Química 1 Exercícios Direcionados 2 a) b) c) d) e) Átomo I DIRECIONADOS 2 01. Se o isótopo do chumbo, que apresenta número de massa 2+ 4+ 210, forma íons Pb e Pb , que possuem respectivamente 80 e 78 elétrons, então o número de nêutrons desse átomo neutro é: a) b) c) d) e) 02. GABARITO 01. D 06. E 138; 130; 32; 128; 158. Abaixo são fornecidos átomos e íons de alguns elementos químicos. +2 40 –2 32 0 23 +3 27 Ca (20Ca ), S (16S ), Na (11Na ), Al (13Al ) Escreva V para as afirmativas verdadeiras ou F para as afirmativas falsas: +2 03. –2 ) Os íons Ca e S são isoeletrônicos. +3 ) O número de prótons do íon Al é igual a 10. 2) O íon S possui 18 elétrons. ) O átomo neutro Naº possui 12 nêutrons. 0 +3 ) O Al e Al são isótopos. ( ( ( ( ( 1- 19 É incorreto afirmar que o 9(F ) apresenta: a) b) c) número de massa igual a dezenove; dez nêutrons; dez partículas com carga eletrosfera; nove prótons; um número de elétrons menor que o d) e) negativa na 3+ 27 13 ( Al ) . 04. 1 I II III prótons elétrons Nêutrons Número de massa 3 H H - 1 H + 2 Completando a tabela acima, a soma de cada uma das colunas I, II e III, nesta ordem, dar-nos á seqüência numérica: a) b) c) d) e) 05. a) b) c) d) e) 06. (3, 3, 3); (2, 2, 1); (2, 0, 0); (1, 2, 0); (3, 2, 5). Os átomos isótopos atômico: X 2x+6 54 e 56 3x-4 Y 10; 40; 8; 42; 12. têm número 26; 27; 28; 54; 56, 2+ Se o número total de elétrons do íon [M(H2O)4] é igual a 50, então o número atômico de M é: Dados: H = 1; O = 8 1 Núcleo II 02. V F V V F 03. E 04. A 05. A Química 1 Átomo II Tabela Periódica DIRECIONADOS 2 DIRECIONADOS 2 01. (MACK) Um certo átomo neutro M tem número atômico igual a X e número de massa igual a Y. O número de 3+ elétrons no íon M é igual a: 01. a) b) c) d) e) 02. 03. 4y – 3; X + 3; ( X + Y) – 3; X; X – 3. 1 Sendo o subnível 4s (com um elétron) o mais energético de um átomo, podemos afirmar que: I. II. III. o número total de elétrons deste átomo é igual a 19; este átomo apresenta 4 camadas eletrônicas; 2 2 6 2 6 sua configuração eletrônica é: 1s 2s 2p 3s 3p 10 1 3d 4s . a) b) c) d) e) apenas a afirmação I é correta; apenas a afirmação II é correta; apenas a afirmação III é correta; as afirmações I e II são corretas; as afirmações I e III são corretas. Adaptado da Folha de S. Paulo. 24 ago. 2000. p. A18. Com base nas informações desse texto e utilizando-se dos conhecimentos da Química, pode-se afirmar que: ( ) os gases nobres não se misturam com outros gases; ( ) ao doar ou receber elétrons de outros átomos, um elemento se transforma em gás nobre; ( ) quanto menor o átomo do gás nobre, maior será o primeiro potencial de ionização; ( ) a palavra interagir foi utilizada como sinônimo de reação química. Abaixo estão relacionados alguns números atômicos. Assinale a alternativa que corresponde ao número atômico de um elemento que possui 3 elétrons na camada de valência: a) b) c) d) e) 31; 32; 33; 34; 35. 02. 2+ 04. O número de elétrons do cátion X de um elemento X é igual ao número de elétrons do átomo neutro de um gás nobre. Este átomo de gás nobre apresenta número atômico 10 e número de massa 20. O número atômico do elemento X é: a) b) c) d) e) 05. 06. 8; 10; 12; 18; 20. 03. 04. O subnível mais energético da estrutura eletrônica de um 5 átomo é 4d . Qual seu número atômico? 