Química - UNESP -2015-2014- 2°fase
1. (Unesp 2015) Em um laboratório, nas condições ambientes, uma determinada massa de carbonato de
cálcio (CaCO3 ) foi colocada para reagir com excesso de ácido nítrico diluído. Os valores do volume de gás
liberado pela reação com o transcorrer do tempo estão apresentados na tabela.
tempo (min)
volume de gás (cm3 )
1
2
3
150
240
300
Escreva a equação balanceada da reação e calcule a velocidade média da reação, em mol  min1, no
intervalo entre 1 minuto e 3 minutos.
Dado:
Volume molar do CO2 nas condições ambientes = 25,0 L  mol1
2. (Unesp 2015) A indústria de doces utiliza grande quantidade de açúcar invertido para a produção de
biscoitos, bolos, bombons, dentre outros produtos. O açúcar invertido consiste em um xarope transparente,
isento de odores, com poder edulcorante maior que o da sacarose e é obtido a partir da reação de hidrólise
ácida ou enzimática, de acordo com a equação:
catalisador
C11H22O11  H2O 
 C6H12O16  C6H12O16
sacarose
glicos e
frutose
Em uma reação de hidrólise enzimática, inicialmente, a concentração de sacarose era de 0,12 mol  L1.
Após 10 h de reação, a concentração caiu para 0,06 mol  L1 e, após 20 h de reação, a concentração caiu
para 0,03 mol  L1. Determine a meia-vida da reação e a velocidade média de consumo da sacarose, em
mol  L1  min1, no intervalo entre 600 e 1200 min.
TEXTO PARA AS PRÓXIMAS 2 QUESTÕES:
Em um laboratório didático, um aluno montou pilhas elétricas usando placas metálicas de zinco e cobre,
separadas com pedaços de papel-toalha, como mostra a figura.
Utilizando três pilhas ligadas em série, o aluno montou o circuito elétrico esquematizado, a fim de produzir
corrente elétrica a partir de reações químicas e acender uma lâmpada.
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Com o conjunto e os contatos devidamente fixados, o aluno adicionou uma solução de sulfato de cobre
(CuSO4 ) aos pedaços de papel-toalha de modo a umedecê-los e, instantaneamente, houve o acendimento
da lâmpada.
3. (Unesp 2015) Sabe-se que o aluno preparou 400 mL de solução de sulfato de cobre com concentração
igual a 1,00 mol  L1. Utilizando os dados da Classificação Periódica, calcule a massa necessária de sal
utilizada no preparo de tal solução e expresse a equação balanceada de dissociação desse sal em água.
4. (Unesp 2015) A tabela apresenta os valores de potencial-padrão para algumas semirreações.
E (V)
Equação de semirreação
2H(aq)  2e 
H2 (g)
(1mol  L1, 100kPa e 25 C)
0,00
Zn2(aq)  2e
Zn(s)
0,76
Cu2(aq)  2e
Cu(s)
0,34
Considerando os dados da tabela e que o experimento tenha sido realizado nas condições ambientes,
escreva a equação global da reação responsável pelo acendimento da lâmpada e calcule a diferença de
potencial (ddp) teórica da bateria montada pelo estudante.
TEXTO PARA AS PRÓXIMAS 2 QUESTÕES:
Chama-se titulação a operação de laboratório realizada com a finalidade de determinar a concentração de
uma substância em determinada solução, por meio do uso de outra solução de concentração conhecida.
Para tanto, adiciona-se uma solução-padrão, gota a gota, a uma solução-problema (solução contendo uma
substância a ser analisada) até o término da reação, evidenciada, por exemplo, com uma substância
indicadora. Uma estudante realizou uma titulação ácido-base típica, titulando 25 mL de uma solução
aquosa de Ca(OH)2 e gastando 20,0 mL de uma solução padrão de HNO3 de concentração igual a
0,10 mol  L1.
