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CELTASCELTAS Primeira Série do Ensino Médio / 2021 QUÍMICA - Frente 2 SISTEMAS HOMOGÊNEOS E HETEROGÊNEOS R E S U M O CONCEITO DE MISTURA Mistura é a associação de duas ou mais substâncias, sendo que cada substância que a compõe, é denominada componente. As misturas podem ser classificadas em homogêneas e heterogêneas. Mistura homogênea: é a que apresenta aspecto uni- forme e propriedades iguais em todos os seus pontos. Ex.: água + álcool. Mistura heterogênea: é a que apresenta aspecto não uniforme e propriedades variáveis de um ponto a outro. Ex.: água + areia. CONCEITO DE SISTEMA MATERIAL Sistema é qualquer porção limitada de matéria que vai ser submetida a um estudo. Observe que este conceito engloba tanto as substâncias puras quanto as misturas. Sistema homogêneo: apresenta uma única fase; e pode ser constituído por uma substância pura num único estado físico, ou por uma mistura homogênea. Exs.: – água líquida; – água + álcool; – N2(g) + O2(g). Sistema heterogêneo: apresenta duas ou mais fases; e pode ser constituído por uma substância pura em mais de um estado físico, ou por uma mistura heterogênea. Exs.: – água + areia; – água + óleo; – H2O() + H2O(s); – CO2(g) + CO2(s). Nota: Fase de um sistema material é cada uma das por- ções homogêneas de um sistema heterogêneo. A fase pode ser contínua ou fragmentada. Ex.: Água () + 3 cubos de gelo é um sistema hetero- gêneo, que apresenta duas fases (sistema bifásico); no en- tanto, é constituído por uma única substância: H2O (subs- tância composta). SEPARAÇÃO DOS COMPONENTES DE MISTU- RAS HETEROGÊNEAS Também denominada de desdobramento, fraciona- mento ou análise imediata. I. Sólido – Sólido • Catação • Peneiração CONTEÚDO 2 • Ventilação • Levigação • Separação magnética • Sublimação • Dissolução fracionada • Flotação • Fusão fracionada • Cristalização fracionada II. Sólido – Líquido • Decantação (sedimentação) • Filtração III. Sólido – Gás • Filtração • Decantação IV. Líquido – Líquido • Decantação (funil de decantação, separação ou funil de bromo) V. Líquido – Gás • Agitação • Aquecimento SEPARAÇÃO DOS COMPONENTES DE MISTU- RAS HOMOGÊNEAS I. Líquido – Sólido • Destilação simples II. Líquido – Líquido • Destilação fracionada III. Líquido – Gás • Agitação • Aquecimento IV. Gás – Gás • Liquefação fracionada • Liquefação seguida da destilação fracionada. A seguir, estudaremos alguns métodos de separação dos componentes de misturas: • Separação Magnética ⇒ É empregada quando um dos componentes é atraído pelo imã. Exemplo: Limalha de ferro e enxofre. 01 • Misturas: Homogênea e Heterogênea • Sistemas: Homogêneo e Heterogêneo • Análise Imediata CELTASCELTAS Primeira Série do Ensino Médio / 2021 QUÍMICA - Frente 2 02 • Dissolução Fracionada ⇒ Consiste na adição de um líquido numa mistura de sólidos, de modo que apenas um dos sólidos se dis- solva no líquido adicionado. Por filtração separa-se o componente não dissolvido; por evaporação ou por destilação separa-se o componente dissolvido do lí- quido. Exemplo: areia + sal • Flotação ou sedimentação fracionada ⇒ Consiste na adição de um líquido de densidade inter- mediária às densidades de dois sólidos que compõem a mistura. O componente menos denso que o líquido flutuará, separando-se, assim, do componente mais denso, que se depositará no fundo do recipiente. Exemplo: areia + serragem • Fusão Fracionada ⇒ Consiste no aquecimento de uma mistura de sólidos ate que ocorra a fusão de um dos componentes, po- dendo ser separado por decantação. • Decantação ⇒ Consiste em deixar a mistura em repouso até que o componente sólido tenha-se depositado. Em segui- da, remove-se o líquido entornando-se (inclinando- se) cuidadosamente o recipiente ou com o auxílio de uma sifão. Exemplo: água + areia Um método usado para acelerar a sedimentação do só lido é a centrifugação. Exemplo: sangue (fases líquida e sólida). Quando se tem uma mistura heterogênea de dois líqui- dos imiscíveis, como água e óleo, a decantação é feita com o uso do funil de separação (ou funil de decantação ou funil de bromo). • Filtração ⇒ Consiste em passar a mistura por um superfície porosa que retém o sólido, enquanto o líquido (ou o gás) atravessa o filtro (superfície porosa). Sistema de EnsinoSistema de Ensino6 Química 1 - 1ª Série do Ensino Médio - 2019 A seguir, estudaremos alguns métodos de separação dos componentes de misturas: • Separação Magnética ⇒ É empregada quando um dos componentes é atraído pelo imã. Exemplo: Limalha de ferro e enxofre. • Dissolução Fracionada ⇒ Consiste na adição de um líquido numa mistura de sólidos, de modo que apenas um dos sólidos se dissolva no líquido adicionado. Por filtração separa-se o compo- nente não dissolvido; por evaporação ou por destilação separa-se o componente dissolvido do líquido. Exemplo: areia + sal • Flotação ou sedimentação fracionada ⇒ Consiste na adição de um líquido de densidade inter- mediária às densidades de dois sólidos que compõem a mistura. O componente menos denso que o líquido flu- tuará, separando-se, assim, do componente mais denso, que se depositará no fundo do recipiente. Exemplo: areia + serragem • Fusão Fracionada ⇒ Consiste no aquecimento de uma mistura de sólidos ate que ocorra a fusão de um dos componentes, poden- do ser separado por decantação. • Decantação ⇒ Consiste em deixar a mistura em repouso até que o componente sólido tenha-se depositado. Em seguida, remove-se o líquido entornando-se (inclinando-se) cuida- dosamente o recipiente ou com o auxílio de uma sifão. Exemplo: água + areia Um método usado para acelerar a sedimentação do sóli- do é a centrifugação. Exemplo: sangue (fases líquida e sólida). Quando se tem uma mistura heterogênea de dois líqui- dos imiscíveis, como água e óleo, a decantação é feita com o uso do funil de separação (ou funil de decantação ou funil de bromo). • Filtração ⇒ Consiste em passar a mistura por um superfície po- rosa que retém o sólido, enquanto o líquido (ou o gás) atravessa o filtro (superfície porosa). • Destilação Fracionada ⇒ Consiste no método de separação dos componentes de misturas homogêneas de dois ou mais líquidos. Atra- vés do aquecimento da mistura, os líquidos destilam-se na ordem crescente de seus pontos de ebulição. Exemplos: – Água + álcool etílico. – frações do petróleo. filtração de um sistema água + areia • Destilação Simples ⇒ Consiste no método de separação dos componentes de uma mistura homogênea, constituída de um sólido dissolvido num líquido, como água e sal de cozinha, por exemplo. Efetua-se o aquecimento da mistura, até a ebulição do líquido, que separa-se da mistura na forma de vapor, que a seguir é