Massa atômica, molecular e mol 1. (Uerj 2014) Cientistas podem ter encontrado o bóson de Higgs, a “partícula de Deus” Os cientistas ainda precisam confirmar que a partícula que encontraram se trata, de fato, do bóson de Higgs. Ela ganhou o apelido de “partícula de Deus” por ser considerada crucial para compreender a formação do universo, já que pode explicar como as partículas ganham massa. Sem isso, nenhuma matéria, como as estrelas, os planetas e até os seres humanos, existiria. Adaptado de g1.globo.com, 04/07/2012. O bóson de Higgs, apesar de ser uma partícula fundamental da natureza, tem massa da ordem de 126 vezes maior que a do próton, sendo, portanto, mais pesada do que a maioria dos elementos químicos naturais. O símbolo do elemento químico cuja massa é cerca de metade da massa desse bóson é: a) Cu b) I c) Mo d) Pb TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Leia o texto: O uso mais popular do cloreto de sódio é na cozinha, onde é utilizado para acrescentar sabor a uma infinidade de alimentos e também como conservante e material de limpeza. É na indústria química, no entanto, que ele é mais consumido. São inúmeros os processos que fazem uso de produtos do processamento desse sal. 2. (Unicamp 2014) Obtém-se um sal de cozinha do tipo light substituindo-se uma parte do sal comum por cloreto de potássio. Esse produto é indicado para pessoas com problemas de pressão arterial alta. Sabendo-se que a massa molar do sódio é menor que a do potássio, pode-se afirmar que, para uma mesma massa dos dois tipos de sal, no tipo light há a) menos íons cloreto e mais íons sódio do que no sal comum. b) mais íons cloreto e menos íons sódio do que no sal comum. c) mais íons cloreto e mais íons sódio do que no sal comum. d) menos íons cloreto e menos íons sódio do que no sal comum. 3. (G1 - cftmg 2013) A indústria de alimentos apresenta grande interesse em substâncias classificadas como aromas, pois podem tornar seus produtos mais atrativos aos consumidores. Um dos grupos de pesquisa do CEFETMG sintetiza e analisa esses aromas comerciais. Entre as análises realizadas está a espectrometria de massas, capaz www.soexatas.com de identificar as substâncias por meio do emprego de feixes de alta energia, responsáveis pela retirada de um elétron de cada molécula de aroma. Se um aroma hipotético é simbolizado pela letra A, então, após a análise de espectrometria de massas, sua representação será a) A. + b) A . c) A2. – d) A . 4. (Ufsj 2013) Imagine um instrumento capaz de contar átomos e moléculas, e que fosse capaz de contar uma partícula por segundo. A razão do tempo que esse instrumento levaria para contar o número de partículas de 2 mols de hélio em relação a 1 mol de água seria de a) 2,00 b) 0,50 c) 1,00 d) 0,75 5. (Unicamp 2013) Entre os vários íons presentes em 200 mililitros de água de coco há aproximadamente 320 mg de potássio, 40 mg de cálcio e 40 mg de sódio. Assim, ao beber água de coco, uma pessoa ingere quantidades diferentes desses íons, que, em termos de massa, obedecem à sequência: potássio > sódio = cálcio. No entanto, se as quantidades ingeridas fossem expressas em mol, a sequência seria: Dados de massas molares em g/mol: cálcio = 40; potássio = 39; sódio = 23. a) potássio > cálcio = sódio. b) cálcio = sódio > potássio. c) potássio > sódio > cálcio. d) cálcio > potássio > sódio. 