOH 3 mol de CH3CH2OH --------------- 3x(60) g de CH3COOH 0,1 mol de CH3CH2OH --------------- X X = 6 gramas de CH3COOH 7) Ca2+ (aq) + 2 HCO 3 (aq) CaCO3 (s) + H2O (l) + CO2 (g) 2 mol de HCO3- ------------------ 100 gramas de CaCO3 X ----------------- 1 grama de CaCO3 X = 0,02 mol de HCO3- 8) Reação etapa 1: H2S(g) + 3/2O2(g) → SO2(g) + H2O(g) Reação etapa 2: SO2(g) + 2H2S(g) → 3S(s) + 2H2O(l) Vamos achar a reação global do processo: 3H2S(g) + 3/2O2(g)) → 3S(s) + 3H2O(l) (x 2) 6H2S(g) + 3O2(g)) → 6S(s) + 6H2O(l) Nota-se que a equação pode ser simplificada por 3, ficando: 2H2S(g) + 1O2(g) → 2S(s) + 2H2O(l) Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações Tem-se que: 2 mol de H2S ------------------- 1mol de O2 68 g de H2S -------------------- 1 mol de O2 Pela estequiometria tem-se que cada mol de O2 reage com 68 gramas de H2S. Entretanto o exercício disse que para cada mol de O2 consumido são adicionados 170g de H2S temos, portanto, um excesso de (170-68) 102 gramas de H2S. Para acharmos a quantidade de enxofre elementar produzido devemos utilizar o reagente limitante, no caso o oxigênio: 1 mol de O2 ------------------ 2 mol de S 1 mol de O2 ------------------ 64 gramas de S Pode-se afirmar portanto que são produzidos 64 gramas de enxofre elementar para cada mol de oxigênio 9) a) 1 mol de Cu ----------------- 63,5g X ---------------- 635 g X = 10 mol de Cu Pela reação tem-se que: 3 mol de Cu ----- 3 mol de Cu(NO3)2 Logo: 10 mol de Cu ---- 10 mol de Cu(NO3)2 Achando o equivalente em massa: 1 mol de Cu(NO3)2 -------------------- 187,5 gramas 10 mol de Cu(NO3)2 -------------------- X X =1875 g de Nitrato de cobre Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações b) 3 mol Cu ---------- 2 mol NO 10 mol Cu --------- x mol NO 3x = 20 x = 6,7 mol de NO Utilizando a equação de Clayperon: PV = nRT 8,2xV = 6,7x0,082X300 V = 20 L 10) Soma = 05 01. Verdadeiro 02. Falso. 1 mol de N2 forma 34 g de NH3 (2 mol de NH3). 04. Verdadeiro. 08. Falso. Se forem utilizados 22,4 litros de N2 na reação serão necessários o triplo de H2 (67,2 litros). 16. Falso. 1 mol de H2 apresenta 2 mol de hidrogênio. 11) a) CaO(s) + C + CO2(g) + H2O(l) C2H2(g) + CaCO3(s) + CO b) Pela equação tem-se que: 1 mol de CaO ---------- 1 mol CaCO3 56 g de CaO ---------- 100 gramas CaCO3 X ---------- 2000 gramas de CaCO3 X = 1120 gramas de CaO ou 1,2 kg de CaO 12) NO2- + H+ + (CH3 ) 2 NH (aq) CH3 ) 2 NNO(aq) H 2O() 46 g ------------------------------- 74 g 9,2 mg ---------------------------- X 𝑋= 9,2 .74 46 = 14,8 𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝑛𝑖𝑡𝑟𝑜𝑠𝑎𝑚𝑖𝑛𝑎 Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações 13) a) Na3PO4 = (orto)fosfato de sódio e Ba(NO3)2 = nitrato de bário b) 2Na3PO4(aq) + 3Ba(NO3)2(aq) Ba3(PO4)2(s) + 6NaNO3(aq) Primeiramente iremos descobrir o reagente em excesso: 2 mol de Na3PO4 -------------------------- 3 mol Ba(NO3)2 328 g de Na3PO4 -------------------------- 783 g de Ba(NO3)2 X --------------------------- 7,83 g de Ba(NO3)2 X = 3,28 g de Na3PO4 Portanto pode-se afirmar que a reação encontra-se em proporção estequiométrica. Agora vamos achar a massa do produto formado: 2 mol de Na3PO4 --------------------------1 mol Ba3(PO4)2 328 g de Na3PO4 -------------------------- 601 g de Ba3(PO4)2 3,28 g de Na3PO4 ------------------------- X X = 6,01 g de Ba3(PO4)2 c) 1 mol de Ba3(PO4)2(s) ---------------- 6 mol de NaNO3 1 mol de Ba3(PO4)2(s) ---------------- 510 g de NaNO3 X ----------------- 2040 g de NaNO3 X = 4 mol de Ba3(PO4)2 14) Primeiramente devemos montar a reação química e descobrir qual é o reagente em excesso e qual é o limitante H2SO4(aq) + 2NaOH(aq) → 2H2O(l) + Na2SO4(aq) 1 mol H2SO4------------------- 2 mol NaOH 98 g H2SO4 ----------------- 80 g NaOH x ---------------- 8 g NaOH X = 9,8 gramas de H2SO4 Pode-se concluir então que o Ácido sulfúrico é o reagente em excesso. a) 2 mol NaOH ------------------------- 1 mol Na2SO4 80 g NaOH ------------------------- 142 g de Na2SO4 8 g NaOH -------------------------- X X= 14,2 gramas Na2SO4 b) 2 mol NaOH ------------------------- 2 mol H2O 80 g NaOH ------------------------- 36 g de H2O Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações 8 g NaOH -------------------------- X X= 3,6 gramas H2O c) Pelos cálculos feitos na letra A, pode-se afirmar que apenas 9,8 gramas de ácido sulfúrico das 10,8 gramas adicionadas foram consumidas, logo teremos um excesso de 1 grama de ácido sulfúrico (10,8 – 9,8). 15) Cálculo do reagente em excesso: 2 mol C7H6O3 --------------- 1 mol C4H6O3 276 g C7H6O3 --------------- 102 g C4H6O3 2,76 g C7H6O3 --------------- X X = 1,02 g C4H6O3 Pode-se concluir então que o anidrido acético é o reagente em excesso. Utilizando o reagente limitante, acharemos a quantidade de produto formado: 2 mol C7H6O3 ------------- 2 mol C9H8O4 276 g C7H6O3 -------------- 360 g C9H8O4 2,76 g C7H6O3 --------------- X X = 3,6 gramas de C9H8O4 16) a) Elemento que sofre redução: fósforo Ca 3 (PO4 ) 2 P2 número de oxidação do fósforo no reagente = + 5; número de oxidação do fósforo no produto = 0. Variação do NOx do P = 5. b) 1 mol de Ca3(PO4)2 reagem com 3 mol de SiO2 e 5 mol de C. 8 mol de Ca3(PO4)2 reagirão com 24 mol de SiO2 e 40 mol de C Logo, o reagente limitante é o SiO2. Assim, 18 mol de SiO2 produzirão 6 mol de P2 17) a) 2:1:1:1 b) Cálculo da perda de massa devido ao CO2 e a H2O produzidos pela calcinação. 