04. C IV A; V A; VI A; VII A; II A. Recentemente foi divulgada pela imprensa a seguinte notícia: “Uma equipe de cientistas americanos e europeus acaba de acrescentar dois novos componentes da matéria à tabela periódica de elementos químicos, anunciou o laboratório nacional Lawrence Berkeley (Califórnia). Estes dois recém-chegados, batizados elementos 118 e 116, foram criados em abril num acelerador de partículas, através do bombardeamento de objetivos de chumbo com projéteis de criptônio, precisou o comunicado do laboratório, do Departamento Americano de Energia. A equipe que ‘criou’ os dois novos elementos é composta de cientistas europeus e americanos.” GABARITO 03. A o elétron diferenciador no antepenúltimo nível; subnível f incompleto; o elétron diferenciador no penúltimo nível; subnível p incompleto; subnível d incompleto. Os halogênios são não-metais reativos, com fórmula molecular geral X2, em que X é um halogênio, e 2 5 apresentam configuração ns np na camada de valência. Pode-se dizer que os halogêneos estão localizados, na classificação periódica, na família: a) b) c) d) e) 1; 2; 3; 10; 13. 01. E 02. D 06. Z = 43 Conhece-se, atualmente, mais de cem elementos químicos que são, em sua maioria, elementos naturais e, alguns poucos, sintetizados pelo homem. Esses elementos estão reunidos na Tabela Periódica segundo suas características e propriedades químicas. Em particular, os Halogênios apresentam: a) b) c) d) e) O número de elétrons de valência do átomo eletricamente neutro de alumínio (Z = 13) é: a) b) c) d) e) Leia o texto que se segue e responda à questão. Grupo cria molécula com gás nobre. Os gases nobres são conhecidos pela estabilidade. Todos possuem oito elétrons na camada exterior (exceto o hélio, que tem apenas dois), o que faz deles os mais esnobes elementos químicos – não gostam de se misturar. Ser um gás nobre é o sonho de todo elemento. É por essa razão que eles se unem em compostos. Os átomos comuns costumam doar ou receber elétrons de outros átomos – formando moléculas – a fim de completar seu octeto, ou seja, ficar com oito elétrons na última camada – exatamente como seus primos ricos. Quanto menor o átomo do gás nobre, mais próximos do núcleo estão os elétrons da última camada, o que faz com que mais energia seja necessária para furtálos. A definição química de nobreza: gases chamados de nobres não costumam interagir com outros elementos. 05. C Diário Catarinense - 13/06/99. Com base neste texto, assinale a(s) proposição(ões) verdadeira(s) de acordo com a classificação periódica atual. 2 Núcleo II Química 1 01. 02. 04. 08. 16. 32. O elemento de número 118 será classificado como um gás nobre. O elemento de número 116 será classificado como pertencente à família dos halogênios. Os dois novos elementos pertencerão ao período número 7. O elemento chumbo utilizado na experiência é representado pelo símbolo Pb. O novo elemento de número 118 tem 8 elétrons no último nível, quando na sua configuração fundamental. Esses dois novos elementos são caracterizados como elementos artificiais, uma vez que não existem na natureza. Mol DIRECIONADOS 2 01. Considerando 20g de cada substância a seguir, indique a alternativa que apresenta maior quantidade de moléculas: Dados: H = 1, N = 14, O = 16, Na = 23 a) b) c) d) e) 02. Na Natureza, de cada 5 átomos de boro, 1 tem massa atômica igual a 10u.m.a (unidade de massa atômica) e 4 têm massa atômica igual a 11 u.m.a. Com base nestes dados, a massa atômica do boro, expressa em u.m.a, é igual a: Dê, como resposta, a soma das afirmativas corretas. 