6. (Ufg 2013) Na medicina atual, nanopartículas esféricas podem ser preenchidas com determinados fármacos para acelerar o tratamento de certas doenças. Considere uma nanopartícula esférica com diâmetro de 200 nm e 50% de seu volume ocupado com um determinado fármaco. A quantidade de matéria (em mol) desse fármaco presente no interior da nanopartícula será, aproximadamente, igual a: Dados: Massa molar do fármaco: 1× 105 g / mol Densidade do fármaco: 1 g/mL π ≅ 3,14 a) 8 × 10 −10 b) 6 × 10 −10 c) 4 × 10−10 d) 2 × 10 −10 e) 1× 10−10 Página 1 23 7. (Pucrj 2013) A massa, em gramas, de 6,02 x 10 moléculas de uma substância é igual à massa molar dessa substância. Essa relação permite o cálculo da massa de uma molécula de SO2, que é, em gramas, mais próximo do valor: Dados: S = 32; O = 16. –24 a) 1.0 x 10 –23 b) 1.0 x 10 –22 c) 1.0 x 10 21 d) 1.0 x 10 23 e) 1.0 x 10 10. (Pucrs 2013) Analise o texto a seguir: 8. (Ufrgs 2013) Em 2012, após décadas de pesquisas, cientistas anunciaram, na Suíça, terem detectado uma partícula compatível com o denominado bóson de Higgs, partícula que dá origem à massa. Essa partícula foi detectada no maior acelerador de partículas do mundo, o Large Hadron Collider (LHC), onde são realizadas experiências que consistem em acelerar, em direções opostas, feixes de prótons em velocidades próximas à da luz, fazendo-os colidirem entre si para provocar sua decomposição. Nos experimentos realizados no LHC, são injetados, no acelerador, feixes contendo cerca de 100 bilhões de prótons, obtidos da ruptura de átomos de hidrogênio. Com base no texto, é correto afirmar, a respeito da mistura referida, que Para obter 100 bilhões de prótons, é necessária uma quantidade de átomos de hidrogênio de, aproximadamente, a) 6,02 × 1011 mols. b) 1,66 × 105 mols. Ao misturar água e álcool etílico, podem-se observar alguns fatos curiosos. O mais fácil de perceber é certa elevação da temperatura. Por exemplo, ao misturar 100mL de água e 100mL de etanol em um copo de isopor, observa-se que a temperatura aumenta cerca de 5ºC. Outro fato curioso é a variação de volume. Nesse exemplo, o volume final da mistura é 194mL, e não 200mL, como se poderia esperar. A densidade do etanol puro é 0,80g/mL e a densidade da água pura é 1,00g/mL, à temperatura ambiente. Dados: H2O = 18; C2H6 O = 46. a) a densidade da mistura produzida é superior a 1,00g/mL. b) em massa, a mistura contém mais de 50% de etanol. c) em mols, a quantidade de água é mais de três vezes maior do que a quantidade de etanol. d) em cada 100mL dessa solução, existem aproximadamente 9,0 mols de álcool etílico. e) para separar os componentes dessa mistura, é possível empregar decantação. 11. (Enem 2013) O brasileiro consome em média 500 miligramas de cálcio por dia, quando a quantidade recomendada é o dobro. Uma alimentação balanceada é a melhor decisão pra evitar problemas no futuro, como a osteoporose, uma doença que atinge os ossos. Ela se caracteriza pela diminuição substancial de massa óssea, tornando os ossos frágeis e mais suscetíveis a fraturas. c) 6,02 × 10 −1 mols. d) 3,01× 10 −10 mols. e) 1,66 × 10−13 mols. 9. (G1 - cftmg 2013) Os gases nitrogênio e hidrogênio reagem para formar NH3 a um fluxo constante de 0,5 tonelada por dia de amônia produzida, em um processo químico industrial. A amônia produzida em função do tempo é representada pelo gráfico. Disponível em: www.anvisa.gov.br. Acesso em: 1 ago. 2012 (adaptado). Considerando-se o valor de 6 × 1023 mol−1 para a constante de Avogadro e a massa molar do cálcio igual a 40 g/mol, qual a quantidade mínima diária de átomos de cálcio a ser ingerida para que uma pessoa supra suas necessidades? a) 7,5 × 1021 b) 1,5 × 1022 c) 7,5 × 1023 d) 1,5 × 1025 e) 4,8 × 1025 32 A grandeza que NÃO pode ser usada no eixo das ordenadas é a(o) a) massa. b) número de mols. c) massa molecular. d) número de átomos. www.soexatas.com 12. (Ufg 2013) A substância P é uma espécie radioativa utilizada no tratamento radioterápico de alguns tipos de câncer. Essa substância emite partículas alfa que possuem energia suficiente para combater as células infectadas. Ao 32 introduzir 10 μg de P no organismo, o número de átomos e a massa atômica do produto formado após decaimento radioativo são, respectivamente, Dado: Constante de Avogadro = 6 × 1023. a) 1,9 × 1023 e 36. Página 2 b) 1,9 × 1021 e 36. c) 2,1× 1019 e 32. químicos. Um fio de prata possui 10 m de comprimento (l) e área de secção transversal (A) de 2,0 ⋅ 10−7 m2 . d) 2,1× 1017 e 28. e) 2,1× 1015 e 28. 