resfriado e condensa-se, e o líquido é recolhi- do num recipiente adequado. Sistema de EnsinoSistema de Ensino6 Química 1 - 1ª Série do Ensino Médio - 2019 A seguir, estudaremos alguns métodos de separação dos componentes de misturas: • Separação Magnética ⇒ É empregada quando um dos componentes é atraído pelo imã. Exemplo: Limalha de ferro e enxofre. • Dissolução Fracionada ⇒ Consiste na adição de um líquido numa mistura de sólidos, de modo que apenas um dos sólidos se dissolva no líquido adicionado. Por filtração separa-se o compo- nente não dissolvido; por evaporação ou por destilação separa-se o componente dissolvido do líquido. Exemplo: areia + sal • Flotação ou sedimentação fracionada ⇒ Consiste na adição de um líquido de densidade inter- mediária às densidades de dois sólidos que compõem a mistura. O componente menos denso que o líquido flu- tuará, separando-se, assim, do componente mais denso, que se depositará no fundo do recipiente. Exemplo: areia + serragem • Fusão Fracionada ⇒ Consiste no aquecimento de uma mistura de sólidos ate que ocorra a fusão de um dos componentes, poden- do ser separado por decantação. • Decantação ⇒ Consiste em deixar a mistura em repouso até queo componente sólido tenha-se depositado. Em seguida, remove-se o líquido entornando-se (inclinando-se) cuida- dosamente o recipiente ou com o auxílio de uma sifão. Exemplo: água + areia Um método usado para acelerar a sedimentação do sóli- do é a centrifugação. Exemplo: sangue (fases líquida e sólida). Quando se tem uma mistura heterogênea de dois líqui- dos imiscíveis, como água e óleo, a decantação é feita com o uso do funil de separação (ou funil de decantação ou funil de bromo). • Filtração ⇒ Consiste em passar a mistura por um superfície po- rosa que retém o sólido, enquanto o líquido (ou o gás) atravessa o filtro (superfície porosa). • Destilação Fracionada ⇒ Consiste no método de separação dos componentes de misturas homogêneas de dois ou mais líquidos. Atra- vés do aquecimento da mistura, os líquidos destilam-se na ordem crescente de seus pontos de ebulição. Exemplos: – Água + álcool etílico. – frações do petróleo. filtração de um sistema água + areia • Destilação Simples ⇒ Consiste no método de separação dos componentes de uma mistura homogênea, constituída de um sólido dissolvido num líquido, como água e sal de cozinha, por exemplo. Efetua-se o aquecimento da mistura, até a ebulição do líquido, que separa-se da mistura na forma de vapor, que a seguir é resfriado e condensa-se, e o líquido é recolhi- do num recipiente adequado. Sistema de EnsinoSistema de Ensino6 Química 1 - 1ª Série do Ensino Médio - 2019 A seguir, estudaremos alguns métodos de separação dos componentes de misturas: • Separação Magnética ⇒ É empregada quando um dos componentes é atraído pelo imã. Exemplo: Limalha de ferro e enxofre. • Dissolução Fracionada ⇒ Consiste na adição de um líquido numa mistura de sólidos, de modo que apenas um dos sólidos se dissolva no líquido adicionado. Por filtração separa-se o compo- nente não dissolvido; por evaporação ou por destilação separa-se o componente dissolvido do líquido. Exemplo: areia + sal • Flotação ou sedimentação fracionada ⇒ Consiste na adição de um líquido de densidade inter- mediária às densidades de dois sólidos que compõem a mistura. O componente menos denso que o líquido flu- tuará, separando-se, assim, do componente mais denso, que se depositará no fundo do recipiente. Exemplo: areia + serragem • Fusão Fracionada ⇒ Consiste no aquecimento de uma mistura de sólidos ate que ocorra a fusão de um dos componentes, poden- do ser separado por decantação. • Decantação ⇒ Consiste em deixar a mistura em repouso até que o componente sólido tenha-se depositado. Em seguida, remove-se o líquido entornando-se (inclinando-se) cuida- dosamente o recipiente ou com o auxílio de uma sifão. Exemplo: água + areia Um método usado para acelerar a sedimentação do sóli- do é a centrifugação. Exemplo: sangue (fases líquida e sólida). Quando se tem uma mistura heterogênea de dois líqui- dos imiscíveis, como água e óleo, a decantação é feita com o uso do funil de separação (ou funil de decantação ou funil de bromo). • Filtração ⇒ Consiste em passar a mistura por um superfície po- rosa que retém o sólido, enquanto o líquido (ou o gás) atravessa o filtro (superfície porosa). • Destilação Fracionada ⇒ Consiste no método de separação dos componentes de misturas homogêneas de dois ou mais líquidos. Atra- vés do aquecimento da mistura, os líquidos destilam-se na ordem crescente de seus pontos de ebulição. Exemplos: – Água + álcool etílico. – frações do petróleo. filtração de um sistema água + areia • Destilação Simples ⇒ Consiste no método de separação dos componentes de uma mistura homogênea, constituída de um sólido dissolvido num líquido, como água e sal de cozinha, por exemplo. Efetua-se o aquecimento da mistura, até a ebulição do líquido, que separa-se da mistura na forma de vapor, que a seguir é resfriado e condensa-se, e o líquido é recolhi- do num recipiente adequado. • Destilação Simples ⇒ Consiste no método de separação dos componen- tes de uma mistura homogênea, constituída de um sólido dissolvido num líquido, como água e sal de cozinha, por exemplo. Efetua-se o aquecimento da mistura, até a ebulição do líquido, que separa-se da mistura na forma de va- por, que a seguir é resfriado e condensa-se, e o líqui- do é recolhido num recipiente adequado. • Destilação Fracionada ⇒ Consiste no método de separação dos compo- nentes de misturas homogêneas de dois ou mais líquidos. Através do aquecimento da mistura, os líquidos destilam-se na ordem crescente de seus pontos de ebulição. Exemplos: – Água + álcool etílico. – frações do petróleo. CELTASCELTAS Primeira Série do Ensino Médio / 2021 QUÍMICA - Frente 2 E X E R C Í C I O S P R O P O S TO S 01. Classifi que as misturas abaixo em homogênea ou hete- rogênea, respectivamente: I. ar atmosférico fi ltrado – II. água mineral sem gás – III. leite – IV. raspas de ferro + raspas de magnésio – V. álcool comercial (etanol + água) – VI. gás carbônico + gás nitrogênio – VII. sangue – VIII. água + gasolina – IX. água + sal de cozinha (NaC) – 02. Classifi que os sistemas abaixo em homogêneo ou he- terogêneo. No que se refere a sistemas heterogêneos, indique também o número de fases e o número de com- ponentes que possuem; despreze o recipiente e o ar at- mosférico. I. Béquer com água na fase líquida, sal de cozinha NaC dissolvido e NaC não dissolvido. II. Balão de fundo chato tapado que contém 30 g de quartzo em grãos, água na fase líquida, óleo, gás oxi- gênio e gás hidrogênio. III. Erlenmeyer tapado que contém cubos de gelo seco e gás carbônico (CO2). IV. Béquer com água na fase líquida, gás oxigênio dis- solvido, 3 cubos de gelo, 5 pedaços de ferro. V. Balão Volumétrico tapado com gás hidrogênio, gás nitrogênio e gás amônia (NH3). VI. Béquer com um pedaço de granito, água líquida e 2 cubos de gelo. Obs.: O granito é constituído por quartzo, feldspato e mica. 03. Em um sistema fechado que contém água líquida, sal de cozinha dissolvido, sal de cozinha não dissolvido, dois cubos de gelo e os gases nitrogênio e oxigênio não dis- solvidos na água líquida, existem: a) 4 fases e 4 componentes. b) 3 fases e 3 componentes. c) 4 fases e 3 componentes. d) 3 fases e 4 componentes. e) 2 fases e 5 componentes. 