0,49 g (impuro) – 0,32 g (resíduo) = 0,17 g (gases) 2NaHCO3 2x84,00 g CO2 + 44,00 g + H2O 18,00 g Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações X 0,17 g 𝑚= 2 𝑥 84 𝑥 0,17 = 0,46 𝑔 𝑑𝑒 𝑏𝑖𝑐𝑎𝑟𝑏𝑜𝑛𝑎𝑡𝑜 𝑑𝑒 𝑠ó𝑑𝑖𝑜 62 0,49 g ------------------ 100 % da amostra 0,46 g ------------------ y % bicarbonato y = 94,00 % 18) Analisando a equação química, pode-se notar que na reação da pólvora tem-se a formação de 8 mol de gases. Podemos então estabelecer uma relação entre o nitrato de potássio (presenta na pólvora) e os gases formados 4 mol KNO3 --------------- 8 mol de gases Sabe-se que das 1515 gramas de nitrato de potássio presentes, apenas 80% correspondem à pureza (1212g). 404 g KNO3 --------------- 8 mol de gases 1212 g KNO3 --------------- X X = 24 mol de gases Sabe-se que em condições normais de temperatura e pressão 1 mol de qualquer gás ocupa um volume de 22,4 L 1 mol gás -------------- 22,4 L 24 mol gás --------- X X = 537,6 litros O nome dos sais: K2CO3 → Carbonato de potássio K2S → Sulfeto de potássio 19) Etapa 1: NaCl + CO2 + NH3 + H2O NaHCO3 + NH4Cl 1 mol NaCl --------------- 1 mol NaHCO3 58,5 g NaCl ------------- 84 g NaHCO3 234x103 g NaCl -------- X X = 336000 g de NaHCO3 Entretanto o rendimento dessa primeira etapa é de apenas 75% 336000 g de NaHCO3 -------------------- 100% (rendimento) X -------------------- 75% X = 252000 gramas de NaHCO3 Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações Etapa 2: 2 NaHCO3 Na2CO3 + CO2 + H2O 2 mol NaHCO3 -------------- 1 mol Na2CO3 168g de NaHCO3 -------------- 106 g Na2CO3 252000 g de NaHCO3 ------------ X X = 159000 gramas de NaHCO3 ou 159 quilogramas de NaHCO3 Resposta: A massa de carbonato de sódio produzida é 159 kg 20) a) O método de separação indicado é a filtração. b) De acordo com a estequiometria da reação 1, tem-se que 34 g de H2S formam 56 g de NaHS. Ao se utilizar 17 g de H2S serão obtidos 28 g de NaHS. 34 g de H2S ----------- 56 g de NaHS 17 g de H2S –-------- x de NaHS x = 28 g de NaHS. Considerando-se um rendimento de 70% na reação 1, conclui-se que a massa produzida de NaHS será de 19,6 g, conforme os cálculos demonstrados abaixo. 28 g de NaHS –---------- 100% x g de NaHS –----------- 70% x = 19,6 g de NaHS A partir do rendimento apresentado na reação 1, a massa produzida de NaHS foi de apenas 19,6 g. Na reação 2, a relação estequiométrica mostra que a partir de 56 g de NaHS serão formadas 78 g de Na2S. Logo, a massa de Na2S que será formada é igual a 27,3 g, conforme cálculos descritos a seguir: 56 g de NaHS -------- 78 g de Na2S 19,6 g de NaHS -------- x g de Na2S x = 27,3 g. 21) 278 g FeSO4 7H2O ----------------- 56 gramas de Ferro 220x10-3 g FeSO4 7H2O ----------------- X X = 0,044 gramas de ferro ou 44 mg de ferro (Letra A) 22) A variação da concentração percentual de gás oxigênio no interior do tanque ao longo do processo corrosivo corresponde a: 20,9 - 19,3 = 1,6% O volume de oxigênio consumido no processo de corrosão do ferro consiste em 1,6% do volume de ar no interior do tanque. Logo: Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações 30000m3 ---------------- 100% X ---------------- 1,6% X = 480 m3 = 4,8x105L A equação química indica que 3 mol de O2 reagem com 4 mol de Fe. Portanto a massa de Fe consumida por 4,8x105L de O2 será: 4x56 g ----------- 3x22,4L X ----------- 4,8x105L X = 1,6x106 g = 1600 kg (Letra B) 23) Combustão metanol: 1CH3OH + 3/2O2 --> 1CO2 + 2H2O Combustão butano: 1C4H10 + 13/2O2 --> 4CO2 + 5H2O Combustão metanol: 1C8H18 + 25/2O2 --> 8CO2 + 9H2O A relação entra os volumes de gás oxigênio é 3;13;25 (Letra C) 24) Dado um volume de gás recolhido igual a 450 mL pode-se achar o equivalente em mol 1 mol CO2 --------------- 25L X -------------- 0,45L X = 0,018 mol CO2 Pela equação química pode-se relacionar a quantidade de CO2 produzida com a massa de calcário consumida 1 mol de CaCO3 ---------------- 1 mol CO2 100 g de CaCO3 ---------------- 1 mol CO2 X g de CaCO3 ---------------- 0,018 mol CO2 X = 1,8 g CaCO3 2 gramas calcário ------------------ 100% 1,8 gramas CaCO3 ----------------- X X = 90% de pureza (Letra D) 25) 2H 2 O 2 (aq ) 2H 2 O(l) O 2 (g) No exercício foi dada a concentração inicial da água oxigenada como sendo 1 mol/L. Com o passar do tempo, essa concentração reduziu-se pela metade ficando, então, 0,5 mol/L Pela equação tem-se que: 2 mol de H2O2 -------------- 32 g O2 0,5 mol de H2O2 -------------- X X = 8 g O2 (Letra A) Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações 26) 2NI3.NH3 → N2 + 2NH3 + 3I2 Tem-se que 2 mol NI3.NH3 ------------ 1 mol NH3 824 g NI3.NH3 ------------ 25 L NH3 8,24 g NI3.NH3 ------------ X X = 0,25 L NH3 (Letra A) 27) Xe + PtF6 Xe+ (PtF6)– Pela equação tem-se que: 1 mol Xe ------------ 1 mol Xe+ (PtF6)– 1 mol Xe ------------ 440 g Xe+ (PtF6)– (Letra E) 28) Zn (s) + 2H+ (aq) Zn2+ (aq) + H2 (g) Pela equação tem-se que: 1 mol Zn ---------------- 1 mol H2 65,4 g Zn---------------- 25 L H2 X ---------------- 0,1 L (100ml) H2 X = 0,3 gramas de Zinco (Letra B) 29) Para facilitar os cálculos iremos achar a reação global do processo: 900º C 2FeTiO3 + 7C2 + 6C 2TiC4 + 2FeC3 + 6CO 1150º C Ti + 2MgC2 (x2) TiC4 + 2Mg 950 ºC 2TiC4 + 2FeC3 + 6CO 2FeTiO3 + 7C2 + 6C 900 9501150º C 2Ti + 4MgC2 2TiC4 + 4Mg Equação global: 2FeTiO3 + 7C2 + 6C+ 4Mg → 2FeC3 + 6CO + 2Ti + 4MgC2 Tem-se então: 2 mol FeTiO3 ------------------ 2 mol Ti 2 mol FeTiO3 ------------------ 96 g Ti 1000 mol FeTiO3 --------------- X X = 48000 g Ti ou 48kg Ti ( Letra B) 30) No exercício foram utilizadas 400 kg de ar contendo 23% de gás oxigênio. Devemos achar a massa de oxigênio presente no ar 400 kg ar ------------- 100% X ------------ 23% Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações X = 92 kg oxigênio Pela equação química tem-se que: 1 mol C3H8 ----------- 5 mol O2 44 g C3H8 ----------- 160 g O2 22x103 g C3H8 ------ X X = 80000 g de O2 ou 80 kg de O2 Inicialmente tínhamos 92 kg de oxigênio, porém apenas 80 kg foram consumidas restando, portanto 12 kg de oxigênio (Letra E) 31) CO2 + NaOH Na2CO3 + H2O Primeiramente devemos balancear a equação CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O Pela equação tem-se que: 1 mol CO2 ------- 2 mol NaOH 44 g CO2 -------- 80 g NaOH X -------- 8 g NaOH X = 4,4 g CO2 Conclui-se que CO2 encontra-se em excesso. A massa do excesso é 0,6 gramas (5 - 4,4) 2 mol NaOH ------------- 1 mol Na2CO3 80 g NaOH -------------- 106 g Na2CO3 8 g NaOH --------------- X X = 10,6 g Na2CO3 ALTERAÇÃO NO GABARITO; Resposta letra A 32) Pela equação tem-se que: 1 mol Fe ----------- 1 mol S 56 g Fe ------------ 32 g S Como foram colocadas para reagir 40 gramas de enxofre, pode-se afirmar que esse reagente encontra-se em excesso de 8 gramas Calculo da quantidade de produto formado: 1 mol Fe ----------- 1 mol FeS 56 g Fe ----------- 88 g Fe2S Letra D 33) Equação da eletrólise ígnea da alumina 2 Al2O3 → 4 Al0 + 3 O2 2 mol Al2O3 ---------- 4 mol Al0 Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações 204 g Al2O3 ----------- 108 g Al0 ----------- 2,7x106 g Al0 X X = 5,1x106 g Al2O3 ou 5,1 t Al2O3 6 t ------------- 100% 5,1 t ----------- X X = 85% (Letra D) 34) Primeiramente devemos achar a massa de carbonato de cálcio puro 80 gramas calcário --------------- 100% X ---------------- 90% X = 72 gramas de carbonato de cálcio Relacionando o CaCO3 com o volume de CO2 1 mol de CaCO3 -------------- 1 mol de CO2 100 g de CaCO3 -------------- 22,4L CO2 72 g de CaCO3 -------------- X X = 16,13 L de CO2 (Letra A) ESTUDO DAS SOLUÇÕES AQUOSAS E DISPERSÕES 1) a) Efeito Tyndall. b) Aerossol sólido. 2) a) Não, é heterogêneo, pois se trata de uma dispersão coloidal. b) Sim. Dispersão de amido em água: amido = disperso, água dispersante. 3) Essa mistura é uma suspensão ou dispersão grosseira. 4) a) Apenas nevoeiro é aerossol, xampu é sol e leite é emulsão. b) Leite e maionese são emulsões, mas pedra-pomes é espuma sólida. c) Apenas chantilly é espuma líquida; geleia é gel e xampu é sol. d) Apenas fumaça é sol, um aerossol. O asfalto ou piche = vários componentes líquidos é emulsão, e as ligas metálicas são soluções. 5) No exercício foram preparadas 420g de uma solução saturada de nitrato de potássio (KNO 3) a 60ºC. A 60ºC a solubilidade do KNO3 é 110 gramas em 100 gramas de água. Pelo gráfico, ao fazermos Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações uma solução saturada teremos uma massa total de 210 gramas. Devemos relacionar a massa da solução dada com a massa da solução obtida pela análise do gráfico: 210 gramas solução ---------------- 100 gramas de solvente ----------------110 gramas de soluto 420 gramas solução ---------------- X ---------------- X Portanto em 420 gramas de solução tem-se 200 gramas de solvente e 220 gramas de soluto Ao mudar-se a temperatura para 40ºC tem-se que a solubilidade do KNO3 passa a ser 60 gramas de soluto para cada 100 gramas de solvente. Logo em 200 gramas de solvente, a quantidade máxima de KNO3 que conseguiremos dissolver é 120 gramas. Então a 60ºC tem-se 220 gramas de soluto dissolvido (foi dito que a solução é saturada). Ao diminuir-se a temperatura para 40ºC tem-se que apenas 120 gramas de KNO3 ficarão dissolvidas, tendo então a formação de 100 gramas de precipitado. 6) a) A 25ºC, a substância está no estado líquido b) Para cada 100g de água a 25ºC, a quantidade de X que forma solução saturada é igual a 0,1g. Logo: 100g H2O 0,1g X 200g H2O m m = 0,2g (dissolvido) massa não dissolvida = 56,0g – 0,2g = 55,8g c) Como a substância X é mais densa que água, a massa de X não dissolvida ficará no fundo do recipiente. 