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Questões compleme ntares VOLUM E 2 OD184_QUIMICA2.indd 1 9/12/14 1:36 PMPDF1 1 Primeira parte (apenas massa desprezível de um adoçante artificial). Pesando-se duas latas fechadas do refrigerante, fo- ram obtidos os seguintes resultados: Amostra Massa (g) lata com refrigerante comum 331,2 lata com refrigerante diet 316,2 Por esses dados, pode-se concluir que a concentra- ção, em g/L, de açúcar no refrigerante comum é de, aproximadamente: a) 0,020. b) 0,050. c) 1,1. d) 20. e) 50. 4. (Mack-SP) A massa dos quatro principais sais que se encontram dissolvidos em 1 litro de água do mar é igual a 30 g. Num aquário marinho, contendo 2 · 106 cm3 dessa água, a quantidade de sais nela dis- solvidos é: a) 6,0 · 101 kg. b) 6,0 · 104 kg. c) 1,8 · 102 kg. d) 2,4 · 108 kg. e) 8,0 · 106 kg. Antes de resolver o exercício no. 5, leia o texto a seguir: Fertilizantes são associações de substâncias quí- micas que visam suprir as deficiências dos solos em nutrientes vitais para a sobrevivência dos vegetais. A composição dos solos varia com a sua origem, e even- tualmente há necessidade de se suprir algum nutriente. Entre os principais elementos necessários ao crescimen- to da planta estão o N, P, K, Ca, Mg e S. Com a produção agrícola, o solo sofre inevitavelmente a perda de nutrien- tes, pois a planta os retira para o seu crescimento. Para que a produção seja rentável é preciso fertilizar o solo e repor os nutrientes escassos, pois a produção se torna li- mitada pelo nutriente menos disponível. Além disso, so- mente 6% da área terrestre é utilizada para a agricultura, necessitando um grande aproveitamento da mesma para atender a necessidade alimentícia da população. (http://www.unicamp.br/fea/ortega/temas530/ araceli.htm) 5. (UFRJ) A técnica de aplicação de fertilizantes líquidos em lavouras tem sido cada vez mais utilizada pelos agricultores. Os fertilizantes são vendidos na forma de soluções concentradas que contêm diferentes compo- sições de nutrientes e são formuladas e diluídas pelo agricultor, de acordo com a lavoura a ser tratada. A ta- bela a seguir apresenta dados encontrados nos rótulos de dois frascos de fertilizantes líquidos concentrados de duas marcas diferentes. Elemento Frasco I Frasco II Nitrogênio 100 g/L 0 g/L Potássio 70 g/L 10 g/L Fósforo 30 g/L 80 g/L 1. (Fuvest-SP) A efervescência observada, ao se abrir uma garrafa de champanhe, deve-se à rápida liberação, na forma de bolhas, do gás carbônico dissolvido no líquido. Nesse líquido, a concentração de gás carbônico é pro- porcional à pressão parcial desse gás, aprisionado en- tre o líquido e a rolha. Para um champanhe de determi- nada marca, a constante de proporcionalidade (K) varia com a temperatura, conforme mostrado no gráfico. 15 250 0 2 3 5 10 20 T (°C) k (gL�1 atm�1) Gás carbônico: Pressão parcial na garrafa de champanhe fechada a 12 °C .............................................................. 6 atm Massa molar ............................................ 44 g/mol Volume molar a 12 °C e pressão ambiente ... 24 L/mol Volume da bolha a 12 °C e pressão ambiente .... 6,0 · 1028 L Uma garrafa desse champanhe, resfriada a 12 °C, foi aberta à pressão ambiente e 0,10 L de seu conteúdo foi despejado em um copo. Nessa temperatura, 20% do gás dissolvido escapou sob a forma de bolhas. O nú- mero de bolhas liberadas, no copo, será da ordem de: a) 102 b) 104 c) 105 d) 106 e) 108 2. (PUC-RJ) Após o preparo de um suco de fruta, verifi- cou-se que 200 mL da solução obtida continham 58 mg de aspartame. Qual a concentração de aspartame no suco preparado? a) 0,29 g/L. b) 2,9 g/L. c) 0,029 g/L. d) 290 g/L. e) 0,58 g/L. 3. (Fuvest-SP) Considere duas latas do mesmo refrige- rante, uma na versão diet e outra na versão comum. Ambas contêm o mesmo volume de líquido (300 mL) e têm a mesma massa quando vazias. A composição do refrigerante é a mesma em ambas, exceto por uma diferença: a versão comum contém certa quantidade de açúcar, enquanto a versão diet não contém açúcar OD184_QUIMICA2.indd 1 9/12/14 1:36 PMPDF1 2 Para tratar uma lavoura de morangos, um agricultor ne- cessita preparar 100 L de uma solução diluída de fertili- zante, utilizando uma combinação dos frascos I e II. Em função das características do solo, a concentração final da solução deve ser ajustada de forma a conter 0,1 g/L de potássio e 0,1 g/L de nitrogênio. Você deve calcular a con- centração, em g/L, de fósforo presente na solução de fer- tilizante usada no tratamento da lavoura de morangos. 6. (Puccamp-SP) A dispersão dos gases SO2, NO2, O3, CO e outros poluentes do ar fica prejudicada quando ocorre a inversão térmica. Considere que, numa dessas oca- siões, a concentração do CO seja de 10 volumes em 1 · 106 volumes de ar (10 ppm 5 10 partes por milhão). Quantos m3 de CO há em 1 · 103 m3 do ar? a) 100. b) 10,0. c) 1,00. d) 0,10. e) 0,010. 7. (FGV-SP) Dizer que uma solução desinfetante “apre- senta 1,5% de cloro ativo” é equivalente a dizer que a concentração de cloro ativo nessa solução é: a) 1,5 · 106 ppm. b) 1,5 · 10–2 ppm. c) 150 ppm. d) 1,5 ppm. e) 15 000 ppm. 8. (UFPE) O rótulo de um frasco diz que ele contém uma solução 1,5 molar de NaI em água. Isso quer dizer que a solução contém: a) 1,5 mol de NaI/quilograma de solução. b) 1,5 mol de NaI/litro de solução. c) 1,5 mol de NaI/quilograma de água. d) 1,5 mol de NaI/litro de água. e) 1,5 mol de NaI/mol de água. 9. (UFRN) O agrônomo de uma usina de açúcar so- licitou uma avaliação do teor de sacarose conti- da em um determinado lote de cana-de-açúcar. Para isso, foi entregue ao químico uma amostra de 2,0 litros de caldo de cana para determinar a concen- tração de sacarose (C12H22O11). (Massa molar da sacarose: 342 g/mol.) Ao receber o resultado da análise, expresso em mola- ridade (0,25 M), o auxiliar de escritório, não conseguin- do decifrá-lo, recorreu ao gerente. Este calculou que a massa de sacarose contida nos 2,0 litros de caldo de cana, de concentração 0,25 mol/L, era: a) 42,7 g. c) 2 370 g. b) 85,5 g. d) 171 g. 10. (PUC-MG) O sal permanganato de potássio (KMnO4) pode ser utilizado como germicida no tratamento de feridas de modo geral. Indique a massa, em gramas, de permanganato de potássio necessária para prepa- rarmos 2,0 litros de solução 0,02 mol · L21, utilizada para esse fim. Dado massa molar: KMnO4 5 158 g/mol a) 1,58. b) 3,16. c) 6,32. d) 9,48. 11. (Uniube/PIAS-MG) São dadas as informações seguintes, constantes do rótulo de uma marca de água mineral. Íon Teor (g/L) K1 0,00195 Na1 0,01035 Ca21 0,01320 Mg21 0,00486 Qual das alternativas abaixo está correta? a) A composição total de elementos alcalinos é igual a 0,0123 g/L. b) Em termos de molaridade, a concentração de íons cál- cio é maior do que a de íons sódio. c) Nessa tabela estão relacionados cátions e ânions. d) A composição total de cátions é igual a 0,30 g/L. (Consulte a tabela periódica.) 12. (Uece) Determine a concentração em quantidade de matéria (molaridade) e a fração em quantidade de matéria (fração molar) do soluto em uma solução de hidróxido de sódio cujo título é 40% e cuja densi- dade é 1 800 g/L. Dado: massa molar do NaOH 5 40 g · mol21. 13. (UFG-GO) As instruções da bula de um medicamento usado para reidratação estão resumidas no quadro a seguir. Modo de usar: dissolva o conteúdo do envelope em 500 mL de água. Composição: cada envelope contém cloreto de potássio 75 mg citrato de sódio di-hidratado 145 mg cloreto de sódio 175 mg glicose 10 mg a) Calcule a concentração de potássio, em mg/L, na solu- ção preparada segundo as instruções da bula. b) Quais são as substâncias do medicamento que expli- cam a condução elétrica da solução do medicamento? Justifique sua resposta. Dados: MM: K 5 39 g/mol; Cℓ 5 35,5 g/mol. 14. (Mack-SP) Têm-se cinco recipientes contendo solu- ções aquosas de cloreto de sódio. 1 2 3 4 5 V 5 2 L msal 50,5 g V 5 3 L msal 5 0,75 g V 5 5 L msal 5 1,25 g V 5 8 L msal 5 2,0 g V 5 10 L msal 5 2,5 g Co nc eit og ra f É correto afirmar que: a) o recipiente 5 contém a solução menos concentrada. b) o recipiente 1 contém a solução mais concentrada. OD184_QUIMICA2.indd 2 9/12/14 1:36 PMPDF1 3 c) somente os recipientes 3 e 4 contêm soluções de igual concentração. d) as cinco soluções têm a mesma concentração. e) o recipiente 5 contém a solução mais concentrada. 15. (UnB-DF) Em um rótulo de leite em pó integral, lê-se: Modo de preparar Coloque o leite integral instantâneo sobre água quente ou fria, previamente fervida. Mexa ligeira- mente e complete com água até a medida desejada. Para 1 copo (200 mL) — 2 colheres de sopa bem cheias* (30 g). * Considera-se que 1 colher de sopa bem cheia tenha massa igual a 15 g. Composição média do produto em pó gordura 26% sais minerais 6% proteínas 30% água 3% lactose 35% lecitina 0,2% no pó A porcentagem em massa nos indica a quantidade em gramas de cada componente em 100 g de leite em pó. Calcule a concentração em massa (em g/L) de proteí- nas em um copo de 200 mL de leite preparado. 16. (Unicamp-SP) Uma receita de biscoitinhos petit-four de laranja leva os seguintes ingredientes: Ingrediente Quantidade (gramas) Densidade aparente (g/cm3) farinha de trigo 360 0,65 carbonato ácido de amônio 6 1,5 sal 1 2,0 manteiga 100 0,85 açúcar 90 0,90 ovo 100 (2 ovos) 1,05 raspas de casca de laranja 3 0,50 A densidade aparente da “massa” recém-preparada e antes de ser assada é de 1,10 g/cm 3. Entende-se por densidade aparente a relação entre a massa da “mas- sa” ou do ingrediente, na “forma” em que se encontra, e o respectivo volume ocupado. a) Qual o volume ocupado pela “massa” recém-prepara- da, correspondente a uma receita? b) Como se justifica o fato de a densidade aparente da “massa” ser diferente da média ponderada das densi- dades aparentes dos constituintes? 