Resoluções de Exercícios
QUÍMICA III
Transformações Químicas e Energia
Capítulo
01
Radioatividade
BLOCO
01
01 A
Teremos a transformação de molibdênio-99 em tecnécio-99 a partir
da emissão da partícula beta: 99
Mo " 99
Tc + -0 1 b.
42
43
02 B
BLOCO
A) Afirmação incorreta. A radiação alfa é positiva (núcleo do átomo de
hélio), por isso é atraída pelo polo negativo de um campo elétrico.
B) Afirmação correta. O baixo poder de penetração das radiações alfa
decorre de sua elevada massa.
C) Afirmação incorreta. A radiação beta é constituída por partículas
negativas.
D) Afirmação incorreta. As partículas alfa são iguais a átomos de hélio
que perderam os elétrons.
E) Afirmação incorreta. O urânio e o polônio são radioativos
01
01 C
90
Th232 → X(2α4) + y(–1α0) + 80Pb208
Partículas α
232 = 4x + y . 0 + 208
232 + 4x + 208
X=6
6 Partículas α
03 C
Teremos:
Partículas β
90 = (6 . 2) + y . ( –1) + 82
Y = –90 + 12 + 82
Y=4
4 Partículas β
BLOCO
I
131 53
(131 – 53 = 78 nêutrons).
Então: 53 prótons, 78 nêutrons e 54 elétrons.
02
04 C
01 01 + 02 + 04 + 08 + 16 = 31
01. Verdadeira. Na fusão, a energia liberada ocorre quando os núcleos
se unem em altíssimas temperaturas.
02. Verdadeira. Basicamente, a fissão é um processo contrário ao da
fusão, ou seja, ocorrem quebras de núcleos atômicos, gerando
átomos menores com liberação de energia.
04. Verdadeira. Devido à alta temperatura necessária para que o processo ocorra.
08. Verdadeira. Nas usinas nucleares, a energia liberada pela fissão aquece
a água cujo vapor é injetado em turbinas, gerando energia elétrica.
16. Verdadeira. A energia proveniente do sol é gerada pela fusão nuclear.
228 = y +4
Y = 224
X = 88+2
X = 90
05 D
Teremos:
226
Ra88 → 222Rd86 + 42α
222
Rd86 → 210Po84 + 3 42a + 4 –01b
06 B
137
55
02 B
S
zircônio
3dias
50 %
Cs →
0
–1
b + AZX
137 = 0 + A ⇒ A = 137
55 = –1 + Z ⇒ Z = 56
nnêutrons = 137 – 56 = 81
Teremos:
90
90
0
39 Y " -1 b+ 40 Zr
100 %
⇒ Z = 53 (53 prótons e (53 e– + 1 e–) 54 elétrons); A = 131
3dias
25 %
3dias
12, 5 %
07 02 + 08 = 10.
O átomo 216
A emite uma partícula α e se transforma no átomo B,
84
que emite uma partícula β para transmutar-se no átomo C. Por fim, o
átomo C emite radiação γ a fim de tornar-se estável:
BLOCO
01
01 E
Nas usinas nucleares a energia nuclear é transformada em energia elétrica.
BLOCO
02
01 A
I. A radiação beta possui menor poder de penetração que as ondas
eletromagnéticas, formadas por radiação gama.
14
→ n = 8; 7N14 → n = 7 não são isótonos.
6C
Datação C – 14
14
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
QUÍMICA – Volume 01
216
84
A " 24 +ZAB
216 = 4 + A & A = 212
84 = 2 + Z & Z = 82
216
84
A " 24 +212
B
82
212
82
B " -01 b +ZAC
212 = 0 + A & A = 212
82 = - 1 + Z & Z = 83
212
0
212
82 B " -1 b + 83 C + c
216
84
A " 24a + 212
B " 212
C + -01 b " 212
C + nc
82
83
83
212
82
B e 212
C são isóbaros.
83
QUÍMICA III
08 C
Z = 112, N = 165, então o número de massa (A) será dado por:
A=Z+N
A = 112 + 165 = 277
A
X & 277
X & 277
Cp
Z
112
112
09 D
238
92
4a
2
U
234
90
X
Teremos:
p
100%
p
p
50%
p
3, 125%
25%
1, 5625%
p
12, 5%
p
p
6, 25%
p
0, 78125%
7 x p = 7 x 30 anos = 210 anos (Césio)
7 x p = 7 x 8 dias = 56 dias (Iodo)
0
- 1b
234
91
Y
09 A
Z = 91
A = 234
Teremos:
30 dias
30 dias
30 dias
19,2
9,6 g
4,8 g
2,4 g
O tempo que resta é de 67 anos (90 anos – 23 anos já passados).
