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EXERCÍCIOS APROFUNDADOS 2020 - 2022 IN TR O D U ÇÃ O À Q U ÍM IC A INTRODUÇÃO À QUÍMICA Tudo é química: desde a natureza até os agrotóxicos. Venha com a gente começar a aprender sobre essa ciência maravilhosa! Esta subárea é composta pelos módulos: 1. Exercícios Aprofundados: Introdução à Química 3www.biologiatotal.com.br INTRODUÇÃO À QUÍMICA 1. (UFSC 2017) A química é uma ciência capaz de explicar diversos fenômenos do cotidiano. Sendo assim, o conhecimento dos princípios químicos é uma ferramenta essencial para entender o mundo e os fenômenos que nos cercam. Sobre o assunto, é correto afirmar que: 01) a conversão de carboidratos em lipídios para armazenamento de energia, que é comum no organismo humano, caracteriza um fenômeno químico. 02) a formação de gotículas de água na superfície externa de uma garrafa plástica contendo refrigerante alguns minutos após ter sido removida da geladeira é proveniente da lenta passagem da água pelos poros do material polimérico que a constitui. 04) o odor exalado pela mistura de cebola e alho aquecidos em frigideira é decorrente do aumento da pressão de vapor de substâncias que compõem esses vegetais, resultando na transferência de moléculas para a fase gasosa, as quais então chegam aos sensores olfativos. 08) o som produzido pelo bater das asas de um besouro ao passar próximo ao ouvido humano caracteriza um fenômeno químico. 16) o cozimento acelerado de vegetais em uma panela de pressão colocada sobre uma chama ocorre devido à substituição das interações dipolo- dipolo nas moléculas de carboidratos por ligações de hidrogênio em função do rompimento de ligações covalentes nas moléculas constituintes desses alimentos. 32) a liquefação da manteiga ao ser inserida em uma frigideira quente é explicada pela diminuição na pressão de vapor dos lipídios que a constituem, resultando no rompimento das ligações de hidrogênio que unem as moléculas lipídicas em fase condensada. 2. (UEPG 2016) Sobre a reação de decomposição da água equacionada abaixo, assinale o que for correto. 2H2O(l) → 2H2(g) + O2(g) 01) A água é uma substância composta e se decompõe em outras duas substâncias simples. 02) As moléculas de hidrogênio e de oxigênio formadas compõem uma mistura de substâncias simples. 04) O hidrogênio e o oxigênio podem originar, por reação química, outras substâncias simples. 08) Ligações de hidrogênio estão presentes tanto entre as moléculas reagentes como entre as moléculas dos produtos. 3. (UEPG 2016) Considerando os fenômenos apresentados abaixo, identifique aqueles que corretamente sejam químicos e assinale o que for correto. 01) gelo → água líquida. 02) vinho → vinagre. 4 Ex er cí ci os A pr of un da do s: In tr od uç ão à Q uí m ic a 04) etanol + oxigênio → gás carbônico + água. 08) iodo (sólido) → iodo (gasoso). 4. (UEM 2015) Assinale o que for correto. 01) Os seguintes processos são exemplos de transformações químicas: a) queima do carvão; b) caramelização do açúcar e c) efervescência de um comprimido antiácido. 02) É possível classificar como sistemas heterogêneos todos os seguintes sistemas: a) ouro + areia; b) bronze; c) água líquida + gelo; d) ar atmosférico + poeira e e) granito. 04) A alotropia refere-se à formação de duas ou mais substâncias pelo arranjo de átomos de um mesmo elemento químico. São exemplos de alótropos: oxigênio e ozônio; gelo e água líquida; grafite e diamante; fósforo branco e fósforo vermelho. 08) Considerando que uma latinha de refrigerante vazia tenha em média 14 gramas, é possível inferir que existem aproximadamente 3 x 1023 átomos de alumínio em cada lata. 16) Um átomo de alumínio (Z = 13) possui número de massa igual a 27. Consequentemente existem 40 nêutrons em seu núcleo. 5. (UEPG 2011) Sobre a matéria, suas características e seu comportamento, assinale o que for correto. 01) Misturas homogêneas são monofásicas e chamadas de soluções. 02) A água é classificada como substância simples e tem seu ponto de ebulição dependente da altitude. 04) Uma mistura de dois compostos, que em condições ambiente são gases e encontram-se na forma pura, será sempre homogênea. 08) Nas misturas heterogêneas sólido- líquido, as fases podem ser separadas por processos como decantação, centrifugação e filtração. 16) Oxigênio (O2) e Ozônio (O3) são gases classificados como substâncias compostas. 6. (UNICAMP 2012) Um acidente comum ocorre com bastante frequência na cozinha. Uma panela com óleo quente para fritura é esquecida sobre a chama de um fogão e, por um procedimento errado no momento da fritura, um pequeno incêndio aparece na superfície do óleo. A boa prática de combate a incêndios recomenda que se desligue a chama do fogão e se tampe a panela com um pano molhado. a) Levando-se em conta que o fogo é um fenômeno em que está presente uma reação química, como se justifica o uso do pano molhado, do ponto de vista químico? b) Por outro lado, jogar água sobre a panela em chamas é uma prática totalmente desaconselhável. Descreva o que pode ocorrer nesse caso e justifique, levando em conta transformações físicas e propriedades de estado. 7. (UEPG 2012) Considerando as amostras abaixo, em sistemas isolados, assinale o que for correto. Vinagre Grafite Acetona Gasolina comum Água potável Gás carbônico Ar atmosférico não poluído Hidrogênio gasoso 5www.biologiatotal.com.br Ex er cí ci os A pr of un da do s: In tr od uç ão à Q uí m ic a01) Gás carbônico e acetona são substâncias compostas. 02) Vinagre, gasolina comum e ar atmosférico não poluído são exemplos de misturas. 04) Hidrogênio gasoso é uma substância simples. 08) Água potável, grafite e gás carbônico são misturas homogêneas. 8. (UFRN 2013) Os vidros são materiais conhecidos desde a antiguidade e têm um tempo de degradabilidade de mais de mil anos. Sua importância, nas diferentes esferas da vida, relaciona-se com suas propriedades, pois são materiais que podem ser reutilizados e infinitamente reciclados sem perder suas propriedades. Na produção de vidros, a matéria prima principal é o óxido de silício ou sílica (SiO2), um sólido cristalino que forma uma rede atômica contínua ou um macrocristal obtido pela extração convencional de areia. O SiO2 apresenta elevada temperatura de fusão, que varia entre 1700 e 1800°C. Considerando esses valores de temperatura, no processo de produção do vidro com sílica pura, seria inviável não adicionar óxidos de sódio e de potássio, que atuam como fundentes (diminuem a temperatura de fusão). Na produção de vidro, outra matéria prima usada é o feldspato, um mineral constituído por aluminosilicato duplo de sódio e potássio (KNa(AlSi3O8)) que, ao se decompor, produz os óxidos de potássio, de sódio, de alumínio, e também sílica. Um processo para a obtenção do vidro consiste na fusão desses materiais, seguido do Banho Float, no qual a massa é derramada em uma piscina de estanho líquido, em um processo contínuo. Devido às diferenças de densidade entre os materiais, o vidro flutua sobre o estanho, ocorrendo um paralelismo entre as duas superfícies. A partir desse ponto, é determinada a espessura do vidro. A seguir, na galeria de recozimento, a folha de vidro será resfriada controladamente até aproximadamente 120°C e, então, preparada para o corte. Antes de ser cortada, a folha de vidro é inspecionada por um equipamento chamado “scanner”, que utiliza um feixe de raio laser para identificar eventuais falhas no produto. O corte é realizado em processo automático e em dimensões pré-programadas e, depois disso, o vidro é armazenado. a) Identifique, na obtenção do vidro, um processo que não é considerado processo químico. Justifique. b) Escreva as fórmulas químicas do óxido de sódio e do óxido de alumínio, matérias primas usadas na produçãodo vidro. c) Por que a reciclagem do vidro pode ser considerada um processo químico sustentável que beneficia o meio ambiente? 9. (UNIFESP 2018) Considere as seguintes propriedades dos materiais: massa, volume, dureza, densidade, cor, transparência, permeabilidade, temperatura de fusão e condutividade elétrica. a) Quais dessas propriedades são consideradas propriedades gerais dos materiais? Justifique sua resposta. b) Quais dessas propriedades devem, necessariamente, ser levadas em consideração para a escolha de um material a ser utilizado na confecção de panelas? http://www.biologiatotal.com.br 6 Ex er cí ci os A pr of un da do s: In tr od uç ão à Q uí m ic a GABARITO 1: 01 + 04 =05. [01] Correta. A conversão de carboidratos em lipídios para armazenamento de energia, que é comum no organismo humano, caracteriza um fenômeno químico, pois ocorrem reações químicas nessa transformação. [02] Incorreta. A formação de gotículas de água na superfície externa de uma garrafa plástica contendo refrigerante alguns minutos após ter sido removida da geladeira é proveniente da condensação da água presente na atmosfera. [04] Correta. O odor exalado pela mistura de cebola e alho aquecidos em frigideira é decorrente do aumento da pressão de vapor de substâncias que compõem esses vegetais, devido à elevação da temperatura, resultando na transferência de moléculas para a fase gasosa, as quais então chegam aos sensores olfativos. [08] Incorreta. O som produzido pelo bater das asas de um besouro ao passar próximo ao ouvido humano caracteriza um fenômeno físico (mecânico). [16] Incorreta. O cozimento acelerado de vegetais em uma panela de pressão colocada sobre uma chama ocorre devido à elevação da temperatura e consequentemente da pressão interna. [32] Incorreta. A liquefação da manteiga (mudança de estado de agregação) ao ser inserida em uma frigideira quente é explicada pelo rompimento de interações intermoleculares. 