7) a) Pelo coeficiente de solubilidade presente no gráfico e considerando que a solução está saturada para os dois sais, temos: NaCl : 40,0g NaClO3 :170,0g H2O = 100,0g o que resulta em uma massa de 310g da mistura Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações b) O gráfico mostra que, a 25°C, continuam em solução, em 100 g deH2O, aproximadamente 38 g de NaCl e 100 g de NaClO3. Assim, a massa de material cristalizado é formada por 2 g de NaCl e 70 g de NaClO3 . Pureza de NaClO3= 97,2% c) A dissolução, em água, do NaClO3 aumenta com o aumento da temperatura como pode ser observado no gráfico. Portanto, o processo absorve calor (endotérmico). 8) Tem-se que: 100 mL de H2O ------------------------ 12 gramas K2Cr2O7 600 mL de H2O ------------------------ X gramas K2Cr2O7 X = 72 gramas K2Cr2O7 (dissolvido) massa não dissolvida = 120g – 72 = 48g. Portanto tem-se um sistema heterogêneo, com 48 gramas de K2Cr2O7 como precipitado (corpo de fundo). 9) Para cada 100g de água a 10ºC, a quantidade do sal A que forma solução saturada é igual a 80g. Logo: 100g H2O 80g sal A X --- 16g sal A X = 20 gramas de água 10) a) sim, pois a solubilidade de um gás é diretamente proporcional à pressão, segundo Lei de Henry. b) Não, a solubilidade de um gás é inversamente proporcional à temperatura do líquido. 11) C = 1,0 mg.L-1 V = 10 x 5 x 2 = 100 m3 = 100.000 L 𝐂= 12) 𝐂 = 𝐦𝟏 𝐕 1,0 𝐦𝟏 mg L 𝐂= 𝐕 = m1 100.000 L 5 x 10−3 0,5 m1 = ? m1 = 100.000 mg = 100 g = 1,0 x 10−2 g. 𝐿−1 = 10 mg.L–1. 13) 200 mL leite -----------------240 mg cálcio V ---------------------------- 1200 mg cálcio V= 1200 .200 = 1000 mL ou 1,0 L 240 14) 𝑇𝑚/𝑚 = 𝑚1 𝑚 𝑥 100 𝑇𝑚/𝑚 = 15) m1 = 50 + 4 x 18 = 122g 𝑇𝑚/𝑚 = 16) 𝐌 = 𝑚1 𝑚 𝑥 100 𝐦𝟏 𝐌𝐌𝟏 .𝐕 𝐌= 𝑥 100 𝑇𝑚/𝑚 = 𝟎, 𝟗𝟐% m = 122 + 1500 = 1622 g 𝑇𝑚/𝑚 = 𝟐𝟒𝟖 .𝟏𝟎−𝟑 𝟒𝟎 . 𝟎,𝟐 17) MM(NaCl) = 58,5 g . Mol-1 4,6 500 122 1622 𝑥 100 = 7,52% = 3,1 x 10-2 mol . L – 1 MM(NaOH) = 40 g . Mol-1 Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações 𝑀𝑎 = 𝑀𝑏 = 𝑀𝑐 = m1 MM1 .V n1 M= M= V m1 MM1 .V M= 23,4 58,5 . 1 1 0,5 = 0,4 mol . L – 1 = 2,0 mol . L – 1 0,4 40 . 1 = 0,01 mol . L – 1 18) 1. Na água típica dos oceanos, o objeto afunda. Justificativa: A densidade da água do mar morto é superior em relação à densidade da água típica dos oceanos, em decorrência da maior concentração de sais dissolvidos. Como o objeto afunda na água do mar morto, é mais denso em relação a essa água. Logo, o objeto também é mais denso que a água típica dos oceanos e afunda nesse sistema. 2. - Fórmula do ânion: Cl– - Nome da família: halogênios. - Período: 3 3. - fórmula dos íons de metais alcalinos: Na+, K+ - fórmula dos íons dos metais alcalinos terrosos: Mg2+, Ca2+ 4.Carga elétrica dos cátions: 0,47 + 0,01 + (0,05) x 2 + (0,01) x 2 = 0,6 mol de cargas positivas Carga elétrica dos ânions: 0,54 + 0,0009 + 0,0023 + 0,03 x 2 = 0,6020 0,6 mol de cargas negativas. 5.A água típica dos oceanos é, eletricamente, neutra. Justificativa: A carga elétrica dos cátions é igual à carga elétrica dos ânions. Logo, a água típica dos oceanos é eletricamente neutra, como qualquer solução. 19) Cloreto de sódio = NaCl Citrato de potássio mono-hidratado= K3(C6H5O6).H2O Citrato de sódio di-hidratado= Na3(C6H5O6).2H2O Glicose =C6H12O6 MNa+ = 0,360 + 3 x 0,034 = 0,462 mol.L–1 e M(C6H5O6) = 0,066 + 0,034 = 0,100 mol.L–1 20) m1 = 12,6 g HNO3 m2 = 23,4 g H2O MM1 = 63 g . mol-1 MM2 = 18 g . mol-1 𝒏𝟏 = 𝑿𝟏 = 𝟏𝟐,𝟔 𝟔𝟑 𝟎,𝟐 𝟏,𝟓 = 𝟎, 𝟐 𝒎𝒐𝒍𝒔 = 𝟎, 𝟏𝟑𝟑 𝒏𝟐 = 𝟐𝟑,𝟒 𝟏𝟖 = 𝟏, 𝟑 𝒎𝒐𝒍𝒔 𝑿𝟐 = 𝟏,𝟑 𝟏,𝟓 n = n1 + n2 = 0,2 + 1,3 = 1,5 mol = 𝟎, 𝟖𝟔𝟕 21) m1 = 60,6 g HNO3 m2 = 2000 g H2O MM1 = 101 g . mol-1 Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações W= n1 m2 (kg) W= m1 . 1000 W= MM1 . m2 60,6 . 1000 101 . 2000 = 0,3 mol . Kg-1 22) 20 ppm = 20 g chumbo -----------------1.000.000g crosta terrestre X g ---------------------------- 100 g 20 . 100 𝑋= 1000000 = 0,002 𝑔 = 2,0 𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝑐ℎ𝑢𝑚𝑏𝑜 23) a) b) N H H H amônia: molécula polar de geometria piramidal gás carbônico: O C O molécula apolar de geometria linear 24) M1 = 0,25 mol/L V1 = 15 ml M1 .V1 = M2 .V2 M2 = ? mol/L 0,25.15 = M2 . 50 𝑀2 = Vadicionado= 35 mL 0,25 . 15 50 = 𝟎, 𝟎𝟕𝟓 𝒎𝒐𝒍/𝑳 V2 = 15 + 35 = 50 mL 25) C1 .V1 = C2 .V2 V1 = 1 L 3,68 . 1 = C2 . 4 C1 =3,68 g . L-1 C2 = 0,92 g . L-1 C2 = M2 . MM 𝑀2 = 0,92 23 = 0,04 𝑚𝑜𝑙 . 𝐿−1 𝑀2 = 0,04 .1000 = 𝟒𝟎 𝒎𝒎𝒐𝒍 . 𝑳−𝟏 VA = 3 L M2 = ? mmol . L-1 26) a) 𝑀 = b) 𝑀𝑓 = 27) 𝑀𝑓 = 𝑛1 𝑉 1,2 = 𝑛1 0,2 𝑀1 . 𝑉1 + 𝑀2 . 𝑉2 𝑉𝑓 𝑀1 . 𝑉1 + 𝑀2 . 𝑉2 𝑉𝑓 28) Para NaOH n1 = 0,24 mol de soluto 𝑀𝑓 = 0,2 = 1,2. 100+ 1,8 .300 100+300 0,1. 𝑉1 + 0,5 . 5,0 𝑉1 + 5,0 = 𝟏, 𝟔𝟓 𝒎𝒐𝒍 . 𝑳−𝟏 V1 = 15 litros M1 . V1 = Mf . Vf 3 . 750 = Mf . 1000 Mf = 2,25 mol . L- 1 Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações Para Na2SO4 M2 . V2 = Mf . Vf Mf = 0,75 mol . L- 1 3 . 250 = Mf . 1000 29) Para KCl M1 . V1 = Mf . Vf Mf = 0,05 mol . L- 1 0,1 . 100 = Mf . 200 Para MgCl2 M2 . V2 = Mf . Vf Mf = 0,05 mol . L- 1 0,1 . 