10 E
I.
II.
10 D
A bomba atômica de Hiroxima produziu grande quantidade de energia
térmica a partir de fissão nuclear. Parte da energia foi dissipada na
forma de luz e houve a liberação de enorme quantidade de materiais
radioativos, tais como partículas alfa e beta.
(Nêutron)
BLOCO
08 B
02
01 C
Materiais, suas Propriedades e Usos
Capítulo
0, 7
0, 35h
K = 2h–1
1
= 0,35h
2
1
K . t = 0,7
2
K=
t
02
Substâncias Iônicas e Metálicas
02 E
1
quilo de rádio-226 temos 1.620 anos,
2
que equivale à sua meia-vida, ou seja, a amostra de rádio-226 diminui
a sua quantidade pela metade a cada intervalo de 1.620 anos devido
à desintegração radioativa.
De acordo com o gráfico para
BLOCO
03 C
Teremos: (p = período de semidesintegração ou meia-vida)
P
P
900
450
225
Tempo decorrido = 2 x p = 2 x 5.700 anos = 11.400 anos.
03
01 D
Ferro e uma pequena porcentagem de carbono.
Subtraindo os anos d.C., vem:
11.400 anos – 2.010 anos = 9.390 anos (aproximadamente 9.400 anos).
02 B
Ouro 18 quilates.
03 D
04 D
Teremos:
Bi → Po +
210
83
Y
X
0
–1
A existência de elétrons livres. A corrente elétrica é conduzida por elétrons
livres.
b → Pb + a
M
82
4
2
210 = Y + 0 ⇒ Y = 210
83 = X – 1 ⇒ X = 84
M + 4 = 210 + 0 ⇒ M = 206
BLOCO
01 B
Teremos:
05 D
Período de tempo (de 5 de abril a 6 de maio) = 32 dias
8 dias – 1 meia-vida
32 dias – n
n = 4 meias-vidas
Bq
Bq
Bq
8 dias
8 dias
200 mil
100 mil
50 mil
cm3
cm3
cm3
Bq
Bq
8 dias
8 dias
25 mil
12,5 mil
cm3
cm3
8 dias
06 A
Teremos:
minicial = 2 g
mfinal =
04
minicial
2n
n = número de meias-vidas
p = meia-vida
tempo = n x p
100h = n x 20 h
n=5
2g
1
g = 62,5 mg
mfinal = 5 =
2
16
07 C
Ocorreu o processo de fissão nuclear com o bombardeamento do
núcleo de chumbo.
207
Pb + 10n → 197
Pb + 73Li + 4 10n
82
79
QUÍMICA III
I.
O3
(ligação covalente e dativa)
II.
Na
(ligação iônica)
III.
KNO3
(ligação iônica)
IV.
NH3
(ligações covalentes)
V.
Ca(OH)2
(ligação iônica)
VI.
HCN
(ligações covalentes)
VII.
CO2
(ligações covalentes)
VIII.
Li2O
(ligação iônica)
02 A
No composto CaC2 encontra-se uma ligação iônica.
No composto NaC encontra-se uma ligação iônica.
No composto C2 encontra-se uma ligação covalente apolar.
No composto H2 encontra-se uma ligação covalente apolar.
BLOCO
05
01 A
Os compostos iônicos dissolvidos em água formam uma solução
eletrolítica e são bons condutores de eletricidade.
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
QUÍMICA – Volume 01
15
02 A
09 B
Os compostos iônicos apresentam elevada dureza e estrutura cristalina
definida.
03 E
Ocorre entre átomos de eletronegatividade diferentes.
Nos metais os elétrons são fracamente atraídos pelo núcleo.
10 E
O cobre tem seus átomos mais empacotados sendo mais denso que
o zinco.
BLOCO
04
01 A
BLOCO
Observe a distribuição eletrônica dos átomos:
C, = 1s22s22p63s23p5. Apresenta tendência a receber 1 elétron para
17
tornar-se estável (C–).
Ca = 1s22s22p63s23p64s2. Apresenta tendência a doar 2 elétrons
20
para tornar-se estável (Ca+2).
