QUÍMICA
Prof. Daniel Pires
1. (Fuvest 2013) Antes do início dos Jogos Olímpicos de 2012, que aconteceram em Londres, a chama
olímpica percorreu todo o Reino Unido, pelas mãos de cerca de 8000 pessoas, que se revezaram nessa
tarefa. Cada pessoa correu durante um determinado tempo e transferiu a chama de sua tocha para a do
próximo participante.
Suponha que
(i) cada pessoa tenha recebido uma tocha contendo cerca de 1,02 g de uma mistura de butano e propano,
em igual proporção, em mols;
(ii) a vazão de gás de cada tocha fosse de 48 mL/minuto.
Calcule:
a) a quantidade de matéria, em mols, da mistura butano+propano contida em cada tocha;
b) o tempo durante o qual a chama de cada tocha podia ficar acesa.
Um determinado participante P do revezamento correu a uma velocidade média de 2,5 m/s. Sua tocha se
apagou no exato instante em que a chama foi transferida para a tocha do participante que o sucedeu.
c) Calcule a distância, em metros, percorrida pelo participante P enquanto a chama de sua tocha
permaneceu acesa.
Dados: Massa molar (g/mol): butano = 58, propano = 44; Volume molar nas condições ambientes: 24 L/mol.
2. (Pucrj 2013) Na3 AsO3(aq)
Ce(SO4 )2(aq)
H2O
Na3 AsO4(aq)
Ce2 (SO4 )3(aq)
H2SO4(aq)
Dado: M(Na3AsO3) = 192 g/mol
Considere a reação de oxirredução, em meio aquoso, representada pela equação não balanceada acima,
as espécies que participam da reação e aquelas que são íons espectadores para responder o que se pede:
a) faça o balanço de massa da equação com os menores números inteiros e, a seguir, responda apenas
qual é o valor do coeficiente estequiométrico da substância que atua como agente oxidante.
b) indique os íons que não participam da reação, ou seja, os íons espectadores;
c) indique a espécie que atua como agente redutor;
d) calcule o volume de solução aquosa, 0,100 mol/L de Ce(SO 4)2, que reage estequiometricamente com
solução aquosa contendo 0,288 g de Na3AsO3.
3. (Ufg 2013) A equação que descreve uma reação de fotossíntese é apresentada a seguir, adaptada
para representar todas as transformações químicas que ocorrem neste fenômeno:
6 CO2 (g) 6 H2O() Energia
C6H12O6 (s) 6 O2 (g)
No entanto, existem bactérias que realizam a fotossíntese utilizando ácido sulfídrico no lugar de água.
Considerando-se o exposto,
a) escreva a equação química de fotossíntese quando se utiliza ácido sulfídrico no lugar da água;
b) qual será a quantidade em massa de glicose e de gás oxigênio produzida na fotossíntese, se a
quantidade, em mol, de gás carbônico envolvida na reação de fotossíntese for aumentada em 25%?
4. (Uerj 2013) Para prevenção do bócio, doença causada pela falta de iodo no organismo, recomenda-se
a adição de 0,005%, em massa, de iodato de potássio ao sal de cozinha. O iodato de potássio é
produzido pela reação entre o iodo molecular e o hidróxido de potássio, que forma também água e
iodeto de potássio.
Escreva a equação química completa e balanceada para a obtenção do iodato de potássio e determine
a massa, em gramas, do íon iodato presente em 1 kg de sal de cozinha.
5. (Ufrn 2013) Na história da Química, um dos estudos mais significativos foi desenvolvido pelo químico
alemão Fritz Haber para a obtenção da amônia (NH3). Essa substância é estrategicamente importante
para outros processos da indústria química assim como para a produção de fertilizantes. O processo foi
aperfeiçoado posteriormente por Carl Bosch. A importância dessas pesquisas valeu a Haber, em 1918,
e a Bosch, em 1931, o Prêmio Nobel de Química.
1
O processo de obtenção da amônia na indústria se realiza a partir da reação do H 2(g) com o N2(g), mostrada
através da equação a seguir:
3H2
g
N2
g
 2NH3
g
; ΔG0
16,45 KJ/mol; ΔH0
1; Kp
1; P
1 atm; T
298,15 K