2: 01 + 02 = 03. Análise das afirmações: [01] Correta: A água é uma substância composta pelos elementos hidrogênio e oxigênio e se decompõe em outras duas substâncias simples: 2 2 2 Hidrogênio Oxigênio 2 H O 2 H 1O .→ + [02] Correta: As moléculas de hidrogênio e de oxigênio formadas compõem uma mistura de substâncias simples, ou seja, estas moléculas são formadas por apenas um tipo de elemento químico. [04] Incorreta: O hidrogênio e o oxigênio podem originar, por reação química, outras substâncias compostas. [08] Incorreta: Ligações de hidrogênio estão presentes entre as moléculas de água (H2O) no estado líquido. 3: 02 + 04 = 06. [01] Incorreta. Ocorre apenas mudança de estado físico (sólido para líquido). [02] Correta. Trata-se de um fenômeno químico, pois ocorre uma reação química. [04] Correta. Trata-se também de fenômeno químico, pois ocorre uma reação química. [08] Incorreta. Ocorre apenas mudança de estado físico (sólido para gasoso). 4: 01 + 08 = 09. [01] Correta. Os seguintes processos são exemplos de transformações químicas (fenômenos químicos; rearranjo atômico): a) queima do carvão; b) caramelização do açúcar e c) efervescência de um comprimido antiácido. [02] Incorreta. É possível classificar os 7www.biologiatotal.com.br Ex er cí ci os A pr of un da do s: In tr od uç ão à Q uí m ic asistemas em: a) ouro + areia: sistema heterogêneo. b) bronze: liga metálica eutética; sistema homogêneo. c) água líquida + gelo: sistema heterogêneo formado pela mesma substância. d) ar atmosférico + poeira: sistema heterogêneo. e) granito: sistema heterogêneo composto por feldspato, quartzo e mica. [04] Incorreta. A alotropia refere-se à formação de duas ou mais substâncias diferentes pelo arranjo de átomos de um mesmo elemento químico. São exemplos de alótropos: oxigênio e ozônio; grafite e diamante; fósforo branco e fósforo vermelho. [08] Correta. Considerando que uma latinha de refrigerante vazia tenha em média 14 gramas, é possível inferir que existem aproximadamente 3 x 1023 átomos de alumínio em cada lata. 27 g (A ) × 236 10 átomos 14 g (A ) = × ≈ ×23 23 n n 3,11 10 3 10 átomos de alumínio [16] Incorreta. Um átomo de alumínio (Z = 13) possui número de massa igual a 27. Consequentemente existem 14 nêutrons (27 núcleons – 13 prótons) em seu núcleo. 5: 01 + 04 + 08 = 13 Teremos: As misturas homogêneas são monofásicas e chamadas de soluções e apresentam as mesmas propriedades químicas em toda a sua extensão. A água é classificada como substância composta (por hidrogênio e oxigênio) e tem seu ponto de ebulição dependente da altitude. Uma mistura de dois compostos, que em condições ambiente são gases e encontram-se na forma pura, será sempre homogênea. Nas misturas heterogêneas sólido- líquido, as fases podem ser separadas por processos como decantação, centrifugação e filtração. Oxigênio (O2) e Ozônio (O3) são gases classificados como substâncias simples (são formados por um único elemento químico, o oxigênio). 6: a) Do ponto de vista químico, o pano molhado limita a quantidade de oxigênio (presente no ar) que pode reagir com o óleo. Além disso, o fato do pano estar molhado dificulta sua queima, pois a água presente no pano absorve calor e muda de estado de agregação; com isso, o pano demora a entrar em combustão. b) Se a água for jogada diretamente sobre o óleo ocorrerá a seguinte transformação física: H2O(l) + calor → H2O(v) Consequentemente o vapor de água sofrerá expansão e poderá lançar o óleo fervente à distância causando queimaduras em quem estiver por perto. O incêndio não poderá ser evitado sem acidentes. 7: 01 + 02 + 04 = 07. Gás carbônico (CO2) e acetona (CH3 – CO – CH3) são substâncias compostas. Vinagre (ácido acético e água), gasolina comum (mistura de hidrocarbonetos) e ar atmosférico (gás nitrogênio e gás oxigênio misturados) não poluído são exemplos de misturas. Hidrogênio gasoso é uma substância simples, pois é formado apenas pelo elemento hidrogênio. http://www.biologiatotal.com.br 8 Ex er cí ci os A pr of un da do s: In tr od uç ão à Q uí m ic a ANOTAÇÕES Água potável é uma mistura homogênea. Grafite e gás carbônico são substâncias puras. 8: a) Podemos citar o processo de fusão da sílica juntamente com os fundentes. Além disso, podemos citar também o banho Float, que consiste numa simples mistura de materiais, sem transformações. b) Oxido de alumínio (Al2O3) e óxido de sódio (Na2O). c) De acordo com o enunciado, o vidro tem tempo de degradação muito longo (mais de mil anos). Dessa forma seu descarte no ambiente poderá gerar acúmulo desse material, aumentando a presença de substâncias estranhas aos ecossistemas onde ocorre o descarte. Além disso, a reutilização do vidro diminui o consumo de matérias primas e de energia que seriam necessários para a produção industrial de mais material dessa natureza. 9: a) Das propriedades citadas no enunciado da questão são gerais (comuns a todo e qualquer material): massa e volume. b) Propriedades que devem, necessariamente, ser levadas em consideração para a escolha de um material a ser utilizado na confecção de panelas, entre outras: temperatura de fusão, permeabilidade e dureza. Através dos cursos M O D EL O S AT Ô M IC O S E PA R TÍ CU LA S SU B AT Ô M IC A S EXERCÍCIOS APROFUNDADOS 2020 - 2022 ÁTOMOS 1. Modelos Atômicos e Partículas Subatômicas 2. Distribuição Eletrônica 3. Tabela Periódica A humanidade sempre se questionou do que são feitas as coisas... Mas você não precisa mais! Com essas videoaulas vamos te explicar direitinho. Esta subárea é composta pelos módulos: 3www.biologiatotal.com.br MODELOS ATÔMICOS E PARTÍCULAS SUBATÔMICAS 1. (UEM 2014) Para que ocorra o processo de contração muscular, há necessidade de íons Ca2+ e de energia armazenada nas moléculas de ATP. Sobre esse processo e com base nos conhecimentos de química, assinaleo que for correto. 01. Os íons Ca2+ promovem a ligação dos miofilamentos de actina com os de miosina. 02. Durante o repouso, a concentração de íons cálcio no interior do retículo endoplasmático é menor do que a concentração do sarcoplasma. 04. O íon Ca2+ possui maior raio do que o elemento Ca, porque apresenta dois elétrons a mais. 08. Na molécula de ATP, existem átomos de fósforo que não obedecem à regra do octeto. 16. Durante um exercício físico intenso, as reservas de O2 ligados à mioglobina se esgotam e ocorre acúmulo de ácido lático no músculo, resultando na fadiga muscular. 2. (UEM 2016) Considerando a tabela periódica e as definições de sequências numéricas, assinale o que for correto. 01. A sequência dos elementos na tabela periódica, em função do número atômico, pode ser descrita como an+1- an= r, em que r é um número inteiro. 02. Considerando o número atômico dos elementos dos grupos dos calcogênios, halogênios e gases nobres, os três primeiros elementos de cada grupo podem ser descritos como uma sequência de três termos de uma progressão aritmética. 04. Ao se ionizar o sal de cozinha (NaCl), o cátion sódio apresenta menor raio que o átomo sódio. 08. O número de elétrons nas camadas K, L, M, N do elemento Fr corresponde a uma progressão geométrica crescente de razão q= 4. 16. O átomo de oxigênio é encontrado na natureza na forma de três isótopos; logo, esses átomos possuem diferentes energias de ionização. 3. (UNICID MEDICINA 2016) Ao tratar da evolução das ideias sobre a natureza dos átomos, um professor, apresentou as seguintes informações e figuras: Desenvolvimento histórico das principais ideias sobre a estrutura atômica 400 a.C. Demócrito A matéria é indivisível e feita de átomos. 350 a.C. Aristóteles A matéria é constituída por 4 elementos: água, ar, terra, fogo. 1800 Dalton Todo e qualquer tipo de matéria é formada por partículas indivisíveis, chamadas átomos. 1900 Thomson Os átomos dos elementos consistem em um número de corpúsculos eletricamente negativos englobados em uma esfera uniformemente positiva. 1910 Rutherford O átomo é composto por um núcleo de carga elétrica positiva, equilibrado por elétrons (partículas negativas), que giram ao redor do núcleo, numa região denominada eletrosfera. 1913 Böhr A eletrosfera é dividida em órbitas circulares definidas; os elétrons só podem orbitar o núcleo em certas distâncias denominadas níveis. 44 Á to m os 1930 Schrödinger O elétron é uma partícula-onda que se movimenta ao redor do núcleo em uma nuvem. 1932 Chadwick O núcleo atômico é também integrado por partículas sem carga elétrica, chamadas nêutrons. a. Complete o quadro abaixo indicando o número do modelo que mais se aproxima das ideias de Dalton, Thomson, Rutherford e Bohr. Dalton Thomson Rutherford Böhr b. Considere a situação: uma solução aquosa de cloreto de bário e outra de cloreto de estrôncio são borrifadas em direção a uma chama, uma por vez, produzindo uma chama de coloração verde e outra de coloração vermelha, respectivamente. Como e a partir de que momento histórico as ideias sobre estrutura atômica explicam o resultado da situação descrita? 4. (UEPG 2016) Considerando os elementos abaixo e seus respectivos números atômicos, assinale o que for correto. 01. Os elementos flúor, cloro e bromo localizam-se no mesmo grupo da tabela periódica e seus átomos têm, em comum, o elétron de diferenciação com número quântico magnético m= -2. 02. Na+ é um íon isoeletrônico de F-, pois ambos apresentam um total de 10 elétrons. 04. Potássio, cálcio e bromo localizam-se no mesmo período da tabela periódica e seus átomos têm elétrons distribuídos em 4 níveis energéticos: K, L, M e N. 08. Os elementos cálcio, sódio, potássio e alumínio são classificados como metais, sendo seus átomos formadores de cátions. 