17. A análise de uma amostra de água de uma nascente in- dicou a presença de 0,085% em massa de dioxina. Cal- cule a massa de dioxina presente em 2,5 L dessa água. Dado: dsolução 5 1 000 g/L. 18. (Uerj) Numa certa região oceânica, os níveis de mercú- rio na água e nos peixes são, respectivamente, de 0,05 e 200 ppb. Sabe-se que 1 ppb corresponde a 1 mg por tonelada. Comparando-se pesos iguais de peixes e de água, o fator que expressa a relação entre as massas de mercúrio nos peixes e na água é: a) 4,0 103. b) 2,5 1024. c) 2,5 103. d) 4,0 1024. 19. (UFPR) A tabela a seguir lista informações sobre alguns dos mais importantes gases estufa na atmosfera. No contexto dos gases estufa há que se considerar o metano. Esse gás tem, por molécula, um poder de absorção de radiação infravermelha cerca de 21 vezes maior que o CO2. No entanto, como o CO2 encontra-se numa concentração muito maior na atmosfera do que o metano, seu efeito como gás estufa é também maior. Gases Abundância atual Tempo de residência (anos) CO2 365 ppm 50-200 CH4 1,72 ppm 12 N2O 312 ppb 206 CFC-11 0,27 ppb 12 400 Halon-1301 0,002 ppb 16 000 HCFC-22 0,11 ppb 11 000 HFC-134a 2 ppt 9 400 Caderno Temático de Química Nova na Escola, n. 1, maio 2001. Química atmosférica: a química sobre nossas cabeças. Antonio A. Mozeto. A concentração de metano, em g/L, na atmosfera é de: (Considere 100 gramas de solução igual a 100 litros de solução.) a) 1,72 · 1024 g/L. b) 1,72 · 1026 g/L. c) 1,72 · 1028 g/L. d) 1,72 · 10212 g/L. e) 1,72 · 10210 g/L. 20. (UFPI) A nova legislação de trânsito prevê um limite máximo de 6 decigramas de álcool — C2H5OH — por li- tro de sangue do motorista (0,6 g/L). Considerando que a porcentagem média de álcool ingerida que fica no sangue é de 15% em massa, indique, para um adulto com peso médio de 70 kg cujo volume de sangue é de 5 litros, o número máximo de latas de cerveja (volume 5 5 350 mL) ingeridas sem que o limite estabelecido seja ultrapassado. Dados complementares: a cerveja tem 5% de álcool em volume, e a densidade do álcool é de 0,80 g/mL. a) 1. b) 2. c) 3. d) 4. e) 5. OD184_QUIMICA2.indd 3 9/12/14 1:36 PMPDF1 4 21. (PUC-MG) As soluções químicas são amplamente uti- lizadas tanto em nosso cotidiano como em laborató- rios. Uma delas, solução aquosa de sulfato de cobre, CuSO4, a 5% p/v, é utilizada no controle fitossanitá- rio das plantas atacadas por determinados fungos. A massa necessária de sulfato de cobre, em gramas, para prepararmos 5 litros dessa solução, a 5% p/v, é: a) 2,5. b) 2,5 · 101. c) 2,5 · 102. d) 2,5 · 103. 22. (Cesgranrio-RJ) Ambientalistas lutam para que o ín- dice ideal de exposição ao benzeno seja 0,1 ppm. A concentração de uma solução em ppm pode ser expressa na forma de miligramas de soluto em 1 litro de solução. Numa atmosfera, para se chegar ao nível de concen- tração ideal de exposição ao benzeno, desejado pelos ambientalistas, a quantidade máxima desse composto cancerígeno, em gramas, que pode estar presente em um ambiente de 10 000 L é igual a: a) 0,10. d) 1,67. b) 0,81. e) 10. c) 1,0. 23. (UFR-RJ) Suponha que para a preparação de 500 mL de uma solução aquosa de sulfato de cobre com con- centração 0,5 mol/L você disponha do reagente sólido sulfato de cobre pentaidratado (CuSO4 · 5 H2O; massa molar 5 249,6 g/mol). Qual massa (em gramas) de reagente deve ser pesada para o preparo dessa solução? 24. (Udesc) A solução de KCℓ 1 mol · L21 é utilizada para extrair cátions do solo, pelo processo de troca iônica. Para preparar 2 500 mL de KCℓ 1 mol · L21, quantos gramas desse sal em água é necessário dissolver? Dados: (KCℓ 5 74,5 g · mol21). 25. (UEL-PR) Um medicamento polivitamínico e polimi- neral traz a seguinte informação técnica em sua bula: “Este medicamento consiste na associação do acetato de tocoferol (vitamina E), ácido ascórbico (vitamina C) e os oligoelementos zinco, selênio, cobre e magnésio. Essas substâncias encontram-se numa formulação adequada para atuar sobre os radicais livres. O efeito antioxidante do medicamento fortalece o sistema imu- nológico e combate o processo de envelhecimento.” Cada comprimido desse medicamento possui 600 mg de ácido ascórbico. Um indivíduo dissolveu um com- primido em 200 mL de água. Considerando que, após a dissolução do comprimido, não ocorreu mudança de volume e que o ácido ascórbico foi totalmente dissolvi- do nesse volume de água, aponte a alternativa que in- dica, corretamente, a concentração do ácido ascórbico nessa solução. Dado: 1 milimol 5 mmol 5 1023 mol. Fórmula molecular do ácido ascórbico 5 C6H8O6. Massas molares (g/mol): C 5 12,0; O 5 16,0; H 5 1,01. a) 10,0 mmol/L. b) 13,0 mmol/L. c) 15,0 mmol/L. d) 17,0 mmol/L. e) 21,0 mmol/L. 26. (Ufpel-RS) A qualidade do leite é avaliada através de análises específicas envolvendo a determinação de densidade, teor de gordura, rancidez, acidez e presença de subs- tâncias estranhas usadas para conservar ou mascarar a adição de água ao mesmo. A tabela a seguir mostra al- guns materiais que já foram encontrados no leite e suas funções fraudulentas. O formaldeído ou metanal é um gás incolor, com odor irritante e altamente tóxico. Quando em solução aquosa a 40% é conhecido como formol, que também é utilizado como desinfetante. Desta forma, o formaldeído tem a pro- priedade de destruir microrganismos. O bicarbonato de sódio reage com o ácido lático de acordo com a equação: Lisbôa, J.C.F., bossoLani, M. Experiências lácteas. In: Química Nova na Escola, n. 6, 1997. [adapt.] Materiais Função Formol Conservar evitando a ação de microrganismos. Urina “Disfarçar” a adição de água mantendo a densidade. Amido “Disfarçar” a adição de água mantendo a densidade. Ácido bórico e boratos Conservar o leite evitando a ação de microrganismos. Bicarbonato de sódio “Disfarçar” o aumento de acidez, quando o leite está em estágio de deterioração. A acidez do leite pode ser expressa em grausDornic, sendo que cada ºD corresponde a 0,1 g/litro de ácido lático — um leite é considerado impróprio para o con- sumo quando sua acidez é superior a 20 ºD. Isso consi- derado, está correto afirmar que um leite não deve ser consumido quando sua (massa molar do ácido lático 5 5 90 g/mol) a) concentração comum em ácido lático estiver compre- endida entre 1,6 e 2,0 g/litro. b) concentração comum em ácido lático for inferior a 0,022 mol/litro. c) concentração comum em ácido lático for igual a 0,022 mol/litro. d) concentração molar em ácido lático for superior a 0,023 mol/litro. e) concentração molar em ácido lático estiver compreen- dida entre 1,6 e 2,0 g/litro. NaHCO (aq) H C CHOH (aq) H C CHOH COONa (aq) H O2 3 3 3 � � � � � (( ) CO (g)� � 2 OD184_QUIMICA2.indd 4 9/12/14 1:36 PMPDF1 5 27. (Vunesp) Há décadas são conhecidos os efeitos da fluoretação da água na prevenção da cárie dentária. Porém, o excesso de fluoreto pode causar fluorose, levando, em alguns casos, à perda dos dentes. Em re- giões onde o subsolo é rico em fluorita (CaF2), a água subterrânea, em contato com ela, pode dissolvê-la parcialmente. Considere que o VMP (Valor Máximo Permitido) para obter o fluoreto (F2) na água potável é 1,0 mg L21 e que uma solução saturada em CaF2, nas condições normais, apresenta 0,0016% em massa (massa de soluto/massa de solução) desse composto, com densidade igual a 1,0 g cm23. Dadas as massas molares, em g · mol21, Ca 5 40 e F 5 19, é correto afir- mar que, nessas condições, a água subterrânea em contato com a fluorita: a) nunca apresentará um teor de F2 superior ao VMP. b) pode apresentar um teor de F2 até cerca de 8 vezes maior que o VMP. c) pode apresentar um teor de F2 até cerca de 80 vezes maior que o VMP. d) pode apresentar um teor de F2 até cerca de 800 vezes maior que o VMP. e) pode apresentar valores próximos a 1021 mol L21 em F2. 28. (PUC-MG) O ácido fosfórico (H3PO4) é um dos compo- nentes presentes em determinado refrigerante, for- mando uma solução de concentração igual a 0,49 g/L. A concentração mol/L dessa solução é igual a: a) 1 1022 c) 1 1023 b) 5 1022 d) 5 1023 29. (Vunesp) Com o objetivo de diminuir a incidência de cáries na população, em muitas cidades adiciona-se fluoreto de sódio à água distribuída pelas estações de tratamento, de modo a obter uma concentração de 2,0 1025 mol L21. Com base nesse valor e dadas as massas molares em g mol21: F 5 19 e Na 5 23, po- demos dizer que a massa do sal contida em 500 mL dessa solução é: a) 4,2 1021 g. b) 8,4 1021 g. c) 4,2 1024 g. d) 6,1 1024 g. e) 8,4 1024 g. 30. (UFU-MG) A água dos mares e oceanos é parte impor- tante da chamada hidrosfera, onde atua a indústria extrativa mineral, devido à quantidade de sais dissolvi- dos. Essa água não é própria para o consumo humano devido ao teor de sais da ordem de 3,4% em massa. Acerca desse assunto, faça o que se pede. a) Qual é a massa em quilogramas de sais dissolvidos na utilização de uma tonelada e meia de água marinha? b) Sabendo-se que existem, aproximadamente, 2,0 gramas de cloreto de sódio (NaCℓ) em 100 mL de água do mar, calcule a concentração molar de NaCℓ na água do mar. Dado: NaCℓ 5 58,5 g/mol. 31. (Unicamp-SP) Eles estão de volta! Omar Mitta, vulgo Rango, e sua esposa Dina Mitta, vulgo Estrondosa, a dupla explosiva que já resolveu muitos mistérios uti- lizando o conhecimento químico. Hoje estão se pre- parando para celebrar uma data muito especial. Faça uma boa prova e tenha uma boa festa depois dela. Embora esta prova se apresente como uma narrativa ficcional, os itens a e b devem, necessariamente, ser respondidos. Bem de manhã, Dina foi muito enfática: “Não se esque- ça de verificar o resultado do exame de sangue do Pipe- tão antes de escolher a ração adequada. Lembre-se de que os níveis de ureia e de creatinina são importantes na avaliação da saúde do animal!”