13. (Pucrs 2012) John Dalton foi o responsável por introduzir no âmbito da ciência a teoria atômica, nos primeiros anos do século XIX. Nessa época, ainda não se conseguia saber quantos átomos de cada elemento entravam na composição das moléculas simples. simple Hoje sabemos que a fórmula da molécula da água é H2O e que Considerando a densidade da prata igual a 10,5 g/cm3 , a massa molar igual a 108 g/mol e a constante de Avogadro a da amônia é NH3 . Dalton supôs que as moléculas mais simples eram combinações 1:1; assim, a água seria HO e a amônia, NH. Dalton introduziu uma escala de d massas atômicas baseada no hidrogênio, que tinha massa 1. igual a 6,0 ⋅ 1023 mol−1 , o número aproximado aprox de átomos de prata nesse fio será Na época de Dalton, acreditava-se se que, em massa, a água tinha 1/8 de hidrogênio, e que a amônia tinha 1/6 de hidrogênio. Com isso, foi possível concluir que as massas atômicas do oxigênio e do nitrogênio itrogênio valiam, respectivamente, a) 7 e 5. b) 8 e 6. c) 9 e 7. d) 16 e 14. e) 32 e 28. c) 1,2 ⋅ 1020 14. (Uem 2012) Assinale o que for correto. 01) A unidade de massa atômica, cujo símbolo é u, é definida como sendo igual a 1 12 da massa de um átomo do isótopo 12 C. 02) A massa atômica e o número de massa são grandezas idênticas. 04) A massa molar do CO2 é 44 u e a massa molecular do CO é 28 g mol. 08) Um recipiente contendo 180 g de glicose possui o mesmo número de moléculas (porém distintas) que um recipiente contendo 1 mol de água. 16) A fórmula mínima da sacarose é C6H12O6 . 15. (Unesp 2012) A ductilidade uctilidade é a propriedade de um material deformar-se, comprimir-se se ou estirar-se estirar sem se romper. a) 1,2 ⋅ 1022 b) 1,2 ⋅ 1023 d) 1,2 ⋅ 1017 e) 6,0 ⋅ 1023 16. (G1 - ifpe 2012) Bebidas isotônicas são desenvolvidas desenvolvida com a finalidade de prevenir a desidratação, repondo líquidos e sais minerais que são eliminados através do suor durante o processo de transpiração. Considere um isotônico que apresenta as informações no seu rótulo: TABELA NUTRICIONAL CADA 200mL CONTÉM Energia 21,1 kcal Glucídios 6,02g Proteínas 0,0 g Lipídios 0,0 g Fibra alimentar 0,0 g Sódio 69 mg Potássio 78 mg Assinale a alternativa que corresponde à concentração, em quantidade de matéria (mol/L), de sódio e potássio, respectivamente, nesse recipiente de 200 mL. São dadas as massas molares, em g/mol: Na = 23 e K = 39. a) 0,020 e 0,02 b) 0,015 e 0,01 c) 0,22 e 0,120 d) 0,34 e 0,980 e) 0,029 e 0,003 TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: QUEST DADOS: Massas Atômicas: H = 1u; C = 12 u; O = 16 u; N = 14 u; A prata é um metal que apresenta excelente ductilidade e a maior condutividade elétrica dentre todos os elementos www.soexatas.com Cℓ = 35,45 u. Eletronegatividades: H = 2,2; C = 2,5; O = 3,5; N = 3,0; Cℓ = 3,1. Números Atômicos: H = 1; C = 6; O = 8; N = 7; Cℓ = 17. Número de Avogadro: 6,02 × 1023. Página 3 17. (Unisinos 2012) Em relação ao significado das notações químicas, assinale a alternativa correta. a) A notação 3H indica 3 moléculas de hidrogênio. b) 1 mol de moléculas de C10H4N2 contém 10 mols de átomos de carbono, 4 mols de átomos de hidrogênio e 2 mols de átomos de nitrogênio. c) A notação 3H2 indica 6 moléculas de hidrogênio. d) Uma molécula de C10H4N2 contém uma massa de 152 g. e) A notação 2C10H4N2 indica 2 moléculas de uma substância com um total de 16 átomos. www.soexatas.com Página 4