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5. (Unesp 2015) Para preparar 200 mL da solução-padrão de concentração 0,10 mol  L1 utilizada na
titulação, a estudante utilizou uma determinada alíquota de uma solução concentrada de HNO3 , cujo título
era de 65,0% (m m) e a densidade de 1,50 g mL1 .
Admitindo-se a ionização de 100% do ácido nítrico, expresse sua equação de ionização em água, calcule o
volume da alíquota da solução concentrada, em mL, e calcule o pH da solução-padrão preparada.
Dados:
Massa molar do HNO3  63,0 g  mol1
pH   log[H ]
6. (Unesp 2015) Utilizando os dados do texto, apresente a equação balanceada de neutralização envolvida
na titulação e calcule a concentração da solução de Ca(OH)2.
7. (Unesp 2014) Em sua edição de julho de 2013, a revista Pesquisa FAPESP, sob o título Voo Verde,
anuncia que, até 2050, os motores de avião deverão reduzir em 50% a emissão de dióxido de carbono, em
relação às emissões consideradas normais em 2005. Embora ainda em fase de pesquisa, um dos caminhos
tecnológicos para se atingir essa meta envolve a produção de bioquerosene a partir de caldo de cana-deaçúcar, com a utilização de uma levedura geneticamente modificada. Essas leveduras modificadas atuam
no processo de fermentação, mas, ao invés de etanol, produzem a molécula conhecida como farneseno,
fórmula molecular C15H24, cuja fórmula estrutural é fornecida a seguir.
Por hidrogenação total, o farneseno é transformado em farnesano, conhecido como bioquerosene. Nessa
reação de hidrogenação, a cadeia carbônica original do farneseno é mantida.
Represente a fórmula estrutural, escreva o nome oficial do farnesano (bioquerosene) e forneça a equação
química balanceada que representa a reação para a combustão completa de 1 mol da substância.
8. (Unesp 2014) Dentre as etapas utilizadas nas Estações de Tratamento de Água (ETAs), a floculação é
um processo que visa retirar as partículas em suspensão presentes na água a ser tratada. Isso é
conseguido mediante a adição de reagentes químicos que produzirão um hidróxido gelatinoso e pouco
solúvel, capaz de adsorver partículas suspensas, de modo a formar flocos. Em seguida, a água é submetida
à agitação mecânica para possibilitar que os flocos se agreguem com as demais partículas em suspensão,
permitindo sua decantação mais rápida.
Em determinada ETA, o processo de floculação foi realizado adicionando-se hidróxido de cálcio à água
captada e, em seguida, adicionando-se cloreto de ferro III. Considerando que os reagentes encontram-se
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dissolvidos em água, escreva a equação química balanceada que representa a reação ocorrida entre
hidróxido de cálcio e cloreto de ferro III e escreva o nome do produto responsável pela floculação.
TEXTO PARA AS PRÓXIMAS 2 QUESTÕES:
Leia o texto para responder à(s) questão(ões) a seguir.
A hidrazina, substância com fórmula molecular N 2H4 , é um líquido bastante reativo na forma pura. Na
forma de seu monoidrato, N 2H4  H2O, a hidrazina é bem menos reativa que na forma pura e, por isso, de
manipulação mais fácil. Devido às suas propriedades físicas e químicas, além de sua utilização em vários
processos industriais, a hidrazina também é utilizada como combustível de foguetes e naves espaciais, e
em células de combustível.
9. (Unesp 2014) A atuação da hidrazina como propelente de foguetes envolve a seguinte sequência de
reações, iniciada com o emprego de um catalisador adequado, que rapidamente eleva a temperatura do
sistema acima de 800°C:
3 N2H4 ( )  4 NH3 (g)  N2 (g)
N2H4 ( )  4 NH3 (g)  3 N2 (g)  8 H 2(g)
Dados:
Massas molares, em g. mol–1: N = 14,0; H = 1,0
Volume molar, medido nas Condições Normais de Temperatura e Pressão (CNTP) = 22,4 L
Calcule a massa de H2 e o volume total dos gases formados, medido nas CNTP, gerados pela
decomposição estequiométrica de 1,0 g de N2H4 ( ).