5. (UEM 2015) Assinale o que for correto. 01. Átomos de um mesmo elemento químico podem ter o número de massa diferente em consequência do diferente número de nêutrons. 02. Elemento químico é um conjunto de átomos no qual cada átomo possui o mesmo número de prótons. 04. Por terem igual número de prótons e igual número de elétrons, os isótopos de um mesmo elemento químico têm, em geral, propriedades físicas e químicas semelhantes, exceto pela massa e por certas características radioativas. 08. O isótopo do carbono mais abundante na natureza é o que contém o número de nêutrons igual a oito. 16. Isótopos são átomos de um mesmo elemento químico e possuem número atômico diferente. 6. (UEPG 2015) Com relação à estrutura dos átomos e suas características, assinale o que for correto. Dados: Fe (Z= 26); Ca (Z=20); K (Z=19) 01. Um átomo neutro de N (Z= 7), ao se transformar no ânion N3-, apresentará 7 prótons e 4 elétrons. 5www.biologiatotal.com.br 5www.biologiatotal.com.br Á to m os02. A soma do número de prótons (p) e o número de nêutrons (n) é o número de massa (A). 04. O átomo de Ca apresenta Z= 20 e 20 nêutrons e o átomo de K apresenta Z= 19 e 21 nêutrons. Estes átomos podem ser considerados isótonos. 08. Os átomos 5B11 e 6C12 são considerados isótopos. 16. O átomo de Fe apresenta 26 prótons e, portanto o seu número atômico é 26. 7. (UEPG 2015) Com relação à estrutura atômica e à distribuição eletrônica, assinale o que for correto. Considere: S 1 2↑ = + e S 1 2.↓ = − 01. Se um cátion divalente tem a configuração eletrônica 3s23p6 para o seu último nível energético, então o átomo correspondente, no estado fundamental, tem Z= 20. 02. O isótopo 12 do Carbono (Z= 6), no estado fundamental, tem seu elétron de diferenciação com números quânticos: n= 2, l= 1, m= 0, m= 0, m=0, S= +1/2 04. Sendo Cl (Z= 17) e S (Z= 16) então, o ânion cloreto e o átomo de enxofre, no estado fundamental, são espécies isoeletrônicas. 08. Um átomo no estado fundamental, com número atômico igual a 33, apresenta 5 elétrons no último nível de sua distribuição eletrônica. 16. Um átomo com 22 elétrons e A= 48 no estado fundamental, apresenta 26 prótons em seu núcleo. 8. (UEM 2015) Assinale o que for correto. 01. Os números quânticos de spin variam de -l a +l passando por zero. 02. O número quântico magnético indica a energia do elétron no subnível. 04. O número quântico principal indica a energia do elétron no orbital. 08. O movimento do elétron ao redor do núcleo atômico gera um campo magnético externo, e o movimento do elétron em torno de seu próprio eixo gera outro campo magnético. 16. A região de máxima probabilidade de se encontrar o elétron em um subnível s é uma região esférica. 9. (UEPG 2015) Com relação às teorias atômicas, assinale o que for correto. 01. Thomson propôs que o átomo seria uma esfera de carga elétrica positiva, não maciça, incrustada de cargas negativas. 02. Dalton propôs que os átomos são esferas rígidas indivisíveis, que não podem ser criados nem destruídos. 04. Rutherford propôs um modelo de átomo conhecido como sistema planetário, onde os elétrons se mantêm em movimento circular ao redor do núcleo. 08. Bohr propôs entre seus postulados que os elétrons movem-se ao redor do núcleo atômico central em órbitas específicas, com energias definidas. 16. O salto de elétrons de um nível energético para outro também está entre os postulados de Borh. 10. (UEM 2015) Sobre os principais fundamentos da teoria atômica de Dalton, assinale a(s) alternativa(s) correta(s). 01. A massa fixa de um elemento pode combinar-se com massas múltiplas de outro elemento para formar substâncias diferentes. 02. O átomo é semelhante a uma massa gelatinosa carregada positivamente, tendo cargas negativas espalhadas nessa massa. 04. A carga positiva de um átomo não está distribuída por todo o átomo, mas 66 Á to m os concentrada na regiãocentral. 08. Existem vários tipos de átomos e cada um constitui um elemento químico. Átomos de um mesmo elemento químico são idênticos, particularmente em seu peso. 16. Toda matéria é composta por átomos, que são partículas indivisíveis e não podem ser criados ou destruídos. 11. (UEPG 2013) Na natureza podem-se encontrar três variedades isotópicas do elemento químico urânio, representadas abaixo. Com relação a esses isótopos, no estado fundamental, assinale o que for correto. 01. O urânio-234 possui 92 prótons e 92 elétrons. 02. O urânio-235 possui 92 prótons e 143 nêutrons. 04. Os três átomos possuem o mesmo número de massa. 08. O urânio-238 possui 92 elétrons e 146 nêutrons. 12. (FUVEST 2019) Na natureza, existem os seguintes isótopos: 79Br e 81Br, cada um com a probabilidade de ocorrência de 50% e 35Cl e 37Cl, com probabilidades de 75% e 25% respectivamente. Um instrumento chamado espectrômetro de massas pode ser utilizado para analisar moléculas constituídas por diferentes combinações desses isótopos. Nessa análise, formam-se os chamados íons moleculares, pela perda de um elétron de cada uma dessas moléculas. O resultado é um gráfico, chamado espectro de massas, onde esses íons moleculares são registrados na forma de linhas, em ordem crescente de massa molecular. A intensidade de cada linha, correspondendo a uma mesma massa, depende da probabilidade de ocorrência de cada combinação isotópica no íon formado. 234 235 238 92 92 92U U U Assim, por exemplo, para o composto BrCl, foram obtidos os seguintes resultados: Note e adote: Considere que, na natureza, tanto a porcentagem de 12C como a de 19F é 100%. O halon-1211 é um gás cuja fórmula molecular é CBrClF2. Quando esse gás foi analisado em um espectrômetro de massas, formaram-se íons moleculares. a. Mostre a fórmula molecular do íon molecular de maior massa, especificando os isótopos de Br e Cl presentes. b. Mostre as fórmulas moleculares, especificando os isótopos de Br e Cl presentes, para todos os íons de massa molecular 166 formados. c. Baseando-se somente nas informações apresentadas, mostre, no gráfico abaixo, como poderia ser o espectro obtido para a análise do halon-1211. 7www.biologiatotal.com.br 7www.biologiatotal.com.br Á to m os 1. 01 + 08 + 16 = 25. [Resposta do ponto de vista da disciplina de Biologia] [02] Incorreta: Durante o repouso muscular, a concentração dos íons de Ca2+ no interior do retículo endoplasmático é maior do que a concentração no retículo sarcoplasmático. [Resposta do ponto de vista da disciplina de Química] [04] Incorreta: o íon Ca2+ possui menor raio do que o elemento Ca, porque apresenta uma camada a menos. [08] Correta: na molécula de ATP, os átomos de fósforo apresentam o octeto expandido, ou seja, dez elétrons de valência. 2. 01 + 04 = 05. Análise das afirmativas: [01] Correta. A sequência dos elementos na tabela periódica, em função do número atômico, pode ser descrita como an+1-an= r em que r é um número inteiro. [02] Incorreta. Considerando o número atômico dos elementos dos grupos dos calcogênios, halogênios e gases nobres, os três primeiros elementos dos calcogênios e halogênios não podem ser descritos como uma sequência de três termos de uma progressão aritmética. Porém, isto é válido para os três primeiros elementos do grupo dos gases nobres. 2 2 6 2 6 2 20 2 2 2 6 2 6 20 2 Ca : 1s 2s 2p 3s 3p 4s 4 camadas Ca : 1s 2s 2p 3s 3p 3 camadas Raio do Ca Raio do Ca. + + ⇒ ⇒ < n 1 n Z 19 Z 18 Z 26Z 27 a a r Potássio Argônio 1 Cobalto Ferro 1 + = = == − = − = − = [04] Correta. Ao se ionizar o sal de cozinha (NaCl), o cátion sódio apresenta menor raio que o átomo sódio. [08] Incorreta. [16] Incorreta. A primeira, segunda, e assim por diante, energias de ionização de um átomo não dependem do número de nêutrons, logo é a mesma para o os três isótopos do oxigênio. 3. a) Observe o quadro a seguir: Dalton Thomson Rutherford Böhr VI II V I b) A partir de 1913 Niels Böhr, baseando-se no estudo do elemento químico hidrogênio, cria os seguintes postulados: 1º) Um átomo é formado por um núcleo e por elétrons extranucleares, cujas interações elétricas seguem a lei de Coulomb. n 1Numa progressão aritmética : a a (n 1) r. Grupo 16 : O (Z 8) S (Z 16) 8 8 16; 16 8 24 34 Se (Z 34) F (Z 9) C (Z 17) 9 8 17; 17 8 25 35 Br (Z 35) He (Z 2) Ne (Z 10) 2 8 10; 10 8 18 18 Ar (Z 18) = + − × = = + = + = ≠ = = = + = + = ≠ = = = + = + = = = 2 2 6 1 11 2 2 6 11 NaNa Na : 1s 2s 2p 3s (3 camadas) Na : 1s 2s 2p (2 camadas) r r+ + < (n 1) n 1 2 2 6 2 6 2 10 6 2 10 6 2 14 10 6 1 87 2 2 6 2 6 10 2 6 10 14 Numa progressão geométrica : a a q . Fr : 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 6p 7s K : 1s 2 elétrons L : 2s 2p 8 elétrons não é uma progre M : 3s 3p 3d 18 elétrons N : 4s 4p 4d 4f 32 elétrons −= × ⇒ ⇒ ⇒ ⇒ 2 6 10 2 6 1 8 32ssão geométrica : 2 18 O : 5s 5p 5d 18 elétrons P : 6s 6p 8 elétrons Q : 7s 1 elétron ≠ ⇒ ⇒ ⇒ GABARITO 88 Á to m os 2º) Os elétrons se movem ao redor do núcleo em órbitas circulares. 3º) Quando um elétron está em uma órbita ele não ganha e nem perde energia, dizemos que ele está em uma órbita discreta ou estacionária ou num estado estacionário. 4º) Os elétrons só podem apresentar variações de energia quando saltam de uma órbita para outra. 5º) Um átomo só pode ganhar ou perder energia em quantidades equivalentes a um múltiplo inteiro (quanta). O resultado da situação descrita no texto do enunciado pode ser explicado a partir do terceiro e do quarto postulado, ou seja, os elétrons absorvem energia e saltam de uma órbita para outra, ao voltarem para a sua órbita anterior liberam energia na forma de luz visível. Dependendo do elemento químico analisado, o comprimento de onda será diferente e consequentemente, a cor reconhecida no teste de chama também. 4. 