05. Em seu livro de contos, O Sistema Periódico, o escritor italiano Primo Levi descreve características de elementos químicos e as relaciona a fatos de sua vida. Dois trechos desse livro são destacados a seguir: I. II. a) b) c) d) e) “[Este metal] é mole como a cera…; reage com a água onde flutua (um metal que flutua!), dançando freneticamente e produzindo hidrogênio.” “[Este outro] é um elemento singular: é o único capaz de ligar-se a si mesmo em longas cadeias estáveis, sem grande desperdício de energia, e para a vida sobre a Terra (a única que conhecemos até o momento) são necessárias exatamente as longas cadeias. Por isso, (…) é o elemento-chave da substância viva.” a) b) c) d) e) 23 23 3.10 átomos de hidrogênio e 10 átomos de fósforo; 1 átomo de cada elemento; + 33 íons H e 1 íon (PO4) ; 1 mol de cada elemento; 4 mols de átomos de oxigênio e 1 mol de átomos de fósforo. 04. Um hidrocarboneto apresenta 92,3% de carbono em sua composição. Se sua massa molar é 78g/mol, o número de átomos de carbono na molécula é de: (C = 12; H = 1) mercúrio e oxigênio; cobre e carbono; alumínio e silício; sódio e carbono; potássio e oxigênio. a) b) c) d) e) GABARITO 01. E-E-C-C 02. D 03. D 04. 01 + 04 + 08 + 16 + 32 = 61 10; 10,5; 10,8; 11; 11,5. 03. Em 1 mol de molécula de H3PO4 tem-se: O metal e o elemento referidos nos trechos I e II são, respectivamente, a) b) c) d) e) N2O5; NaNO3; HNO3; NaOH; H2O. 05. D 05. 2; 3; 4; 5; 6. A água pesada, utilizada em alguns reatores nucleares, é constituída por moléculas formadas por 2 átomos do 2 16 isótopo 1H e um átomo do isótopo 8O . A massa de uma molécula de água pesada é: Obs.: u = unidade de massa atômica a) b) c) d) e) 10 u; 12 u; 16 u; 18 u; 20 u. GABARITO 01. 3 Núcleo II E 02. C 03. E 04. E 05. E Química 1 Estequiometria GABARITO DIRECIONADOS 2 01. D 01. Um funileiro usa um maçarico de acetileno para soldar uma panela. O gás acetileno é obtido na hora, pela seguinte reação química: CaC2 + 2H2O → Ca(OH)2 + C2H2 Qual a massa aproximada de carbureto de cálcio(CaC2) que será necessária para obter 12,3λ de acetileno (C2H2) a 1atm e 27°C? Dados: Ca = 40 ; C = 12; H = 1; O = 16 -1 -1 R = 0,082 atm. λ.mol .K a) b) c) d) e) 02. 8g; 16g; 24g; 32g; 48g. É dada a equação: c3h6o + 4 o2 → 3 co2 + 3 h2o. na 23 combustão total de 12 . 10 moléculas de propanona (c3h6o), o volume em litros de gás carbônico liberado nas condições normais de temperatura e pressão é de: Dados: P.A. (C = 12; H = 1; O = 16) 23 NA = 6,0 x10 a) b) c) d) e) 03. 134,40; 10.092,60; 13,28; 147,60; 13,80. Na reação de sulfato de potássio (K2SO4) com nitrato de estrôncio Sr(NO3)2 suficiente, a massa, em gramas, de sulfato de potássio necessária para precipitar 9,2 g de sulfato de estrôncio é: Dados: massas atômicas: S = 32; O = 16; Sr = 88; K = 39; N = 14. a) b) c) d) e) 04. A massa de oxigênio produzida na transformação de 48 g de ozone é: (dados: equação não balanceada): O3 → O2; (massa atômica do O = 16): a) b) c) d) e) 05. 