03 04. Imagine um sistema formado por gelo, água líquida, um pedaço de granito, sal e açúcar. O sal e o açúcar estão ambos dissolvidos na água. a) Quantas fases há nesse sistema? b) Quantos componentes formam esse sistema? c) Qual das fases é uma solução? 05. Um sistema é formado por uma “pedra” de gelo, água líquida, sal dissolvido na água e três bolinhas da subs- tância chamada de polietileno (um plástico menos denso que a água). a) Quantas fases há nesse sistema? b) Quantos componentes formam esse sistema (quantas substâncias químicas diferentes há nele)? 06. Em um cristalizador, dotado de tampa, são misturados: 3 cubos de gelo, tetracloreto de carbono, excesso de clo- reto de sódio e água, conforme o desenho a seguir: Quantas fases é possível distinguir neste sistema? a) 2. d) 5. b) 3. e) 6. c) 4. Sistema de EnsinoSistema de Ensino 7Química 1 - 1ª Série do Ensino Médio - 2019 ATIVIDADE I 03. Em um sistema fechado que contém água líquida, sal de cozinha dissolvido, sal de cozinha não dissolvido, dois cubos de gelo e os gases nitrogênio e oxigênio não dissolvidos na água líquida, existem: a) 4 fases e 4 componentes. b) 3 fases e 3 componentes. c) 4 fases e 3 componentes. d) 3 fases e 4 componentes. e) 2 fases e 5 componentes. 07. Proponha método(s) para a separação dos componentes das misturas abaixo, respectivamente: I. areia e limalha de ferro – II. iodo sólido e areia – III. óleo de cozinha e água – IV. limalha de ferro e enxofre em pó – V. areia e naftalina – VI. areia e serragem – VII. água e gasolina – 08. Entre várias etapas que constituem o processo de obtenção de água potável para as populações, a água é deixada em repousoem enormes tanques e depois é forçada a passar por camadas de areia. Nesses procedimentos, podemos identificar: a) destilação e decantação. b) filtração e destilação. c) decantação e filtração. d) filtração e separação magnética. e) destilação fracionada e sedimentação. 01. Classifique as misturas abaixo em homogênea ou heterogê- nea, respectivamente: I. ar atmosférico filtrado – II. água mineral sem gás – III. leite – IV. raspas de ferro + raspas de magnésio – V. álcool comercial (etanol + água) – VI. gás carbônico + gás nitrogênio – VII. sangue – VIII. água + gasolina – IX. água + sal de cozinha (NaC) – 02. Classifique os sistemas abaixo em homogêneo ou hetero- gêneo. No que se refere a sistemas heterogêneos, indique também o número de fases e o número de componentes que possuem; despreze o recipiente e o ar atmosférico. I. Béquer com água na fase líquida, sal de cozinha NaC dissolvido e NaC não dissolvido. II. Balão de fundo chato tapado que contém 30 g de quartzo em grãos, água na fase líquida, óleo, gás oxigênio e gás hidrogênio. III. Erlenmeyer tapado que contém cubos de gelo seco e gás carbônico (CO2). IV. Béquer com água na fase líquida, gás oxigênio dissolvi- do, 3 cubos de gelo, 5 pedaços de ferro. V. Balão Volumétrico tapado com gás hidrogênio, gás nitro- gênio e gás amônia (NH3). VI. Béquer com um pedaço de granito, água líquida e 2 cubos de gelo. Obs.: O granito é constituído por quartzo, feldspato e mica. 04. Imagine um sistema formado por gelo, água líquida, um pe- daço de granito, sal e açúcar. O sal e o açúcar estão ambos dissolvidos na água. a) Quantas fases há nesse sistema? b) Quantos componentes formam esse sistema? c) Qual das fases é uma solução? 05. Um sistema é formado por uma “pedra” de gelo, água líqui- da, sal dissolvido na água e três bolinhas da substância cha- mada de polietileno (um plástico menos denso que a água). a) Quantas fases há nesse sistema? b) Quantos componentes formam esse sistema (quantas substâncias químicas diferentes há nele)? 09. Explique como você faria para separar os componentes das misturas abaixo, respectivamente: I. iodo sólido + raspas de ferro + serragem + areia; II. água + gasolina; III. limalha de ferro + enxofre (pó); IV. areia + raspas de cortiça; V. água + areia; VI. iodo sólido + areia. 06. Em um cristalizador, dotado de tampa, são misturados: 3 cubos de gelo, tetracloreto de carbono, excesso de cloreto de sódio e água, conforme o desenho a seguir: Quantas fases é possível distinguir neste sistema? a) 2. b) 3. c) 4. d) 5. e) 6. 10. (E.S.E.F.JUNDIAÍ) O papel de filtro pode ser utilizado para separar os componentes do sistema: a) homogêneo, gás – gás. b) heterogêneo, líquido – líquido. c) homogêneo, sólido – líquido. d) heterogêneo, sólido – líquido e) homogêneo, sólido – sólido. 07. (MACK) Granito, refresco de xarope de groselha, água mineral fl uoretada e sangue visto ao microscópio são, respectivamente, exemplo de misturas: a) homogênea, homogênea, heterogênea, heterogênea. b) heterogênea, heterogênea, homogênea, homogênea. c) homogênea, heterogênea, heterogênea, homogênea. d) heterogênea, homogênea, homogênea, heterogênea. e) heterogênea, homogênea, homogênea, homogênea. 08. (FESP/UPE-PE) Considere um sistema formado por água + álcool + granito. Excluindo-se o recipiente e o ar atmosférico, podemos afi rmar que o sistema apresenta: a) três componentes e três fases. b) três componentes e duas fases. c) cinco componentes e cinco fases. d) cinco componentes e quatro fases. e) cinco componentes e duas fases.. 09. (UNISINOS-RS) Considere os sistemas materiais abai- xo indicados: Assinale a alternativa que apresenta apenas sistemas ho- mogêneos: a) somente I e III. b) somente I e II. c) somente III e V. d) somente I, III e V. e) somente III, IV e V. Sistema de EnsinoSistema de Ensino 9Química 1 - 1ª Série do Ensino Médio - 2019 ATIVIDADE II 01. (MACK) Granito, refresco de xarope de groselha, água mi- neral fluoretada e sangue visto ao microscópio são, respec- tivamente, exemplo de misturas: a) homogênea, homogênea, heterogênea, heterogênea. b) heterogênea, heterogênea, homogênea, homogênea. c) homogênea, heterogênea, heterogênea, homogênea. d) heterogênea, homogênea, homogênea, heterogênea. e) heterogênea, homogênea, homogênea, homogênea. 