02 + 04 + 08 = 14. [01] Incorreta. Todos terão a mesma posição do elétron de diferenciação, pois todas as distribuições eletrônicas terminam em p5. (família 7A, grupo 17) Apresenta os números quânticos: (família 7A, grupo 17) (família 7A, grupo 17) [02] Correta. [04] Correta. 2 2 5 9F 1s 2s 2p= n 2 1 m 0 ms 1/ 2 ( para baixo) elétron de diferenciação. = = = = − ↓ − 2 2 6 2 5 17C 1s 2s 2p 3s 3p= n 3 1 m 0 ms 1/ 2 ( para baixo) elétron de diferenciação. = = = = − ↓ − 2 2 6 2 6 2 10 5 35Br 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p= n 4 1 m 0 ms 1/ 2 ( para baixo) elétron de diferenciação. = = = = − ↓ − 2 2 6 11 2 2 6 10 Na 1s 2s 2p (10e ) F 1s 2s 2p (10e ) + − − − = = 2 2 6 2 6 1 19 K NL M 2 2 6 2 6 2 20 K NL M 2 2 6 2 6 10 2 5 35 K L M N K 1s 2s 2p 3s 3p 4s (4ºP) Ca 1s 2s 2p 3s 3p 4s (4ºP) Br 1s 2s 2p 3s 3p 3d 4s 4p (4ºP) = = = [08] Correta. Os elementos cálcio, sódio, potássio e alumínio são classificados como metais, de acordo com sua posição na tabela periódica, e os metais tendem a perder elétrons nas ligações químicas. 5. 01 + 02 + 04 = 07. Átomos de um mesmo elemento químico (isótopos) podem ter o número de massa diferente em consequência do diferente número de nêutrons. Elemento químico é um conjunto de átomos no qual cada átomo possui o mesmo número de prótons (número atômico). Por terem igual número de prótons e igual número de elétrons, os isótopos de um mesmo elemento químico têm, em geral, propriedades físicas e químicas semelhantes, exceto pela massa e por certas características radioativas. O isótopo do carbono mais abundante na natureza é o que contém o número de nêutrons igual a seis, ou seja, é o carbono-12. Isótopos são átomos de um mesmo elemento químico e possuem número atômico igual. 6. 02 + 16 = 18. Um átomoneutro de N (Z=7), ao se transformar no ânion N3-, apresentará 7 prótons e 10 elétrons. A soma do número de prótons (p) e o número de nêutrons (n) é o número de massa (A) ou núcleons. O átomo de Ca apresenta Z= 20 e 20 nêutrons e o átomo de K apresenta Z= 19 e 21 nêutrons. Estes átomos não podem ser considerados isótonos, pois possuem quantidades de nêutrons diferentes (20 e 21). Os átomos e 126C (12 6 6 nêutrons)− = são considerados isótonos, pois possuem o mesmo número de nêutrons. O átomo de Fe apresenta 26 prótons e, portanto o seu número atômico é 26. 7. 01 + 02 + 08 = 11. [01] Correta. O cátion divalente perdeu 2 elétrons, assim o átomo neutro, possui a seguinte configuração eletrônica: 2 2 6 2 6 21s 2s 2p 3s 3p 4s , portanto, [02] Correta. O átomo de carbono, possui a seguinte configuração eletrônica: O elétron de diferenciação será: 11 5B (11 5 6 nêutrons)− = 2 2 2 6C 1s 2s 2p= 9www.biologiatotal.com.br 9www.biologiatotal.com.br Á to m os[04] Incorreta. Átomos isoeletrônicos possuem a mesma quantidade de elétrons, o íon cloreto possui 18e- e o átomo neutro de enxofre, possui 16e-. [08] Correta. O último nível (4) possui 5 elétrons. [16] Incorreta. Um átomo no estado fundamental possui o mesmo número de prótons e elétrons, portanto, se possui 26 prótons deveria possuir 26 elétrons. 8. 08 + 16 = 24. Os números quânticos de spin assumem valores 1 1ou 2 2 + − . Verificou-se que o mo¬mento magnético associado ao movimento de um elétron numa órbita é função apenas do número quântico; esse momento magnético do momento angular de órbita é dado pela expressão: ( 1)B;ì = + onde B é uma constante denominada magnéton de Böhr. Os níveis de energia de um átomo são organizados em conjuntos chamados camadas eletrônicas, isto é, uma camada é um conjunto de subníveis energéticos quantizados (apresentam energia constante). O movimento do elétron ao redor do núcleo atômico gera um campo magnético externo, e o movimento do elétron em torno de seu próprio eixo gera outro campo magnético. A região de máxima probabilidade de se encontrar o elétron em um subnível s é uma região esférica. 9. 01 + 02 + 08 + 16 = 27. [01] Correta. Thomson propôs que o átomo seria uma esfera positiva, incrustada de cargas negativas, semelhante a um “pudim de passas”. [02] Correta. Dalton propôs que os átomos são esferas rígidas, maciças e indivisíveis, que não podem ser criados nem destruídos, semelhantes a uma “bola de bilhar”. [04] Incorreta. Segundo Rutherford os elétrons seriam constantemente acelerados em seu movimento ao redor do núcleo. [08] Correta. Bohr propôs entre seus postulados 17 16 C 17 1 18e S 16e − − − = + = = 2 2 6 2 6 2 10 3 33 X 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p= que os elétrons movem-se ao redor do núcleo atômico em órbitas específicas, com energias definidas. [16] Correta. Bohr afirmou ainda, que ao fornecer energia ao elétron ele salta de camada (nível excitado) e ao perder energia retorna ao nível fundamental. 10. 01 + 08 + 16 = 25. Proposições de Dalton: 1a) Toda a matéria é formada por unidades fundamentais chamadas átomos. 2a) Os átomos são perpétuos e indivisíveis, não podem ser criados, nem destruídos. 3a) Os átomos de um determinado elemento químico são idênticos em todas as suas propriedades. Átomos de elementos químicos diferentes têm propriedades diferentes. 4a) Uma alteração química (ou reação química) é uma combinação, separação ou rearranjo de átomos. 5a) Os compostos químicos são constituídos de átomos de elementos químicos diferentes numa proporção fixa. A teoria de Dalton explicou, na época, porque a massa se conserva durante uma reação química, ou seja, a lei da conservação das massas ou lei de Lavoisier (a soma das massas dos reagentes é igual à soma das massas dos produtos num sistema fechado). 11. 01 + 02 + 08 = 11. [01] Verdadeira. Num átomo eletricamente neutro, o número de prótons é igual ao número de elétrons. [02] Verdadeira. A = Z + n, ou seja, n = 235 – 92 = 143. [04] Falsa. Os átomos são isótopos, ou seja, apresentam o mesmo número de prótons, e não de massa. [08] Verdadeira. A = Z + n, ou seja, n = 238 – 92 = 146. 12. a) A fórmula molecular do íon molecular de maior massa será composta pelo isótopo de bromo de maior massa (81) e pelo isótopo de cloro de maior massa (37) : +12 81 37 19 2C Br C F . b) Fórmulas moleculares, especificando os isótopos de Br e Cl presentes, para todos os íons de massa molecular 166 formados: 1010 Á to m os c) As possíveis fórmulas moleculares dos íons moleculares formados com os isótopos 79 e 81 do bromo e 35 e 37 do cloro podem ser representadas por: Analogamente às informações do enunciado da questão, vem: 79 81 35 37 Br e Br : cada um com a probabilidade relativa de ocorrência de 50%. C : probabilidade relativa de ocorrência de 75%. C : probabilidade relativa de ocorrência de 25%. Cátions radicais Massa molecular Porcentagem do isótopo de c− ( ) 12 79 35 19 2 12 79 37 19 2 12 81 35 19 2 12 81 37 19 2 12 79 35 19 2 12 79 37 19 loro C Br C F 164 75% C Br C F 166 25% C Br C F 166 75% C Br C F 168 25% Cátions radicais Massa molecular Porcentagem do isótopo de cloro 25% 75%C Br C F 164 3 25% C Br C F + + + + + − ÷ = 2 12 81 35 19 2 12 81 37 19 2 12 79 35 19 2 12 79 37 19 2 12 81 25%166 1 25% 1 3 4 75%C Br C F 166 3 25% 25%C Br C F 168 1 25% Conclusão : Cátions radicais Massa molecular Intensidade relativa C Br C F 164 3 C Br C F 166 C + + + + + = + = = = − 35 19 2 12 81 37 19 2 4 Br C F 166 C Br C F 168 1 + + + + + + + = + + + × = = + + + × = = + + + × = = + + + × = 12 x y 19 2 12 79 35 19 2 12 79 37 19 2 12 81 35 19 2 12 81 37 19 2 C Br C F C Br C F 12 79 35 2 19 164 C Br C F 12 79 37 2 19 166 C Br C F 12 81 35 2 19 166 C Br C F 12 81 37 2 19 168 De acordo com as massas obtidas e o espectro obtido para a análise do halon-1211 poderia ser representado por: ANOTAÇÕES 79 81 35 37 Br e Br : cada um com a probabilidade relativa de ocorrência de 50%. C : probabilidade relativa de ocorrência de 75%. C : probabilidade relativa de ocorrência de 25%. Cátions radicais Massa molecular Porcentagem do isótopo de c− ( ) 12 79 35 19 2 12 79 37 19 2 12 81 35 19 2 12 81 37 19 2 12 79 35 19 2 12 79 37 19 loro C Br C F 164 75% C Br C F 166 25% C Br C F 166 75% C Br C F 168 25% Cátions radicais Massa molecular Porcentagem do isótopo de cloro 25% 75%C Br C F 164 3 25% C Br C F + + + + + − ÷ = 2 12 81 35 19 2 12 81 37 19 2 12 79 35 19 2 12 79 37 19 2 12 81 25%166 1 25% 1 3 4 75%C Br C F 166 3 25% 25%C Br C F 168 1 25% Conclusão : Cátions radicais Massa molecular Intensidade relativa C Br C F 164 3 C Br C F 166 C + + + + + = + = = = − 35 19 2 12 81 37 19 2 4 Br C F 166 C Br C F 168 1 + + DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA 11 1. (UEM 2017) Sobre sais minerais, assinale o que for correto. 01. Os sais minerais encontram-se dissolvidos na água do corpo humano, na forma de íons, pois a água atua como solvente, dispersando as atrações eletrostáticas que existem entre esses íons. 02. O sal mineral composto pelo íon X2+, de configuração eletrônica 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6, auxilia no processo de coagulação do sangue. 04. O átomo de potássio, pertencente à classe dos microminerais, é mais estável que o seu respectivo cátion. 08. O elemento ferro, componente dos ossos e dos dentes, possui oito elétrons na camada de valência. 16. Os macrominerais Na+ e Mg2+ são espécies isoeletrônicas. 2. (UEPG 2016) Sobre a configuração eletrônica e a Teoria do Octeto, assinale o que for correto. 01. O átomo de número atômico 15,ao perder 3 elétrons, adquire a configuração de gás nobre. 02. Os halogênios, como o flúor e o cloro, atingem o octeto quando recebem elétrons na camada de valência. 04. Os metais alcalinos terrosos adquirem configuração eletrônica de gás nobre quando formam íons com número de carga +2. 08. Átomos dos elementos do grupo 1 da tabela periódica, como o sódio e o potássio, possuem uma tendência acentuada a perder elétrons da camada de valência. 