100 = Mf . 200 KCl K+ 0,05M Cl – + 0,05M MgCl2 0,05M 0,05M Mg+2 2 Cl – + 0,05M 2 x 0,05M MK+ = 0,05 mol . L-1 MMg+2 = 0,05 mol . L-1 MCl - = 0,15 mol . L-1 30) a) H2SO4 2 KOH Na2SO4 + mol 2 mol 1 mol n ácido = M . V n base = M . V n ácido = 0,2 . 0,1 n ácido = 0,02 mol 𝑀𝑠𝑎𝑙 = b) 𝑀𝑠𝑎𝑙 = 31) 2HCl(aq) + + 2 H2O 𝑛𝑠𝑎𝑙 𝑉 𝑚1 𝑀𝑀 . 𝑉 n base = 0,4 . 0,1 + n base = 0,04 mol formam 0,02 mol de sal 0,02 𝑀𝑠𝑎𝑙 = 𝑀𝑠𝑎𝑙 = Pb(NO3)2(aq) 0,2 10,65 142 . 0,5 → 1 mol n HCl = M . V n Pb(NO3)2 = M . V n HCl = 0,001 mol 𝑴𝒔𝒂𝒍 = 𝟎, 𝟏𝟓 𝒎𝒐𝒍 . 𝑳−𝟏 PbCl2(s) 2 mol n HCl = 0,01 . 0,1 𝑴𝒔𝒂𝒍 = 𝟎, 𝟏 𝒎𝒐𝒍 . 𝑳−𝟏 + 2HNO3(aq) 1 mol n Pb(NO3)2 = 0,02 . 0,15 n base = 0,003 mol Como há excesso de Pb(NO3)2 pois de 0,003 mol gastará apenas 0,0005 mol e sobrará 0,0025 mol, formará apenas 0,0005 mol de PbCl2 𝑚𝐏𝐛𝐂𝐥𝟐 = 𝑛 . 𝑀𝑀 𝑚𝐏𝐛𝐂𝐥𝟐 = 0,0005 . 278 𝒎𝐏𝐛𝐂𝐥𝟐 = 𝟎, 𝟏𝟑𝟗 𝒈 Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações 32) HCl + NaOH 1 mol → NaCl + H2O 1 mol MHCl = ? VHCl = 5 mL MHCl x VHCl = MNaOH x VNaOH MNaOH = 0,09 mol.L-1 MHCl x 5 = 0,09 x 7 MHCl = 0,064 mol . L-1 VNaOH = 7 mL 33) a) HCl + → NaOH NaCl + H2O b) n1 = ? 𝑀= V = 12 mL 𝑛1 𝑉 n1 = M . V n1 = 0,5 . 0,012 n1 = 0,006 mol M = 0,50 mol L-1 c) Solução 1 Alíquota HCl Após diluição HCl (Solução 2) (Solução 3) V1 = 300 mL V2 = 10 mL V3 = 50 mL M1= ? M2= M1= ? M3 = ? Titulação M4 x V4 = M3 x V3 0,5 . 12 = M3 . 50 M3 = 0,12 mol . L -1 Titulante NaOH (Solução 4) V4 = 12 mL M4 = 0,50 mol . L-1 Diluição M3 x V3 = M1 x V2 0,12 . 50 = M1 . 10 M1 = 0,6 mol . L-1 34) Letra A. A parte polar do sistema fica em contato com a agua e a parte apolar fica para dentro em contato entre si, formando um sistema hidrofóbico 35) Letra E. Os coloides são partículas caracterizadas por possuírem diâmetros médios entre 1 nm e 1000 nm aproximadamente. 36) Letra C. Por definição, o movimento browniano é o movimento contínuo e desordenado das partículas coloidais. 37) 01. Falso. Soluções são misturas homogêneas. 02. Verdadeiro 04. Falso. As soluções não apresentam efeito Tyndall e movimento browniano 08. Verdadeiro Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações 16. Falso. A concentração em quantidade de matéria não é numericamente igual à concentração comum 38) Letra D I. Verdadeiro II. Falso. As partículas de um coloide não podem serem vistas a olho nu III. Verdadeiro IV. Verdadeiro 39) I. Falso. A solubilidade é uma propriedade que uma substância possui de se dissolver em outra II. Verdadeiro III. Falso. A solubilidade é uma propriedade que uma substância possui de se dissolver em outra IV. Verdadeiro Letra C 40) 1. Analisando o coeficiente de solubilidade tem-se que: 53 gramas de X ------------- 100 mL de água X ------------- 50 mL de água X = 26,5 gramas de X Como foram adicionadas exatamente 26,5 gramas de X, pode-se afirmar que essa solução é saturada. 2. Analisando o coeficiente de solubilidade tem-se que como foi adicionada uma quantidade de massa (28 gramas) menor que aquela determinada pelo coeficiente de solubilidade. Pode-se afirmar que essa solução é insaturada. 3. Analisando o coeficiente de solubilidade tem-se que: 53 gramas de X ------------- 100 mL de água X ------------- 150 mL de água X = 79,5 gramas de X Como foi adicionada uma quantidade de massa (57,3 gramas) menor que aquela determinada pelo coeficiente de solubilidade, pode-se afirmar que essa solução é insaturada. 4. Analisando o coeficiente de solubilidade tem-se que como foi adicionada uma quantidade de massa (55 gramas) maior que aquela determinada pelo coeficiente de solubilidade, pode-se afirmar que essa solução é saturada com corpo de fundo (precipitado). 41) Pelos dados do exercício, sabe-se que os tubos contendo 0,5, 1, 1,5, 2, 2,5 e 3 gramas do sólido se dissolveram completamente em 5 cm3 (5 mL) de água. Considerando-se que no tudo seguinte (que contem 3,5 gramas do sólido) já pode-se observar a formação de precipitado, assumiremos que a quantidade máxima do sólido que conseguiremos dissolver será 3 gramas. Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações Tem-se portanto: 3 gramas do sólido ------------------------- 5 mL de água X ------------------------ 100 mL de água X = 60 gramas do sólido Analisando o gráfico, pode-se afirmar que o sólido em questão é o nitrato de potássio (Letra A) 42) Letra B. Quanto maior a pressão que um gás exerce, maior o número e a força das colisões de suas moléculas, portanto mais moléculas conseguirão penetrar no líquido. 43) Letra D. Pela analise do gráfico pode-se afirmar que as carpas vivem em águas que possuem concentração de oxigênio igual a 4,8.10-2g.L-1. 44) Primeiramente devemos achar o volume da piscina Volume = área de base x altura Volume = 10 x 5 x 2 Volume = 100 m3 Admitindo-se que 1 m3 representa 1000L, tem-se 100000 litros na piscina. Foi dado que a concentração máxima recomendada de CuSO 4 é de 1 mg/L. Como tem-se na piscina 100000 litros, a massa máxima de sulfato de cobre que poderá se dissolver será: 1 mg ----------------------- 1L X ----------------------- 100000L X = 100000 mg ou 100 gramas de sulfato de cobre (Letra A). 