NOME: PROF: Alex LISTA 3 GERAL Teoria Atômico-Molecular 01 - (ITA SP/2003) Uma determinada substância cristaliza no sistema cúbico. A aresta da célula unitária dessa substância é representada por z, a massa específica por μ e a massa molar por M. Sendo Nav igual ao número de Avogadro, qual é a expressão algébrica que permite determinar o número de espécies que formam a célula unitária desta substância? a) Z3µ M b) Z3 M µ c) Z3 µ d) Z3 M Nav µ e) Z3µ M Nav 02 - (UEM PR/2010) O espectrômetro de massa é um equipamento capaz de determinar massas atômicas e moleculares de íons, através da análise do movimento dessas partículas sob a ação de campos magnéticos uniformes e ortogonais à direção de propagação desses íons. Considere um espectrômetro de massa no qual a velocidade dos íons injetados na região do campo magnético é sempre a mesma. Analise as alternativas abaixo e assinale o que for correto. 01. Para íons de mesma massa, quanto maior a carga do íon analisado por espectroscopia de massa, tanto maior será o raio de curvatura da trajetória deste íon na região de detecção do equipamento. 02. Para íons de mesma carga, quanto maior quantidade de movimento de um íon analisado por espectroscopia de massa, tanto maior será o raio de curvatura da trajetória deste íon na região de detecção do equipamento. 04. Íons de isótopos são distinguíveis por espectroscopia de massa. 08. Íons de isóbaros são distinguíveis por espectroscopia de massa. 16. Íons de isótonos são distinguíveis por espectroscopia de massa. 03 - (UEM PR/2009) O composto (CH3)2SiCl2 é um precursor importante na produção do polímero silicona. Considere que, na natureza, o cloro é constituído de 75% de 35Cl e 25% de 37Cl; o silício é constituído de 92% de 28Si, 5% de 29Si e 3% de 30Si; o carbono é constituído de 99% de 12C e 1% de 13C; considere, ainda, que todo hidrogênio seja 1H. Sobre o exposto, assinale o que for correto. 01. A probabilidade de se encontrarem 2 átomos de 35Cl em uma molécula do composto é 45%. 02. A massa de uma molécula do composto pode variar entre 128u e 136u. 04. A massa atômica média do Si é 28,11g/mol. DATA: 05 / 04 / 2010 (Teoria Atômico Molecular) 08. A probabilidade de se encontrar 1 átomo de 37Cl ligado a um átomo de 28Si em uma molécula do composto é maior que 30%. 16. A molécula (13CH3)2 30Si 35Cl2 possui o número total de nêutrons igual ao número total de prótons. 04 - (UFPE/2009) As massas atômicas são essenciais para os cálculos da química. Se uma nova escala de massas atômicas médias fosse definida, baseada na suposição da massa de um átomo de carbono-12 (12C) ser exatamente 1u, qual seria a massa atômica média do neônio? (Massa atômica média do neônio na escala atual = 20,18 u) a) 20,18/12 u b) 12 u c) 20,18 u d) 20,18x12 u e) 12/20,18 u 05 - (Unimontes MG/2008) O átomo do elemento químico cálcio (Ca), de número atômico 20, é encontrado na natureza como uma mistura de 6 isótopos, nas seguintes abundâncias relativas (%): Isótopos 40 Abundâncias relativas (%) 96,96 42 0,64 43 0,145 44 2,07 46 0,0033 48 0,185 De acordo com a tabela mostrada e as propriedades dos isótopos, é INCORRETO afirmar que a) a abundância relativa de amostras naturais diferentes é a mesma. b) o número de nêutrons de todos os isótopos do Ca é igual a 22. c) o isótopo 48 do átomo de cálcio possui o maior número de massa. d) o núcleo do isótopo 40 é o que apresenta a maior estabilidade. 06 - (UFAL/2007) As considerações a seguir são referentes aos isótopos do ferro representados na tabela abaixo. ISÓTOPO ABUNDÂNCIA (%) I. 54 Fe 5,845 56 Fe 91,754 57 Fe 2,119 58 Fe 0,282 A massa atômica do ferro a ser representada na tabela periódica deve se aproximar de 58. II. Nesses isótopos o número de prótons é constante. III. Esses isótopos são caracterizados por diferentes números de camadas eletrônicas nos átomos, no estado fundamental. Está correto o que se afirma em a) I, somente. c) III, somente. e) I, II e III. b) II, somente. d) II e III, somente. 