Portanto, a ligação prevista entre Ca e C é do tipo iônica formando
CaC2, que é um sal.
03
01 D
I.Alumínio
II.Cobre
III.Tungstênio
02 D
Teremos:
2
2
6
2
1
3+
13A = 1s 2s 2p 3s 3p ⇒ A
2
2
6
2
4
2–
B
=
1s
2s
2p
3s
3p
⇒
B
16
[A3+]2 [B2–]3 ⇒ A2B3
BLOCO
03
03 D
01 E
Os metais são bons condutores de eletricidade e maleáveis.
02 A
Titânio – pinos para fraturas ósseas e motores de avião.
Prata – espelhos.
Zinco – protetor de metais.
Níquel – baterias.
Ferro – parafusos e aço.
Grupo 17: X–
Grupo 2: Y2+
Y2+X– = YX2 (composto iônico)
04 A
A figura 1 apresenta um composto iônico (fluoreto de cálcio). Compostos iônicos possuem baixa condutividade elétrica, pois os íons ficam
“presos” no retículo cristalino.
O alumínio apresenta três elétrons na sua camada de valência:
A, = 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 .
13
S
Camadade valência
05 D
03 A) Ouro e Cobre.
B) Cobre e zinco.
C) Cobre e estanho.
D) Ferro e um pequeno teor de cabono.
E)Mercúrio.
B)Maleabilidade.
C) Isolantes térmicos.
07 A
X – 2(2A)
05 E
Metais têm elevada condutibilidade elétrica e térmica.
06 D
Aço – Fe e C
Ouro 18 quilates – Au, Cu e Ag
Bronze – Cu e Sn
Latão – Cu e Zn
Y – 17(7A)
XY2 iônica
08 A
Carga positiva: +2; carga negativa: –1 –1 = –2; distribuídas em quatro
agrupamentos.
Temos +2 –1 –1 = 0, equivalente a Mg2+ Cl1– Cl1–.
09 E
Al3+
Sio 44–
Al4(SiO 44– )3
10 C
07 C
I.Mercúrio
II.Sódio
III.Ferro
IV.Alumínio
08 C
Liga de bronze é uma mistura homogênea.
Cu é um metal de transição e o Sn é da família 14 (4A).
Em 1,0 kg de liga que contém 10% em massa de estanho.
1,0 kg = 1.000 g
Sn 10% = 100 g e 900 g de Cu
118 g
100 g
1mol Cu
63,5g
X
900g
nCu = 900/63,5 = 14,3
(nCu/nSn) = 14,3/0,85 = 16,8, aproximadamente 17.
16
06 A
O sódio é um metal alcalino da 1(1A) , cátion 1+.
04 A) Condutividade térmica.
Temos: 1mol Sn
X
nSn = 100/118 = 0,85
X – calcogênio 16 (6A)
Y – metais alcalino 1 (1A)
Y2X , iônica
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
QUÍMICA – Volume 01
Mg2+ e O2–
Ligação Iônica
BLOCO
05
01 CaCl2 Sólido não conduz eletricidade.
CaCl2 Fundido conduz.
H2O Sólido não conduz.
H2O Sendo pura não conduz eletricidade.
02 D
Análise das afirmativas:
I. Verdadeira. A substância pura desse elemento apresenta-se na
forma de um metal em condições normais (Z = 19 ⇒ 1s2 2s2 2p6
3s2 3p6 4s1 (potássio) família IA).
II. Falsa. O íon mais estável desse elemento apresenta carga +1.
III.Verdadeira. Esse elemento formará compostos iônicos com os
elementos do grupo XVII (carga – 1).
IV. Falsa. A substância pura (metálica) desse elemento reage com água:
2K(s) + 2H2O(l) → 2KOH(aq) + H2(g).
QUÍMICA iii
03 E
Para os compostos teremos:
A: 1s2 2s2 2p5 ⇒ A1–: 1s2 2s2 2p6
B: 1s2 2s2 2p6 3s2 ⇒ B2+: 1s2 2s2 2p6
1–
A B
2+
Capítulo
03
Materiais, suas Propriedades e Usos
Substâncias Moleculares
⇒ A2B (ligação iônica)
04 A
Os íons nas substâncias iônicas estão fortemente ligados, apresentando
alto ponto de fusão e ebulição.