02. (FESP/UPE-PE) Considere um sistema formado por água + álcool + granito. Excluindo-se o recipiente e o ar at- mosférico, podemos afirmar que o sistema apresenta: a) três componentes e três fases. b) três componentes e duas fases. c) cinco componentes e cinco fases. d) cinco componentes e quatro fases. e) cinco componentes e duas fases. 04. (VUNESP) Uma amostra de água do Rio Tietê, que apresen- ta partículas em suspensão, foi submetida a processos de purificação obtendo-se, ao final do tratamento, uma solução límpida e cristalina. Em relação às amostras de água antes e após o tratamento, podemos afirmar que correspondem, respectivamente, a: a) substâncias compostas e simples. b) substâncias simples e compostas. c) misturas homogênea e heterogênea. d) misturas heterogênea e homogênea. e) mistura heterogênea e substância simples. Os sistemas I, II e III correspondem, respectivamente, a: a) substância simples, mistura homgênea, mistura hetero- gênea. b) substância composta, mistura heterogênea, mistura he- terogênea. c) substância composta, mistura homogênea, mistura hete- rogênea. d) substância simples, mistura homogênea, mistura homo- gênea. e) substância composta, mistura heterogênea, mistura ho- mogênea. 07. (UNICAMP) Têm as seguintes misturas: I. areia e água; II. álcool (etanol) e água; III. sal de cozinha(NaC) e água, neste caso uma mistura homogênea. Cada uma dessas misturas foi submetida a uma filtração em funil com papel e, em seguida, o líquido resultante (filtrado) foi aquecido até sua total evaporação. Pergunta-se: a) Qual mistura deixou um resíduo sólido no papel após a filtração? O que era esse resíduo? b) Em qual caso apareceu um resíduo sólido após a evapo- ração do líquido? O que era esse resíduo? 06. (FESB–BRAGANÇA PAULISTA-SP) Temos um sistema for- mado por pedaços de vidro, água líquida, sal em excesso, vapor d’água e gelo. Sua classificação quanto ao tipo de sis- tema, número de fases e de componentes é: a) sistema heterogêneo, 4 fases 3 componentes. b) sistema homogêneo, 4 fases e 3 componentes. c) sistema heterogêneo, 5 fases e 3 componentes. d) sistema homogêneo, 1 fase e 3 componentes. e) sistema heterogêneo, 5 fases e 5 componentes. 08. (FUVEST) Tem-se uma mistura dos sólidos em pó: cloreto de sódio, dióxid o de silício (areia) e ferro. a) Adicionando grande quantidade de água com agitação, pede-se o número de fases do sistema resultante. b) Apresente uma sequência de processos para separar a mistura dos três sólidos. 05. (UFF-RJ) Considere os seguintes sistemas: Assinale a alternativa que apresenta apenas sistemas ho- mogêneos: a) somente I e III. b) somente I e II. c) somente III e V. d) somente I, III e V. e) somente III, IV e V. Sistemas Componentes I água e óleo II areia e álcool III água e sal de cozinha IV água e álcool V gás carbônico e oxigênio 03. (UNISINOS-RS) Considere os sistemas materiais abaixo in- dicados: 09. (UFF-RJ) Petróleo, cloreto de sódio em água e dióxido de si- lício em água constituem misturas de substâncias químicas cujos componentes podem ser separados, respectivamente, por meio de: a) evaporação, destilação, filtração. b) destilação, evaporação, filtração. c) filtração, evaporação, destilação. d) filtração, destilação, evaporação. e) destilação, filtração, evaporação. 10. (OSEC-SP) Uma boa opção para separar uma mistura de cloreto de sódio, areia e iodo é: a) adicionar água, decantar, sifonar, destilar e sublimar. b) sublimar, adicionar água, filtrar e destilar. c) adicionar água, filtrar e destilar. d) não é possível separar tal mistura. e) destilar. CELTASCELTAS PrimeiraSérie do Ensino Médio / 2021 QUÍMICA - Frente 2 10. (VUNESP) Uma amostra de água do Rio Tietê, que apresenta partículas em suspensão, foi submetida a pro- cessos de purifi cação obtendo-se, ao fi nal do tratamento, uma solução límpida e cristalina. Em relação às amostras de água antes e após o tratamen- to, podemos afi rmar que correspondem, respectivamen- te, a: a) substâncias compostas e simples. b) substâncias simples e compostas. c) misturas homogênea e heterogênea. d) misturas heterogênea e homogênea. e) mistura heterogênea e substância simples.. 12. (FESB–BRAGANÇA PAULISTA-SP) Temos um siste- ma formado por pedaços de vidro, água líquida, sal em excesso, vapor d’água e gelo. Sua classifi cação quanto ao tipo de sistema, número de fases e de componentes é: a) sistema heterogêneo, 4 fases 3 componentes. b) sistema homogêneo, 4 fases e 3 componentes. c) sistema heterogêneo, 5 fases e 3 componentes. d) sistema homogêneo, 1 fase e 3 componentes. e) sistema heterogêneo, 5 fases e 5 componentes. 13. Proponha método(s) para a separação dos componentes das misturas abaixo, respectivamente: I. areia e limalha de ferro – II. iodo sólido e areia – III. óleo de cozinha e água – IV. limalha de ferro e enxofre em pó – V. areia e naftalina – VI. areia e serragem – VII. água e gasolina – 15. Explique como você faria para separar os componentes das misturas abaixo, respectivamente: I. iodo sólido + raspas de ferro + serragem + areia; II. água + gasolina; III. limalha de ferro + enxofre (pó); IV. areia + raspas de cortiça; V. água + areia; VI. iodo sólido + areia. 04 11. ((UFF-RJ) Considere os seguintes sistemas: Os sistemas I, II e III correspondem, respectivamente, a: a) substância simples, mistura homgênea, mistura het rogênea. b) substância composta, mistura heterogênea, mistura heterogênea. c) substância composta, mistura homogênea, mistura heterogênea. d) substância simples, mistura homogênea, mistura ho- mogênea. e) substância composta, mistura heterogênea, mistura homogênea. Sistema de EnsinoSistema de Ensino 9Química 1 - 1ª Série do Ensino Médio - 2019 ATIVIDADE II 01. (MACK) Granito, refresco de xarope de groselha, água mi- neral fluoretada e sangue visto ao microscópio são, respec- tivamente, exemplo de misturas: a) homogênea, homogênea, heterogênea, heterogênea. b) heterogênea, heterogênea, homogênea, homogênea. c) homogênea, heterogênea, heterogênea, homogênea. d) heterogênea, homogênea, homogênea, heterogênea. e) heterogênea, homogênea, homogênea, homogênea. 02. (FESP/UPE-PE) Considere um sistema formado por água + álcool + granito. Excluindo-se o recipiente e o ar at- mosférico, podemos afirmar que o sistema apresenta: a) três componentes e três fases. b) três componentes e duas fases. c) cinco componentes e cinco fases. d) cinco componentes e quatro fases. e) cinco componentes e duas fases. 