3. (UNINOVE - MEDICINA 2016) Um grupo de estudantes, analisando as águas residuais de uma usina de tratamento e recuperação de despejos industriais, suspeitou que as águas pudessem conter íons de bário. Para comprovar sua hipótese, utilizaram soluções aquosas de sulfato de sódio e de nitrato de potássio, em testes com as águas residuais da usina. a. Escreva a distribuição de elétrons em camadas nos íons de Bário. b. Escreva a equação iônica da reação que permite identificar a presença de íons de bário, comprovando a suspeita dos estudantes. Considere que todos os sais contendo nitratos, assim como os sulfatos, exceto quando combinados com Pb2+, Ca2+, Sr2+ e Ba2+ são solúveis em água. Dado: Ba (Z = 56) (UEPG 2015) O número de elétrons do ânion X2- de um elemento X é igual ao número de elétrons do átomo neutro de um gás nobre, esse átomo de gás 22 Ex er cí ci os A pr of un da do s: D is tr ib ui çã o El et rô ni ca nobre apresenta distribuição eletrônica igual a 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 e número de massa 40. Diante disso, assinale o que for correto. 01. O número atômico do elemento X é 16. 02. Para os átomos do elemento X, o número quântico secundário dos elétrons do subnível 2p é 2. 04. A eletrosfera dos átomos do elemento X está dividida em 3 camadas ou níveis com energias definidas, onde se localizam os elétrons. 08. Átomos do elemento X perdem 2 elétrons para adquirir a configuração X2-. 4. (IME 2014) Dê a configuração eletrônica no estado fundamental do elemento com número atômico Z = 79. Determine o período e o grupo da Tabela Periódica a que pertence o elemento. 5. (UFPR 2014) Uma das mais importantes análises forenses é a identificação de resíduos de disparos de armas de fogo. As fontes mais comuns de resíduo de disparo são os iniciadores, os quais promovem a ignição em cartuchos e geralmente contêm sulfeto de antimônio. Dado: O antimônio (Sb) pertence ao grupo XV, 5º período (Z = 51). Enxofre (S) pertence ao grupo XVI, 3º período (Z = 16) a. Escreva a configuração eletrônica da camada de valência do átomo de antimônio. b. O sulfeto de antimônio é um sólido. Qual a fórmula mínima do sulfeto de antimônio de mais baixo NOX? (UEM 2014) Assinale a(s) alternativa(s) correta(s) a respeito do elemento químico que apresenta a seguinte configuração eletrônica no seu estado fundamental: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d5 01. O elemento químico apresenta elétrons nas camadas K, L, M, N, O e P. 02. O elemento químico é um metal de transição do sexto período. 04. Para se tornar um cátion bivalente, o elemento químico perde dois elétrons do subnível 5d5. 08. O elemento químico apresenta 24 elétrons com número quântico secundário l = 1. 16. O elemento químico apresenta todos os seus orbitais preenchidos com elétrons de spin +1/2 e -1/2. 6. (UFTM 2013) Íons bário em solução aquosa são muito tóxicos para o ser humano, assim, todos os sais solúveis de bário podem ser fatais se ingeridos, como o BaCl2 Há, também, sais de bário praticamente insolúveis em água, como o BaSO4 e o BaCO3, o primeiro é utilizado como contraste em determinados exames radiográficos e sua ingestão não causa problemas; já o segundo, se ingerido, pode causar a morte. a. Escreva a configuração eletrônica em camadas do íon bário. 3www.biologiatotal.com.br 3www.biologiatotal.com.br Ex er cí ci os A pr of un da do s: D is tr ib ui çã o El et rô ni cab. Sabendo que o suco gástrico contém ácido clorídrico, explique por que o sal utilizado como contraste pode ser ingerido sem causar danos, desde que puro, e por que o carbonato de bário, mesmo sendo insolúvel em água, pode ser fatal se ingerido. ANOTAÇÕES 44 Ex er cí ci os A pr of un da do s: D is tr ib ui çã o El et rô ni ca 1. 01 + 02 + 16 = 19. [01] Correta. Os sais minerais, compostos por íons, estão dispersos em nosso organismo na água que nele está presente, quebrando as atrações intermoleculares. [02] Correta. O mineral em questão é o íon cálcio cujo número atômico é 20, que atua no auxílio da coagulação sanguínea, contração muscular e regulação dos batimentos cardíacos dentre outras funções. [04] Incorreta. O potássio é um micronutriente sendo mais estável na forma de seu cátion (K+) [08] Incorreta. O ferro que é encontrado na hemoglobina presente nas hemácias é responsável pelo transporte de oxigênio e apresenta 2 elétrons na camada de valência. [16] Correta. Os íons sódio e magnésio apresentam a mesma quantidade de elétrons. 11Na+ = 1s2 2s2 2p6: 10e- 12Mg+2 = 1s2 2s2 2p6: 10e- 2. 02 + 04 + 08 = 14. Análise das afirmações: [01] Incorreta: O átomo de número atômico 15, ao perder 3 elétrons, adquire a configuração de um elemento alcalino terroso (magnésio). 2 2 6 2 3 15 3 2 2 6 2 15 2 elétrons na camada de valência E :1s 2s 2p 3s 3p E :1s 2s 2p 3s+ [02] Correta: Os halogênios, como o flúor e o cloro, atingem o octeto quando recebem elétrons na camada de valência. 2 2 5 9 Camada de valência 2 2 6 9 Camada de valência 2 2 6 2 5 17 Camada de valência 2 2 6 2 6 17 Camada de valência F :1s 2s 2p F :1s 2s 2p C :1s 2s 2p 3s 3p C :1s 2s 2p 3s 3p − − [04] Correta: Os metais alcalinos terrosos (ns2 – camada de valência) adquirem configuração eletrônica de gás nobre quando formam íons com número de carga +2. [08] Correta: Átomos dos elementos do grupo 1 da tabela periódica, como o sódio e o potássio, possuem uma tendência acentuada a perder elétrons da camada de valência, pois apresentam baixa energia de ionização. 3. a) Distribuição de elétrons em camadas nos íons de Bário: 2 2 6 2 6 2 10 6 2 10 6 2 56 2 2 2 6 2 6 2 10 6 2 10 6 56 Ba : 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s Ba : 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p K 2 L 8 M 18 N 18 O 8 + = = = = = b) Equação iônica da reação que permite identificar a presença de íons de bário: + −+ →2 24 4Ba (aq) SO (aq) BaSO (s) 4. 01 + 04 = 05. [01] Correta. O ânion X2- possui de acordo com a distribuição eletrônica 18 elétrons, caso ele se torne neutro ficará com 16 elétrons para 16 prótons. [02] Incorreta. O número quântico secundário do subnível p será 1. [04] Correta. O átomo X possui a configuração eletrônica: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4, com 3 níveis ou camadas eletrônicas, com energias definidas, onde estão distribuídos os elétrons. [08] Incorreta. Os átomos do elemento X, ganham 2 elétrons para adquirir configuração X2-. 5. De acordo com o diagrama de distribuição, vem: 2 2 6 2 6 2 10 6 2 10 6 2 14 9 79E : 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d A configuração mais estável (experimentalmente) é ns1 (n-1)d10. Então: 2 2 6 2 6 2 10 6 2 10 6 1 14 10 79E : 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s 4f 5d 9 n 6 sexto período. d grupo 11 ou IB ou 1B. = ⇒ ⇒ 6. a) Teremos: Grupo XV: ns2 np3 GABARITO 5www.biologiatotal.com.br 5www.biologiatotal.com.br Ex er cí ci os A pr of un da do s: D is tr ib ui çã o El et rô ni caQuinto período: n = 5 Então, Camada de valência do antimônio (Sb): 5s2 5p3. b) Como o sulfeto tem valência -2, o antimônio terá valência positiva. Valências possíveis do antimônio: +3, -3 e +5. Mais baixo Nox positivo: +3. Sulfeto: S2-. Cátion antimônio: Sb3+. Então, [Sb3+]2 [S2-]3 Sb2 S3 7. 01 + 02 + 08 = 11. [01] O elemento químico apresenta elétrons nas camadas K, L, M, N, O e P. 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d10 4s2 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 4f14 5d5 K = 1; L = 2; M= 3; N = 4; O = 5 e P = 6. [02] O elemento químico é um metal de transição do sexto período. 6s2 4f14 5d5 6s2 → sexto período. [04] Para se tornar um cátion bivalente, o elemento químico perde dois elétrons do subnível 6s2. [08] O elemento químico apresenta 24 elétrons com número quântico secundário l = 1 (subnível p): 2p6 3p6 4p6 5p6 (6 + 6 + 6 + 6 = 24). [16] O elemento químico não apresenta todos os seus orbitais preenchidos com elétrons de spin +1/2 e -1/2, pois o subnível d da quinta camada está semipreenchido (5d5). 8. a) Teremos: 2 2 6 2 6 2 10 6 2 10 6 2 56 2 2 2 6 2 6 2 10 6 2 10 6 56 Ba 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p 6s Ba 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 4p 5s 4d 5p+ = = 2 2 6 2 6 10 2 6 10 2 6 K 1s 2 L 2s 2p 8 M 3s 3p 3d 18 N 4s 4p 4d 18 O 5s 5p 8 = = = = = = = = = = b) O carbonato de bário (BaCO3) reage com o ácido clorídrico (HCl) presente no suco gástrico e é rapidamente dissolvido. 3 2 2 2 2 2 íons tóxicos BaCO (aq) HC (aq) H O( ) CO (g) BaC (aq) BaC (aq) Ba (aq) 2C (aq)+ − + → + + → + Consequentemente, os cátions bário (Ba2+), que são tóxicos ao corpo humano, chegam ao sangue. O sulfato de bário (BaSO4) é, praticamente, insolúvel no suco gástrico e não ataca o sistema digestivo, logo os cátions bário (Ba2+) que são tóxicos ao corpo humano, não chegam ao sangue. ANOTAÇÕES 1www.biologiatotal.com.br BASES E SAIS 1. (FAMEMA 2017) O quadro fornece informações sobre as solubilidades em água e em etanol de três substâncias inorgânicas. Substância Solubilidade em água Solubilidade em etanol KCl solúvel insolúvel Al2O3 insolúvel insolúvel KOH solúvel solúvel Uma mistura dessas três substâncias foi separada em seus componentes, executando-se o seguinte procedimento: - Etapa 1: Etanol foi adicionado a essa mistura, seguindo-se de filtração e o líquido filtrado foi evaporado, obtendo-se um dos componentes da mistura inicial. - Etapa 2: Ao resíduo retido no filtro utilizado na etapa 1, foi adicionada água e a mistura resultante foi novamente filtrada, obtendo-se, como resíduo no filtro, outro componente da mistura inicial. - Etapa 3: O líquido filtrado na etapa 2 foi evaporado, obtendo-se o último componente da mistura inicial. a. Indique a função inorgânica à qual pertence o KCl, o Al2O3 e o KOH. b. Indique qual componente da mistura é recuperado em cada uma das etapas do procedimento empregado para a separação da mistura inicial. 