4.º Teste de Física e Química A
10.º A
Fev. 2013
90 minutos
___________________________________/__________________________________
Nome: ______________________________________________________n.º ______
Classificação ______________Professor_______________ E.E. _______________
GRUPO I
As seis questões deste grupo são todas de escolha múltipla. Para cada uma delas são indicadas
quatro hipóteses (A, B, C, e D) das quais só uma está correta. Assinale com uma cruz (X) a letra
correspondente à alternativa que completa corretamente cada questão.
1. A quantidade de matéria que existe em 44,0 g de etano, C2H6(g), é....
(A) 1,463
(B) 1,371
(C) 1,37
X (D) 1,46
M(C2H6) = 2 × 12,01 + 6 × 1,01 = 30,08 g/mol
30,08 (C2H6) ----------- 1 mol
44,0 (C2H6) ----------- x mol
x = 1,46 mol
2. O número de moléculas que existe em 44,0 g de etano, C2H6(g), é....
X (A) 8,81 × 1023
(B) 6,02 × 1023
(C) 9,03× 1023
(D) 1,20 × 1024
M(C2H6) = 2 × 12,01 + 6 × 1,01 = 30,08 g/mol
30,08 (C2H6) ----------- 6,02 × 1023
44,0 (C2H6) ----------- x mol
x = 8,81×1023 moléculas
3. O número total de átomos que existe em 44,0 g de etano, C2H6(g), é....
(A) 3,01 × 1023
X (B) 7,04 × 1024
(C) 6,02 × 1023
(D) 1,20 × 1024
M(C2H6) = 2×12,01 + 6×1,01 = 30,08 g/mol
30,08 (C2H6) ---------- 8 × 6,02 ×1023
44,0 (C2H6) ----------- x mol
x = 7,04×1024 moléculas
4. A percentagem em massa de carbono e de hidrogénio que existe numa mole de
moléculas de etano, C2H6(g), é, respetivamente....
(A) 25,2 e 74.8 M(C2H6) = 2×12,01 + 6×1,01 = 30,08 g/mol
X (B) 79,9 e 20,1
30,08 g (C2H6) ----------- 24,02 (C2)
(C) 74.8 e 25,2
100 g (C2H6) --------- x mol
(D) 20,1 e 79,9
x = 79, 9 g
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ou
× 100
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5. Considere que a energia necessária para dissociar uma mole de moléculas de
Cl2(g) é 242,7 kJ.
A variação de energia associada à formação de uma mole de moléculas de cloro,
em fase gasosa, a partir de duas moles de átomos de cloro gasoso é...
(A) + (2 × 242,7) kJ
A formação de uma mole de moléculas de Cl2 a partir de 2
(B) - (2 × 242,7) kJ
moles de átomos de Cl liberta 242,7 kJ pois uma molécula é
(C) + 242,7 kJ
mais estável que 2 átomos separados. Então a variação de
X (D) - 242,7 kJ
energia associada à formação de Cl2 é E = - 242,7 kJ.
6. As fórmulas químicas do carbonato de cálcio, do fosfato de cálcio e do nitrato de
cálcio são respetivamente...
(A) CaCO3, Ca3(PO4)2, CaSO4
(B) Ca3(PO4)2, CaSO4, CaCO3
X (C) CaCO3, Ca3(PO4)2, Ca(NO3)2
(D) Ca(NO3)2 CaSO4, Ca3(PO4)2
GRUPO II
1. O Hidrogénio é o elemento mais abundante no Universo. A figura seguinte
representa o diagrama de níveis de energia do átomo de hidrogénio, no qual
está assinalada uma transição eletrónica.
a) A variação de energia associada à transição eletrónica assinalada é
X (A) -4,0 x 10-19 J
(B) -1,4 x 10-19 J
= -0,54 × 10-18 -(-0,14 × 10-18 )= - 4,0 x 10-19 J
(C) -1,0 x 10-19 J
(D) -3,8 x 10-19 J
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b) Selecione a única opção que contém os termos que preenchem,
sequencialmente, os espaços seguintes.
A transição eletrónica assinalada no diagrama representado na figura origina uma
risca na região do _______________no espetro de ______________do átomo de hidrogénio.
(A) infravermelho ... absorção
X (B) visível ... emissão
(C) infravermelho ... emissão
(D) visível ... absorção
Visível - porque ocorre uma transição
para o segundo nível de energia.
Emissão porque nessa transição o eletrão
emite energia.
c) Calcule o valor da energia de ionização do hidrogénio, expresso em J mol –1.
presente todas as etapas de resolução.