16,14 g; 8,7 g; 4,2 g; 15 g; n.d.a. 72 g; 48 g; 32 g; 24 g; 16 g. Sabendo que: 2 C4H10 + 13 O2 → 8 CO2 + 10 H2O, então o volume de ar, medido a 27 ºC e 1 atm, necessário para a combustão de 23,2 g de gás butano, é: Dados: P.A (H = 1 ; O = 16 ; C = 12) % O2 ar = 20% em volume a) b) c) d) e) 319,8ℓ; 302,8ℓ; 80,0 ℓ; 127,9ℓ; 116,4ℓ. 4 Núcleo II 02. A 03. B 04. B 05. A Química 2 Exercícios Direcionados 2 2 05. A "fluxetina", presente na composição química do Prozac, apresenta fórmula estrutural Introdução a Química Orgânica DIRECIONADOS 2 01. O ácido acetil salicílico de fórmula: Com relação a este composto, é correto afirmar que apresenta a) b) c) d) um analgésico de diversos nomes comerciais (AAS, Aspirina, Buferin e outros), apresenta cadeia carbônica: a) b) c) d) e) 02. acíclica, heterogênea, saturada, ramificada; mista, heterogênea, insaturada, aromática; mista, homogênea, saturada, alicíclica; aberta, heterogênea, saturada, aromática; mista, homogênea, insaturada, aromática. e) GABARITO 01. 04. Preocupações com a melhoria da qualidade de vida levaram a propor a substituição do uso do PVC pelo tereftalato de polietileno ou PET, menos poluente na combustão. Esse polímero está relacionado com os compostos: I. Ácido tereftálico II. Etileno H2 03. CH2 acíclica e acíclica; saturada e insaturada; heterocíclica e aberta; aromática e insaturada; acíclica e homogênea. Na Copa do Mundo, uma das substâncias responsáveis pela eliminação de Maradona foi a efedrina, Qual a fórmula molecular dessa substância? a) b) c) d) e) C10H12NO; C10H20NO; C10H15NO; C10H10NO; C9H10NO. 04. O Cipro (ciprofloxacino) é um antibiótico administrado por via oral ou intravenosa, usado contra infecções urinárias e, recentemente, seu uso tem sido recomendado no tratamento do antraz, infecção causada pelo microorganismo 'Bacillus anthracis'. A fórmula estrutural deste antibiótico é mostrada na figura. a) B 02. D a) C17H18N3O3F 05. C É correto afirmar que I e II têm, respectivamente, cadeia carbônica: a) b) c) d) e) cadeia carbônica cíclica e saturada; cadeia carbônica aromática e homogênea; cadeia carbônica mista e heterogênea; somente átomos de carbonos primários secundários; fórmula molecular C17H16ONF. Qual a fórmula molecular deste antibiótico? 5 Núcleo II 03. C e Química 2 04. Nomenclatura Dada a estrutura: H2C – CH = C – CH2 – CH2 - CH3 || | CH3 DIRECIONADOS 2 01. O álcool alílico rincoferol é o feromônio de agregação da praga “broca do olho do coqueiro” (Rhycnhophorus palmarum) vetor da doença “anel vermelho”, letal para a planta, sendo responsável por enormes prejuízos neste tipo de cultura. A nomenclatura segundo a IUPAC do rincoferol representado abaixo é: A função a qual pertence este composto e seu nome oficial estão corretamente indicados na alternativa: a) b) c) d) e) OH | H3C – CH = CH – CH – CH2 – CH(CH3)2 a) b) c) d) e) 02. 6,6-dimetil-2-hexen-4-ol; 2-metil-5-hepten-4-ol; 6-metil-2-hepten-4-ol; 2,6-dimetil-5-hexen-4-ol; 6-metil-3-hepten-4-ol. 03. 05. P 6 5 6 5 7 S 6 7 5 8 5 T 2 1 2 1 2 O CH3 – C Q 1 2 2 1 0 b) CH2 = CH2 – OH; CH3 – O – CH3 H2C – CH2; | | OH OH CH3CH2CH2 – C CH3 – CH2 – O2; a) b) c) d) e) 01. C CH3 – CH2 – CH2 – OH; H2C – CH – CH2; | | | OH OH OH CH2 = CH2 – OH; H2C = CH2; | | HO OH CH3 – O – CH3; H2C – CH – CH2 | | | OH OH OH e) CH3 – CH2 – COOH; Acetilpentanoato e Etilbutanoato; Etanoato de pentila e Butanoato de etila; Pentanoato de etila e Etanoato de butila; Pentanoato de acetila e Etanoato de butanoíla; Acetato de pentanoíla e Butanoato de acetila; GABARITO H2C – CH2 | | OH OH d) Aroma de abacaxi OCH2CH3 H3C – CH – CH3 | OH c) Aroma