05 B
Análise das afirmações:
BLOCO
06
A) Incorreta. O elemento Y é o enxofre e seus principais estados alotrópicos são o rômbico e o monoclínico.
B) Correta. Como X é um metal alcalino, sua energia de ionização é
baixa e conduz bem a corrente elétrica. A valência dos elementos
do grupo 1 ou IA é + 1, logo, a combinação com Y é dada por:
X1+Y2– ⇒ X2Y (composto iônico).
C) Incorreta. O elemento Z é um gás nobre (Ne), logo, não reage
violentamente com a água.
D) Incorreta. A combinação entre X e Y produz um composto iônico.
01 E
A configuração eletrônica do nitrogênio é: 1s22s22p3.
Portanto, há o compartilhamento de 3 pares de elétrons (ligação
tripla): N ≡ N.
02 B
De acordo com a teoria da repulsão das nuvens eletrônicas, o BF3 tem
geometria trigonal plana ou triangular:
F
E) Incorreta. Como Z é um gás nobre, já está estável em relação a X e Y.
B
06 C
Análise das alternativas:
A) Incorreta. O cloreto de sódio é um composto iônico que apresenta
alta solubilidade em água e, no estado sólido, não apresenta condutividade elétrica, pois os íons ficam retidos na rede cristalina.
B) Incorreta. A solução aquosa de sacarose é uma substância molecular
que não conduz a corrente elétrica, pois não ocorre dissociação
iônica.
C) Correta. São compostos iônicos do hidróxido de sódio e do cloreto de
sódio
D) Incorreta. Não existe a formação de soluções eletrolíticas, em ambas
F
F
BeH2: geometria linear.
H2O: geometria angular.
NH3: geometria piramidal.
CH4: geometria tetraédrica.
03 E
O gás é o dióxido de carbono (CO2): O=C=O
BLOCO
07
as soluções, pois a solução de sacarose não sofre dissociação iônica.
E) O ácido carbônico não é um composto iônico
07 A
As três substâncias são compostos iônicos:
[K+] [C–] = KC
] [ SO24– ] = (NH4)2SO4
[ NH+
4 2
[K+] [ NO3– ] = KNO3
08 A
A substância representada por esse modelo tridimensional pode ser
01 01 + 02 + 16 = 19.
Análise das alternativas:
01. Correta. Amônia: piramidal, polar.
02. Correta. Trióxido de enxofre: trigonal plana, apolar.
04. Incorreta. Dióxido de carbono: linear, apolar.
08. Incorreta. Cloreto de metila: tetraédrica, polar.
16. Correta. Ácido cianídrico: linear, polar.
02 C
A molécula de CO2 é linear:
sílica, (SiO2)n, pois o silício pode fazer quatro ligações covalentes e o
µ1
oxigênio duas, formando um encadeamento.
O
µ2
C
O
µR = 0
(Molécula apolar)
Existem controvérsias sobre a molécula de ozônio, mas no geral ela é
classificada angular e polar, pois a densidade eletrônica é menor no
átomo central:
09 A
µ1
À temperatura ambiente, as substâncias iônicas são sólidas e não
O
µ2
conduzem a corrente elétrica.
10 A
BaO2, iônica; CaO, iônica; NaC, iônica; CsF, iônica.
QUÍMICA III
O
µR ≠ 0
O
(Molécula polar)
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
QUÍMICA – Volume 01
17
07 D
N2 e H2O estão representadas corretamente.
BLOCO
04
01 B
O cloreto de sódio é uma substância iônica, sendo que o cátion sódio
tem carga + 1 (família IA da tabela periódica).
A sacarose é uma substância molecular e apresenta ligações covalentes
entre os seus átomos.
Uma solução que contém cloreto de sódio conduz corrente elétrica,
pois apresenta íons livres.
Uma solução com sacarose não conduz corrente elétrica, pois não
contém íons livres.
O cloreto de sódio é formado por um agrupamento ordenado de
cátions (Na+) e ânions (C–), conhecido como retículo cristalino iônico.
08 C
O elemento X faz 4 ligações covalentes, característica do carbono.
09 B
Geometria do metano (CH4) e do dióxido de carbono (CO2):
10 B
Teremos:
BLOCO
06
01 D
A geometria da estrutura é trigonal planar ou triangular ou trigonal
plana:
02 B
O ozônio é um composto molecular por apresentar em sua estrutura
apenas ligações do tipo covalente.
Há a presença de uma ligação dupla, além da ligação covalente dativa.