=0 -(-2,18 × 10-18 )= 2,18 x 10-18 J
= 2,18 x 10-18 J x 6,02 x 1023
= 1,31 × 106 J/mol
d) O amoníaco (NH3) é constituído por hidrogénio e azoto. A configuração
eletrónica do azoto no estado fundamental é:
(A) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1
(B) 1s2 2s2 2p5
X (C) 1s2 2s2 2p3
(D) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p3
e) Uma das orbitais de valência de um átomo de azoto presente numa molécula de
amoníaco pode ser dado pelo seguinte conjunto de números quânticos:
(A) (2, 0, 1)
(B). (2, 0, -1,
(C). (2, 0, 0,
X (D). (2, 0, 0)
1s2 2s2 2p3
(1,0,0)
(2,0,0)
(2,1,-1) (2,1,0) (2,1,1)
f) O azoto e o oxigénio formam moléculas diatómicas homonucleares, N 2 e O2,
respetivamente. Em condições normais de pressão e temperatura (condições
PTN), a substância azoto, N2, é um gás.
Selecione a única alternativa que contém a expressão que permite obter o valor da
densidade do azoto, N2(g), nessas condições, expresso em g cm–3.
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M(N2) = 2 × 14,01 = 28,02 g/mol
28,02 g (N2) ----------- 22,4 x 103 cm3
x ----------- 1 cm3
X
g) Embora em quantidades diferentes H2O, CH4, CO2 e NH3, são algumas das
moléculas presentes na atmosfera. A geometria destas 4 moléculas é
respetivamente.
(A) linear, tetraédrica, piramidal trigonal e angular.
(B) angular, linear, tetraédrica e piramidal trigonal.
X (C) angular, tetraédrica, linear e piramidal trigonal.
(D) angular, piramidal trigonal, linear, e tetraédrica.
2. As moléculas de água, H2O, e de dióxido de carbono, CO2, têm estruturas bem
definidas, a que correspondem propriedades físicas e químicas distintas.
Classifique como verdadeira (V) ou falsa (F) cada uma das afirmações seguintes.
V (A) Na molécula de CO2, existem quatro pares de eletrões não ligantes.
F (B) Na molécula de CO2, as ligações carbono-oxigénio têm diferentes
comprimentos.
F C) O ângulo de ligação, na molécula de H2O, é superior ao ângulo de ligação, na
molécula de CO2.
V (D) Na molécula de H2O, existem quatro eletrões ligantes e quatro não ligantes.
V (E) Na molécula de CO2, nem todos os eletrões de valência são ligantes.
3. A figura representa o espectro de emissão do átomo de hidrogénio.
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Escreva um texto no qual analise o espectro de emissão do átomo de hidrogénio,
abordando os seguintes tópicos:
• descrição sucinta do espectro;
• relação entre o apareci ento de u a qualquer risca do espectro e o fenó eno
ocorrido no átomo de hidrogénio;
• razão pela qual esse espectro é descontínuo.
A resposta deve contemplar os seguintes tópicos:
• O espectro apresenta um conjunto de riscas no domínio do ultravioleta,
outro no domínio do visível e outro no domínio do infravermelho.
• Cada risca corresponde a uma radiação emitida pelo átomo quando o
eletrão sofre um processo de desexcitação.
• O espectro do átomo de hidrogénio é descontínuo, uma vez que a energia do
eletrão no átomo está quantizada ou quantificada.
4. Em 1887, Hertz descobriu que ao fazer incidir radiação eletromagnética, numa
superfície metálica, com energia superior à necessária para ionizar os átomos
do metal este emitia instantaneamente eletrões. Observou-se que cada fotão
incidente originava a emissão de um único eletrão. São várias as aplicações
deste efeito no nosso dia-a-dia como por exemplo em sistemas de alarme, nas
células solares que alimentam as baterias dos satélites artificiais ou na
contagem de pessoas que assistem a um espetáculo, entre muitos outros.
a) Sobre este efeito elabore um pequeno texto onde explicite:
- Como se denomina o efeito referido;
- Em que consiste;
- De que depende o número de fotoeletrões emitidos;
- De que depende a energia cinética dos fotoeletrões ejetados;
- Outra aplicação deste efeito que não esteja referida no texto.
- O efeito referido no texto denomina-se efeito fotoelétrico.
- Consiste na emissão de eletrões quando se faz incidir fotões de determinada
energia na superfície de um metal. Só ocorre emissão de fotoeletrões se a energia
da radiação incidente for superior à energia de remoção do eletrão (diferente de
metal para metal).
-O número de fotoeletrões emitidos é diretamente proporcional ao número de
fotões da radiação incidente, isto é da intensidade do feixe.
- A energia cinética dos fotoeletrões emitidos depende apenas da energia dos
fotões incidentes, logo da frequência da radiação incidente.
-Indicar uma aplicação do efeito fotelétrico como por exemplo: na leitura dos
códigos de barras dos produtos alimentares, na abertura automática de portas ou
nos sistemas de alarme.
b) Determine o módulo da velocidade do eletrão ejetado de um átomo de sódio,
quando nele incide uma radiação de energia 2,00 × 10 –18 J / fotão. Apresente todas
as etapas de resolução. (Considere que a energia mínima para remover um eletrão
do átomo de sódio, Na, é 8,24 × 10–19 J e que a massa do eletrão é 9,11 × 10–31 kg).