. Omar deu uma olha- da no exame e o resultado indicava 1,20 1024 mol de creatinina por litro de sangue. Os valores de referência, como Rango sabia, seriam aceitáveis na faixa de 0,5 a 1,5 mg d L21. A comparação permitiu que ele decidis- se entre uma ração normal e uma indicada para cães com insuficiência renal. a) Qual o tipo de ração escolhido por Omar na alimenta- ção do Pipetão? Justifique. b) Dina disse que o exame de sangue pode avaliar o nível de ureia. Sabe-se que esse nível é influencia- do pela dieta alimentar. Nas embalagens de rações para animais, são dadas informações quantitati- vas de: umidade, proteína bruta, fibras, gorduras, matéria inorgânica, cálcio e fósforo. Se o Pipetão estivesse com o nível de ureia no sangue acima do limite normal, com qual dessas informações Rango deveria se preocupar ao escolher a ração mais ade- quada? Justifique. Dado: Fórmula estrutural da creatinina. Massa molar: 113 g/mol. N N NH O H H CH3 H 32. A água oxigenada vendida no comércio é uma solução aquosa de H2O2 e a sua concentração é comumente ex- pressa em “volumes”. Exemplos: água oxigenada de 10 “volumes”, água oxigenada de 30 “volumes”. Quando dizemos água oxigenada de x “volumes”, sig- nifica que 1 L dessa água oxigenada pode fornecer x L de O2 (g) nas CNTP (Condições Normais de Tempera- tura e Pressão), pela decomposição total do H2O2 nela contido, segundo a reação: 2 H2O2 → 2 H2O 1 O2 (g) Qual a massa de H2O2 que uma indústria utiliza para produzir 100 L de uma água oxigenada de 28 “volu- mes”? (Volume molar nas CNTP 5 22,4 L/mol; massas molares em g/mol: H 5 1,0; O 5 16.) a) 28 kg. b) 8,5 kg. c) 17 kg. d) 3,4 kg. e) 6,8 kg. OD184_QUIMICA2.indd 5 9/12/14 1:36 PMPDF1 6 33. (UFF-RJ) O ácido nítrico é um importante produ- to industrial. Um dos processos para a obtenção do ácido nítrico é fazer passar amônia e ar, sob pressão, por um catalisador a cerca de 850 ºC, ocorrendo a for- mação de monóxido de nitrogênio e água. O monóxido de nitrogênio, em presença do oxigênio do ar, se trans- forma no dióxido que, reagindo com a água, forma o ácido nítrico e o monóxido de nitrogênio. a) Escreva as equações balanceadas que representam as diferentes etapas de produção do ácido nítrico através do processo mencionado. b) Uma solução de ácido nítrico concentrado, de densida- de 1,40 g/cm3, contém 63,0% em peso de ácido nítrico. Informe por meio de cálculos: I. a molaridade da solução. II. o volume dessa solução que é necessário para prepa- rar 250,0 mL de solução 0,5 M. 34. (Fuvest-SP) Elemento % em massa de H2SO4 Densidade (20 ºC) kg/L ácido sulfúrico de bateria (solução de bateria) 38 1,3 ácido sulfúrico comercial 90 1,8 Diluindo-se 1,00 L de ácido sulfúrico comercial com água, que volume de “solução de bateria” pode ser ob- tido? a) 2,7 L. b) 3,0 L. c) 3,3 L. d) 3,6 L. e) 3,9 L. 35. (UEL-PR) Sistemas em escala nanométrica (1 na- nômetro 5 1 · 1029 metro) representam uma grande evolução na área tecnológica. A “língua eletrônica”, desenvolvida por pesquisadores no Brasil, é um sen- sor gustativo para avaliação de líquidos. Ela é forma- da por um conjunto de eletrodos de ouro coberto por uma finíssima camada nanométrica de diversos polí- meros inteligentes (plásticos sensíveis às substâncias presentes no líquido). A língua humana só identifica o doce e o salgado a partir das concentrações de 10 mmol/L e 30 mmol/L, respectivamente, enquan- to a língua eletrônica é capaz de reconhecer subs- tâncias doces e salgadas a partir da concentração 5 mmol/L. Uma solução aquosa de glicose (C6H12O6) foi preparada, dissolvendo-se 3 mol do açúcar em 5 litros de solução (Solução A). Indique a alternativa que contém a solução cuja con- centração de açúcar é sensível às línguas eletrônica e humana, simultaneamente: a) Solução preparada pela transferência de 1 mL da So- lução A em um balão volumétrico de 100 mL e o volu- me completado com água. b) Solução preparada pela transferência de 1 mL da So- luçãoA em um balão volumétrico de 1 000 mL e o volu- me completado com água. c) Solução preparada pela transferência de 2 mL da So- lução A em um balão volumétrico de 200 mL e o volu- me completado com água. d) Solução preparada pela transferência de 2 mL da So- lução A em um balão volumétrico de 500 mL e o volu- me completado com água. e) Solução preparada pela transferência de 1 mL da So- lução A em um balão volumétrico de 50 mL e o volume completado com água. 36. (UnB-DF) O ácido ascórbico é uma importante vitamina hidrossolúvel que, devido às suas características, não é armazenada pelo organismo. Por isso, é fundamental que sejam ingeridas, regularmente, quantidades sufi- cientes dessa vitamina. Nessa perspectiva, considere que determinado medicamento líquido, cujo princípio ativo é o ácido ascórbico, apresente em sua composição 200 mg de vitamina C por mL de medicamento, e que 4 gotas desse medicamento — quantidade recomendada para crianças recém-nascidas — tenham sido dissol- vidas em 2 mL de água fervida e filtrada. Consideran- do, ainda, a fórmula estrutural da vitamina C, mostra- da abaixo, e sabendo que M(C) 5 12,0 g/mol, M(O) 5 5 16,0 g/mol, M(H) 5 1,0 g/mol e que 1 gota equivale a 0,05 mL, calcule, em mol/L, a concentração de vita- mina C na solução resultante (medicamento 1 água). Multiplique o valor calculado por 102 e despreze a parte fracionária de seu resultado, caso exista. HO OH CHOH CH2OH vitamina C (ácido ascórbico) O H O 37. (UFMS) O ácido sulfúrico, H2SO4, quando concen- trado, é um líquido incolor, oleoso, muito corrosivo, oxidante e desidratante. Nas indústrias químicas, ele é utilizado na fabricação de fertilizantes, de fil- mes, de tecidos, de medicamentos, de corantes, de tintas, de explosivos, de acumuladores de baterias; no refino do petróleo, como decapante de ferro e aço etc. Nos laboratórios, é utilizado em titulações, como catalisador de reações e na síntese de outros compos- tos. Suponha que um químico precise preparar 1 litro de solução aquosa de ácido sulfúrico de concentração 3,5 mol/L, usando apenas duas soluções aquosas des- se ácido, disponíveis em estoque no laboratório: 1 litro de solução A de concentração 5,0 mol/L e 1 litro de so- lução B de concentração 3,0 mol/L. Sabendo-se que OD184_QUIMICA2.indd 6 9/12/14 1:36 PMPDF1 7 não há expansão ou contração de volume no preparo da solução desejada, é correto afirmar que os volumes necessários, em mililitros, de A e de B são, respectiva- mente, a) 310 e 690. b) 300 e 700. c) 240 e 760. d) 220 e 780. e) 250 e 750. 38. (UFRGS) A coluna I, a seguir, apresenta uma relação de utensílios de laboratório, e a coluna II, os nomes de operações realizadas com cinco desses utensílios. Associe adequadamente a coluna II à I. Coluna I Coluna II 1 2 almofariz ( ) trituração 2 2 balão volumétrico ( ) filtração 3 2 bureta ( ) preparo de soluções 4 2 condensador ( ) destilação 5 2 copo ( ) titulação 6 2 funil 7 2 proveta A sequência correta de preenchimento dos parênte- ses, de cima para baixo, é: a) 1 2 6 2 2 2 4 2 3. d) 5 2 3 2 7 2 6 2 2. b) 6 2 5 2 7 2 2 2 3. e) 4 2 5 2 7 2 2 2 1. c) 1 2 2 2 5 2 4 2 6. 39. (PUC-SP) Os sais contendo o ânion nitrato (NO23 ) são muito solúveis em água, independentemente do cátion presente no sistema. Já o ânion cloreto (Cℓ2), apesar de bastante solúvel com a maioria dos cátions, forma substâncias insolúveis na presença dos cátions Ag1, Pb21 e Hg21. Em um béquer foram adicionados 20,0 mL de uma solu- ção aquosa de cloreto de cálcio (CaCℓ2) de concentração 0,10 mol/L a 20,0 mL de uma solução aquosa de nitrato de prata (AgNO3) de concentração 0,20 mol/L. Após efetuada a mistura, pode-se afirmar que a con- centração de cada espécie na solução será: [Ag1] (mol/L) [Ca21] (mol/L) [Cℓ2] (mol/L) [NO3 2] (mol/L) a) 0 0,05 0 0,10 b) 0,20 0,10 0,20 0,20 c) 0,10 0,05 0,10 0,10 d) 0,10 0,05 0 0,10 e) 0 0,10 0 0,20 40. (UPE) 42,0 g de carbonato de magnésio reagem com excesso de ácido sulfúrico. Aquece-se o sistema para eliminar o bióxido de carbono. Em seguida, resfria-se e dilui-se a 1,0 L. Retira-se uma alíquota de 10,0 mL e titula-se, utilizando-se como titulante uma solução de hidróxido de sódio 0,50 mol/L, gastando-se 2,0 mL para a neutralização. O volume do ácido sulfúrico, utilizado inicialmente, é, aproximadamente: Dados: densidade do H2SO4 5 1,8 g/mL; massas atômicas: Mg 5 24 u, C 5 12 u, O 5 16 u, S 5 32 u, H 5 1 u. 41. (UFPR) Considere um experimento em que 50 mL de solução de NaOH 1,0 mol/L foram colocados em um recipiente termicamente isolado (isto é, que não troca calor com o ambiente). Por meio de um termômetro, foi registrada a temperatura inicial do sistema. A esse recipiente, adicionaram-se 50 mL de solução de HCℓ de determinada concentração, e observou-se um au- mento da temperatura. Repetiu-se esse experimento com soluções de HCℓ de concentrações diferentes, e anotaram-se as variações de temperatura. Os dados resultantes desse conjunto de experimentos estão re- presentados no gráfico a seguir: 0,3 0,6 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 7 6 5 4 3 2 1 0 0,1 0,2 Concentração de HC� em mol/L Variação de temperatura em °C 0,4 0,5 0,7 0,8 0,9 Examine o gráfico e responda: a) Esse experimento pode ser aplicado para qualquer concentração de HCℓ? b) Mostre os cálculos e o valor da massa de sal que será produzida quando um determinado experimento pro- duzir uma variação de temperatura de 5 ºC. Dados: massas atômicas: Na 5 23; O 5 16; H 5 1; Cℓ 5 35,5. 