45) Se a solução é 2 molar, tem-se que 2 mol Na3PO4 ------------------- 1 litro X -------------------- 2 litros X = 4 mol de Na3PO4 Sabendo-se que a massa molar do Na3PO4 é 164 gramas por mol, em 4 mol de Na3PO4 tem-se 656 gramas de Na3PO4 (Letra C) 46) Letra E. Se para preparamos 10 litros de solução tem-se que diluir 80 mL do veneno, para preparar 5 litros de solução, teremos que diluir 40 mL do veneno. Sabendo que em 1 litro do veneno tem-se 25 gramas de deltametrina 25 g deltametrina ---------------- 1 litro X --------------- 0,04 L (40 mL) X = 1 grama de deltametrina 47) A massa molar do iodeto de potássio (KI) é igual a soma das massas molares do potássio e do iodo: Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações 39 + 127 = 166 g Sabendo que uma pastilha prescrita contém 5 x 10-4 mol de KI, pode-se calcular a massa de KI presente em cada uma: 1 mol -------------- 166 g 5 x 10-4 mol ----------X X = 0,083 g = 83 mg Como essa foi a quantidade de massa de KI dissolvida, a concentração de 1 L de solução formada é igual a 83 mg.L-1. O volume de solução que contém 33,2 mg de KI corresponde a: 83 mg ----------------- 1 L 33,2 mg ----------------- Y Y = 0,4 L = 400 mL O volume de solução a ser ingerido é igual a 400 mL (Letra B). 48) Sabendo-se que concentração de íons Mg2+ é de 0,05 mol.L-1 e que a massa molar do magnésio é 24 gramas. 1 mol de Mg ------------------- 24,3 gramas 0,05 mol de Mg ------------------ X X = 1,215 grama de Mg Portanto tem-se 1,2 gramas de magnésio em 1 litro de água. Para obtermos 1kg (1000 g) de magnésio teremos que processar o seguinte volume de água. 1,215 gramas de magnésio -------------- 1 litro 1000 gramas de magnésio -------------- X X = 823 litros de água (Letra C) 49) Deseja-se preparar 1000 L da solução 3 molar, portanto: 3 mol CsCl -------------- 1 L X ------------- 1000 L X = 3000 mol CsCl Sabendo-se que a massa molar do CsCl é 168,5 gramas 1 mol CsCl ------------- 168,5 gramas 3000 mol CsCl ----------- X X = 505500 gramas de CsCl ou 505,5 kg de CsCl 50) Soma = 06 Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações 01. Falso. Na água do mar tem-se 50 quadrilhões de toneladas de sal marinho, ou seja, 5x10 16 ton de sal na água do mar, ou 5x1019 kg de sal na água do mar 02. Verdadeiro 04. Verdadeiro 08. Falso. Considerando a densidade da água do mar igual a 1, o volume de água do mar existente na Terra é de aproximadamente 1,4x1021 litros 16. Falso. Com 25 litros de água do mar pode-se obter 0,875 gramas de sal marinho 51) Uma solução contém 15,0 g de cloreto de sódio dissolvidos em 145 g de água. A fração molar do cloreto de sódio é: 1 mol de NaCl ------------ 58,5 gramas X ------------ 15 gramas X = 0,26 mol de NaCl 1 mol H2O ------------- 18 gramas X’ ------------ 145 gramas X = 8 mol de H2O Assim a fração molar do soluto é: 𝑋𝑁𝑎𝐶𝑙 = 0,26 8 + 0,26 𝑋𝑁𝑎𝐶𝑙 = 0,031 (Letra E) 52) Considerando-se a densidade da solução de soro fisiológico igual a 1 g/mL, pode-se afirmar que em 1 litro de solução tem-se 1000 gramas de solução. Como o NaCl corresponde a 0,092% da solução sua massa é igual a: 1000 gramas ---------- 100% X ----------- 0,092% X = 0,92 g (Letra D) 53) Foi dada que a concentração de ozônio é igual a 2,8x10 -4 g/m3. Primeiramente devemos achar essa concentração em g/L 2,8x10-4 g ------------------ 1000L (1m3) X ----------------- 1L X = 2,8x10-7 g/L de ozônio Sabendo-se que a massa molar do ozônio é 48 gramas por mol, pode-se calcular a sua concentração em mol/L 1 mol de ozônio ------------ 48 gramas X ------------ 2,8x10-7 g (massa de ozônio em 1 litro de solução) Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações X = 5,8x10-9 mol de ozônio (Letra C) 54) 𝑀1 . 𝑉1 = 𝑀2 . 𝑉2 0,4 𝑚𝑜𝑙. 𝐿−1 𝑥 0,1𝐿 = 0,04 𝑚𝑜𝑙. 𝐿−1 . 𝑉2 𝑉2 = 1 𝐿 𝑜𝑢 1000 𝑚𝐿 Portanto sabe-se que o volume final da solução será 1L. Entretanto o exercício pede o volume de água adicionado. Para acharmos esse volume devemos subtrair o volume inicial do volume final 𝑉𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 = 𝑉𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 + 𝑉𝑎𝑑𝑖𝑐𝑖𝑜𝑛𝑎𝑑𝑜 1𝐿 = 0,1𝐿 + 𝑉𝑎𝑑𝑖𝑐𝑖𝑜𝑛𝑎𝑑𝑜 𝑉𝑎𝑑𝑖𝑐𝑖𝑜𝑛𝑎𝑑𝑜 = 1𝐿 − 0,1𝐿 𝑉𝑎𝑑𝑖𝑐𝑖𝑜𝑛𝑎𝑑𝑜 = 0,9𝐿 (900 𝑚𝐿) (Letra B) 55) 𝑉𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 = 𝑉𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 + 𝑉𝑎𝑑𝑖𝑐𝑖𝑜𝑛𝑎𝑑𝑜 𝑉𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 = 0,1𝐿 + 0,4𝐿 𝑉𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 = 0,5𝐿 𝐶1 . 𝑉1 = 𝐶2 . 𝑉2 40 𝑥 0,1 = 𝐶2 𝑥 0,5 𝐶2 = 8 𝑔/𝐿 Tem-se então: 8 g de sulfato de cobre ------------ 1 litro de solução X ------------ 0,001 litro de solução ( 1 mL de solução) X = 0,008 g de sulfato de cobre ou 8 mg de sulfato de cobre (Letra C) 56) 𝐶1 . 𝑉1 = 𝐶2 . 𝑉2 0,8 𝑥 0,015 = 𝐶2 𝑥 0,1 𝐶2 = 0,12 𝑔/𝐿 𝐶1 . 𝑉1 = 𝐶2 . 