Para que esse processo ocorra e seja economicamente viável, os pesquisadores mostraram que deve
acontecer a altas temperaturas, a alta pressão de forma tal a compensar o efeito da temperatura, e na
presença de um catalisador por ter alto valor a energia de ativação da etapa lenta do mecanismo da reação,
se comparada com outras reações nessas condições.
Considerando essa situação,
16,45 KJ/mol, de Kp 1 e do valor da energia de ativação observado na
a) qual o significado de ΔG0
etapa informada?
b) por que, para compreender se uma reação química acontece na prática, é importante conhecer os
valores dos parâmetros ΔG0 , de Kp e o da energia de ativação?
c) para produzir diariamente oito toneladas de amônia, qual a quantidade necessária de hidrogênio,
considerando-se que se dispõe de quantidade suficiente de nitrogênio?
6. (Unicamp 1991) Em alguns fogos de artifício, alumínio metálico em pó é queimado, libertando luz e
calor. Este fenômeno pode ser representado como:
2Aℓ(s)+(3/2)O2(g)
Aℓ2O3(s);
∆H= -1653 kJ/mol
a) Qual o volume de O2 nas condições normais de temperatura e pressão, necessário para reagir com 1,0 g
do metal?
b) Qual a quantidade de calor à pressão constante desprendida na reação de1,0 g de alumínio?
Volume molar do gás ideal nas condições normais de temperatura e pressão = 22,4 litros.
Massa atômica relativa do alumínio = 27
7. (Fuvest-gv 1991) O sal
é constituinte de detergentes. Sofre biodegradação representada por:
2 NaC18H29SO3 + 51 O2
36 CO2 + 28 H2O + H2SO4 + Na2SO4
a) Calcular a massa de O2 necessária para biodegradar 10,0 g desse sal.
b) Explicar a ação de limpeza desse sal.
Massas molares:
NaC18H29SO3 = 348g/mol;
O2 = 32g/mol
3
°
8. (Unesp 1990) Um homem em repouso consome em média 200 cm de oxigênio molecular a 27 C e 1
atmosfera de pressão por quilograma de peso por hora.
O oxigênio consumido é utilizado para produção de energia através da oxidação de glicose, segundo a
reação:
C6H12O6 + 6O2
6CO2 + 6H2O
Para um homem de 61,5 quilogramas de peso, calcular:
a) o número de mols de O2 consumido em 1 hora de repouso;
b) a massa de glicose gasta no período de 1 hora.
Massas atômicas: C = 12; H = 1; O = 16
-1 -1
R = 0,082ℓ.atm.mol .K
2
9. (Unesp 1990) Um produto comercial empregado na limpeza de esgotos contém pequenos pedaços de
alumínio, que reagem com NaOH para produzir bolhas de hidrogênio. A reação que ocorre é expressa
pela equação:
2Aℓ + 2NaOH + 2H2O
3H2 + 2NaAℓO2.
°
Calcular o volume de H2, medido a 0 C e 1 atmosfera de pressão, que será liberado quando 0,162g de
alumínio reagirem totalmente.
Massas atômicas: Aℓ=27; H=1
°
Volume ocupado por 1 mol do gás a 0 C e 1 atmosfera=22,4 litros
10. (Unesp 1989) A reação para a produção do pesticida organoclorado DDT é:
CCℓ3CHO+2C6H5Cℓ (CℓC6H4)2CHCCℓ3+H2O
(Massas atômicas: H=1; O=16; C=12; Cℓ=35,5).
a) Calcular a massa de DDT que se forma quando 100g de CCℓ3CHO reage com 100g de C6H5Cℓ.
b) Indicar e justificar o reagente que está em excesso. O que deve ocorrer se a massa de CCℓ 3CHO for
duplicada?
GABARITO:
Resposta da questão 1:
[Resposta do ponto de vista da disciplina de Química]
a) Teremos:
Para n mols de butano:
1 mol C4H10
58 g
n
mC4H10
mC4H10
58n g
Para n mols de propano:
1 mol C3H8
44 g
n
mC3H8
mC4H10
mC3H8
44n g
mC3H8
1,02 g
58ng 44ng 1,02g
n 0,01 mol
ntotal 2n 2 0,01 0,02 mol
b) Para a mistura de propano e butano, teremos:
24 L
V
V 0,48 L
Vazão do gás
48 mL.min
t
1
10 min
3
1 mol
0,02 mol
480 mL
V (volume)
t (tempo)
480 mL
t
c) Teremos:
t
10 min
10 60 s
S
Velocidade
t
S
2,5m.s 1
600s
S 1500 m
ou
S
600 s
1,5 103 m
[Resposta do ponto de vista da disciplina de Física]
a) Química.
b) Química.
c) Dado: vm 2,5 m/s.
Do item anterior: t 10 min 600 s.
vm Δt
D
2,5 600
D 1.500 m.
Resposta da questão 2:
a) Teremos:
Na3 AsO3(aq) Ce(SO4 )2(aq) H2O