42. (Fuvest-SP) Misturando-se soluções aquosas de nitrato de prata (AgNO3) e de cromato de potássio (K2CrO4), for- ma-se um precipitado de cromato de prata (Ag2CrO4), de cor vermelho tijolo, em uma rea ção completa. A solução sobrenadante pode se apresentar inco- lor ou amarela, dependendo de o excesso ser do primeiro ou do segundo reagente. Na mistura de 20 mL de solução 0,1 mol/L de AgNO3 com 10 mL de solução 0,2 mol/L de K2CrO4, a quantidade em mol do sólido que se forma e a cor da solução sobrenadante, ao final da reação, são respectivamente: a) 1 1023 e amarela. b) 1 1023 e incolor. c) 1 e amarela. d) 2 1023 e amarela. e) 2 1023 e incolor. OD184_QUIMICA2.indd 7 9/12/14 1:36 PMPDF1 8 43. (UFG-GO) Barrilha, que é o carbono de sódio impuro, é um insumo básico da indústria química. Uma amostra de barrilha de 10 g foi totalmente dissolvida em 800 mL de ácido clorídrico 0,2 mol/L. O excesso de ácido clorí- drico foi neutralizado com 250 mL de NaOH 0,1 mol/L. Qual o teor de carbonato de sódio, em porcentagem de massa, na amostra de barrilha? Dados: massas molares em g/mol: Na 5 23; C 5 12; O 5 16. 44. (Ufes) O ácido clorídrico comercial é encontrado no mercado com as seguintes especificações no rótulo: densidade igual a 1,19 g/cm3 e teor 36% m/m. a) Calcule a massa de ácido clorídrico presente em 1 (um) litro do ácido clorídrico comercial. b) Calcule o volume de ácido clorídrico comercial que deve ser medido para preparar 1 (um) litro de uma so- lução de ácido clorídrico 0,1 mol/L. c) Calcule a massa necessária de carbonato de sódio para neutralizar 20,0 mL de uma solução de ácido clo- rídrico 0,1 mol/L. 45. (UFPR) 10,00 mL de uma solução de (NH4)2SO4 foram tratados com excesso de NaOH. O gás NH3 liberado foi absorvido em 50,00 mL de uma solução de 0,10 mol L21 de HCℓ. O HCℓ que sobrou foi neutralizado por 21,50 mL de uma solução 0,10 mol L21 de NaOH. Qual a concen- tração da solução de (NH4)2SO4 em mol L 21? a) 0,28. d) 0,42. b) 0,14. e) 0,50. c) 0,32. 46. (Fuvest-SP) O rótulo de uma solução de alvejante do- méstico, à base de cloro, traz a seguinte informação: teor de cloro ativo 5 2,0 a 2,5% em peso*. Para se determinar o teor, faz-se reagir um volume conhecido de alvejante com KI (aq) em excesso, ocor- rendo a formação de I2, conforme a equação: OCℓ2 1 2 I2 1 H2O → I2 1 Cℓ 2 1 2 OH2 A quantidade de iodo formada é determinada portitulação com solução de tiossulfato de sódio. Em uma determinação, 10 mL do alvejante foram diluí- dos a 100 mL com água destilada. Uma amostra de 25 mL dessa solução diluída reagiu com KI (aq) em excesso e a titulação indicou a formação de 1,5 1023 mol de I2. a) Verifique se a especificação do rótulo é válida, calcu- lando o teor de cloro ativo desse alvejante. b) Dentre os seguintes materiais de vidro: bureta, pipeta, balão volumétrico, proveta, béquer e erlenmeyer, cite dois e sua respectiva utilização nessa determinação. Dados: densidade do alvejante: 1,0 g/mL; massa molar do Cℓ: 35 g/mol. * Apesar de o componente ativo do alvejante ser o hipoclo- rito (OCℓ2), a especificação se refere à porcentagem em massa de cloro (Cℓ) no alvejante. 47. (Cesgranrio-RJ) Considere o quadro a seguir: Proprie- dade Dispersão A Dispersão B Dispersão C natureza da molé- cula átomos, íons ou pequenas moléculas macromo- léculas ou grupo de moléculas partículas visíveis a olho nu efeito da gravidade não sedi- menta não sedi- menta sedimenta rapida- mente uniformi- dade homogê- nea não tão homogê- nea heterogê- nea separabi- lidade não pode ser sepa- rada por filtração pode ser separada somente por mem- branas especiais pode ser separada por filtro de papel Logo, podemos afirmar que: a) A 5 solução verdadeira; B 5 suspensão; C 5 solução coloidal. b) A 5 suspensão; B 5 solução coloidal; C 5 solução ver- dadeira. c) A 5 solução coloidal; B 5 solução verdadeira; C 5 suspensão. d) A 5 solução coloidal; B 5 suspensão; C 5 solução ver- dadeira. e) A 5 solução verdadeira; B 5 solução coloidal; C 5 suspensão. 48. Cite duas maneiras que permitam diferenciar uma suspensão de uma solução. 49. Coloque em ordem crescente de tamanho as partícu- las que constituem as suspensões, as soluções e os coloides. 50. (Unifor-CE) Dentre os seguintes materiais: I. maionese II. iogurte III. azeite de oliva IV. refrigerante podem ser classificados como dispersões coloidais: a) I e II. b) I e III. c) II e III. d) II e IV. e) III e IV. OD184_QUIMICA2.indd 8 9/12/14 1:36 PMPDF1 9 51. (Unifor-CE) Maionese e mistura de sal e óleo consti- tuem, respectivamente, exemplos de sistemas: a) coloidal e coloidal. b) homogêneo e heterogêneo. c) coloidal e homogêneo. d) homogêneo e homogêneo. e) coloidal e heterogêneo. 52. (Uni-Rio-RJ) A Coreia do Sul é citada a exaustão como exemplo de milagre econômico operado pela alta tecnologia. Na década de 1960, era tão pobre quanto as nações mise- ráveis da África. (...) Os coreanos viraram especialistas em celulares, computadores e carros. Mas, quando o assunto é tecnologia agroindustrial, eles vêm buscar as lições no Brasil. (...) Os visitantes estavam interes- sados em parcerias em energia renovável, como álcool e biodiesel. Revista Época, 2007. Suponha que o álcool combustível, também conhecido como álcool etílico hidratado, seja uma solução aquo- sa contendo 93,0% de álcool etílico. Em relação a essa solução, pode-se dizer que: a) forma um coloide com a água. b) é uma suspensão aquosa entre etanol, biodiesel e ga- solina. c) é uma mistura homogênea de etanol e água. d) apresenta duas fases distintas, etanol e água. e) possui 93 gramas de etanol em 1 litro de água. 53. (UFMG) Suspensões são sistemas nos quais as partí- culas dispersas possuem diâmetro maior que 100 nm. Sobre suspensões é correto afirmar: a) É possível separar as partículas do disperso em uma suspensão através de uma centrífuga comum. b) As suspensões são misturas homogêneas como, por exemplo, açúcar e água. c) Nas suspensões, não é possível visualizar as partícu- las do disperso usando um microscópio comum. d) Só é possível separar as partículas do disperso em uma suspensão através de um ultrafiltro, pois elas não podem ser retidas por um filtro comum. 54. (UFRJ) A caiação é um processo tradicionalmente uti- lizado na pintura de casas. Uma das maneiras de se preparar o pigmento consiste em misturar cal virgem com excesso de água, o que resulta na reação apre- sentada a seguir: CaO 1 H2O → Ca(OH)2 A reação produz um pigmento branco finamente dividido que, quando disperso em água, apresenta efeito Tyndall. a) Identifique o tipo de ligação e calcule o número total de elétrons presentes no composto CaO. b) Explique o efeito Tyndall e indique a provável faixa de pH da dispersão formada. 55. (UEL-PR) Os sistemas coloidais estão presentes, no cotidia- no, desde as primeiras horas do dia, na higiene pessoal (sabonete, xampu, pasta de dente e creme de barbear), na maquiagem (alguns cosméticos) e no café da manhã (manteiga, cremes vegetais e geleias de frutas). No ca- minho para o trabalho (neblina e fumaça), no almoço (alguns temperos e cremes) e no entardecer (cerveja, refrigerante ou sorvetes). Os coloides estão ainda pre- sentes em diversos processos de produção de bens de consumo como, por exemplo, o da água potável. São também muito importantes os coloides biológicos tais como o sangue, o humor vítreo e o cristalino. Fonte: Adaptado de JafeLici, J. M.; Varanda, L. C. Química Nova na Escola. "O mundo dos coloides". nº 9, 1999. p. 9-13. Com base no texto e nos conhecimentos sobre coloi- des, é correto afirmar: a) A diálise é um processo de filtração no qual membranas especiais não permitem a passagem de solutos, mas sim de coloides que estão em uma mesma fase dispersa. b) As partículas dos sistemas coloidais são tão peque- nas que a sua área superficial é quase desprezível. c) As partículas coloidais apresentam movimento contí- nuo e desordenado denominado movimento browniano. d) O efeito Tyndall é uma propriedade que se observa nos sistemas coloidais e nos sistemas de soluções, devido ao tamanho de suas partículas. e) Os plásticos pigmentados e as tintas são exemplos ex- cluídos dos sistemas coloidais. 56. (UCDB-MS) As propriedades coligativas das soluções dependem: a) da pressão máxima de vapor do líquido. b) da natureza das partículas dispersas na solução. c) da natureza do solvente, somente. d) do número de partículas dispersas na solução. e) da temperatura de ebulição do líquido. 57. (UFRGS) A medida do abaixamento da pressão de va- por de um solvente, causado pela adição de um soluto não volátil, é obtida pela: a) criometria. b) osmometria. c) tonometria. d) ebuliometria. e) termometria. 58. (Vunesp) A uma dada temperatura, possui a menor pressão de vapor a solução aquosa: a) 0,1 mol/L de sacarose. b) 0,2 mol/L de sacarose. c) 0,1 mol/L de ácido clorídrico. d) 0,2 mol/L de ácido clorídrico. e) 0,1 mol/L de hidróxido de sódio. OD184_QUIMICA2.indd 9 9/12/14 1:36 PMPDF1 10 59. (Vunesp) Em dois frascos idênticos, I e II, foram coloca- dos volumes iguais de água e de solução concentrada de cloreto de sódio, respectivamente. Os dois frascos foram colocados sob uma campânula de vidro hermeticamente fechada, como mostrado na figura. I água solução salina concentrada II Hé lio S en ato re Após algum tempo, observou-se que o frasco I esta- va totalmente vazio e que, no frasco II, o volume havia dobrado, contendo, portanto, uma solução diluída de cloreto de sódio. a) Explique por que ocorreu esse fenômeno. b) Considerando que a solução salina é 0,2 molar e que tanto o volume da água quanto o da solução são iguais a 1,0 litro, qual é a molaridade final da solução salina? 