2. (UEPG 2016) Analisando as equações apresentadas abaixo, assinale o que for correto. H2SO4 + 2KOH → X + 2H2O H2CO3 + 2Y → (NH4)2CO3 + 2H2O H2S + 2NaOH → Z + 2H2O 01. O nome correto da substância X é sulfeto de potássio. 02. A fórmula correta da substância X é K2SO4. 04. O nome correto da substância Z é sulfato de sódio. 08. A fórmula correta da substância Y é NH4OH. 3. (UEPG 2016) Sobre a classificação dos compostos químicos em funções inorgânicas e sobre suas fórmulas e características, assinale o que for correto. 01. Uma solução aquosa com [OH-] = 1,0 x 10-10 pode ser uma solução de KOH. 02. O dióxido de carbono (CO2) e o dióxido de nitrogênio (NO2) são compostos covalentes pertencentes à função óxido e classificados como óxidos ácidos. 04. KNO3 e Al2(SO4)3 são sais inorgânicos denominados, respectivamente, nitrato de potássio e sulfato de alumínio e são formados por ânions compostos e monovalentes. 08. Na2CO3 é um sal inorgânico classificado como básico, sendo a base que lhe dá origem em meio aquoso uma base forte. 2 Ex er cí ci os A pr of un da do s: B as es e S ai s 4. (UEM 2015) Assinale o que for correto. 01. Um sal normal é formado a partir da neutralização total, quando se reagem todos os íons H+ do ácido com todos os íons OH- da base. Por definição, sais são compostos iônicos que possuem pelo menos um cátion diferente do H+ e um ânion diferente do OH-. 02. Com relação aos sistemas eletrolíticos, usando a definição de Arrhenius, a água bidestilada e deionizada, o NaCl sólido puro, o H2SO4 puro e o açúcar (sacarose) puro são maus condutores de corrente elétrica nas CNTP. 04. Na dissolução de 12000 moléculas de ácido fluorídrico, 960 moléculas se dissociam. Com relação ao grau de dissociação iônico, o ácido fluorídrico pode ser considerado um ácido forte. 08. Por definição, óxidos são compostos binários nos quais o oxigênio é o elemento mais eletronegativo, e são classificados como indiferentes quando não reagem com a água, com ácidos e com bases. 16. O Fe2O3 é classificado como um óxido duplo, ou seja, se comporta como se fosse formado por dois outros óxidos. 5. (UEL 2015) Dois eletrodos conectados a uma lâmpada foram introduzidos em uma solução aquosa, a fim de que a luminosidade da lâmpada utilizada avaliasse a condutividade da solução. Desta forma, foram feitos dois experimentos, (A) e (B), conforme segue. No experimento (A), uma solução de NH4OH 0,1 mol/L foi adicionada a uma solução aquosa de HCl 0,1 mol/L. No experimento (B), uma solução de NaOH 0,1 mol/L foi adicionada a uma solução aquosa de HCl 0,1 mol/L. Dados: Kb do NH4OH = 1,75 x 10-5 Ordem decrescente de condutividade iônica na solução: H+ > OH- > NH4+ > Na+ a. Com base no enunciado, associe os experimentos (A) e (B) com as figuras I e II, a seguir, que representam a variação contínua da luminosidade da lâmpada ao longo do volume adicionado de solução. b. Explique o fenômeno observado nas figuras I e II e descreva suas respectivas equações químicas. 6. (UEPG 2013) Dadas as fórmulas a seguir de compostos pertencentes a diferentes funções químicas, assinale o que for correto. I. K2CrO4 II. Ca(OH)2 III. HCl IV. AgNO3 V. MgO 01. O sal nitrato de prata é um composto iônico formado por cátion e ânion monovalentes. 02. A reação entre o ácido e a base forma cloreto de cálcio. 04. O ácido clorídrico é um monoácido contendo o ânion cloreto em sua composição. 08. A reação química entre AgNO3 e K2CrO4 ocorre na relação estequiométrica 2:1. 3www.biologiatotal.com.br Ex er cí ci os A pr of un da do s: B as es e S ai s16. O óxido de magnésio, ao reagir com o ácido clorídrico, forma MgCl2 e água. 7. (UEPG 2012) Sobre os compostos a seguir, assinale o que for correto. I. MgCO3 II. Ca(OH)2 III. NaNO3 IV. H2SO4 01. Os compostos (I) e (III) são classificados como sais. 02. O composto (II) é uma base de Arrhenius. 04. Ocorrendo reação entre os compostos (II) e (IV), ela será classificada como de neutralização. 08. Os ânions que formam os compostos (I) e (IV) são monovalentes. 16. O composto (IV) é um óxido. 8. (UDESC 2011) Para que as pessoas hipertensas (pressão alta) possam levar uma vida normal, além da medicação, os médicos costumam prescrever dietas com baixo teor de sódio. Na verdade, esta recomendação médica refere-se aos íons sódio (Na+) que são ingeridos quando se consome principalmente sal de cozinha (Na+Cl-) e não ao consumo de sódio. Apesar de o átomo (Na) e de o íon (Na+) apresentarem nomes e símbolos semelhantes, eles apresentam comportamentos químicos muitos diferentes. Em relação ao contexto: a. Desenhe a estrutura de Lewis para a molécula de NaCl. b. Faça a distribuição eletrônica do sódio. c. Dê o nome das seguintes moléculas: CaSO4, KCl, BaNO3 ANOTAÇÕES http://www.biologiatotal.com.br 4 Ex er cí ci os A pr of un da do s: B as es e S ai s GABARITO 1. a. Teremos: Substância Função Inorgânica KCl Sal Al2O3 Óxido KOH base b. Teremos: 2. 02 + 08 = 10. [01] Incorreta. 2 4 2 4 2 sulfato de potássio H SO 2 KOH K SO 2 H O+ → + [02] Correta. A fórmula da substancia X é: K2SO4. [04] Incorreta. 2 2 2 sulfeto de sódio H S 2 NaOH Na S 2 H O+ → + [08] Correta. 2 3 4 4 2 3 2H CO 2NH OH (NH ) CO 2 H O+ → + 3. 02 + 08 = 10. [01] Incorreta. [OH-] = 1,0 x 10-10 pOH = 10 pH = 4 O KOH é uma base, e pelo cálculo de pH a solução será ácida.[02] Correta. São óxidos formados por ametais, assim, irão compartilhar elétrons (ligação covalente) e ao reagirem com água formam ácidos: 2 2 2 3 ác. carbônico 2 2 3 ác. nítrico CO H O H CO 3NO H O 2HNO NO + → + → + [04] Incorreta. O nitrato de potássio (KNO3) é um sal inorgânico formado por um ânion composto por dois elementos e monovalente (NO3-), já o sulfato de alumínio Al2(SO4)3 é formado por um ânion composto e bivalente (SO4-2). [08] Correta. A reação que origina o sal Na2CO3 é dada por: 2 3 2 3 2 hidróx. de sódio base forte 2 NaOH H CO Na CO 2H O+ → + 4. 01 + 02 + 08 = 11. [01] Correta. Um sal normal é formado a partir da neutralização total, quando se reagem todos os íons H+ do ácido com todos os íons OH- da base. Por definição, sais são compostos iônicos que possuem pelo menos um cátion diferente do H+ e um ânion diferente do OH-. [02] Correta. Com relação aos sistemas eletrolíticos, usando a definição de Arrhenius, a água bidestilada e deionizada (líquido molecular puro), o NaCl sólido (iônico) puro, o H2SO4 líquido (molecular) puro e o açúcar (sacarose) (sólido molecular) puro são maus condutores de corrente elétrica nas CNTP, pois no caso dos compostos iônicos os íons ficam “presos” na rede cristalina e os compostos moleculares puros não sofrem ionização. [04] Incorreta. Na dissolução de 12000 moléculas de ácido fluorídrico, 960 moléculas se dissociam. Com relação ao grau de dissociação iônico, o ácido fluorídrico pode ser considerado um ácido moderado. 12.000 (HF) 100 % 960 (HF) 8 % (5 % 50 %; ácido moderado) α α = < α < 5www.biologiatotal.com.br Ex er cí ci os A pr of un da do s: B as es e S ai s[08] Correta. Por definição, óxidos são compostos binários nos quais o oxigênio é o elemento mais eletronegativo, e são classificados como indiferentes quando não reagem com a água, com ácidos e com bases. [16] Incorreta. O Fe3O4 (FeO + Fe2O3) é classificado como um óxido duplo, ou seja, se comporta como se fosse formado por dois outros óxidos. 5. a. A figura II está associada ao experimento A e a figura I associada ao experimento B. b. Reação 1: NH4OH + HCl → NH4Cl + H2O Reação 2: NaOH + HCl → NaCl + H2O Como inicialmente só existe a solução de ácido clorídrico em A e B, e este ácido é considerado um ácido forte, haverá uma elevada condutividade elétrica e lâmpada apresentará elevada luminosidade. No gráfico I, à medida que vai sendo adicionado base ao sistema, o ácido presente vai sendo consumido, formando sal e água (reação 1), diminuindo a quantidade de íons H+ presentes em solução, o que irá diminuir consequentemente a intensidade do brilho da lâmpada. Ao ser consumido todo o H+ (ponto mais baixo da inclinação) e continuando a adição de base, com o tempo haverá um excesso de NaOH no meio, que devido ao fato de ser uma base forte, a luminosidade da lâmpada irá novamente aumentar, devido agora a presença de OH-. No gráfico II, acontece a princípio o mesmo fenômeno que ocorreu em I, ou seja, à medida que vai se adicionando a base, vai sendo consumindo o H+ presente na solução (reação 2) e a intensidade da lâmpada vai caindo também, porém, quando ocorre a inversão de concentrações, ou seja, quando a base estiver em excesso, o NH4OH por ser uma base fraca, a quantidade de íons em solução será menor, e o brilho da lâmpada consequentemente também será. 6. 01 + 02 + 04 + 08 + 16 = 31. 01. Verdadeira. O cátion prata (Ag+) é monovalente e o ânion nitrato (NO3-) também. 02. Verdadeira. Abaixo segue a equação do processo de neutralização: 2HCl + Ca(OH)2 → 2H2O + CaCl2 O sal formado é o cloreto de cálcio. 04. Verdadeira. O ácido clorídrico apresenta um único hidrogênio ionizável e, ao sofrer este processo em água libera como ânion o cloreto (Cl-) Equação resumida da ionização do ácido em água: 2H OHC H C+ −→ + 08. Verdadeira. Abaixo segue a equação devidamente balanceada. 3 2 4 2 4 32AgNO K CrO Ag CrO 2KNO+ → + Os nomes dos produtos formados são cromato de prata e nitrato de potássio, respectivamente. 