10. (Unesp 2014) Observe o esquema de uma célula de combustível de hidrazina monoidratada/oxigênio
do ar em funcionamento, conectada a um circuito elétrico externo. No compartimento representado no lado
esquerdo do esquema, é introduzido apenas o reagente N2H4  H2O, obtendo-se os produtos N2 (g) e
H2O ( ) em sua saída. No compartimento representado no lado direito do esquema, são introduzidos os
reagentes O2 (g) e H2O ( ), sendo H2O ( ) consumido apenas parcialmente na semirreação, e seu
excesso liberado inalterado na saída do compartimento.
Escreva a equação química balanceada que representa a reação global que ocorre durante o
funcionamento dessa célula de combustível e indique os estados de oxidação, nos reagentes e nos
produtos, do elemento que é oxidado nesse processo.
TEXTO PARA AS PRÓXIMAS 2 QUESTÕES:
O valor da Constante de Avogadro é determinado experimentalmente, sendo que os melhores valores
resultam da medição de difração de raios X de distâncias reticulares em metais e em sais. O valor obtido
mais recentemente e = recomendado é 6,02214  1023 mol1.
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Um modo alternativo de se determinar a Constante de Avogadro é utilizar experimentos de eletrólise. Essa
determinação se baseia no princípio enunciado por Michael Faraday (1791-1867), segundo o qual a
quantidade de produto formado (ou reagente consumido) pela eletrólise é diretamente proporcional à carga
que flui pela célula eletrolítica.
Observe o esquema que representa uma célula eletrolítica composta de dois eletrodos de zinco metálico
imersos em uma solução 0,10mol  L1 de sulfato de zinco (ZnSO4). Os eletrodos de zinco estão conectados
a um circuito alimentado por uma fonte de energia (CC), com corrente contínua, em série com um
amperímetro (Amp) e com um resistor (R) com resistência ôhmica variável.
11. (Unesp 2014) Calcule a massa de sulfato de zinco (ZnSO 4) necessária para se preparar 300 mL da
solução utilizada no experimento e escreva a equação que representa a dissociação deste sal em água.
Dados: Massas molares, em g  mol1 : Zn  65,4; S  32,1; O  16,0
12. (Unesp 2014) Após a realização da eletrólise aquosa, o eletrodo de zinco que atuou como catodo no
experimento foi levado para secagem em uma estufa e, posteriormente, pesado em uma balança analítica.
Os resultados dos parâmetros medidos estão apresentados na tabela.
parâmetro
carga
massa do eletrodo de Zn inicial
(antes da realização da eletrólise)
massa do eletrodo de Zn final
(após a realização da eletrólise)
medida
168 C
2,5000 g
2,5550 g
Escreva a equação química balanceada da semirreação que ocorre no catodo e calcule, utilizando os dados
experimentais contidos na tabela, o valor da Constante de Avogadro obtida.
Dados: Massa molar, em g  mol1 : Zn  65,4
Carga do elétron, em C  elétron1 : 1,6  10 19
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Gabarito:
Resposta
da
questão
Equação balanceada da reação: CaCO3 (s)  2HNO3 (aq)  2H2O( )  CO2 (g)  Ca(NO3 )2(aq).
1:
De acordo com a tabela, vem:
tempo
volume de gás
1 min
150 cm3  0,15L
2 min
240 cm3  0,24 L
3 min
300 cm3  0,30 L
Tempo de 1 minuto  V  0,15 L
1 mol
25 L
n1 minuto
0,15 L
n1 minuto  0,006 mol
Tempo de 3 minutos  V  0,30 L
1 mol
25 L
n1 minuto
0,30 L
n1 minuto  0,012 mol
vmédia 
Δn 0,012 mol  0,006 mol

Δt
3 min 1 min
vmédia  0,003 mol / min
Resposta
Teremos:
da
questão
2:
[sacarose] : concentração molar da sacarose
t 1 : tempo de meia  vida (tempo que demora para metade do reagente reagir)
2
t1
t1
t1
t1
[sacarose]
2  [sacarose] 
2  [sacarose] 
2  ...........