60. Quando o café é aquecido em banho-maria, em equi- pamento semelhante ao mostrado na fotografia, pode- mos afirmar que: a) só o café ferve. b) o café e a água do banho-maria fervem. c) só o banho-maria ferve. d) o banho-maria ferve a uma temperatura menor que a da água pura. e) o café ferve a uma temperatura menor que a da água pura. 61. (Fuvest-SP) Numa mesma temperatura, foram medi- das as pressões de vapor dos três sistemas a seguir. x 100 g de benzeno y 5,00 g de naftalenodissolvidos em 100 g de benzeno (massa molar do naftaleno 5 5 128 g/mol) z 5,00 g de naftaceno dissolvidos em 100 g de benzeno (massa molar do naftaceno 5 5 228 g/mol) Us sa l Os resultados, para esses três sistemas, foram 105,0, 106,4 e 108,2 mmHg, não necessariamente nessa or- dem. Tais valores são, respectivamente, as pressões de vapor dos sistemas: a) x 5 105,0; y 5 106,4; z 5 108,2. b) y 5 105,0; x 5 106,4; z 5 108,2. c) y 5 105,0; z 5 106,4; x 5 108,2. d) x 5 105,0; z 5 106,4; y 5 108,2. e) z 5 105,0; y 5 106,4; x 5 108,2. 62. (UCB-DF) Em regiões onde o inverno é rigoroso, são encontradas algumas espécies de borboletas que pro- duzem substâncias causadoras de um efeito coligativo nos seus fluidos corporais, permitindo assim que elas não se congelem e consigam sobreviver. A respeito dos efeitos coligativos, sabe-se que, quando comparados à mesma temperatura e pressão, estes dependem unicamente do número de partículas do so- luto não volátil e não da natureza do soluto. Baseando-se nessas informações e com relação às propriedades coligativas, julgue os itens a seguir, in- dicando quais são os verdadeiros. a) O efeito coligativo que evita a morte, por congelamen- to, das borboletas é denominado crioscopia (efeito crioscópico). b) O abaixamento da pressão de vapor em soluções diluídas é diretamente proporcional à concentração do soluto. c) Soluções aquosas concentradas evaporam mais rapi- damente do que a água pura. d) Um soluto não volátil aumenta o ponto de congela- mento de um solvente. e) Um líquido entra em ebulição quando sua pressão de vapor se iguala à pressão externa. 63. (UFU-MG) Considere três soluções diferentes, A, B e C, contendo cada uma delas 100,0 g de água e, respecti- vamente, 34,2 g de sacarose, 4,6 g de etanol e 4,0 g de hidróxido de sódio. Massa molar Sacarose, C12H22O11. 342 g/mol Etanol, C2H5OH. 46 g/mol Hidróxido de sódio, NaOH. 40 g/mol É correto afirmar que: a) as três soluções têm os mesmos pontos de congela- mento. b) as soluções A e C têm o mesmo ponto de ebulição, mas a solução B tem o mais baixo. c) a solução C tem o mais baixo ponto de congelamento do grupo de soluções. d) o ponto de ebulição da solução C é mais baixo do que o das soluções A ou B. OD184_QUIMICA2.indd 10 9/12/14 1:36 PMPDF1 11 64. Justificando sua resposta, diga o que irá acontecer após certo tempo na situ- ação mostrada na fotografia ao lado: Pepino imerso em salmoura (água + sal de cozinha). 65. (UFPE) Os processos descritos abaixo podem ser ex- plicados por fenômenos que ocorrem em solução, de- vido à presença de um soluto. I. Uma salada de alface, temperada com sal e vinagre, murcha após um certo tempo. II. Durante o inverno, em cidades de clima frio, é comum jogar sal grosso nas ruas, para evitar a formação de crostas de gelo. III. A temperatura de ebulição da água do mar é sempre maior do que a temperatura de ebulição da água destilada. Para justificar esses fenômenos, podemos dizer que: I II 0 0 A salada de alface murcha devido à desidra- tação causada pelo efeito de osmose. 1 1 Durante o inverno, o sal é jogado nas ruas para que a umidade presente na superfície não se congele, devido ao efeito crioscópico. 2 2 A água do mar entra em ebulição em tem- peraturas mais elevadas que a água desti- lada, devido ao efeito ebulioscópico. 3 3 Os efeitos responsáveis pelos eventos I, II e III descritos são todos devidos à alteração na pressão de vapor de um solvente, causada pela adição de um soluto não volátil. 4 4 A osmose não é uma propriedade coligativa. 66. (Vunesp) O nível de glicose no sangue de um indivíduo sadio varia entre 0,06 e 0,11% em massa. Em indiví- duos diabéticos, a passagem da glicose para o interior da célula, através de sua membrana, é dificultada, e o nível de glicose em seu exterior aumenta, podendo atingir valores acima de 0,16%. Uma das consequên- cias dessa disfunção é o aumento do volume de urina excretada pelo paciente. Identifique o fenômeno físi- co-químico associado a esse fato e explique por que ocorre o aumento do volume de urina. 67. (UFRGS) Uma solução aquosa diluída de sacarose é posta em contato com igual volume de uma solução aquosa diluída de cloreto de sódio, através de uma membrana semipermeável, resultando no equilíbrio representado a seguir. cloreto de sódio sacarose membrana semipermeável Lu is M ou ra A observação da figura permite afirmar que: a) a pressão osmótica da solução de sacarose é maior que a da solução de cloreto de sódio. b) a molalidade da solução de cloreto de sódio é maior que a da solução de sacarose. c) a solução de cloreto de sódio possui temperatura de ebulição inferior à da solução de sacarose. d) ambas as soluções, quando se encontrarem na mes- ma temperatura, apresentarão a mesma pressão de vapor. e) a solução de cloreto de sódio possui temperatura de congelação inferior à da solução de sacarose. 68. (UFMG) Uma certa quantidade de água é colocada em um congelador, cuja temperatura é 220 ºC. Após es- tar formado e em equilíbrio térmico com o congelador, o gelo é transferido para outro congelador, cuja tem- peratura é 25 ºC. Considerando-se essa situação, é correto afirmar que, do momento em que é transferido para o segundo congelador até atingir o equilíbrio tér- mico no novo ambiente, o gelo: a) se funde. b) transfere calor para o congelador. c) se aquece. d) permanece na mesma temperatura inicial. 69. (Mack-SP) Fe2O3 (s) 1 3 C (s) 1 491,5 kJ → 2 Fe (s) 1 3 CO (g) Da transformação do óxido de ferro III em ferro metá- lico, segundo a equação acima, pode-se afirmar que: a) é uma reação endotérmica. b) é uma reação exotérmica. c) é necessário 1 mol de carbono para cada mol de Fe2O3 (s) transformado. d) o número de mol de carbono consumido é diferente do número de mol de monóxido de carbono produzido. e) a energia absorvida na transformação de 2 mol de Fe2O3 (s) é igual a 491,5 kJ. 70. (UFJF-MG) Quando um mol de água líquida passa para a fase sólida, à pressão constante, o sistema perde cerca de 6,0 quilojoules de energia. Qual seria a ener- gia envolvida na obtenção de quatro cubos de gelo, considerando que cada um deles pesa 9,0 gramas? Massa molar da água 5 18 g/mol. a) 112,0 kJ. b) 212,0 kJ. c) 19,0 kJ. d) 29,0 kJ. e) 26,0 kJ. 71. (UFRRJ) Desde a pré-história, quando aprendeu a ma- nipular o fogo para cozinhar seus alimentos e se aque- cer, o homem vem percebendo sua dependência cada vez maior das várias formas de energia. A energia é importante para uso industrial e doméstico, nos trans- portes etc. Existem reações químicas que ocorrem com liberação ou absorção de energia, sob a forma de ca- lor, denominadas, respectivamente, como exotérmicas e endotérmicas. Observe o gráfico a seguir e indique a alternativa correta: Sé rg io D ot ta Jr. /T he N ex t OD184_QUIMICA2.indd 11 9/12/14 1:36 PMPDF1 12 Entalpia (H) A B ∆H Caminho da reação HR HP a) O gráfico representa uma reação endotérmica. b) O gráfico representa uma reação exotérmica. c) A entalpia dos reagentes é igual à dos produtos. d) A entalpia dos produtos é maior que a dos reagentes. e) A variação de entalpia é maior que zero. 72. (Unicap-PE) Julgue verdadeiro ou falso cada um dos cinco itens abaixo. H H2 (g) � H2O (a) H2O (b) H2O (c) 1 2 O2 (g) ∆H1 ∆H2 ∆H3 Nesse processo: I. (a) corresponde ao estado sólido. II. H1 corresponde a calor de formação de H2O (,). III. (c) corresponde ao estado gasoso. IV. O estado mais energético é (a). V. Os processos (a), (b) e (c) correspondem, respectiva- mente, aos estados sólido, líquido e gasoso. 73. (UFRGS) A reação do alumínio com o oxigênio é alta- mente exotérmica e pode ser representada como se- gue: 2 A, (s) 1 2 3 O2 (g) → A,2O3 (s) H 5 21 670 kJ A quantidade de calor, expressa em kJ, liberada na combustão de 1 grama de alumínio é aproximadamen- te igual a: Massa atômica do A,5 27 g/mol. a) 15. b) 31. c) 62. d) 835. e) 1 670. 74. (PUC-MG) A queima do gás de cozinha (propano) ocor- re de acordo com a seguinte equação: C3H8 (g) 1 5 O2 (g) → 3 CO2 (g) 1 4 H2O (,) H 5 22 200 kJ · mol–1 Considerando-se essa equação, é incorreto afirmar que: a) a reação da queima do propano é exotérmica. b) a entalpia dos reagentes é maior que a entalpia dos produtos. c) a queima de 1 mol do gás propano produz 1,8 · 1024 moléculas de gás carbônico. d) a variação de entalpia, neste caso, indica que a quanti- dade de calor absorvida é de 2 200 kJ/mol. 75. (Udesc) O processo de reentrada de um ônibus espa- cial na atmosfera da Terra provoca uma série de rea- ções químicas nos componentes do ar. I. N2 → 2 N H 5 940,5 kJ/mol II. O2 → 2 O H 5 506,6 kJ/mol III. N2 1 O2 → 2 NO H 5 167,2 kJ/mol a) Com relação à variação de entalpia, pode-se dizer que es- sas reações são exotérmicas ou endotérmicas? No caso citado — do ônibus espacial — elas absorvem ou liberam energia para a atmosfera da Terra? b) Determine a quantidade de calor envolvida, quando são produzidos 0,1 g de NO pelo ônibus espacial. Dado: Massa molar do NO 5 30 g/mol. 76. (PUC-RS) A fabricação do alumínio a partir da bauxita está representada pela equação: A,2O3 (s) → 2 A, (s) 1 3 2 O2 (g) H 5 11 675,7 kJ Dados: A, 5 27 u; O 5 16 u. A energia envolvida na obtenção do alumínio ne- cessário para fabricar seis latas de refrigerantes, cuja massa é de 13,5 g cada, é aproximadamente … kJ de calor … . a) 279 2 liberado d) 1 676 2 liberado b) 558 2 absorvido e) 2 514 2 absorvido c) 838 2 absorvido 77. (Ufal) A queima de etanol para gerar energia, embora gere dióxido de carbono, é ecologicamente mais correta que a queima de derivados de petróleo com relação aos gases liberados na atmosfera. A equação de combustão do etanol devidamente ba- lanceada é: 1 C2H5OH (,) 1 3 O2 (g) → 2 CO2 (g) 1 3 H2O (,) H 5 21,37 · 103 kJ/mol a) Qual o valor da energia liberada pela queima de 460 g de etanol líquido? Massas molares (g · mol21): C 5 12; H 5 1; O 5 16. b) Considerando o ciclo do carbono apenas, qual seria uma consequência imediata do aumento da concen- tração de CO2 atmosférico para os ecossistemas? Ex- plique sua resposta. OD184_QUIMICA2.indd 12 9/12/14 1:36 PMPDF1 13 78. (UFSM-RS) O pequeno produtor, ao transportar seus produtos para as feiras, pode utilizar o etanol como combustível no seu veículo. A cana-de-açúcar é uma fonte de sacarose, matéria- -prima para a obtenção industrial desse combustível. A reação de fermentação da sacarose para a obtenção do álcool etílico pode ser representada pela equação: C H O H O C H OH CO 12 22 11 2 2 5 2 4 4→ ∆∆ =H �1230 sacarose álcool etílico kJ/mol � � Massa molar da sacarose 5 342 g/mol. Partindo-se de uma quantidade de caldo de cana que contenha 684 g de sacarose e admitindo-se um rendi- mento de 80%, em kJ, a energia liberada na combus- tão do álcool etílico formado na reação é: a) 29 840. b) 19 840. c) 22 460. d) 27 872. e) 17 872. 