07 - (UNAERP SP/2006) O elemento ferro é essencial para o transporte de oxigênio no organismo pela hemoglobina, uma proteína importante na composição do sangue. Parte do ferro no nosso corpo é perdido pela excreção fecal, urinária e também através de sangramentos mensais que ocorrem nas mulheres. Essa quantidade perdida de ferro deve ser suprida através da alimentação. Embora a maior parte do ferro do corpo esteja contida nos glóbulos vermelhos, a quantidade restante no soro sanguíneo pode ser usada para diagnosticar certas desordens. Sabendo que a hemoglobina em um organismo animal contem 0,335% em massa de ferro, o menor valor possível para a massa molecular dessa proteína será: dados: Fe = 56 a) 1600 b) 16716 c) 56000 d) 3350 e) 167 08 - (UFPI/2006) O lítio (6,941 g.mol−1) tem dois isótopos estáveis, 6Li e 7Li. Sobre esses isótopos, podemos afirmar que: a) o 7Li tem número atômico maior que o 6Li; b) o 7Li e o 6Li têm o mesmo número de nêutrons; c) o 7Li é mais abundante que o 6Li, na natureza; d) o número de massa desses isótopos é o mesmo; e) o 7Li tem maior número de elétrons que o 6Li. 09 - (PUC RJ/2006) O elemento boro tem número atômico 5, faz parte do terceiro grupo de elementos representativos e sua massa atômica é 10,8u.m.a.. Sendo o boro natural constituído por dois isótopos, 11B e 10B: a) calcule a abundância relativa dos dois isótopos do elemento boro. b) calcule o número de prótons, de nêutrons e de elétrons do nuclídeo neutro 11B. c) calcule a porcentagem em massa do elemento boro no bórax, cuja fórmula é Na2B4O7.10H2O. 10 - (UDESC SC/2005) Analise as afirmações em relação a 2 moléculas de ácido ascórbico (vitamina C) C6H8O8. I. Contém 6 átomos de carbono, 8 átomos de hidrogênio e 8 átomos de oxigênio. II. Contém 12 átomos de carbono, 16 átomos de hidrogênio e 16 átomos de oxigênio. III. Sua massa corresponde a 208g. É(são) correta(s): a) apenas III. b) apenas I. c) apenas II. d) I e II. e) I e III. 11 - (EFEI SP/2005) Uma molécula desconhecida é composta somente por átomos de carbono (12 g/mol) e de hidrogênio (1 g/mol), ou seja, é um hidrocarboneto. O número total de átomos nesta molécula é nove. Se “x” representa o número de átomos de carbono em cada molécula, qual das equações abaixo descreve melhor a massa de 1 mol desta molécula? a) 11x + 9 . b) 13 x . c) 9 x (12 + y ) . d) 9 (12 x + y ) . 12 - (UNIFOR CE/2010) O silício (Si) e o germânio (Ge) são semicondutores empregados na elaboração de componentes eletrônicos. Para serem usados em eletrônica, cristais de germânio são purificados até que apenas um átomo em cada bilhão (109) seja impureza, isto é, seja átomo de outro elemento químico. Considerando um cristal de germânio de massa igual a 146 x 10-3 g, o número de átomos de impurezas presentes no cristal será: Dados: Massa molar (em g mol-1): Ge = 73; Número de Avogadro = 6,022 x 1023 mol-1 a) 4,3 × 1012 átomos b) 2,6 × 1012 átomos 12 d) 1,2 × 1012 átomos c) 6,0 × 10 átomos 12 e) 7,3 × 10 átomos 13 - (PUC RJ/2010) A massa de um átomo pode ser calculada a partir do número de massa do átomo e da constante de Avogadro (6,02 × 1023 mol–1). Assinale a alternativa que indica a massa aproximada de um átomo de 56Fe, em gramas. b) 2,2 × 10–20 a) 1,8 × 10–19 –21 c) 3,2 × 10 e) 5,5 × 10–22 –23 e) 9,3 × 10 14 - (UESPI/2010) A butadiona (C4H6O2) é uma substância orgânica líquida, amarela, volátil, com cheiro de queijo e utilizada na fabricação da manteiga. Quando se usa 4,3 g dessa substância na preparação da manteiga, quantos átomos de carbono estão sendo adicionados? Dados: Massas molares em g . mol−1: C = 12; H = 1; O = 16. Constante de Avogadro = 6 × 1023 mol−1. b) 12 átomos a) 1,2 × 1023átomos c) 12 × 1023 átomos d) 6 × 1022 átomos e) 6 × 1023 átomos 15 - (FMJ SP/2009) Suplementos alimentares, muito utilizados atualmente, podem trazer grandes benefícios à saúde, mas se utilizados sem limites e sem a orientação de um especialista, podem ser prejudiciais. “Ferro” é o nome de um suplemento mineral comercializado em frascos de 50 cápsulas com 14 mg de ferro cada. Dada a constante de Avogadro 6,0 × 1023 mol–1, a quantidade total de átomos de ferro, massa molar 56 g/mol, presente nas cápsulas de um frasco do suplemento alimentar “Ferro” é igual a a) 7,5 × 1024. b) 7,5 × 1021. c) 2,4 × 1024. d) 1,5 × 1023. e) 1,5 × 1020. 