04. (VUNESP) Uma amostra de água do Rio Tietê, que apresen- ta partículas em suspensão, foi submetida a processos de purificação obtendo-se, ao final do tratamento, uma solução límpida e cristalina. Em relação às amostras de água antes e após o tratamento, podemos afirmar que correspondem, respectivamente, a: a) substâncias compostas e simples. b) substâncias simples e compostas. c) misturas homogênea e heterogênea. d) misturas heterogênea e homogênea. e) mistura heterogênea e substância simples. Os sistemas I, II e III correspondem, respectivamente, a: a) substância simples, mistura homgênea, mistura hetero- gênea. b) substância composta, mistura heterogênea, mistura he- terogênea. c) substância composta, mistura homogênea, mistura hete- rogênea. d) substância simples, mistura homogênea, mistura homo- gênea. e) substância composta, mistura heterogênea, mistura ho- mogênea. 07. (UNICAMP) Têm as seguintes misturas: I. areia e água; II. álcool (etanol) e água; III. sal de cozinha(NaC) e água, neste caso uma mistura homogênea. Cada uma dessas misturas foi submetida a uma filtração em funil com papel e, em seguida, o líquido resultante (filtrado) foi aquecido até sua total evaporação. Pergunta-se: a) Qual mistura deixou um resíduo sólido no papel após a filtração? O que era esse resíduo? b) Em qual caso apareceu um resíduo sólido após a evapo- ração do líquido? O que era esse resíduo? 06. (FESB–BRAGANÇA PAULISTA-SP) Temos um sistema for- mado por pedaços de vidro, água líquida, sal em excesso, vapor d’água e gelo. Sua classificação quanto ao tipo de sis- tema, número de fases e de componentes é: a) sistema heterogêneo, 4 fases 3 componentes. b) sistema homogêneo, 4 fases e 3 componentes. c) sistema heterogêneo, 5 fases e 3 componentes. d) sistema homogêneo, 1 fase e 3 componentes. e) sistema heterogêneo, 5 fases e 5 componentes. 08. (FUVEST) Tem-se uma mistura dos sólidos em pó: cloreto de sódio, dióxid o de silício (areia) e ferro. a) Adicionando grande quantidade de água com agitação, pede-se o número de fases do sistema resultante. b) Apresente uma sequência de processos para separar a mistura dos três sólidos. 05. (UFF-RJ) Considere os seguintes sistemas: Assinale a alternativa que apresenta apenas sistemas ho- mogêneos: a) somente I e III. b) somente I e II. c) somente III e V. d) somente I, III e V. e) somente III, IV e V. Sistemas Componentes I água e óleo II areia e álcool III água e sal de cozinha IV água e álcool V gás carbônico e oxigênio 03. (UNISINOS-RS) Considere os sistemas materiais abaixo in- dicados: 09. (UFF-RJ) Petróleo, cloreto de sódio em água e dióxido de si- lício em água constituem misturas de substâncias químicas cujos componentes podem ser separados, respectivamente, por meio de: a) evaporação, destilação, filtração. b) destilação, evaporação, filtração. c) filtração, evaporação, destilação. d) filtração, destilação, evaporação. e) destilação, filtração, evaporação. 10. (OSEC-SP) Uma boa opção para separar uma mistura de cloreto de sódio, areia e iodo é: a) adicionar água, decantar, sifonar, destilar e sublimar. b) sublimar, adicionar água, filtrar e destilar. c) adicionar água, filtrar e destilar. d) não é possível separar tal mistura. e) destilar. 14. Entre várias etapas que constituem o processo de obten- ção de água potável para as populações, a água é deixada em repouso em enormes tanques e depois é forçada a passar por camadas de areia. Nesses procedimentos, podemos identifi car: a) destilação e decantação. b) fi ltração e destilação. c) decantação e fi ltração. d) fi ltração e separação magnética. e) destilação fracionada e sedimentação. 16. (E.S.E.F.JUNDIAÍ) O papel de fi ltro pode ser utilizado para separar os componentes do sistema: a) homogêneo, gás – gás. b) heterogêneo, líquido – líquido. c) homogêneo, sólido – líquido. d) heterogêneo, sólido – líquido e) homogêneo, sólido – sólido. 17. (UNIP) Qual dentre os aparelhos citados pode ser usado- para separar uma mistura de água e gasolina? a) Bico de Bunsen. b) Funil de vidro com papel de fi ltro. c) Kitassato. d) Funil de separação. e) Funil de Büchner. 18. (UNESP) Na preparação do café, a água quente entra em contato com o pó e é separada no coador. As operações envolvidas nessa separação são, respectivamente: a) destilação e decantação. b) fi ltração e destilação. c) destilação e coação. d) extração e fi ltração. e) extração e decantação. 19. (FUVEST) O ciclo da água na natureza, relativo à for- mação de nuvens, seguida de precipitação da água na forma de chuva, pode ser comparado, em termos das mudanças de estado físico que ocorrem e do processo de purifi cação envolvido, à seguinte operação de laborató- rio: a) sublimação. b) fi ltração. c) decantação. d) dissolução. e) destilação. CELTASCELTAS Primeira Série do Ensino Médio / 2021 QUÍMICA - Frente 2 21. (FAMECA) A unidade de sangue total, obtida de um doador, pode ser fracionada por centrifugação, dando origem até a 4 componentes: concentrado de hemáceas, concentrado de plaquetas,plasma fresco congelado e crioprecipitado. Estes produtos submetidos a rígidos controles de quantidade para assegurar sua máxima efi- cácia, são, então, rotulados e acondicionados conforme o tempo permitido e as condições de estocagem. A técnica da centrifugação é utilizada para: a) separar misturas miscíveis do tipo sólido-líquido. b) separar misturas homogêneas. c) acelerar o processo de sedimentação. d) acelerar a filtração à vácuo. e) separar substâncias gasosas que se encontram dissol- vidas em líquidos. 05 20. (UFMG) O quadro abaixo apresenta misturas heterogê- neas que foram submetidas aos processos de separação especificados. Assinale a alternativa que corresponde a uma mistura cujo processo de separação especificado é inadequado. a) I. c) III. b) II. d) IV. Sistema de EnsinoSistema de Ensino8 Química 1 - 1ª Série do Ensino Médio - 2019 11. (UNIP) Qual dentre os aparelhos citados pode ser usado para separar uma mistura de água e gasolina? a) Bico de Bunsen. b) Funil de vidro com papel de filtro. c) Kitassato. d) Funil de separação. e) Funil de Büchner. 12. (UNESP) Na preparação do café, a água quente entra em contato com o pó e é separada no coador. As operações envolvidas nessa separação são, respectivamente: a) destilação e decantação. b) filtração e destilação. c) destilação e coação. d) extração e filtração. e) extração e decantação. 13. (FUVEST) O ciclo da água na natureza, relativo à formação de nuvens, seguida de precipitação da água na forma de chuva, pode ser comparado, em termos das mudanças de estado físico que ocorrem e do processo de purificação en- volvido, à seguinte operação de laboratório: a) sublimação. b) filtração. c) decantação. d) dissolução. e) destilação. 