79. (UFPR) A fotossíntese é, reconhecidamente, uma reação química vital para quase todas as formas vivas do planeta Terra. Nos aspectos químico e termodinâmico, a reação pode ser representada pela equação: 6 6 6 2 2 2 6 12 6 2 CO H O C H O O H clorofila luz do sol � � � → ∆ = ,,8 103⋅ kJ Do ponto de vista energético, comente a reação desta- cando a grande virtude desse fenômeno. 80. (Unicamp-SP) As variações de entalpia (H) do oxi- gênio, do estanho e dos seus óxidos, a 298 K e 1 bar, estão representadas no diagrama a seguir. H Sn(s) + O2 (g) SnO � 0,5 O2 (g) SnO2 (s) �286 kJ/mol �581 kJ/mol (s) Assim, a formação do SnO (s), a partir dos elementos, corresponde a uma variação de entalpia de 2286 kJ/mol. a) Calcule a variação de entalpia (H1) correspondente à decomposição do SnO2 (s), nos respectivos elementos, a 298 K e 1 bar. b) Escreva a equação química e calcule a respectiva variação de entalpia (H2) da reação entre o óxido de estanho II (SnO) e o oxigênio, produzindo o óxido de estanho IV (SnO2) a 298 K e 1 bar. 81. (Fatec-SP) O carbeto de cálcio, CaC2, é fabricado pela re- dução da cal (CaO) pelo carvão, a alta temperatura. CaO (s) 1 3 C (s) → CaC2 (s) 1 CO (g) H0 5 1464,8 kJ Sobre o carbeto de cálcio e sua obtenção são feitas as seguintes afirmações: I. O carbeto de cálcio é um composto iônico. II. A obtenção de carbeto de cálcio é endotérmica. III. A quantidade de calor liberada quando 10 g de CaO re- agem com carbono em excesso é igual a 183 kJ. Dados: massas molares (g/mol): O 5 16; Ca 5 40. Dessas afirmações, somente a) I e II são corretas. d) II é correta. b) I e III são corretas. e) III é correta. c) I é correta. 82. (Ufes) Cavaleiro do apocalipse Com uma simples carta, o presidente americano George W. Bush conseguiu deixar o mundo todo em pânico. Em apenas 37 linhas, ele anunciava que não ratificaria o Protocolo de Kyoto, acordo firmado com 40 países em 1997, com o objetivo de reduzir em 5,2% a emissão de ga- ses 2 principalmente o gás carbônico 2 que provocam o chamado efeito estufa. Uma onda de protestos se seguiu, pois o recuo de Bush, na prática, inutilizava o acordo de Kyoto. Só os Estados Unidos são responsáveis por 35% da emissão de gases de efeito estufa. Teme-se inclusive que, sem a participação das empresas americanas, os mecanis- mos de compensação financeira criados para atrair outros países, como a China, caiam por terra. Desses mecanis- mos, o principal prevê que as indústrias menos perigosas, na sua maioria instaladas em países em desenvolvimento, vendam bônus às que produzam mais gases. Fonte: Superinteressante. São Paulo, ano 15, n. 5, maio 2001. As equações químicas a seguir representam a queima total de alguns combustíveis como carvão (representa- do pelo carbono, C), gás natural (representado pelo me- tano, CH4) e gasolina (representada pelo octano, C8H18). C (s) 1 O2 (g) → CO2 (g) H 5 2394 kJ/mol CH4 1 2 O2 (g) → CO2 1 2 H2O (g) H 5 2890 kJ/mol C8H18 (,) 1 12,5 O2 (g) → 9 CO2 (g) 1 9 H2O (g) H 5 25 470 kJ/mol Para cada um dos combustíveis fósseis (carvão, gás natural e gasolina), a quantidade de CO2 produzida, em mol por MJ de energia liberada, em valores aproxima- dos, é, respectivamente: a) 1,44; 1,15 e 0,64. d) 4,14; 2,63 e 3,12. b) 2,54; 1,12 e 1,46. e) 4,54; 3,05 e 2,36. c) 3,95; 2,12 e 2,26. Dado: 1 megajoule 5 1 MJ 5 106 J; 1 MJ 5 103 kJ. 83. (Ufpel-RS) O xisto betuminoso é uma rocha impregnada de material oleoso (5 a 10%) semelhante ao petróleo. Ele é abundante na natureza, contudo, sua extração é muito difícil. Para isso a rocha deve ser escavada, moída e aquecida a cerca de 500 ºC para que o óleo bruto seja liberado, o qual deve ser refinado, como ocorre com o OD184_QUIMICA2.indd 13 9/12/14 1:36 PMPDF1 14 petróleo. Esse processo todo encarece o produto obtido. Do processamento de 112 toneladas do minério (ro- cha) resultam 52 000 barris de óleo, 890 toneladas de enxofre, 450 toneladas de GLP e 1,8 milhão de metros cúbicos de gás combustível leve (metano e etano). As equações termoquímicas da combustão das subs- tâncias componentes do GLP e do gás combustível são: I. CH4 (g) 1 2 O2 (g) → CO2 (g) 1 2 H2O (,) H 5 2212,8 kcal/mol II. C2H6 (g) 1 7 2 O2 (g) → 2 CO2 (g) 1 3 H2O (,) H 5 2372,8 kcal/mol III. C3H8 (g) 1 5 O2 (g) → 3 CO2 (g) 1 4 H2O (,) H 5 2530,6 kcal/mol IV. C4H10 (g) 1 13 2 O2 (g) → 4 CO2 (g) 1 5 H2O (,) H 5 2688 kcal/mol Considerando as equações (I a IV, no texto) das reações de combustão dos componentes do gás combustível e do GLP obtidos a partir do xisto betuminoso, é corre- to afirmar que essas transformações são (…) e que a equação (…) representa a reação que (…) (…) quantida- de de calor por grama de combustível queimado. Dados: Massas molares: CH4 5 16 g/mol; C2H6 5 5 30 g/mol; C3H8 5 44 g/mol e C4H10 5 58 g/mol. Indique a alternativa que preenche corretamente aslacunas acima. a) exotérmicas 2 1 2 libera 2 menor b) exotérmicas 2 4 2 absorve 2 maior c) exotérmicas 2 1 2 libera 2 maior d) endotérmicas 2 4 2 absorve 2 maior e) endotérmicas 2 1 2 absorve 2 maior 84. (UFR-RJ) O eteno (etileno) é utilizado na fabricação do polietileno, um tipo de plástico muitíssimo importante na atualidade, pois serve para a confecção de sacos para embalagem, toalhas de mesa, cortinas de banheiro etc. Calcule o calor de combustão do eteno, com base nos dados da tabela a seguir: Substância H0f (kcal/mol) a 25 ºC C2H4 (g) 112,5 CO2 (g) 294,1 H2O (,) 268,3 C2H4 (g) 1 3 O2 (g) → 2 CO2 (g) 1 2 H2O (,) 85. (Cesgranrio-RJ) A etapa fotoquímica da fotossíntese, conhecida como “reações de claro”, é assim chamada por ocorrer somente na presença de luz. Essas rea- ções podem ser simplificadas na seguinte equação: 6 CO2 (g) 1 6 H2O (v) luz plantas C6H12O6 (s) 1 6 O2 (g) Substância (H0f) CO2 (g) 2393 kJ/mol H2O (v) 2241 kJ/mol C6H12O6 (s) 2991 kJ/mol Com a entalpia padrão de formação (H0f) do gás car- bônico, da água e da glicose, é possível quantificar a energia liberada na queima da glicose, conforme o quadro anterior. Assim sendo, a quantidade máxima de energia libe- rada na combustão completa de 36 g de glicose, em condições padrão, é igual a: a) 562,6. c) 1 406,5. e) 2 813. b) 843,9. d) 1 969. 86. (UFRJ) O benzaldeído utilizado na indústria de perfumes e condimentos é produzido pela oxidação direta do to- lueno, em fase de vapor, segundo a equação: C H CH g O g tolueno catalisador 6 5 3 2��� �� ( ) ( )� →← C H CHO g H O g kcal benzaldeído 6 5 2 39 4( ) ( ) , � �� �� � � Dado que a entalpia é uma função de estado e que as en- talpias padrão de formação, em fase gasosa, do tolueno e da água são respectivamente iguais a 12,0 kcal/mol e 257,8 kcal/mol, determine a entalpia padrão de forma- ção (em kcal/mol) do benzaldeído. 87. (PUC-MG) Considere a reação de formação das varie- dades alotrópicas do fósforo, representadas no gráfico abaixo: ∆H (kJ) P(branco) � C�2 (g) �4,2 5 2 P(vermelho) � C�2 (g) 0 PC�5 (g)�95,4 5 2 Indique a afirmativa incorreta: a) As duas reações de formação do PC,5 (g) são exotérmicas. b) A variação de energia (H) para a reação P(vermelho) 1 5 2 C,2 (g) → PC,5 (g) é igual a 295,4 kJ/mol. c) A transformação de fósforo branco em fósforo verme- lho é um processo endotérmico. d) A variação de energia (H) para a reação P(branco) 1 5 2 C,2 (g) → PC,5 (g) é igual a 299,6 kJ/mol. OD184_QUIMICA2.indd 14 9/12/14 1:36 PMPDF1 15 88. (Vunesp) O calor liberado na combustão completa do acetileno (C2H2) gasoso, a 25 ºC, é de 21 298 kJ/mol. Determinar a entalpia de formação do acetileno. São fornecidos os seguintes dados, a 25 ºC: entalpia de formação de CO2 gasoso 5 2393 kJ/mol; entalpia de formação de H2O líquida 5 2285 kJ/mol. 89. (UFBA) Na(s) questão(ões) a seguir escreva a soma dos itens corretos. C2H5OH (,) 1 3 O2 (g) → 2 CO2 (g) 1 3 H2O (g) A equação balanceada anterior representa a reação do etanol com o oxigênio, e a tabela a seguir apresenta os valores do calor padrão de formação de alguns com- postos, a 25 ºC. Composto H0f (kcal mol 21) C2H5OH (,) 266,4 CO2 (g) 294,1 H2O (g) 257,8 Com base nessas informações, pode-se afirmar: 01. A equação anterior representa a reação de combustão completa do etanol. 02. A combustão completa do etanol, a 25 ºC, libera 66,4 kcal/mol. 04. Se a densidade do etanol, a 25 ºC, é de aproxi- madamente 0,8 g/mL, a combustão completa de 115 mL desse composto libera 590,4 kcal. 08. Se o calor padrão de combustão do metanol é 2173,6 kcal/mol, uma mistura combustível consti- tuída por quantidades equimolares desse composto e de etanol apresenta maior calor de combustão que o etanol puro. 16. Se a reação indicada for realizada num sistema termi- camente isolado, observar-se-á a elevação na tempe- ratura do sistema. 