𝑉2 0,12 𝑥 0,005 = 𝐶2 𝑥 0,1 𝐶2 = 0,006 𝑔/𝐿 (Letra C) 57) Mistura I Frasco A Frasco B Frasco C Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações 100 mL + 200 mL 0,5 mol/L + 1 mol/L 200 mL 0,5 mol/L 0,5 mol/L x 0,1L + 1 mol/L x 0,2L + 0,5 mol/L x 0,2L = ᶆ x 0,5L 0,05 + 0,1 + 0,2 = ᶆ = 0,7 mol/L 0,5 Mistura II Frasco B 200 mL Frasco C + Frasco D 200 mL 1,0 mol/L + 0,5 mol/L 100 mL 2,0 mol/L 1,0 mol/L x 0,2L + 0,5 mol/L x 0,2L + 2,0 mol/L x 0,1L = ᶆ x 0,5L 0,2 + 0,1 + 0,2 = ᶆ = 1,0 mol/L 0,5 Mistura III Frasco C 100 mL Frasco D + 400 mL 0,5 mol/L 2 mol/L 0,5 mol/L x 0,1L + 0,2 mol/L x 0,4L = ᶆ x 0,5L 0,05 + 0,8 = ᶆ = 1,7 mol/L 0,5 Letra C 58) 01. Verdadeiro 02. Falso Considerando-se que o volume final da solução é 1 litro (250 mL + 750 mL), podemos achar a quantidade total de Na+ NaHCO3 → Na+ 0,01 mol 0,01 mol + 1 mol Na+ --------------------- 23 gramas 0,01 mol Na+ ----------------- X X = 0,23 g de Na+ HCO310,01 mol Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações Na2CO3 → 2Na+ 0,06 mol 0,12 mol + CO320,06 mol 1 mol Na+ --------------------- 23 gramas 0,12 mol Na+ ----------------- X X = 2,76 g de Na+ A massa total de Na+ será 2,76 + 0,23 = 2,99 g 𝑚 𝐶= 𝑉 2,99 𝐶= 1 𝐶 = 2,99 𝑔/𝐿 04. Verdadeiro 08.Verdadeiro 16.Verdadeiro 59) 𝑋𝐹 . 𝑉𝐹 = 𝑋1 . 𝑉1 + 𝑋2 . 𝑉2 Considerando-se V1 como volume da solução 1, V2 volume da solução 2 pode-se afirmar que: VF = V1+V2 0,1 L = V1+V2 V1= 0,1 L - V2 𝑋𝐹 . 𝑉𝐹 = 𝑋1 . 𝑉1 + 𝑋2 . 𝑉2 0,9 𝑥 0,1 = 1,5. (0,1 − 𝑉2 ) + 0,5. 𝑉2 𝑉2 = 0,06 𝐿 𝑜𝑢 60 𝑚𝐿 Como VF = V1+V2 0,1 L = V1+ 0,06 V1 = 0,04 L ou 40 mL 60) 𝐶𝐹 . 𝑉𝐹 = 𝐶1 . 𝑉1 + 𝐶2 . 𝑉2 𝐶𝐹 . 1𝐿 = 175,5 𝑥 0,5 + 58,5 𝑥 0,5 𝐶𝐹 = 117 𝑔/𝐿 𝐶 = 𝑀 𝑥 𝑀𝑀 117𝑔/𝐿 = 𝑀 𝑥 58,5𝑔/𝑚𝑜𝑙 Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações 𝑀 = 2 𝑚𝑜𝑙/𝐿 61) 01. Falso. Trata-se de uma reação de neutralização parcial NaHSO4 02.Verdadeiro. 04. Verdadeiro 08. Verdadeiro 16. Verdadeiro 62) A equação da reação do ácido sulfúrico com o hidróxido de sódio é dada a seguir: H2SO4 + 2NaOH → 2H2O + Na2SO4 Primeiramente devemos achar o numero de mol de ácido sulfúrico gasto no processo 1,18 mol H2SO4 ------------------------- 1 litro X -------------------------- 0,0212 L X = 0,025 mol de H2SO4 Pela estequiometria da reação tem-se que: 1 mol H2SO4 -------------- 2 mol NaOH 0,025 mol H2SO4 -------------- X X = 0,05 mol NaOH Agora vamos encontrar a concentração molar dessa base 0,05 mol NaOH ----------- 0,05 L X ----------- 1L X = 1 mol/L (Letra D) 63) Cálculo do número de mol do HCl que sobrou Como a solução foi neutralizada por 21,50 mL de solução 0,10 mol/L de NaOH, temos 0,10 mol NaOH -----------1000 mL (1L) X ------------ 21,50 mL (0,0215L) X = 0,00215 mol de NaOH HCl + NaOH → NaCl + H2O 1 mol HCl ----------1 mol NaOH X -------------- 0,00215 mol NaOH X = 0,00215 mol de HCl (sobrou) Cálculo do número de mol do HCl que reagiu com NH3 HCl + NH3 → NH4Cl 0,10 mol HCl --------------1000 mL ( 1L) X ----------------------50 mL X = 0,005 mol HCL Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações Como sobrou 0,00215 mol, a quantidade de HCl que reagiu é de 0,00285 mol (0,005 – 0,00215), Como a proporção entre HCl e NH3 é de 1:1 o número de mols de NH3 é igual a 0,00285 A amônia surge da decomposição de (NH4)OH 2(NH4)OH ----------> 2NH3 + 2H2O De acordo com a reação: (NH4)2SO4 + 2NaOH ↔ Na2SO4 + 2NH3 + 2H2O 1mol de (NH4)2SO4 gera 2 mols de NH3, então se sabemos a quantidade de NH3, basta dividirmos esse numero por 2 e saberemos a quantidade de (NH4)2SO4. 0,00285 / 2 = 0,001425 mol de (NH4)2SO4. Para acharmos a concentração deste, basta dividirmos o número de mols pelo volume: M= 0,001425 / 0,01= 0,1425 mol.L-1 (Letra B) 64) A equação da reação do ácido sulfúrico com o hidróxido de sódio é dada a seguir: H2SO4 + 2NaOH → 2H2O + Na2SO4 Primeiramente devemos achar o numero de mol de hidróxido de sódio gasto no processo 5 x 10-2 mol NaOH------------------------- 1 litro X -------------------------- 0,020 L X = 1 x 10-3 mol NaOH Pela estequiometria da reação tem-se que: 1 mol H2SO4 -------------- 2 mol NaOH X -------------- 1 x 10-3 mol NaOH X = 5 x 10-4 mol NaOH Agora vamos encontrar a concentração molar desse ácido 5 x 10-4 mol NaOH ----------- 0,05 L X ----------- 1L X = 1 x 10-2 mol/L (Letra D) 65) Apresentará maior pressão de vapor a solução de glicose, pois o número de partículas de soluto é menor 66) Soma = 01 01.Verdadeiro 02.Falso. O ponto B representa a fusão da água a 1 atm 03.Falso. O ponto A representa o ponto triplo. 04.Falso. Na fase de vapor as ligações intermoleculares (no caso a ligação de hidrogênio) são rompidas 05.Falso. Nessas condições a água encontra-se no ponto triplo Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações 67) Amostra B. Por apresentar maior número de partículas dissolvidas. CB . VB = CC . VC 𝑚 . 1000 280 . VB = 35 . 8,0 VB = 1 L 90 . 1000 1 68) ∆𝑇𝑒 = 𝐾𝑒 . 𝑀𝑀 .𝑚2 Te = Te0 + ∆Te Te = 100 + 0,65 Te = 100,65 ºC. 1 𝑚 . 1000 1 69) ∆𝑇𝑒 = 𝐾𝑒 . 𝑀𝑀 1 .𝑚2 .𝑖 .𝑖 ∆𝑇𝑒 = 0,52 . 10 = 1,86 . 180 .400 . 1 ∆𝑇𝑒 = 0,65 º𝐶 𝑚1 . 