15. (FAMECA) A unidade de sangue total, obtida de um doador, pode ser fracionada por centrifugação, dando origem até a 4 componentes: concentrado de hemáceas, concentrado de plaquetas, plasma fresco congelado e crioprecipitado. Es- tes produtos submetidos a rígidos controles de quantidade para assegurar sua máxima eficácia, são, então, rotulados e acondicionados conforme o tempo permitido e as condições de estocagem. A técnica da centrifugação é utilizada para: a) separar misturas miscíveis do tipo sólido-líquido. b) separar misturas homogêneas. c) acelerar o processo de sedimentação. d) acelerar a filtração à vácuo. e) separar substâncias gasosas que se encontram dissolvi- das em líquidos. 16. Descreva, resumidamente, métodos para separar os com- ponentes das misturas abaixo, respectivamente: I. Limalha de ferro, iodo, areia e sal de cozinha. II. Componentes do ar atmosférico. III. Água e álcool. Ao se destilar o líquido W, sob pressão constante de 1 at- mosfera, verifica-se que sua temperatura de ebulição variou entre 80 e 100°C. Indique qual das seguintes afirmações é correta. a) A operação I é uma destilação simples. b) A operação II é uma decantação. c) O líquido colorido Y é uma substância pura. d) O líquido incolor W é uma substância pura. e) O sistema heterogêneo S tem, no mínimo, 4 componen- tes. Assinale a alternativa que corresponde a uma mistura cujo processo de separação especificado é inadequado. a) I. b) II. c) III. d) IV. Componentes Processos de separação I Água e areia Decantação II Sucata de ferro e alumínio Separação magnética III Grafita e iodo Sublimação IV Água e óleo Filtração 14. (UFMG) O quadro abaixo apresenta misturas heterogêneas que foram submetidas aos processos de separação especi- ficados. 17. (VUNESP) Um sistema heterogêneo, S, é constituído por uma solução colorida e um sólido branco. O sistema foi sub- metido ao seguinte esquema de separação: 22. Descreva, resumidamente, métodos para separar os componentes das misturas abaixo, respectivamente: I. Limalha de ferro, iodo, areia e sal de cozinha. II. Componentes do ar atmosférico. III. Água e álcool. 23. (VUNESP) Um sistema heterogêneo, S, é constituído por uma solução colorida e um sólido branco. O sistema foi submetido ao seguinte esquema de separação: Ao se destilar o líquido W, sob pressão constante de 1 atmosfera, verifica-se que sua temperatura de ebulição variou entre 80 e 100°C. Indique qual das seguintes afir- mações é correta. a) A operação I é uma destilação simples. b) A operação II é uma decantação. Sistema de EnsinoSistema de Ensino8 Química 1 - 1ª Série do Ensino Médio - 2019 11. (UNIP) Qual dentre os aparelhos citados pode ser usado para separar uma mistura de água e gasolina? a) Bico de Bunsen. b) Funil de vidro com papel de filtro. c) Kitassato. d) Funil de separação. e) Funil de Büchner. 12. (UNESP) Na preparação do café, a água quente entra em contato com o pó e é separada no coador. As operações envolvidas nessa separação são, respectivamente: a) destilação e decantação. b) filtração e destilação. c) destilação e coação. d) extração e filtração. e) extração e decantação. 13. (FUVEST) O ciclo da água na natureza, relativo à formação de nuvens, seguida de precipitação da água na forma de chuva, pode ser comparado, em termos das mudanças de estado físico que ocorrem e do processo de purificação en- volvido, à seguinte operação de laboratório: a) sublimação. b) filtração. c) decantação. d) dissolução. e) destilação. 15. (FAMECA) A unidade de sangue total, obtida de um doador, pode ser fracionada por centrifugação, dando origem até a 4 componentes: concentrado de hemáceas, concentrado de plaquetas, plasma fresco congelado e crioprecipitado. Es- tes produtos submetidos a rígidos controles de quantidade para assegurar sua máxima eficácia, são, então, rotulados e acondicionados conforme o tempo permitido e as condições de estocagem. A técnica da centrifugação é utilizada para: a) separar misturas miscíveis do tipo sólido-líquido. b) separar misturas homogêneas. c) acelerar o processo de sedimentação. d) acelerar a filtração à vácuo. e) separar substâncias gasosas que se encontram dissolvi- das em líquidos. 16. Descreva, resumidamente, métodos para separar os com- ponentes das misturas abaixo, respectivamente: I. Limalha de ferro, iodo, areia e sal de cozinha. II. Componentes do ar atmosférico. III. Água e álcool. Ao se destilar o líquido W, sob pressão constante de 1 at- mosfera, verifica-se que sua temperatura de ebulição variou entre 80 e 100°C. Indique qual das seguintes afirmações é correta. a) A operação I é uma destilação simples. b) A operação II é uma decantação. c) O líquido colorido Y é uma substância pura. d) O líquido incolor W é uma substância pura. e) O sistema heterogêneo S tem, no mínimo, 4 componen- tes. Assinale a alternativa que corresponde a uma mistura cujo processo de separação especificado é inadequado. a) I. b) II. c) III. d) IV. Componentes Processos de separação I Água e areia Decantação II Sucata de ferro e alumínio Separação magnética III Grafita e iodo Sublimação IV Água e óleo Filtração 14. (UFMG) O quadro abaixo apresenta misturas heterogêneas que foram submetidas aos processos de separação especi- ficados. 17. (VUNESP) Um sistema heterogêneo, S, é constituído por uma solução colorida e um sólido branco. O sistema foi sub- metido ao seguinte esquema de separação: c) O líquido colorido Y é uma substância pura. d) O líquido incolor W é uma substância pura. e) O sistema heterogêneo S tem, no mínimo, 4 compo- nentes. 24. (UNICAMP) Têm as seguintes misturas: I. areia e água; II. álcool (etanol) e água; III. sal de cozinha(NaC) e água, neste caso uma mistura homogênea. Cada uma dessas misturas foi submetida a uma filtração em funil com papel e, em seguida, o líquido resultante (filtrado) foi aquecido até sua total evaporação. Pergun- ta-se: a) Qual mistura deixou um resíduo sólido no papel após a filtração? O que era esse resíduo? b) Em qual caso apareceu um resíduo sólido após a eva- poração do líquido? O que era esse resíduo? 25. (FUVEST) Tem-se uma mistura dos sólidos em pó: clo- reto de sódio, dióxid o de silício (areia) e ferro. a) Adicionandogrande quantidade de água com agita- ção, pede-se o número de fases do sistema resultante. b) Apresente uma sequência de processos para separar a mistura dos três sólidos. 26. (UFF-RJ) Petróleo, cloreto de sódio em água e dióxido de silício em água constituem misturas de substâncias químicas cujos componentes podem ser separados, res- pectivamente, por meio de: a) evaporação, destilação, filtração. b) destilação, evaporação, filtração. c) filtração, evaporação, destilação. d) filtração, destilação, evaporação. e) destilação, filtração, evaporação. 