2
4
8
tempo de reação  20 h
2
[sacarose] 
[sacarose]inicial  0,12 mol / L
t1
2
0,12 mol / L 
t1
0,12 mol / L
2  0,12 mol / L

2
4
2  t 1  20 h
2
t 1  10 h
2
10 h
10 h
0,12 mol / L  0,06 mol / L  0,03 mol / L
Cálculo da velocidade média de consumo da sacarose, em
600 min (10  60 min  10 h) e 1200 min (20  60 min  20 h) :
mol  L1  min1,
no intervalo entre
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vmédia 
vmédia 
Δ[sacarose]
Δt
0,03 mol / L  0,06 mol / L
1200 min 600 min
 5  105 mol  L1  min1
vmédia  5  10 5 mol  L1  min1
Resposta
da
questão
3:
O aluno preparou 400 mL de solução de sulfato de cobre (CuSO4 ) com concentração igual a
1,00 mol  L1. Então:
CuSO 4  159,6
1000 mL
1,00 mol de CuSO 4
nCuSO
400 mL
4
nCuSO  0,4 mol
4
mCuSO  0,4  159,6  63,84 g
4
mCuSO  63,84 g
4
Equação balanceada de dissociação do sulfato de cobre em água:
2  Cu2 (aq)  SO 2 (aq)
CuSO4 (s) 
4
H O
Resposta
De acordo com a tabela, teremos:
da
questão
4:
Maior potencial elétrico: 0,34 V.
Menor potencial elétrico: 0,76 V.
Então,
Zn2 (aq)  2e   Zn(s)
E0  0,76 V
Cu2 (aq)  2e   Cu(s)
E0  0,34 V
0,34 V   0,76 V
Zn(s)  Zn2 (aq)  2e 
(oxidação)
Cu2 (aq)  2e  Cu(s) (redução)
Zn(s)  Cu2 (aq) 
 Zn2 (aq)  Cu(s)
Global
ΔE  Emaior  Emenor
ou
ΔE  Eredução  Eoxidação
ΔE  0,34  ( 0,76)  1,10 V
ΔE  1,10 V
ou
ΔE  0,34  0,76  1,10 V
ΔE  1,10 V
Para um conjunto de três pilhas ligadas em série deve-se somar as diferenças de potenciais.
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ΔE  3  ddp
ΔE  1,10  1,10  1,10  3,30 V
ΔE  3,30 V
Resposta
da
questão
5:
Utilizou-se uma alíquota de uma solução concentrada de HNO3 , cujo título era de 65,0% (m m) e a
densidade de 1,50 g mL1 . Então,
Concentração comum (HNO 3 ) : c HNO
3
Concentração molar (HNO3 ) : [HNO 3 ]
Massa molar (HNO3 ) : MHNO
3
cHNO  Título  densidade
3
cHNO  0,65  1500 g / L
3
cHNO  975 g / L
3
cHNO  [HNO3 ]  MHNO
3
3
975 g / L  [HNO3 ]  63 g / mol
[HNO3 ]  15,476 mol / L
nHNO (solução)  nHNO (solução padrão)
3
3
[HNO3 ]  V  [HNO3 ]padrão  Vpadrão
15,476 mol / L  V  0,10 mol / L  0,2 L
V  0,0012923 L
V  1,29 mL
Cálculo do pH da solução padrão preparada :
HNO3
100 % de
ionização




0,1 mol / L
H

0,1 mol / L
NO3 
0,1 mol / L
[H ]  0,1 mol / L  10 1 mol / L
pH   log[H ]
pH   log10 1
pH  1
Resposta
da
questão
6:
De acordo com o texto, utilizou-se 25 mL de uma solução aquosa de Ca(OH)2 e 20,0 mL de uma solução
padrão de HNO3 de concentração igual a 0,10 mol  L1.