03 E
Estrutura do composto iônico:
BLOCO
07
01 B
Amônia – piramidal
Diclorometano – tetraédrica
Dissulfeto de carbono – linear
02 B
µ1 µ2
y
x
µR = 0 (Molécula apolar)
y
Geometria linear
03 B
I2 é um composto apolar e se dissolve no CCl4, que também é apolar.
04 V – V – F – F – V
Análise das afirmativas:
(V) Afirmativa correta: a molécula apresenta duas ligações covalentes
do tipo sigma (σ);
(V) Afirmativa correta: a molécula apresenta duas ligações covalentes
do tipo pi (π);
(F) Afirmativa incorreta: a molécula apresenta duas ligações duplas;
(F) Afirmativa incorreta: a geometria da molécula é linear;
(V) Afirmativa correta: o carbono tem hibridização sp.
05 C
O modelo do octeto estabelece que a estabilidade química dos átomos está associada à configuração eletrônica da camada de valência
com oito elétrons. Dentro desse modelo há algumas exceções com
elementos cuja camada de valência apresenta 2 elétrons (caso do
hidrogênio e hélio).
04 A
Quanto maior a cadeia carbônica, menor a polaridade e,
consequentemente, menor a solubilidade em H2O.
Logo: III < II < I ou I > II > III
mais solúvel
05 A
O etanol solubiliza a capsaicina porque parte da sua estrutura é polar
e parte apolar, igual à capsaicina.
06 A
Molécula de H2O
18
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
QUÍMICA – Volume 01
–
C–
+
Na+
06 B
O movimento executado pelo aluno provoca o deslocamento da nuvem
eletrônica que envolve o núcleo, causando forte repulsão nuclear e
rompimento da ligação metálica.
O retículo cristalino dos sólidos metálicos é formado por cátions e
elétrons deslocalizados (livres) entre eles.
Esse tipo de ligação entre cátions presos no retículo e elétrons livres é
chamado de ligação metálica.
Elétrons deslocalizados num metal dão origem à condutividade elétrica e térmica.
Molécula de H2O
Legenda
=H
=O
07 D
SiCl4 e CCl4 são compostos apolares.
08 C
µ1 µ2
O
C
O
)
µ1 Cµ=
20
* ligações polares
S
* molécula apolar
O µ(nOR = 0)
R
QUÍMICA iii
µ1
µ2
O
µ2
S
O µRO
)
* ligações polares S = 0
* molécula polar (nR ! 0)
)
* ligações apolares (mesmo elemento)
* molécula apolar
N
N
09 D
µ3
C
F µ
1
µ2
F
C
µ4 F
F
Z
] * ligações polares C – F
[ * ligação apolar C = C
] * molécula apolar (mR ! 0)
\
10 O = C = O
Geometria linear, pois a separação das nuvens eletrônicas é de 180o.
01 D
A ligação deve ocorrer com S.
02 B
O ácido fumárico e o ácido maleico não apresentam ligação iônica.
03 A
BF3
BeF2
4 e- na u.C
04 C
H
C
C
C
PC5
6 e- na u.C
8 e– na uC (sp3)
C
C
Tetraédrica
P
C
10 e- na u.C
8 e– na uC (sp3)
C
H
Piramidal
S
H
8 e– na uC (sp3)
Angular
05 B
Trata-se da amônia (NH3) e
N
4 pares de e– (sp3)
06 E
I. N
O
O III.
OO
N N N V.
O
NN ON
O
O
OO
O
II. N N N
O
07 E
1.
2.
3.
4.
5.
O
O IV.
O O
N
O O
O
N
N
O
O
Combustível nuclear na barreira 6.
Nenhuma barreira descarta ocorrência de acidentes.
Poluição do ambiente pode ocorrer por vazamento radioativo.
No interior do reator é uma fissão nuclear e não fusão nuclear.
Angra I transforma energia nuclear em energia elétrica.
Nenhuma afirmação correta.
08 D
Enriquecer urânio a 20%, como mencionado nessa notícia, significa
aumentar, para 20%, a quantidade de 235U presente em uma amostra
de urânio.
09 E
O carbono faz 4 ligações covalentes.
10 C
3 pares ao oxigênio e 3 pares ao hidrogênio (ao mesmo tempo).
QUÍMICA iii
Ciências da Natureza e suas Tecnologias
QUÍMICA – Volume 01
19