1000 92 .1000 .1 m1 = 494,6 g. 70) a) O composto A é mais volátil do que o composto B, pois, conforme o gráfico, a uma mesma temperatura, o composto A apresenta maior pressão de vapor. b) O gráfico mostra que a solução A é menos concentrada do que a solução B. Portanto, quando essas soluções são colocadas em compartimentos separados por uma membrana semipermeável, havendo a passagem de solvente do meio menos concentrado para o mais concentrado, ou seja, do meio A para o meio B. 71) a) Como a pressão osmótica é dada por π=i C R T NaCl → Na+ + Cl- α= 100% q=2 I= 1 +α(q-1) I= 1 +1(2-1) I=2 Como solução isotônica apresenta uma mesma pressão osmótica teremos: π = C.0,082. 310. 2 7,6=M.0,082. 310. 2 C = 0,15 mol/L Transformando-se mol/L para g/L : 1 mol NaCl ----- 58,5 g 0,15 mol NaCl ----- y y = 8,78 g ( como o volume da solução não foi alterado, tem-se uma concentração de 8,78 g/L Cálculo da % m/v: 8,78 g NaCl ----- 1000 ml t ------ 100 ml Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações t= 0,878% m / v de NaCl b) calculo da massa de Na Cl para 500mL de solução: 8,78 g NaCl ------ 100 ml solução X ------ 500 ml solução X = 4,39g de NaCl 72) Letra B. Pela análise do gráfico pode-se afirmar que o CO2 pode passar diretamente do estado sólido para o gasoso, quando a pressão for menor que 5,1 atm. 73) Letra B. Pressão de vapor ( a pressão máxima exercida pelos seus vapores, quando se atinge o equilíbrio dinâmico entre a fase líquida e a gasosa) pois quanto maior a pressão de vapor mais volátil é o líquido. 74) Letra B. O etanol é um solvente volátil, logo ele não interfere no aumento da temperatura de ebulição 75) Letra A Primeiramente devemos encontrar quantos mol de glicerol temos na solução para depois encontrarmos a molalidade da solução: 1 mol de glicerol --------- 92 gramas X -------- 18,4 gramas X = 0,2 mol de glicerol 𝑛𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 𝑊= 𝑚𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 𝑊= 0,2 0,5 𝑊 = 0,4 𝑚𝑜𝑙𝑎𝑙 Calculando o aumento da temperatura de ebulição: te = Ke W i te = 0,52 x 0,4 x 1 te = 0,21 Considerando-se que a temperatura de ebulição da água pura é 100ºC, a nova temperatura de ebulição após a adição de glicerol será 100,21 º C Calculando o abaixamento da temperatura de congelamento da água: Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações tc = Kc W i tc = 1,86 x 0,4 x 1 tc = 0,744 Considerando-se que a temperatura de congelamento da água pura é 0ºC, a nova temperatura de congelamento após a adição de glicerol será -0,74 º C 76) Letra E. A medida que o solvente se solidifica, a concentração da solução remanescente varia, decorrendo dai a variação da temperatura de ebulição. 77) Letra A. Ao adicionar-se um soluto não volátil a temperatura de congelamento do solvente diminui 78) Letra C. O glutamato de monossódio sofre dissociação gerando duas partículas em solução (íon glutamato e íon sódio), enquanto o açúcar não sofre dissociação nem ionização. Como o efeito coligativo é proporcional ao número de partículas não voláteis presentes no meio, então a solução de glutamato de monossódio irá provocar um aumento na temperatura de ebulição maior que o aumento gerado por uma solução de açúcar de mesma concentração. 79) Letra D. Apenas o naftaleno quando puro pode sofrer sublimação 80) Letra D. Como a água do mar contem uma grande quantidade de sais dissolvidos, por osmose pode ocorrer a passagem de água (solvente) do corpo do naufrago (meio menos concentrado) para a água do mar (meio mais concentrado), o que pioraria a situação do naufrago. 81) Começaremos usando a relação da pressão osmótica para encontrarmos a molaridade da solução: 𝜋 = 𝑀𝑅𝑇 𝜋 𝑀= 𝑅𝑇 𝑀= 0,31 0,082 𝑥 310,15 M = 0,01217 mol/L Em um litro de solução há 0,01217mol de proteína. Há 680mg ou 0,684g de proteína dissolvida em 10mL ou 0,01L de água. O número de gramas dissolvido por litro é: Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações 0,684g/0,01L = 68,4g/L Utilizando a fórmula C = M.MM. 68,4 = 0,01217 x MM 68,4 MM = 0,01217 MM = 5620 g/mol ou aproximadamente 5,7 x 103 g/mol Letra C 82) Soma = 04 01. Falso 02. Falso 04. Verdadeiro 08. Falso 16.Falso 83) Letra E 1mol glicose -------------180g x -------------54g x = 0,3 mol de glicose concentração da solução de glicose = 0,3mol/L. Como a solução aquosa de cloreto de cálcio é isotônica em relação à solução de glicose, ambas devem apresentar a mesma concentração em mol/L. Portanto: CaCl2(aq) → 0,1mol/L Ca2+(aq) + 0,1mol/L 2Cl–(aq) 0,2mol/L 84) Letra E. O cloreto de sódio sofre dissociação gerando duas partículas em solução (íon sódio e íon cloreto), enquanto a sacarose não sofre dissociação nem ionização. Como o efeito coligativo é proporcional ao número de partículas não voláteis presentes no meio, então a solução de cloreto de sódio irá provocar uma diminuição na temperatura de congelamento maior que diminuição gerada por uma solução de açúcar de mesma concentração. Gabarito comentado Vol. 2 – 3ª Série do Ensino Médio – Revisional. QUÍMICA I – Átomos, substâncias e reações .