16. Verdadeira. O óxido de magnésio é um óxido básico, ou seja, apresenta a propriedade de reagir com ácidos, formando sais, de forma análoga às bases ou hidróxidos. Abaixo segue a equação do processo: 2 2MgO 2HC H O MgC+ → + 7. 201 + 02 + 04 = 07. Os compostos (I) e (III) são classificados como sais. I. MgCO3: carbonato de magnésio. III. NaNO3: nitrato de sódio. O composto (II) é uma base de Arrhenius. II. Ca(OH)2: hidróxido de cálcio. Ocorrendo reação entre os compostos (II) e (IV), ela será classificada como de neutralização ou salificação. II. Ca(OH)2 IV. H2SO4 Ca(OH)2 + H2SO4 → 2H2O + CaSO4 Os ânions que formam os compostos (I) e (IV) são bivalentes (carga = -2). I. MgCO3 → CO32- (carbonato) IV. H2SO4 → SO42- (sulfato) O composto (IV) é um ácido. IV. H2SO4: ácido sulfúrico. http://www.biologiatotal.com.br 6 Ex er cí ci os A pr of un da do s: B as es e S ai s ANOTAÇÕES 8. a. Observe a estrutura a seguir: b. 11Na = 1s22s22p63s1 c. CaSO4= sulfato de cálcio KCl= cloreto de potássio BaNO3= nitrato de bário 1www.biologiatotal.com.br ÓXIDOS 1. (UFSC 2017) A nuvem de poeira vulcânica expelida ficou à deriva. Foi ao Oceano Atlântico, caminhou sobre o mar. Estava clareando, mas, de repente, os ventos a trouxeram de volta, atingindo mais intensamente a Argentina, o Chile e o Uruguai. O evento não se restringiu à atmosfera. O rio Nilahue, antes cristalino, passou a apresentar uma tonalidade cor de chocolate. Além disso, a temperatura da água chegou a 45ºC devido ao material incandescente que caiu sobre ele. Segundo um técnico do governo chileno, os detritos do vulcão podem bloquear seu leito temporariamente. Na cidade argentina de Bariloche, foi registrada pela população uma forte queda de cinzas, como se fosse neve, tornando a cidade e as grandes florestas de gimnospermas completamente cinzentas. As autoridades aconselharam os habitantes a não saírem de casa e a fecharem portas e janelas. Os poucos moradores que saíram às ruas usavam máscaras para evitar a inspiração de cinzas vulcânicas. Apesar do contínuo desenvolvimento tecnológico da humanidade, a natureza continua surpreendendo, promovendo mudanças ambientais e colocando em xeque a organização e o funcionamento das atividades socioeconômicas. De acordo com elementos do texto e da ilustração, responda às questões a seguir. a. “(...) e sentimos um odor de enxofre”. O cheiro de enxofre relatado é devido à liberação de um certo gás que, quando presente nas camadas inferiores da atmosfera, pode causar um determinado impacto ambiental. Diga que impacto é esse e como ele ocorre. b. “(...) e as grandes florestas de gimnospermas completamente cinzentas.” Cite dois representantes desse grupo de vegetais: c. Apesar de muitas consequências negativas, lava e cinzas de uma erupção vulcânica podem fornecer uma vantagem para o meio ambiente. Que vantagem é essa? d. Reconheça qual o processo decorrente do derrame de detritos no leito de um rio que leva à diminuição do fluxo de água. 2 Ex er cí ci os A pr of un da do s: Ó xi do s e. Cite dois exemplos de transtornos decorrentes da erupção do vulcão que interfiram nas atividades humanas. f. Escolha um dos transtornos citados por você no item anterior e explique duas de suas consequências econômicas. 2. (UEPG 2016) O calcário é uma rocha constituída de CaCO3 e muito utilizado na obtenção de cal viva (CaO) através da reação equacionada abaixo. A cal viva formada é aplicada em pinturas e em contato com a água forma a cal hidratada. Sobre o sistema proposto, assinale o que for correto. 01. A cal hidratada é Ca(OH)2. 02. O CaO é um anidrido. 04. Os nomes dos compostos CaCO3 e CaO são, respectivamente, carbonato de cálcio e peróxido de cálcio. 08. A reação apresentada é uma reação de deslocamento ou simples troca. 16. Odióxido de carbono é um óxido ácido. 3. (UEM 2016) A presença de CO2, N2O, CH4, H2O (sobretudo na forma de vapor) e de outros gases na atmosfera determina 3(s) (s) 2(g)CaCO CaO CO∆→ + o efeito estufa, que é responsável pela manutenção da vida no planeta Terra, mas que tem sido prejudicialmente intensificado nos últimos anos por meio da ação humana. Sobre este tema assinale o que for correto. 01. Todas as substâncias citadas no enunciado, com exceção da água, são pertencentes à função óxidos inorgânicos. 02. No efeito estufa, a energia térmica radiante proveniente do Sol é absorvida pela Terra, e parte dessa radiação absorvida é posteriormente irradiada para o espaço. O aumento do aquecimento do planeta Terra se dá pelo fato de os gases citados, quando em excesso, absorverem parte dessa energia térmica irradiada pela Terra e reemitirem-na de volta. 04. Os raios ultravioletas são ondas de calor (radiação térmica). 08. Apesar de serem mais abundantes, outros gases como O2 e N2 não atuam no efeito estufa, pois suas moléculas não são eficientes na absorção de energia térmica. 16. O ar atmosférico é uma solução gasosa, na qual as substâncias citadas no enunciado geral da questão (caput) são consideradas solutos, enquanto o N2 é considerado solvente. 4. (USCS Medicina 2015) O tratamento de água contaminada por metais pesados como ferro (III), chumbo (II) e cádmio, pode ser feito por alcalinização, que formam bases insolúveis desses metais. A alcalinização pode ser feita pela adição de cal (CaO) ou barrilha (Na2CO3). a. A cal reage com água, formando uma base, e a barrilha sofre hidrólise, produzindo NaOH e um gás. Escreva a fórmula da base formada pela hidratação da cal e a fórmula do gás 3www.biologiatotal.com.br Ex er cí ci os A pr of un da do s: Ó xi do sproduzido pela hidrólise da barrilha. b. Em um efluente foram despejados 32,5 kg de cloreto de ferro (III). Para a eliminação desse poluente foi utilizada a barrilha, que reage com a substância de acordo com a equação: Considerando as massas molares da barrilha e do cloreto de ferro (III) iguais a 106 g.mol-1 e 162,5 g.mol-1, 162, 5 g.mol-1, respectivamente, determine a massa de barrilha, em kg, que deve ser utilizada para despoluir o efluente, considerando-se um rendimento de reação de 90% 5. (UEPG 2015) Os derivados de petróleo e o carvão mineral utilizados como combustíveis podem conter enxofre, cuja queima produz dióxido de enxofre. As reações do dióxido de enxofre na atmosfera podem originar a chuva ácida. Sobre o sistema proposto, assinale o que for correto. Dados: H (Z =1), S (Z= 16) e O (Z= 8) 01. A chuva ácida causa corrosão do mármore, do ferro e de outros materiais utilizados em monumentos e construções. 02. Na atmosfera, o dióxido de enxofre reage com o oxigênio e se transforma em trióxido de enxofre (SO3). 04. O dióxido de enxofre e o trióxido de 3 2 3 2 3 2 32 FeC 3 Na CO 6 H O 2 Fe(OH) 3 H CO 6 NaC+ + → + + enxofre são óxidos básicos. 08. O único ácido formado na atmosfera é o ácido sulfúrico (H2SO3). 16. O ácido sulfúrico é classificado como ácido de Lewis, porque doa prótons na reação com uma base. 6. (UFSC 2015) As figuras mostram a variação na pressão parcial de CO2 (p CO2) na superfície da água (Figura A) e os valores de pH obtidos para a água oceânica (Figura B) de uma região do Oceano Pacífico, no período compreendido entre 1989 e 2012. Nos gráficos, os pontos representam os valores experimentais e a reta representa a tendência de variação dos dados. Sabe-se que cerca de 30 a 40 % do CO2 atmosférico é absorvido pelos oceanos e que parte do CO2 atmosférico, quando absorvido pela água do mar, reage para formar, como principal produto, ácido carbônico. De acordo com as informações acima, é CORRETO afirmar que: 01. a reação que descreve a interação entre o dióxido de carbono e a água pode ser descrita por CO2(g) + H2O(l) ⇒ H2CO3(aq), o que justifica a redução do pH da água pela absorção de CO2. 02. acidificação dos oceanos é um http://www.biologiatotal.com.br 4 Ex er cí ci os A pr of un da do s: Ó xi do s processo prejudicial, pois, entre outros fatores, pode ameaçar a vida de organismos marinhos que possuem, em sua constituição, carbonato de cálcio. 04. o íon carbonato é classificado, segundo a teoria de Arrhenius, como um ácido. 08. a redução do pH da água do mar associada ao aumento da concentração de CO2 na atmosfera é consequência da produção de ácido carbônico, que se ioniza para produzir íons H+ 16. em 2012, a água oceânica poderia ser classificada como neutra, ou seja, a concentração de íons H+ era equivalente à concentração de íons OH- 32. em 1991, a água oceânica poderia ser classificada como alcalina em função, principalmente, da presença de HNO3 produzido por organismos marinhos. 7. (UFU 2012) O movimento revolucionário intensificado por Lavoisier, no século XVIII, provocou alterações significativas no campo da química daquela época. A esse respeito, Simmons (2003) afirma que “Lavoisier chegou ao oxigênio em 1778, depois de mais de quatro anos de experiência e com a ajuda dos trabalhos de Joseph Priestley, que havia reconhecido as propriedades especiais do ‘ar deflogisticado’, produzido pelo aquecimento contínuo de óxido de mercúrio”. Enquanto Priestley não abandonava a teoria do flogístico, Lavoisier conseguiu “a parte mais saudável e pura do ar”, chamando-a de oxigênio. O contexto do trabalho de Lavoisier colaborou para o entendimento das propriedades dos ácidos. A partir da análise do texto, faça o que se pede. a. Explique, por meio do equacionamento balanceado da decomposição do óxido de mercúrio (HgO2) utilizado por Lavoisier, se o processo de obtenção do oxigênio é endotérmico ou exotérmico. b. Considerando a importância dos ácidos no trabalho de Lavoisier, apresente: o nome, a fórmula molecular e a fórmula eletrônica de Lewis de um ácido que possua, em sua estrutura, o elemento oxigênio. c. Enumere duas propriedades químicas dos ácidos. 