90. (Cesgranrio-RJ) O acetileno é um gás de grande uso comercial, sobretudo em maçaricos de oficinas de lan- ternagem. Indique a opção que corresponde à quanti- dade de calor fornecida pela combustão completa de 5,2 kg de acetileno (C2H2), a 25 ºC, sabendo-se que as entalpias de formação, a 25 ºC, são: 1) do CO2 (g) 5 294,1 kcal/mol; 2) da H2O (,) 5 268,3 kcal/mol; 3) do C2H2 (g) 5 154,2 kcal/mol. a) 1 615 kcal d) 40 460 kcal b) 6 214 kcal e) 62 140 kcal c) 21 660 kcal 91. (Unicamp-SP) Se o caso era cozinhar, Rango não tinha problemas. Ele preparou a massa do bolo da festa utili- zando um fermento químico à base de carbonato ácido (bicarbonato) de sódio. Rango começou bem cedo essa preparação, pois Estrondosa vivia reclamando que de- pois que o gás passou a ser o gás de rua, parecia que o forno havia ficado mais lento para assar. Perdido nes- sas maravilhas que rodeavam a atividade na cozinha, Rango se refestelava com os conceitos químicos. a) “Antes de usar o fermento, eu coloquei um pouco dele em água e houve um desprendimento de gás. Isso me indicou que o fermento estava adequado para ser utili- zado no bolo. Qual é a equação química da reação que eu acabei de observar?” b) “Se a reclamação de Estrondosa sobre o gás combustí- vel for verdadeira, o gás liquefeito de petróleo (butano) deve fornecer uma energia maior que a do gás de rua (metano), considerando-se uma mesma massa de gás queimado... Será que essa hipótese é verdadeira?” Dados: entalpias de formação em kJ · mol21: butano 5 126; metano 5 275; gás carbônico 5 2394; água 5 2242. 92. (UFMG) O metano, CH4, principal constituinte do gás natural, é um combustível conhecido. Um segundo composto também empregado como combustível é o nitrometano, CH3NO2, que é utilizado com certos car- ros de corrida e em aeromodelos. Analise a equação balanceada que representa a combus- tão completa de cada um desses combustíveis: CH4 (g) 1 2 O2 (g) → CO2 (g) 1 2 H2O (g) CH3NO2 (g) 1 3 4 O2 (g) → CO2 (g) 1 3 2 H2O (g) 1 1 2 N2 (g) a) Uma característica importante de um combustí- vel está relacionada à capacidade de os produtos de sua queima exercerem pressão sobre o pistão de um cilindro do motor. Isso pode ser avaliado por meio de um quociente Q, que se obtém aplicando- -se esta fórmula: Q 5 quantidade em mol de produtos gasosos quantidade em mol de reagentes gasosos Considerando-se as equações acima representadas, calcule o valor de Q para a combustão do metano e do nitrometano. (Deixe seus cálculos indicados, eviden- ciando, assim, seu raciocínio.) b) Outra característica de um combustível, também im- portante, é a sua entalpia de combustão, H0. No quadro da figura 1, estão indicados os valores de H0 de formação de alguns compostos na mes- ma temperatura. Considerando esses valores de H0 de formação, calcule o H 0 de combustão de 1 mol de nitrometano gasoso. (Deixe seus cálculos in- dicados, evidenciando, assim, seu raciocínio.) Fi gu ra 1 Composto H 0 de formação (kJ/mol) nitrometano, CH3NO2 (g) 275 dióxido de carbono, CO2 (g) 2394 água, H2O (g) 2242 c) No funcionamento de um motor, uma mistura de combustível e ar entra no cilindro e é comprimida pelo pistão. Ao ser queimada, essa mistura provoca o deslocamento do pistão dentro do cilindro, como mostrado na figura 2. Analise o quadro da figura 3, em que se apresentam o H0 de combustão e as quantidades estequiométricas de dois combustíveis e do oxigênio em um cilindro, que opera ora com um, ora com outro desses combustíveis. Com base no OD184_QUIMICA2.indd 15 9/12/14 1:36 PMPDF1 16 valor de H0 de combustão do nitrometano obtido no item b desta questão, calcule o calor liberado na com- bustão de 1,7 mol de nitrometano. Ilu str aç õe s: Sé rg io F ur lan iFi gu ra 2 mistura comprimida de combustível e ar combustível queimado Fi gu ra 3 Combustível H0 de combustão (kJ/mol) Quantidade em mol Combustível Oxigênio Total CH4 2804 1,0 2,0 3,0 CH3NO2 valor obtido no item b 1,71,3 3,0 d) Considerando a resposta dada no item a 2 ou seja, o valor calculado de Q 2 e no item c, ambos desta ques- tão, explique por que o nitrometano, em comparação com o metano, é um combustível que imprime maior potência a um motor. 93. (FEI-SP) A obtenção do aço na siderurgia é feita pela redução de minérios de ferro. A equação global desse processo poderia ser representada por: Fe2O3 (s) 1 3 C (s) → 2 Fe (s) 1 3 CO (g) Dadas as entalpias de formação a 25 ºC e 1 atm, a entalpia da reação global, nas condições citadas, em kcal/mol é: Dados: Entalpias de formação: Fe2O3: 2196,2 kcal/mol; CO: 226,4 kcal/mol. a) 2117,0 c) 1169,8 e) 1275,4 b) 1117,0 d) 1222,6 94. (UFC-CE) Dadas as reações: I. H2 (g) 1 C,2 (g) → 2 HCℓ (g) II. N2 (g) 1 3 H2 (g) → 2 NH3 (g) e as energias de ligação: Ligação Entalpia de ligação (kJ/mol) H — H 432 N — N 942 H — C, 428 C, — C, 240 N — H 386 a) Determine o H para as reações I e II. b) Baseado apenas nos valores de H, qual das reações é mais favorável? 95. (UFPE/UFRPE) A partir das entalpias padrão das rea- ções de oxidação do ferro dadas abaixo: Fe (s) 1 3 2 O2 (g) → FeO (s); H 0 5 264 kcal/mol 2 Fe (s) 1 3 2 O2 (g) → Fe2O3 (s); H 0 5 2196 kcal/mol determine a quantidade de calor liberada a 298 K e 1 atm na reação: 2 FeO (s) 1 1 2 O2 (g) → Fe2O3 (s). 96. (UFSM-RS) Com base nas reações: I. 2 Na (s) 1 H2 (g) 1 2 C(graf.) 1 3 O2 (g) → → 2 NaHCO3 (s) H 5 21 901,6 kJ II. 2 Na (s) 1 C(graf.) 1 3 2 O2 (g) → → Na2CO3 (s) H 5 21 130,7 kJ III. C(graf.) 1 O2 (g) → CO2 (g) H 5 2393,5 kJ IV. H2 (g) 1 1 2 O2 (g) → H2O (g) H 5 2241,8 kJ assinale a alternativa que apresenta a entalpia da rea- ção de decomposição do bicarbonato de sódio: 2 NaHCO3 (s) → Na2CO3 (s) 1 CO2 (g) 1 H2O (g) a) 23 667,6 kJ b) 211 901,6 kJ c) 2135,6 kJ d) 1135,6 kJ e) 13 667,6 kJ 97. (UFRGS) Considere as seguintes equações termoquí- micas. CH3OH (,) 1 3 2 O2 (g) → CO2 (g) 1 2 H2O (,) H0298 5 2726 kJ H2 (g) 1 1 2 O2 (g) → H2O (,) H 0 298 5 2286 kJ C(graf.) 1 O2 (g) → CO2 (g) H 0 298 5 2393 kJ Combinando essas equações, é possível obter o valor da entalpia padrão de formação do metanol a 25 ºC. C(grafite) 1 2 H2 (g) 1 1 2 O2 (g) → CH3OH (,) H 5 ? Esse valor, em kJ, é aproximadamente igual a: a) 2726. d) 1239. b) 2239. e) 1726. c) 247. 98. (PUC-MG) O metanol (CH3OH) é uma substância muito tóxica; seu consumo pode causar cegueira e até mor- te. Ele é geralmente empregado como anticongelante, solvente e combustível. A reação de síntese do meta- nol é CO (g) 1 2 H2 (g) → CH3OH (,). OD184_QUIMICA2.indd 16 9/12/14 1:36 PMPDF1 17 A partir das equações termoquímicas seguintes e de suas respectivas entalpias padrão de combustão, a 25 ºC: CH3OH (,) 1 3 2 O2 (g) → CO2 (g) 1 2 H2O (,) H 5 2638 kJ · mol21 H2 (g) 1 1 2 O2 (g) → H2O (,) H 5 2286 kJ · mol21 CO (g) 1 1 2 O2 (g) → CO2 (,) H 5 2238 kJ · mol21 Assinale o valor da entalpia padrão da reação de sínte- se do metanol a 25 ºC, em kJ/mol. a) 1217. b) 2217. c) 2927. d) 1927. 99. (UEL-PR) A respiração celular é um processo vital e ocorre por meio de reações químicas. Um exemplo pode ser a conversão da glicose em ácido pirúvico por meio da reação: C6H12 06 (s) 1 O2 (g) → 2 C3H4O3 (s) 1 2 H2O (,) glicose ácido pirúvico Considere as reações a 25 ºC e 1 atm. C6H12O6 (s) 1 6 O2 (g) → 6 CO2 (g) 1 6 H2O (,) Energia liberada 5 2 808 kJ/mol C3H4O3 (s) 1 5 2 O2 (g) → 3 CO2 (g) 1 2 H2O (,) Energia liberada 5 1 158 kJ/mol Pode-se então afirmar que, na formação do ácido pirú- vico a partir de 1 mol de glicose, há: a) liberação de 492 kJ de energia. b) absorção de 492 kJ de energia. c) liberação de 1 650 kJ de energia. d) absorção de 1 650 kJ de energia. e) liberação de 5 124 kJ de energia. 100. (Unifesp) Quando o óxido de magnésio está na presen- ça de uma atmosfera de gás carbônico, este é conver- tido a carbonato de magnésio. São dadas as entalpias padrão de formação: Mg (s) 1 1 2 O2 (g) → MgO (s) H0f 5 2602 kJ/mol C(s, grafita) 1 O2 (g) → CO2 (g) H0f 5 2394 kJ/mol Mg (s) 1 C(s, grafita) 1 3 2 O2 (g) → MgCO3 (s) H0f 5 21 096 kJ/mol A formação de um mol de carbonato de magnésio, a partir do óxido de magnésio e gás carbônico: MgO (s) 1 CO2 (g) → MgCO3 (s), é uma reação: a) endotérmica, com valor absoluto de entalpia de 100 kJ. b) exotérmica, com valor absoluto de entalpia de 100 kJ. c) endotérmica, com valor absoluto de entalpia de 888 kJ. d) exotérmica, com valor absoluto de entalpia de 888 kJ. e) endotérmica, com valor absoluto de entalpia de 1 304 kJ. 101. (Unifesp) O metanol pode ser sintetizado através da reação exotérmica, realizada em presença de catali- sador, representada pela equação: CO (g) 1 2 H2 (g) → CH3OH (,) Sobre as substâncias envolvidas no processo, são for- necidos os seguintes dados termoquímicos: CH3OH (,) 1 3 2 O2 (g) → CO2 (g) 1 2 H2O (,) H 5 2727 kJ C(grafite) 1 1 2 O2 (g) → CO (g) H 5 2110 kJ C(grafite) 1 O2 (g) → CO2 (g) H 5 2393 kJ H2 (g) 1 1 2 O2 (g) → H2O (,) H 5 2286 kJ Calcule a entalpia padrão de formação de metanol. Explicite os procedimentos de cálculo empregados. 102. (UFPE/UFRPE) B5H9 é extremamente inflamável, pro- duzindo uma centelha verde quando exposto ao ar. A combustão desse composto de acordo com a reação: 2 B5H9 (g) 1 12 O2 (g) → 5 B2O3 (s) 1 9 H2O (,), libera 2 155 kcal. A combustão do B2H6, de acordo com a reação: 5 B2H6 (g) 1 15 O2 (g) → 5 B2O3 (s) 1 15 H2O (,), libera 2 575 kcal. Sabendo que o B5H9 pode ser produzido a partir do di- borano, B2H6, pela reação: 5 B2H6 (g) 1 3 O2 (g) → 2 B5H9 (g) 1 6 H2O (g), qual o calor liberado nessa reação, em kcal/mol de B2H6 (g)? 103. (UFU-MG) Considere as reações a seguir com suas respectivas variações de entalpia, a 25 ºC e pressão de 1 atmosfera. 