 
Re dutor
Na3 AsO4(aq)
5 (oxidação)
3 (redução)
4
As3
As5
Ce4
_
As3
2e
Ce3
As5
2Ce4
H2 SO4(aq)
Oxidante
3
1e
Ce2 (SO4 )3(aq)
2e
1Na3 AsO3(aq)
2e
_
(oxidação)
2Ce3
(redução)
2Ce(SO4 )2(aq) 1H2O
1Na3 AsO4(aq) 1Ce2 (SO4 )3(aq) 1H2SO4(aq)
O coeficiente estequiométrico do Ce(SO4 )2(aq) é 2.


Oxidante
b) Os íons espectadores são:
Na e SO24 (não possuem elementos que sofram oxidação ou redução).
c) Teremos: Na3 AsO3(aq) ou AsO3 .


Re dutor
d) Teremos:
1Na3 AsO3(aq)
192 g
0,288 g
nCe(SO4 )2
1L
V
V
2Ce(SO4 )2(aq) 1H2O
1Na3 AsO4(aq) 1Ce2 (SO4 )3(aq) 1H2SO4(aq)
2 mol
nCe(SO4 )2
0,003 mol
0,100 mol
0,003 mol
0,03 L
30 10 3 L
30 mL
4
Resposta da questão 3:
a) Teremos:
Fotossíntese :
12 H2O + 6 CO2 + LUZ
C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O
Na presença de bactérias:
12 H2S + 6 CO2 + LUZ
C6H12O6 + 6 S2 + 6 H2O
ou
6 CO2 (g) 6 H2O() Energia
C6H12O6 (s) 6 O2 (g)
Na presença de bactérias:
6 CO2 (g) 6 H2S() Energia
C6H12O6 (s) 3 S2 (g) 3 O2 (g)
b) Teremos:
6 mol 0,25 6 mol
7,5 mol de CO2
6 CO2 (g) 6 H2O() Energia
6 mol
7,5 mol
mC6H12O6
mO2
C6H12O6 (s)
6 O2 (g)
180 g
6 32 g
mO2
mC6H12O6
225 g
240 g
Resposta da questão 4:
A equação é a seguinte:
3I2 6KOH 5KI KIO3 3H2O Dica: fazer o balanceamento pelo método redox.
1000 g de sal de cozinha
100%
m
m
0,005%
0,05 g de KIO3
Agora vamos calcular a massa do íon iodato presente e 0,05 g de KIO 3
massa de iodato presente no KIO3

175 g de IO3
1 mol de KIO
3
214 g de KIO3
0,05 g
x
x
0,04 g de íons iodato.
Resposta da questão 5:
a) O valor de ΔG0 negativo indica que o processo é espontâneo. O valor da constante de equilíbrio
indica se no estado de equilíbrio há predomínio de produtos ou reagentes, ou seja, indica de forma
indireta o rendimento do processo. Já a energia de ativação fornece informações sobre a cinética da
reação, ou seja, se o processo será lento ou rápido. Quanto menor for a energia de ativação de um
processo químico, maior será sua velocidade ou rapidez.
b) Conforme explicado no item anterior, os parâmetros analisados de forma integrada servem como
previsão da possibilidade de ocorrência de um processo químico, do seu rendimento e da sua rapidez.
Em resumo, relatam as condições de ocorrência de um processo químico, o que é extremamente
importante quando se deseja fazer uso industrial da transformação.
5
c) Pela equação temos a seguinte estequiometria:
3 mols
2 mols





6 g de H2 —— 34 g de NH3
m ——
6
8
10




8 toneladas
m
6
1,41 10 g ou 1,41 t de amônia.
Resposta da questão 6:
a) V = 0,62 ℓ
b) Q = 30,6 kJ
Resposta da questão 7:
a) m = 23,4 g
b) A parte apolar do detergente dissolve-se na sujeira enquanto que a parte polar, na água, formando uma
emulsão e, assim, retirando a sujeira.
Resposta da questão 8:
a) n = 0,5 mol
b) m = 15 g.
Resposta da questão 9:
0,20 ℓ
Resposta da questão 10:
a) m = 157,55 g
b) CCℓ3CHO (excesso)
Dobra a velocidade da reação.
6