27. (OSEC-SP) Uma boa opção para separar uma mistura de cloreto de sódio, areia e iodo é: a) adicionar água, decantar, sifonar, destilar e sublimar. b) sublimar, adicionar água, filtrar e destilar. c) adicionar água, filtrar e destilar. d) não é possível separar tal mistura. e) destilar. 28. (UNICAMP) Em um acampamento, um estudante dei- xou cair na areia todo o sal de cozinha disponível. Entre- tanto, tendo conhecimento sobre separação de misturas, conseguiu recuperar praticamente todo o sal. Que opera- ções esse estudante pode ter realizado? 29. (UNICAMP) Em uma república estudantil, um dos mo- radores deixou cair óleo comestível no recipiente que contém sal de cozinha. Considerando que o sal não é so- lúvel no óleo, mas em água, como será possível recupe- rar o sal e o óleo, deixando-os novamente em condições de uso? CELTASCELTAS Primeira Série do Ensino Médio / 2021 QUÍMICA - Frente 2 06 30. Dadas as informações: I. O clorofórmio é um líquido insolúvel na água. II. O álcool é solúvel no éter. III. O líquido sulfeto de carbono dissolve o enxofre e não dissolve o carvão. IV. Os gases metano e butano têm pontos de liquefação diferentes. Faça a associação seguinte, relativa à separação das res- pectivas misturas: 1) Água e clorofórmio. 2) Álcool e éter. 3) Enxofre + sulfeto de carbono. 4) Enxofre + água. 5) Metano + butano. 6) Enxofre + carvão. 7) Ferro + carvão. ( ) Destilação simples ( ) Dissolução fracionada ( ) Liquefação fracionada ( ) Separação magnética ( ) Separação pelo funil de decantação ( ) Filtração ( ) Destilação fracionada 31. (FEI-SP) Associe os métodos (indicados na coluna A) que devem ser utilizados para separar as misturas (indi- cadas na coluna B). a) 1-IV; 2-III; 3-V; 4-II; 5-I. b) 1-III; 2-IV; 3-V; 4-I; 5-II. c) 1-I; 2-V; 3-III; 4-II; 5-IV. d) 1-II; 2-IV; 3-III; 4-V; 5-I. e) 1-III; 2-IV; 3-V; 4-II; 5-I. Coluna A Couna B (1) Filtração I. Solução aquosa de NaC (2) Decantação II. Solução aquosa de acetona (3) Separação magnética III. Água e areia em suspensão (4) Destilação simples IV. Óleo e água (5) Destilação fracionada V. Ferro e enxofre 32. (FUVEST) Proponha um procedimento de separação dos componentes de uma mistura de três substâncias A, B e C, cujas solubilidades em água e acetona são indica- das na tabela abaixo: Substância Solubilidade Solubilidade em água em acetona A em água solúvel B insolúvel solúvel C insolúvel insolúvel 33. (FUVEST) Proponha um procedimento de separação dos componentes de uma mistura de três substâncias A, B e C, cujas solubilidades em água e acetona são indica- das na tabela abaixo: Sal Água fria Água quente AgC em água solúvel NaC insolúvel solúvel PbC2 insolúvel insolúvel Baseando-se nestes dados de solubilidade, esquematize uma separação desses três sais que constituem a mistura. 01. Entre as substâncias usadas para o tratamento de água está o sulfato de alumínio que, em meio alcalino, forma partículas em suspensão na água, às quais as impurezas presentes no meio se aderem. O método de separação comumente usado para retirar o sulfato de alumínio com as impurezas aderidas é a a) flotação. b) levigação. c) ventilação. d) peneiração. e) centrifugação. E X E R C Í C I O S E N E M 02. Em visita a uma usina sucroalcooleira, um grupo de alu- nos pôde observar a série de processos de beneficiamen- to da cana-de-açúcar, entre os quais se destacam: 1. A cana chega cortada da lavoura por meio de cami- nhões e é despejada em mesas alimentadoras que a conduzem para as moendas. Antes de ser esmagada para a retirada do caldo açucarado, toda a cana é transportada por esteiras e passada por um eletroímã para a retirada de materiais metálicos. 2. Após se esmagar a cana, o bagaço segue para as cal- deiras, que geram vapor e energia para toda a usina. 3. O caldo primário, resultante do esmagamento, é pas- sado por filtros e sofre tratamento para transformar- se em açúcar refinado e etanol. Com base nos destaques da observação dos alunos, quais operações físicas de separação de materiais fo- ram realizadas nas etapas de beneficiamento da cana- de-açúcar? a) Separação mecânica, extração, decantação. b) Separação magnética, combustão, filtração. c) Separação magnética, extração, filtração. d) Imantação, combustão, peneiração e) Imantação, destilação, filtração. CELTASCELTAS Primeira Série do Ensino Médio / 2021 QUÍMICA - Frente 2 E X E R C Í C I O S CO M P L E M E N TA R E S 01. Classifique as misturas a seguir, em homogênea ou hete- rogênea, respectivamente: I. Gás oxigênio + gás hidrogênio. II. Água + óleo. III. Água + areia. IV. Raspas de alumínio + raspas de prata. V. Leite. VI. Sangue. 02. Classifique os sistemas abaixo em homogêneo ou hete- rogêneo. Para os sistemas heterogêneos, forneça o nú- mero de fases e o número de componentes. I. Recipientes com água líquida, açúcar dissolvido e não dissolvido. II. Béquer com água líquída, óleo, areia e 2 cubos de gelo. III. Erlenmeyer com gasolina, 2 cubos de ferro e 3 cubos de ouro. IV. Balão de fundo chato com gás oxigênio, gás carbôni- co e gás nitrogênio. V. Recipiente com água, gasolina e um pedaço de gra- nito. VI. Sangue. 03. Proponha método(s) para a separação dos componentes das misturas abaixo, respectivamente. I. Areia + limalha de ferro. II. Água + óleo. III. Sal de cozinha + areia. IV. Bolinhas de isopor + areia. V. Raspas de ferro + raspas de cortiça + areia. 04. Indique a melhor técnica para separar os componentes das misturas seguintes: I. Água + areia. II. Água + sal de cozinha. III. Raspas de ferro + enxofre. IV. Areia e naftalina. V. Açucar e sal. VI. Bronze (liga de cobre e estanho). VII. Água + álcool + acetona. VIII. Serragem + areia. SISTEMAS HOMOGÊNEOS E SISTEMAS HETE- ROGÊNEOS Exercícios 01 até 12. FRACIONAMENTO DE MISTURAS Exercícios 13 até 33. O R I E N TAÇÕ E S D E E S T U D O 07 G A B A R I TO 01. I. Homogênea VI. Homogênea II. Homogênea VII. Heterogênea III. Heterogênea VIII. Heterogênea IV. Heterogênea IX. Homogênea V. Homogêneao 02. I. Heterogêneo; 2 fases e 2 componentes. II. Heterogêneo; 6 fases e 7 componentes. III. Heterogêneo; 2 fases e 1 componente. IV. Heterogêneo; 3 fases e 3 componentes. V. Homogêneo. VI. Heterogêneo; 5 fases e 4 componentes. 03. Alternativa A 04. a) 5 fases b) 6 componentes c) água() + sal + açúcar 05. a) 3 fases b) 3 componentes 06. Alternativa D 13. I. Separação magnética 07. Alternativa D II. Sublimação 08. Alternativa D III. Decantação (funil de separação) 09. Alternativa E IV. Separação magnética 10. Alternativa D V. Sublimação 11. Alternativa C VI. Flotação 12. Alternativa C VII. Decantação (funil de separação) 14. Alternativa C 15. I. Sublimação do iodo; - Separação magnética (retira o ferro) - Flotação pela adição de água (a serragem flutua e a areia sedimenta) II. Decantação com o uso do funil de separação (funil de de- cantação). III. Separação magnética. IV. Flotação. V. Filtração. VI. Sublimação. 