16 - (UPE PE/2009) A composição química do grão de milho não é constante, podendo variar de acordo com o solo onde foi cultivado. O ferro é um dos minerais 2 encontrados em sua composição química, na proporção de 56mg/kg de milho. Admita que uma espiga de milho tenha 125 grãos rigorosamente iguais entre si e pese 62,5g. Quantos átomos de ferro uma galinha que come um grão de milho, depois de digerido, acrescenta ao seu organismo aproximadamente? m a (Fe ) = 56u a) 3,0 ×1017 b) 2,8 × 10 −5 c) 3,0 ×10 23 d) 1,5 ×1017 e) 2,0 ×105 17 - (UFU MG/2008) A cafeína, C8H10N4O2, é um estimulante encontrado no chá e no café. Altas doses de cafeína excitam, demasiadamente, o sistema nervoso central, podendo ser letal. Para o homem, a dose letal é, em média, 10 gramas.Dado: Número de Avogrado = 6,02 × 1023 partículas/mol.Nesse caso, o número de átomos de nitrogênio presente na dose letal desse composto é a) 0,31 × 1023 b) 1,24 × 1023 c) 1,24 × 10–23 d) 1,24 18 - (UFAL/2010) Quando bebemos 250 g de água (aproximadamente 250 mL), admitindo ser desprezível a presença de impurezas, podemos considerar correto dizer que estamos ingerindo aproximadamente: Dado: Constante de Avogadro = 6,0 × 1023 mol−1. a) 2,0 × 1024 átomos de oxigênio. b) 4,0 × 1024 átomos de hidrogênio. c) 2,0 × 1023 moléculas de água. d) 25 mol de átomos. e) 42 mol de átomos. 19 - (FEPECS DF/2009) Os sulfitos são conservantes usados em sucos concentrados, frutas secas, bebidas alcoólicas e outros produtos, e podem provocar reações alérgicas se ingeridos acima da IDA (ingestão diária aceitável), que é de 0,7 mg/kg de peso corpóreo. Adaptado de Ciência Hoje, vol 43, p 54, 2008. O número de milimols de sulfito ingerido por uma criança de 40 kg que alcançou a IDA corresponde a: a) 0,35; b) 0,70; c) 1,40; d) 2,10; e) 2,85. 20 - (UFPEL RS/2008) Sabe-se que o mol é um termo que designa o número de Avogadro. Do mesmo modo é sabido que, nas CNTP, o volume molar é 22,4 litros e contém 1 mol de moléculas de qualquer substância no estado gasoso que nele se encontre. Obs.: para facilitar possíveis cálculos considere o número de Avogadro igual a 6 x 1023. Entre os sistemas apresentados pelas alternativas, consideradas as CNTP, assinale aquele que contém o maior número de átomos de oxigênio. a) 1,5 litro de ozônio (O3). b) 3 litros de oxigênio (O2). c) 2 litros de gás carbônico (CO2). d) 500 gramas de formol (solução aquosa a 40% em massa de metanal). e) 1 quilograma de solução aquosa de cloreto de sódio (NaCl) a 10% em massa de soluto. 21 - (FEPECS DF/2007) A dopamina é uma amina aromática que age como um neurotransmissor no sistema nervoso central. Sua estrutura química está representada a seguir. NH2 HO OH A massa de 0,2 mol dessa substância corresponde a: a) 15,3g; b) 26,0g; c) 28,4g; d) 29,2g; e) 30,6g. 22 - (UFG GO/2006) O corpo humano necessita diariamente de 12 mg de ferro. Uma colher de feijão contém cerca de 4,28 x 10-5 mol de ferro. Quantas colheres de feijão, no mínimo, serão necessárias para que se atinja a dose diária de ferro no organismo? a) 1 b) 3 c) 5 d) 7 e) 9 TEXTO: 1 - Comum à questão: 23 ARMAS QUÍMICAS Em várias épocas da história, algumas substâncias químicas reforçaram o arsenal das armas físicas de impacto para fins militares. O uso dessas substâncias de guerra se concretizou de fato na 1ª Guerra Mundial (1914 - 1918), determinando a morte de cerca de 100.000 pessoas, entre civis e militares. O uso mais recente de armas químicas foi comprovado na Guerra Irã - Iraque (22/09/1980 - 20/08/1988). Após séculos de aplicação, somente