8. (UFMG 2012) Com objetivo de diminuir o impacto ambiental provocado pela emissão de gases nocivos ao ambiente, uma empresa de fundição de autopeças, em Minas Gerais, decidiu abandonar o uso do gás SF6 em sua linha de produção, substituindo-o por uma mistura de 99% de N2 e 1% de SO2. a. Estudos ambientais indicam que o SF6 provoca o mesmo tipo de impacto ambiental que o CO2 e o CH4. Identifique esse impacto. b. Na mistura empregada, há 1% de SO2, que também é nocivo ao ambiente, mas não implica maiores riscos, devido à sua baixa concentração na mistura. Esse gás pode se transformar em SO3, que, ao se combinar com a água presente na atmosfera, gera um produto que contribui para o aumento da acidez das chuvas. Escreva a equação química completa e balanceada da transformação de SO3 gasoso no 5www.biologiatotal.com.br Ex er cí ci os A pr of un da do s: Ó xi do sproduto que contribui para a acidez da chuva ácida. c. O SF6 tem uma capacidade de absorver radiação infravermelha cerca de 20 mil vezes superior à do CO2. Para responder à questão proposta a seguir, considere as informações contidas nestes dois gráficos. Com base no conjunto de informações dadas, explique por que, quando se discutem problemas ambientais, se dá ênfase ao CO2 e não ao SF6. 9. (UNIFESP 2012) Na agricultura, é comum a preparação do solo com a adição de produtos químicos, tais como carbonato de cálcio (CaCO3) e nitrato de amônio (NH4NO3). A calagem, que é a correção da acidez de solos ácidos com CaCO3, pode ser representada pela equação: Explique como se dá a disponibilidade de íons cálcio para o solo durante a calagem, considerando solos ácidos e solos básicos. Justifique. Qual o efeito da aplicação do nitrato de amônio na concentração de íons H+ do solo? TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO:Grande parte das mortes verificadas em países industrializados decorre de doenças cardiovasculares, que constituem um dos mais graves problemas de Saúde Pública, inclusive no Brasil. No gráfico abaixo, estão representados valores da pressão sanguínea em diferentes vasos do sistema circulatório de um indivíduo saudável. 10. (UFMG 2012) As células do endotélio vascular são capazes de produzir óxido nítrico (NO), que promove vasodilatação. A nitroglicerina, embora seja insumo básico na produção de dinamite, é, também, utilizada como fármaco, por se comportar como doadora de óxido nítrico. Explique em que situação de saúde a nitroglicerina pode ser usada como um fármaco. 2 3 2 2CaCO (s) 2 H (aq) Ca (aq) H O ( ) CO (g) + ++ + +� ⇒ http://www.biologiatotal.com.br 6 Ex er cí ci os A pr of un da do s: Ó xi do s 11. (UEPG 2011) A queima de carvão e de combustíveis fósseis, assim como os poluentes industriais, lançam na atmosfera dióxido de enxofre e de nitrogênio; esses gases combinam-se com o vapor de água e resultam na chamada chuva ácida. Nesse contexto, assinale o que for correto. 01. A presença de CO2 na atmosfera de maneira nenhuma pode ser associada ao aumento da acidez da chuva. 02. Os principais ácidos presentes na chuva ácida são o ácido nítrico e o ácido sulfúrico. 04. A formação do ácido sulfúrico na atmosfera pode ser representada pelas reações: 2 SO2 + O2 → 2 SO3 e SO3 + H2O → H2SO4 08. Tecnicamente chama-se de chuva ácida qualquer chuva com pH menor que 5,6. 12. (UFSC 2011) Em uma indústria do Estado de São Paulo que produz ácido sulfúrico 98% a partir da queima de enxofre elementar, com capacidade de produção inicial de 600 toneladas por dia, ocorreu uma emissão de gás dióxido de enxofre (SO2). Essa emissão de gás ultrapassou as fronteiras da fábrica de ácido sulfúrico e atingiu a população do entorno. Várias pessoas apresentaram agravos à saúde relacionados ao caso, como irritação das vias aéreas, desmaios, vômitos e enjoos, demandando atendimento hospitalar de emergência em hospitais da região. Também foram acionados o Serviço de Atendimento Médico de Urgência (SAMU) e o Corpo de Bombeiros. JÚNIOR, L.M.; LORENZI, R.L. Revista brasileira de saúde ocupacional. São Paulo: 32(116): 31-37, 2007. (Adaptado) Sobre o assunto, é correto afirmar que: 01. a queima do enxofre elementar pode ser representada pela equação química: 2 2S O SO+ → 02. o SO2 reage com a água formando o ácido sulfúrico. 04. a molécula de SO2 é apolar devido à sua geometria. 08. para a produção de 600 toneladas de ácido sulfúrico são necessárias cerca de 400 toneladas de S. 16. o SO2 deve ser oxidado a SO3 durante o processo de produção do ácido sulfúrico. 32. o enxofre encontra-se em duas formas alotrópicas: o ortorrômbico e o monoclínico. 13. (UNICAMP 2011) Dentro do programa europeu NR2C (New Road Constructions Concepts), um tipo de cimento que contém TiO2 foi desenvolvido e aplicado em pavimentos de cidades como Hengelo (Holanda) e Antuérpia (Bélgica). Esse TiO2 presente na superfície do pavimento promove a transformação dos compostos NOx emitidos pelos automóveis. Simplificadamente, os NOx, ao entrarem em contato com o TiO2 da superfície e na presença de luz, são transformados em nitrato, que é absorvido pelo pavimento. Resultados recentes mostraram que houve uma redução desses poluentes no ar próximo ao pavimento em até 45%, em comparação com o ar sobre o pavimento onde não houve a adição do TiO2. 7www.biologiatotal.com.br Ex er cí ci os A pr of un da do s: Ó xi do sa. De a fórmula das substâncias que compõem esses NOx e explique como eles se formam no caso dos automóveis. b. De acordo com as informações do texto e o conhecimento químico, cite dois aspectos que poderiam diminuir a eficiência do dispositivo, quando ele estiver sendo utilizado na redução dos NOx emitidos. Explique cada caso. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: O aquecimento global pode ser considerado como o legado mais duradouro da história da humanidade. Estima-se que os impactos climáticos decorrentes da liberação do dióxido de carbono e de outros gases na atmosfera terrestre provenientes, na sua maior parte, da queima de combustíveis fósseis, vão durar mais do que a existência da civilização humana desde seu aparecimento até os dias de hoje. 14. (UFRJ 2011) Para reduzir a emissão de óxidos de nitrogênio de fórmula geral NOx para a atmosfera, os veículos movidos a diesel fabricados no país a partir de 2012 serão obrigados a vir equipados com um conversor catalítico contendo dióxido de titânio, V2O5 e WO3. a. Identifique o elemento que está presente no conversor catalítico e pertence ao mesmo período do titânio na tabela periódica e calcule o número de elétrons de sua camada de valência. b. Classifique os óxidos de nitrogênio de fórmula geral NOx em relação à sua reatividade com a água. ANOTAÇÕES http://www.biologiatotal.com.br 8 Ex er cí ci os A pr of un da do s: Ó xi do s GABARITO 1. [Resposta do ponto de vista da disciplina de Química] a. Esse fenômeno é conhecido como chuva ácida que é o resultado da combinação dos gases SO2 e SO3 com o vapor d’água presente na atmosfera, formando os ácidos sulfuroso e sulfúrico (H2SO3 e H2SO4) que são carregados pela chuva, provocando danos ao ecossistema local. c. A lava e as cinzas que são expelidas pelos vulcões possuem substâncias que servem como adubo para o solo, tornando-o mais férteis. d. Esse processo é chamado de assoreamento, no qual o acúmulo de sedimentos no leito do rio diminui o volume de água. e. Mudanças climáticas como aumento do efeito estufa e incidência de chuva ácida. Outra desvantagem é o lançamento de cinzas, que além de causar prejuízos respiratórios à população, diminui a visibilidade o que pode interromper voos regulares na região. f. Gastos para o setor de saúde pública provocada por problemas respiratórios na população principalmente em idosos e crianças. Ausências no trabalho, comprometendo a produtividade do setor, dentre outros. [Resposta do ponto de vista da disciplina de Biologia] b. Pinheiros e sequoias. [Resposta do ponto de vista da disciplina de Geografia] a. O vulcão Puehue localiza-se nos Andes (dobramento moderno Cenozoico terciário), zona de convergência (subducção) entre placas tectônicas. Sua erupção liberou grande quantidade de material piroclástico formado por cinzas, vapor d’água e gases, inclusive com enxofre. Estes gases em contado com água nas nuvens dão origem a reações químicas que podem formar chuva ácida e impactar a biodiversidade, a exemplo das florestas temperadas da região. b. No caso do Chile e Argentina, na região andina existem florestas temperadas em virtude de fatores como a maior latitude e maior altitude com a presença de gimnospermas como as coníferas, entre as quais, a Araucaria araucana e Nothofagus pumilio. c. O resfriamento da lava na superfície leva a formação de rochas magmáticas extrusivas como o basalto, que ao longo do tempo sofrem intemperismo e pedogênese, dando origem a solos férteis para a agricultura como as terras roxas (Nitossolos). d. O acúmulo de sedimentos no fundo de rios é o assoreamento, fenômeno que diminui a profundidade do rio e sua capacidade de vazão para a água. Assim, é comum que ocorram enchentes devido ao transbordamento de rios assoreados. e. Entre os impactos socioeconômicos das erupções vulcânicas, podemos citar: - interrupção do tráfego aéreo devido ao material piroclástico na atmosfera; - grande quantidade de material particulado e gases (com enxofre e com alta temperatura) que pode afetar a saúde da população; - prejuízos decorrentes da grande quantidade de cinzas depositada na superfície, atrapalhando os transportes e atividades rurais e urbanas. f. A interrupção do tráfego aéreo causa prejuízos financeiros para as empresas aéreas e também para
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