Equação
balanceada
de
neutralização
2HNO3 (aq)  Ca(OH) (aq)  2H2O( )  Ca(NO3 )2 (aq) .
envolvida
na
titulação:
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VCa(OH)
2 (aq)
VHNO
3 (aq)
 25 mL
 20,0 mL
[HNO3 ]  0,10 mol / L
nCa(OH)  [Ca(OH)2 ]  VCa(OH)
2 (aq)
2
nHNO  [HNO3 ]  VHNO
3
3 (aq)
2HNO3 (aq)  Ca(OH)2 (aq)  2H2O( )  Ca(NO3 )2 (aq)
2 mols
1 mol
nHNO  2  nCa(OH)
3
2
[HNO3 ]  VHNO
3 (aq)
 2  [Ca(OH)2 ]  VCa(OH)
2 (aq)
0,10 mol / L  20 mL  2  [Ca(OH)2 ]  25 mL
[Ca(OH)2 ]  0,04 mol / L
Resposta
Hidrogenação total do farneseno:
da
questão
7:
questão
8:
Combustão completa de 1 mol do farnesano (C15H32 ) :
1 C15H32  23 O2  15 CO2  16 H2O
Resposta
da
3Ca(OH)2  2FeC 3  2Fe(OH)3  3CaC 2
O hidróxido de Ferro III, Fe(OH)3 , é o composto químico responsável pela floculação.
Resposta
da
Somando as equações estequiométricas, teremos:
questão
9:
3 N2H4 ( )  4 NH3 (g)  N2 (g)
N2H4 ( )  4 NH3 (g)  3 N2 (g)  8 H 2 (g)
4 N2H4 ( )  4 N2 (g)  8 H 2 (g)
N2H4  32 g.mol1; H2  2 g.mol1
4 N2H4 ( )  4 N2 (g)  8 H 2 (g)
4  32 g
1g
82 g
mH
2
mH  0,125 g
2
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4 N2H4 ( )  4 N2 (g)  8 H 2 (g)
12 volumes
4  32 g
12  22,4 L
1g
Vtotal
Vtotal  2,10 L
Resposta
Teremos:
da
questão
10:
questão
11:
Teremos:
N2H4  H2O  N2H4  H2O
Então:
N2H4  H2O  N2  4H  4e   H2O (em I)
O2  2H2O  4e   4OH
(em II)
N2H4  O2  2H2O  N2  4H  4OH
4 H2O
N2H4  O2  2H2O  N2  4H2O
Equação
global
N2H4  O2 
 N2  2H2O
2
0 (oxidação do nitrogênio)
Resposta
da
1
concentração  0,1mol  L
V  0,3L
MMZnSO  161,5 g  mol1
4
Usando a fórmula da molaridade, teremos:
m
concentração molar 
MM  V
m
0,1 
 m  4,84g
161,5  0,3
Equação de dissociação do ZnSO4 em água:
2  Zn2  SO2
ZnSO4(s) 
(aq)
4(aq)
H O
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Resposta
da
questão
A semirreação que ocorre no cátodo é a redução do zinco, dada por:
2
0
Zn(aq)
 2e 
Zn(s)
12:
Cálculo da Constante de Avogadro:
A massa de zinco depositada no cátodo, de acordo com a tabela, foi:
Massa depositada:
mf – mi = 2,5550g – 2 ,5000g = 0,055g de Zn.
Quantidade de carga do processo:
1e
1mol de e 
1,6  10 19 C
x
x  1mol de e   1,6  10 19 C
Assim:
2
Zn(aq)
 2e
0
Zn(s)
1mol de e   2  (1,6  10 19 C)
65,4 g
168C
0,055g
1mol de e   6,243  10 23
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