em 1989 deu-se inicio a tratados internacionais de banimento das armas químicas. Uma forma moderna de aplicação dessas armas consiste nas chamadas armas binárias; em que duas substâncias, não tóxicas, precursoras do produto final entram em contato e reagem formando o composto tóxico. Entre estes produtos destacam-se o “sarin” e o “soman”. Sabe-se que a dose letal de uma substância (DL50) provoca a morte de 50 % dos animais testados e que a volatilidade é uma medida da quantidade do material que pode ser reduzido a gás ou vapor. Tabela 1 - Algumas propriedades de substâncias utilizadas como armas químicas 3 pulmonares Difosgênio ClCOOCCl 3 − 57 54.300 3.200 Cloropicri na CCl3NO2 − 69 170.000 20.000 DM– Adamsita Ph2NAsClH 195 <1 30.000 PD PhAsCl 2 −16 404 2.600 24 - (UFTM MG/2008) De acordo com os resultados do espectro de massa, o valor que mais se aproxima da massa atômica do cromo é a) 51,7 u. b) 52,1 u. c) 52,5 u. d) 52,9 u. e) 53,5 u. CN PhCOCH 2Cl 55 TEXTO: 3 - Comum à questão: 25 CS PhCHC(CN) 2 95 Substância Fórmula Pontode Pontode Volatilida de Fusão(ºC) Ebulição (ºC) (20º Cmg.m- 3) −3) DL50 (mg.min.m Irritantes 127 Gasesdovômito Gaseslacrimogên icos 105 11.000 310 10 2.500 215 610 2.300 1.500 1.300 Gasesvesicante s HD(GásMostarda) Cl(CH 2)2S(CH2)2Cl 14 Lewisita ClCHCHAsCl −18 2 Cientistas desenvolvem droga contra câncer de próstata GasesNeurotóxic os GA– Tabun C5H11N2PO2 − 50 GB– Sarin C4H10PO2F − 56 GD– Soman C7H16PO2F VX C11H26PO2SN 240 167 < −50 400 400 12.100 100 3.000 70 10 36 23 - (UEPB/2007) O Japão sofreu seu pior ataque terrorista em 1995, quando membros da seita Aum Shinrikyo liberaram gás “sarin” no metrô de Tóquio. Supondo que um dos vagões do metrô atacado tem a forma de um paralelepípedo com um volume de 70 m3, qual a menor quantidade de matéria (em mols) e quantas granadas carregadas de gás “sarin” foram necessárias para tornar letal a atmosfera no interior deste vagão, de acordo com os valores de DL50 da Tabela 1. Suponha que cada granada pode carregar 100 g deste gás. a) 5x10–5 mols e cinco granadas b) 5x10–2 mols e uma granada c) 5x10–10 mols e três granadas d) 5x102 mols e duas granadas e) 5x10–20 mols e vinte granadas Um grupo de cientistas britânicos desenvolveu um medicamento contra o câncer de próstata, que é considerado a descoberta mais importante em 60 anos. A substância chamada de abiraterona possui a propriedade de inibir a formação de testosterona, sendo capaz de reverter a forma mais agressiva do câncer. Cerca de 70% dos pacientes que usaram a droga apresentaram uma melhora significativa. O medicamento bloqueia os hormônios que nutrem as células cancerígenas. (Band News, julho de 2008) FÓRMULA ESTRUTURAL DA ABIRATERONA N H H H HO TEXTO: 2 - Comum à questão: 24 Uma amostra de cromo foi analisada com espectrômetro de massa, que determina a composição isotópica de um elemento químico. O gráfico obtido mostra a constituição aproximada, em porcentagem de átomos, dos 4 isótopos naturais desse elemento. 25 - (UFABC SP/2009) A massa de uma única molécula de abiraterona é Dado: constante de Avogadro = 6,0 × 1023 mol–1 a) 5,8 × 10–22 g. b) 6,0 × 10–23 g. –24 c) 1,2 × 10 kg. d) 350 g. e) 350 × (6 × 1023) g. GABARITO: Como mostra o gráfico, dos isótopos de números 50 a 54, apenas o isótopo 51 não ocorre na natureza. O cromo-51 é artificial, sendo produzido em reatores e cíclotrons, é utilizado em medicina nuclear, na marcação radioativa de células. Uma forma de produzi-lo é irradiar com prótons um alvo metálico de certo elemento X, ocorrendo a reação nuclear representada por: X+p → Cr + n 1) Gab: E 2) Gab: 30 3) Gab: 26 4) Gab: A 5) Gab: B 6) Gab: B 7) Gab: B 8) Gab: C 9) Gab: a)11B = 80% 10B = 20% b)5 prótons e 6 nêutrons c) 11,3% 10) Gab: C 11) Gab: A 12) Gab: D 13) Gab: E 14) Gab: A 15) Gab: B 16) Gab: A 17) Gab: B 18) Gab: E 19) Gab: A 20) Gab: E 21) Gab: E 22) Gab: C 23) Gab: B 24) Gab: B 25) Gab: A 51 Bons estudos... [email protected] 4