2 C(grafite) 1 O2 → 2 CO (g) H 5 2218 kJ C(grafite) 1 O2 → CO (g) H 5 2394 kJ Calcule a variação da entalpia (H) da reação: CO (g) 1 1 2 O2 (g) → CO2 (g) 104. (Fuvest-SP) As reações, em fase gasosa, represen- tadas pelas equações I, II e III, liberam, respectiva- mente, as quantidades de calor Q1J, Q2J e Q3J, sendo Q3 > Q2 > Q1. I. 2 NH3 1 5 2 O2 → 2 NO 1 3 H2O H1 5 2Q1J II. 2 NH3 1 7 2 O2 → 2 NO2 1 3 H2O H2 5 2Q2J III. 2 NH3 1 4 O2 → N2O5 1 3 H2O H3 5 2Q3J OD184_QUIMICA2.indd 17 9/12/14 1:36 PMPDF1 18 Assim sendo, a reação representada por IV. N2O5 → 2 NO2 1 1 2 O2 H4 será: a) exotérmica, com H4 5 (Q3 2 Q1)J. b) endotérmica, com H4 5 (Q2 2 Q1)J. c) exotérmica, com H4 5 (Q2 2 Q3)J. d) endotérmica, com H4 5 (Q3 2 Q2)J. e) exotérmica, com H4 5 (Q1 2 Q2)J. 105. (UFPR) A fermentação é um processo que emprega micro-organismos para produção de várias substân- cias de grande importância econômica. Esses seres vivos realizam certas reações químicas para produ- zir energia para sustentar seu metabolismo, como, por exemplo, a produção do ácido acético a partir da oxidação do álcool etílico, que pode ser representada pela seguinte equação química: CH3CH2OH (ℓ) 1 O2 (g) → CH3COOH (,) 1 H2O (,) a) Calcule a variação da entalpia da reação acima, da- dos os valores das entalpias das seguintes reações de combustão: CH3CH2OH (,) 1 3 O2 (g) → 2 CO2 (g) 1 3 H2O (,) H 5 21 370 kJ · mol21 CH3COOH (,) 1 2 O2 (g) → 2 CO2 (g) 1 2 H2O (,) H 5 2875 kJ · mol21 b) Para elevar em 10 ºC a temperatura de 1 litro de água, é necessário fornecer aproximadamente 42 kJ de energia. Calcule o calor necessário para ele- var em 10 ºC a temperatura de 12 litros de água e a massa de etanol necessária para produzir essa quan- tidade de energia por fermentação. (Dado: massa molar do etanol M(CH3CH2OH) 5 5 46 g · mol21) 106. (Ufscar-SP) A geração de energia elétrica por reatores nucleares vem enfrentando grande oposição por parte dos ambientalistas e da população em geral ao longo de várias décadas, em função dos acidentesocorridos nas usinas nucleares e da necessidade de controle dos resíduos radioativos por um longo período de tempo. Recentemente, o agravamento da crise energética, aliado à poluição e ao efeito estufa, resultantes do uso de combustíveis fósseis, e à redução dos resíduos pro- duzidos nas usinas nucleares, têm levado até mesmo os críticos a rever suas posições. O funcionamento da maioria dos reatores nuclea- res civis baseia-se no isótopo 235 do urânio, 92U 235. O urânio natural apresenta uma distribuição isotópica de aproximadamente 0,72% de 235U e 99,27% de 238U. Para sua utilização em reatores, o urânio deve ser enriquecido até atingir um teor de 3 a 4% em 235U. Um dos métodos utilizados nesse processo envolve a transformação do minério de urânio em U3O8 sólido (yellowcake), posteriormente convertido em UO2 sóli- do e, finalmente, em UF6 gasoso, segundo as reações representadas pelas equações: UO2 (s) 1 4 HF (g) → UF4 (s) 1 2 H2O (g) (reação 1) UF4 (s) 1 F2 (g) → UF6 (g) (reação 2) UO2 (s) 1 4 HF (g) 1 F2 (g) → UF6 (g) 1 2 H2O (g) (reação global) Considere a reação global de produção de UF6 a partir da reação entre UO2, HF e F2 e as informações adicio- nais sobre entalpias de formação fornecidas a seguir. Substância (estado físico) Entalpia de formação a 25 ºC (kJ · mol21) UO2 (s) 21 130 HF (g) 2270 UF6 (g) 22 110 H2O (g) 2240 É correto afirmar que, a 25 ºC, a reação de formação de UF6 a partir de UO2, conforme descrito pela equação da reação global, é ... kJ por mol de UF6 formado. Assinale a alternativa com as informações que preenchem corretamente a lacuna da frase citada anteriomente. a) exotérmica, liberando 380 b) exotérmica, liberando 950 c) exotérmica, liberando 2 110 d) endotérmica, absorvendo 2 110 e) endotérmica, absorvendo 1 080 107. (Vunesp) A glicose, C6H12O6, um dos carboidratos pro- venientes da dieta, é a fonte primordial de energia dos organismos vivos. A energia provém da rea ção com oxigênio molecular, formando dióxido de carbono e água como produtos. Aplicando a Lei de Hess, calcule a entalpia máxima que pode ser obtida pela metaboli- zação de um mol de glicose. Entalpias molares de formação, kJ . mol21. C6H12O6 (s) 5 21 270; CO2 (g) 5 2400; H2O (,) 5 2290. 108. (Vunesp) No processo de obtenção de hidrogênio mo- lecular a partir da reforma a vapor do etanol, estão envolvidas duas etapas, representadas pelas equa- ções químicas parciais que se seguem. C2H5OH (g) 1 H2O (v) → 4 H2 (g) 1 2 CO (g) H 5 1238,3 kJ · mol21 CO (g) 1 H2O (v) → CO2 (g) 1 H2 (g) H 5 241,8 kJ · mol21 Considerando 100% de eficiência no processo, escreva a equação global e calcule a variação de entalpia total en- volvida na reforma de um mol de etanol, usando a Lei de Hess. Mostre os cálculos necessários. OD184_QUIMICA2.indd 18 9/12/14 1:36 PMPDF1 19 109. (UFMG) A produção de ácido nítrico é importante para a fabricação de fertilizantes e explosivos. As reações envolvidas no processo de oxidação da amônia para formar ácido nítrico estão representadas nestas três equações: 4 NH3 (g) 1 5 O2 (g) → 4 NO (g) 1 6 H2O (,) H0 5 21 170 kJ/mol 2 NO2 (g) → 2 NO (g) 1 O2 (g) H0 5 114 kJ/mol 6 NO2 (g) 1 2 H2O (,) → 4 HNO3 (aq) 1 2 NO (g) H0 5 2276 kJ/mol a) Escreva a equação química balanceada da reação comple- ta de produção de ácido nítrico aquoso, HNO3 (aq), e água a partir de NH3 (g) e O2 (g). b) Calcule o H0 da reação descrita no item a. (Deixe seus cálculos registrados, explicitando, assim, seu raciocínio.) c) Calcule a massa, em gramas, de ácido nítrico produzido a partir de 3,40 g de amônia. (Deixe seus cálculos regis- trados, explicitando, assim, seu raciocínio.) Dados: N 5 14; H 5 1; O 5 16. 110. (UFMG) A seguir são apresentadas as entalpias pa- drão de reação, em kJ/mol, para três reações a 25 ºC: I. CaO (s) 1 CO2 (g) → CaCO3 (s) H0 (kJ/mol) 5 2183,3 II. CaO (s) 1 H2 (,) → Ca(OH)2 (aq) H0 (kJ/mol) 5 282,4 III. CO2 (g) 1 H2O (,) → H2CO3 (aq) H0 (kJ/mol) 5 220,5 a) Escreva a equação balanceada da reação global en- tre soluções aquosas de hidróxido de cálcio, Ca(OH)2 (aq), e de ácido carbônico, H2CO3 (aq), em que se forma carbonato de cálcio, CaCO3 (s), como um dos produtos dela resultantes. b) Considerando os dados apresentados, calcule a varia- ção de entalpia para a reação indicada no item a desta questão. c) A síntese de carbonato de cálcio, CaCO3 (s), a partir de gás carbônico, CO2 (g), e óxido de cálcio, CaO (s), representada pela equação da reação I, é uma reação muito lenta. No entanto o carbonato de cálcio pode ser rapidamente produzido em meio aquoso, da seguinte forma: • Dissolve-se o CaO (s) em água; e • borbulha-se o CO2 (g) nessa solução. Considerando as diferenças entre os dois procedimen- tos, justifique por que a formação do carbonato de cál- cio é mais rápida quando se dissolvem os reagentes CO2 (g) e CaO (s) em água. 111. (Fuvest-SP) Pode-se calcular a entalpia molar de vapo- rização do etanol a partir das entalpias das rea ções de combustão representadas por: C2H5OH (,) 1 3 O2 (g) → 2 CO2 (g) 1 3 H2O (,) H1 C2H5OH (g) 1 3 O2 (g) → 2 CO2 (g) 1 3 H2O (g) H2 Para isso, basta que se conheça, também, a entalpia molar de: a) vaporização da água. b) sublimação do dióxido de carbono. c) formação da água líquida. d) formação do etanol líquido. e) formação do dióxido de carbono gasoso. 112. (UFPR) O etanol (C2H52OH) é um combustível ampla- mente utilizado no Brasil para abastecer o tanque de automóveis. Dados: 2 C(grafite) 1 3 H2 (g) 1 1 2 O2 (g) → C2H5 2 OH (,) H 5 2277,7 kJ C(grafite) 1 O2 (g) → CO2 (g) H 5 2393,5 kJ H2 (g) 1 1 2 O2 (g) → H2O (g) H 5 2285,8 kJ Sobre a combustão completa de 1 mol de etanol em oxigênio suficiente para formar CO2 (g) e H2O (g), de acordo com a estequiometria, é correto afirmar: I. A variação de entalpia na reação de combustão é H 5 21 366,7 kJ. II. A combustão completa de 1 mol de etanol exige 3 2 mol de O2 (g). III. Se a combustão for desenvolvida em um meio com ex- cesso de O2 (g), produzirá mais calor do que na presen- ça de oxigênio estequiométrico. IV. A variação de volume observada na transformação do etanol em água e gás carbônico é positiva nas CNTP. V. A Lei de Hess determina que uma reação química pode ser descrita pela soma de duas ou mais reações ade- quadas. Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas I, II e III são verdadeiras. b) Somente as afirmativas III e IV são verdadeiras. c) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras. d) Somente as afirmativas I, IV e V são verdadeiras. e) Somente as afirmativas I, III e V são verdadeiras. 113. (PUC-MG) O sulfeto de carbono (CS2) é um líquido in- color, muito volátil, tóxico e inflamável, empregado como solvente em laboratórios. Conhecendo-se as seguintes equações de formação a 25 ºC e 1 atm: OD184_QUIMICA2.indd 19 9/12/14 1:36 PMPDF1 20 C(grafite) 1 O2 (g) → CO2 (g) H1 5 2394,0 kJ · mol 21 S(rômbico) 1 O2 (g) → SO2 (g) H2 5 2297,0 kJ · mol 21 CS2 (,) 1 3 O2 (g) → CO2 (g) 1 2 SO2 (g) H3 5 21 072,0 kJ · mol 21 O valor da variação de entalpia (H) para a reação de formação do sulfeto de carbono líquido é, em kJ · mol21, igual a: a) 284,0 b) 2381,0 c) 184,0 d) 1381,0 114. (UEL-PR) Se o suprimento de ar, na câmara de com- bustão de um motor de automóvel, for insuficiente para a queima do n-octano, pode ocorrer a formação de monóxido de carbono, uma substância altamente poluidora do ar atmosférico. Dados: 2 C8H18 (,) 1 25 O2 (g) → 16 CO2 (g) 1 18 H2O (,) H0 5 210 942 kJ 2 CO (g) 1 O2 (g) → 2 CO2 H0 5 2566,0 kJ Assinale a alternativa que representa, corretamente, a equação termoquímica de combustão incompleta do n-octano. a) 2 C8H18 (,) 1 17 O2 (g) → 16 CO (g) 1 18 H2O (,) H0 5 26 414 kJ b) 2 C8H18 (,) 1 17 O2 (g) → 16 CO (g) 1 18 H2O (,) H0 5 211 508 kJ c) 2 C8H18 (,) 1 17 O2 (g) → 16 CO2 (g) 1 18 H2O (,) H0 5 26 414 kJ d) 2 C8H18 (,) 1
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