banana OCH2CH2CH2CH2CH3 O Os compostos da função álcool são de grande importância para a nossa vida, tanto pelo uso direto como pela utilidade na preparação de outros compostos orgânicos. O 1, 2-etanodiol, ou etileno-glicol, é comercializado como anticongelante da água de radiadores. O 1, 2, 3-propanotriol, ou glicerina, é utilizado como agente umectante na indústria alimentícia. O 2-propanol, ou álcool isopropílico, é usado como desinfetante. Os compostos da função álcool citados são, respectivamente, representados pelas fórmulas: a) Alcano – 4-fenil-3-hepteno; Alceno – 4-benzil-3-hepteno; Hidrocarboneto – 1-metil-3-fenil-2-hexeno; Hidrocarboneto – 4-fenil-3-hepteno; Hidrocarboneto – 4-fenil-4-hepteno. Os aromas da banana e do abacaxi estão relacionados com as estruturas dos dois ésteres dados abaixo. Escolha a alternativa que apresenta os nomes sistemáticos das duas substâncias orgânicas: Após escrever a estrutura do 4,4-dietil-5-metildecano, indique o número de carbonos primários (P) secundários (S) terciários (T) e quaternários (Q) do composto. a) b) c) d) e) 2 CH3 – CH2 – COH; H3C – CH – CH3 | OH 6 Núcleo II 02. D 03. B 04. D 05. B Química 2 a) b) c) d) e) Funções Orgânicas DIRECIONADOS 2 01. A vitamina K é encontrada na couve-flor, espinafre e fígado e é uma substância essencial para os processos de coagulação sangüínea. De acordo com a sua estrutura, abaixo esquematizada, o seu peso molecular (em g/mol) e o número de átomos de carbono terciário são, respectivamente: 05. 2 Fenol; Cetona; Ácido carboxílico; Álcool; Cetona; Éter; Éster; Álcool; Cetona; Éter; Ácido carboxílico; Álcool; Fenol; Éter; Éster; Álcool; Fenol; Cetona, Éter; Álcool. A tintura preta para cabelo é obtida através da reação: Que grupos funcionais estão presentes no reagente e no produto orgânico? a) b) c) d) 02. 556 e 10; 580 e 8; 556 e 8; 580 e 10. 06. A novocaína é um anestésico de fórmula representada a seguir. Este composto apresenta grupos característicos das funções: A estrutura representa um feromônio, substância sexoatrativa, produzida por certos insetos. Os conhecimentos sobre funções orgânicas permitem afirmar que essa substância é: a) b) c) d) e) éter, cetona e fenol; aldeído, amida e éter; amina aromática, amina alifática e éster; amida aromática, amida alifática e cetona; amina alifática, ácido carboxílico e nitrila. GABARITO a) b) c) d) e) 03. 01. D 02. C 03. D 04. D 05. reagente: função fenol; produto: função cetona 06. C um ácido carboxílico; um hidrocarboneto; um aldeído; uma cetona; um álcool. O composto: H | H3C – C – C – NH2 | || OH O apresenta radicais que caracterizam: a) b) c) d) e) 04. álcool e aminoácido; fenol e ácido; álcool e amina; álcool e amida; álcool e cetona. Amburosídeo B (Phytochemistry 50, 71-74, 2000), cuja estrutura é dada a seguir, foi isolada de 'Amburana cearensís' (imburana-de-cheiro ou cumaru) na busca pelo principio ativo responsável pela atividade anti-malárica da mesma. Escolha a alternativa que apresenta quatro funções orgânicas presentes no Amburosídeo B. 7 Núcleo II Química 2 Isomeria Reações Orgânicas I DIRECIONADOS 2 DIRECIONADOS 2 01. 