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2,00 x 10-18 = 8,24 x10-19 + EC
EC= 1,176 x 10-18 J
v2 = 2,522 × 1012
v = 1,61 ×106 m/s
5. Leia atentamente o seguinte texto.
A Terra é o único planeta do sistema solar que possui uma atmosfera rica em
oxigénio. A atmosfera terrestre constitui um filtro natural para as radiações
provenientes do Sol, em especial para as radiações ultravioleta de maior energia,
as UV-C, e as radiações ultravioleta de energia intermédia, as UV-B.
a) Elabore um texto relativo às radiações ultravioleta provenientes do Sol,
abordando os tópicos seguintes:
• Camadas da atmosfera onde as radiações ultravioleta UV-C e UV-B são
predominantemente absorvidas.
• Reações que traduzem o efeito das radiações ultravioleta nas moléculas de
oxigénio (O2) e de ozono (O3), na estratosfera.
• Porque é que as moléculas de oxigénio e de ozono constituem filtros da
radiação UV-B na estratosfera.
• De que modo os clorofluorocarbonetos contribuem para a destruição da
camada de ozono.
• Porque razão é a camada de ozono menor no polo sul que no polo norte.
A resposta deve contemplar os seguintes tópicos:
A) As radiações UV-C são predominantemente absorvidas na termosfera e na
mesosfera enquanto a radiação UV-B são predominantemente absorvidas na
estratosfera.
B) Na estratosfera a radiação UV provoca a dissociação das moléculas de oxigénio
e das moléculas de ozono de acordo com as equações:
.
.
C) O oxigénio mas sobretudo o ozono atuam como um filtro solar das radiações
UV-B uma vez que não deixam que essas radiações atinjam a superfície do
planeta. Se isso acontecesse seria bastante prejudicial para os seres vivos.
D) Se não existissem agentes antropogénicos, como por exemplo os CFCs a
concentração de O3 mantinha-se praticamente constante uma vez que as reações
de formação e de decomposição de O3 dão-se à mesma velocidade.
E) A adição de radicais livres (além de . ) na atmosfera capazes de reagirem com o
ozono e de desequilibrarem o sistema de produção/depleção de O3 é um
problema. Uma das reações mais importante é aquela que resulta do ataque pelos
radicais cloro que resultam da cisão homolítica dos CFCs. Um só radical cloro
pode atacar várias moléculas de O3 como se observa através das equações.
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.
.
.
.
.
F) A camada de ozono é menor no polo sul porque a temperatura é mais baixa que
no polo norte e a circulação atmosférica é pequena.
b) Selecione a opção que completa corretamente a seguinte afirmação.
" A emissão para a atmosfera de alguns derivados halogenados dos alcanos tem
contribuído para a destruição da camada de ozono. O nome do derivado
halogenado a seguir representado, de acordo com a nomenclatura IUPAC é...
X
GRUPO III
Com vista à identificação de uma substância líquida desconhecida um grupo de
alunos determinou, por picnometria, a densidade relativa da substância tendo
obtido os seguintes resultados:
Resultados obtidos
picnometria de líquidos
picnómetro vazio
picnómetro com substância
picnómetro com água
Massa/g
27,56
85,13
77,56
a) Calcule o valor experimental da densidade relativa da substância e explicite os
cálculos.
.
= 85,13 - 27,56 = 57,57g
= 77,56 - 27,56 = 50,00g
d
d
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b) Consultando a tabela seguinte indique a substância mais provável a que
pertence a amostra.
A substância mais
provável a que
pertence a amostra é
o éter etílico.
Substância
Massa volúmica g/cm3
álcool etílico
benzeno
éter etílico
Mercúrio
0,796
1,02
1,16
19,6
TABELA DE CONSTANTES
Constante de Avogadro
NA= 6,02×1023 mol-1
Volume molar de um gás (PTN)
Vm = 22,4 dm3 mol-1
FORMULÁRIO
n
n
n
d
d
- massa volúmica
m - massa
V - volume da substância
- volume molar
n - número de moles
V - volume da amostra
n - número de moles
m - massa
M - massa molar
N - número de partículas
n - número de moles
- constante de Avogadro
d - densidade relativa
- massa volúmica do material
- massa volúmica da água a 4ºC
d - densidade relativa
- massa volúmica do objeto
- massa volúmica da água a 4ºC
EC- Energia cinética
m- massa
- velocidade
% A - percentagem do elemento A
mA- massa do elemento A
mtotal- massa total
COTAÇÃO
I
II
III
Questão 1 2 3 4 5 6 a b c d e f g 2 3 a b a b a b Total
Cotação 7 7 7 7 7 7 7 7 12 7 7 7 7 10 15 20 10 20 7 15 7 200
MATERIAL PERMITIDO
Calculadora
Tabela Periódica
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