01. As fórmulas de 4 compostos orgânicos são: I. II. III. H2C = CHCH3 CℓHC = CHCℓ (H3C)2 HC – CH3 IV. C CH H2C CCℓH O(s) que apresenta(m) isomeria geométrica ou cistrans é (são): a) b) c) d) e) 02. I, II, III e IV; apenas III; apenas I e II; apenas II e III; apenas II e IV. Considere as insaturados: I. II. III. IV. V. (MACK) Após completar as equações dadas nas alternativas, conclui-se que a única que mostra uma reação cujo produto apresenta isomeria geométrica ou cis-trans é: a) H2C = CH2 + HCl ⎯→ b) H3C − CH2 − CH3 + Cl2 → c) H2SO4 (conc) 1 H3C − CH2 − OH ⎯⎯⎯⎯→ 170 ºC d) e) fórmulas de alguns hidrocarbonetos 02. H2C = CH2 H2C = CHCH3 H3CCH = CHCH3 (H3C)2C = CH2 (H3C)2C = CHCH3 2 λ HC ≡ C − CH3 + 1 Cl2 → H3C − CH − CH2 + Zn (pó) → ⏐ ⏐ Cλ Cλ (MACK) Uma substância que já foi utilizada em protetores solares é o ácido-para-amino-benzóico (PABA), cuja fórmula é: a) b) COOH COOH NH2 A fórmula que pode estar representando um composto orgânico que existe na forma cis ou na forma trans (isômeros geométricos) é a a) b) c) d) e) 03. I; II; III; IV; V. NH2 c) d) COOH COOH Dos compostos abaixo: I. II. III. IV. V. CH3CH = CHC λ . CHBr = CHCH3. (CH3)2C = CH – CH2CH3. C6H5CH = CH – CH3. CH3CH = CH – C = CH. NH2 NO2 e) COOH Apresentam isomeria geométrica a) b) c) d) e) 04. Somente I, II e III; Somente I e IV; Somente I, II, IV e V; Somente I, II e IV; Todos. NO2 03. Dados os seguintes compostos orgânicos: I. II. III. IV. a) b) c) d) e) (CH3)2C = CC λ 2 (CH3)2C = CC λ CH3 CH3C λ C = CC λ CH3 CH3FC = CC λ CH3 Os compostos I e III são isômeros geométricos; Os compostos II e III são isômeros geométricos; O composto II é único que apresenta isomeria geométrica; Os compostos III e IV são os únicos que apresentam isomeria geométrica; Todos os compostos apresentam isomeria geométrica. GABARITO 01. E 02. C 03. C 04. D 8 Núcleo II Os nomes dos compostos C, D, E, F representados no esquema abaixo são respectivamente: Química 2 04. Na reação de toluento (metil-benzeno) com um mol de cloro, no escuro e com catalisador, são produzidos dois compostos que são isômeros de posição entre si. As fórmulas estruturais desses isômeros são: Reações Orgânicas II a) 01. CH3 2 DIRECIONADOS 2 Cλ (MACK) 2R − Cl + 2 − Na → 2 NaCl + R − R A equação acima representa a reação de um cloreto de alquila com sódio metálico em éter (síntese de Wurtz). Assim, se o reagente for o cloreto de etila, o produto orgânico obtido será o: e Cλ b) Cλ Cλ a) b) c) d) e) Cλ 02. Cλ etano; eteno; propano; butano; pentano. (MACK) e Cλ Na reação equacionada acima, a fórmula do produto A é: c) a) b) c) d) e) CH3 CH3 Cλ e 03. H2; H3C — CH3; CH4; Na2O; H3C — COOH. (MACK) Cλ d) H3C Cλ Cλ HC l Dados: (massa molar (g/mol)): H = 1 ; C = 12 ; N = 14 e e) O produto da reação acima equacionada é chamado de acrilonitrila e é matéria-prima na fabricação de fibras acrílicas. A respeito dessa reação, é INCORRETO afirmar que: a) é uma adição; b) os reagentes são hidrocarbonetos; c) no etino, todas as ligações são covalentes; d) a massa molar da acrilonitrila é igual a 53,0 gramas; e) o HCN (cianeto de hidrogênio) é um composto molecular. HCCλ2 CH3 Cλ e 04. (MACK) No sistema de equações, não balanceadas, os compostos orgânicos A e B são, respectivamente: luz GABARITO 01. D metano + Cl2 ⎯→ A + X 02. A 03. C = Dicloro Propano, D = Propano, E =2 Bromo Propano, F = 2 Propanol a) b) c) d) e) 04. C H3C − CH2 − Cl e H3C − CH2 − CH2 − CH3; H3C − CH2 − Cl e H3C − CH = CH − CH3; CH3 − Cl e H3C − CH3; CH3 − Cl e H2C = CH2; CH4 e H3C − CH2 − Cl. GABARITO 01. D 9 Núcleo II ∆ 0 + Na ⎯→ B éter + Y 02. C 03. B 04. C