16. Alternativa D 17. Alternativa D 18.Alternativa D 19. Alternativa E 20. Alternativa D 21. Alternativa C 22. I. Separação magnética (Fe), sublimação (I2), adição de água (NaC dissolve) e filtração (areia fica retida) e evaporação da água (resta o NaC(s)). II. Liquefação, seguida de destilação fracionada. III. Destilação fracionada.o 23. Alternativa E 24. a) I, areia. b) III, sal de cozinha. 25. a) 3 fases b) – Separação magnética: com a passagem do ímã pela mis- tura, o ferro é separado. CELTASCELTAS Primeira Série do Ensino Médio / 2021 QUÍMICA - Frente 2 08 – Dissolução fracionada: com adição de água, apenas o sal se dissolve. – Filtração: a areia fica retida no filtro. – Evaporação da água, obtendo-se o NaC(s). 26. Alternativa B 27. Alternativa B 28. A princípio pode ter efetuado a dissolução fracionada, ou seja, adição de água à mistura de sal e areia, em que apenas o sal se dissolve; a seguir pode ter efetuado a filtração da mistura, em que a areia fica retida no filtro, ou então, pode ter efetuado a decantação. Por fim, pode ter deixado evaporar a água da sal- moura, obtendo, assim, o sal sólido. Simplificadamente: – dissolução fracionada, pela adição de água à mistura (apenas o sal de dissolve); – filtração (areia fica retida no filtro); – evaporação da água, obtendo-se o sal sólido. 29. Adição de água (o sal se dissolve); decantação (separa-se o óleo da água salgada); evaporação da água (obtém-se o sal só- E X E R C Í C I O S E N E M 01. Alternativa A 02. Alternativa C CELTASCELTAS Primeira Série do Ensino Médio / 2021 QUÍMICA - Frente 1 DETERMINAÇÃO DE FÓRMULAS R E S U M O CONTEÚDO 3 01 • Fórmula molecular • Fórmula mínima • Fórmula percentual ESTEQUIOMETRIA DE DETERMINAÇÃO DE FÓRMULAS Os átomos são representados pelos símbolos, iguais aos símbolos dos respectivos elementos químicos. As molécu- las e os grupos iônicos, são representados pelas fórmulas. Fórmula Molecular Apresenta os elementos químicos formadores da subs- tância e o número de átomos de cada elemento presente na molécula da substância. Exemplos: C4H10, H2SO4, C6H12O6. Fórmula Mínima (empírica ou estequiométrica) Apresenta os elementos formadores da substância e a proporção mínima entre os números de átomos desses elementos. Para se determinar a fórmula mínima a partir da fór- mula molecular, faz-se uma simplificação matemática, quando for possível. Exemplos: Fórmula Molecular Fórmula Mínima C4H10 (:2) ⇒ C2H5 H2SO4 ⇒ H2SO4 C12H22O11 ⇒ C12H22O11 C6H12O6 (:6) ⇒ CH2O Fórmula Percentual (Composição Centesimal) Apresenta a percentagem em massa de cada elemento químico presente na substância. Exemplos: SO3 { 40% de S 60% de O H2O { 88,89% de H 11,11% de O A seguir, estudaremos como se faz a conversão de uma fórmula para outra fórmula. ⇓ ⇓ ⇓ Exs.: C6H12O6 CH2O C40%H6,67%O53,33% FÓRMULA FÓRMULA MÍNIMA PERCENTUAL FÓRMULA MOLECULAR FÓRMULA MÍNIMA FÓRMULA PERCENTUAL ⇒ Cálculo do percentual de cada elemento químico (30g ⇒ 100%). C { 30g — 100% 12g — x ⇒ x = 40% de C H { 30g — 100% 2g — y ⇒ y = 6,67% de H O { 30g — 100% 16g — z ⇒ z = 53,33% de O FÓRMULA FÓRMULA PERCENTUAL MÍNIMA ⇓ C40%H6,67%O53,33% Considerando 100g do composto, tem-se: 40g de C, 6,67g de H e 53,33g de O. Faz-se o cálculo da quantidade em mol de cada elemento: \ C3,33H6,67O3,33 (:por 3,33), tem-se CH2O FÓRMULA FÓRMULA MÍNIMA MOLECULAR ⇓ CH2O (M = 30g/mol) Para efetuarmos esta conversão, multiplica-se a Fórmula Mínima pelo índice n, e iguala-se com a Fórmula Molecular. (Fórmula Mínima) · n = Fórmula Molecular (CH2O)n = 180 30n = 180 n = 6 Então fica: (CH2O)n = (CH2O)6 = C6H12O6 C = 12 · 1 = 12 H = 1 · 2 = 2 O = 16 · 1 = 16 CH2O M = 30 g/mol C40%H6,67%O53,33% 12g ––– 1 mol 40g ––– A ⇒ A = 3,33 mol : 3,33 = 1 molC 1g –––– 1 mol 6,67g –– B ⇒ B = 6,67 mol : 3,33 = 2 molH 16g ––– 1 mol 53,33g –– C ⇒ C = 3,33 mol : 3,33 = 1 molO CH2O CELTASCELTAS Primeira Série do Ensino Médio / 2021 QUÍMICA - Frente 1 E X E R C Í C I O S P R O P O S TO S 01. (OSEC) As fórmulas mínimas de acetileno (C2H2); gli- cose (C6H12O6); água oxigenada (H2O2) e sulfato de só- dio (Na2SO4) são, respectivamente: a) C2H2; C6H12O6; H2O2 e Na2SO4. b) C2H2; CH2O; H2O2 e Na2SO4. c) CH; CH2O; HO e Na2SO4. d) CH; C3H4O3; HO e Na2SO4. e) C2H2; C3H6O3; H2O2 e Na2SO4. 02 02. Escreva as fórmulas mínimas (empíricas ou estequiomé- tricas), das substâncias químicas abaixo, respectivamen- te: I. C2H4O2. II. K2Cr2O7. III. C2H6. IV. C2H4. V. C2H2. VI. C12H22O11. VII. H2O. VIII. H2SO4. 03. Determine a fórmula percentual (composição centesi- mal) da água. 04. Determine a fórmula percentual (composição centesi- mal), das substâncias abaixo, respectivamente: I. CO2. II. SO2. 05. Determine a fórmula percentual do metano, CH4. 06. (VUNESP) A porcentagem em massa de carbono na uréia, H2N — C — NH2, é: || O (Massas molares, em g/mol: H = 1; C = 12; N = 14 ; O = 16) a) 12%. b) 20%. c) 27,27%. d) 35,2%. e) 60%. 07. Determine a fórmula mínima de uma substância orgâni- ca que apresenta 75% de carbono e 25% de hidrogênio. FÓRMULA FÓRMULA PERCENTUAL MOLECULAR ⇓ C40%H6,67%O53,33% Para efetuarmos esta conversão, calcularemos a massa de cada elemento químico, existente em 180g do composto (usando os percentuais, respectivamente), posteriormente, calcularemos a quantidade de matéria, em mol de átomos de cada elemento. A quantidade de matéria, em mol de átomos de cada elemento, coincide com os índices dos elementos (atomicidades) na fór- mula, respectivamente. Então, tem-se: Convertendo para quantidade de matéria, em mol e átomos, tem-se: 100% ––– 180 g 40% –––– x ⇒ x = 72 g de CC 100% –––– 180 g 6,67% –––– y ⇒ y = 12 g de HH 100% –––– 180 g 53,33% ––– z ⇒ z = 96 g de OO 12g –– 1 mol 72g –– R ⇒ R = 6 mol de CC 1g ––– 1 mol 12g –– S ⇒ S = 12 mol de HH 16g –– 1 mol 96g –– T ⇒ T = 6 mol de OO C6H12O6 CELTASCELTAS Primeira Série do Ensino Médio / 2021 QUÍMICA - Frente 1 08. Determine a fórmula mínima de um composto orgânico que apresenta 80% de carbono e 20% de hidrogênio. 13. Um composto orgânico de massa molar igual a 30 g · mol–1, apresenta 80% de carbono e 20% de hidro- gênio. Determine a fórmula molecular desse composto. 19. (FUVEST) Determine a fórmula molecular de um óxi- do de fósforo que apresenta 43,66% de fósforo, e massa molar igual a 284g/mol. Dados: Massas molares em g/mol: P = 31; O = 16. 03 09. Determine a fórmula mínima de um composto orgâni- co que apresenta 72% de carbono, 12% de hidrogênio e 16% de oxigênio. 10. Determine a fórmula molecular de um composto orgâni- co que apresenta 40% de carbono, 6,67% de hidrogênio e 53,33% de oxigênio e massa molecular 120u. 11. Determine a fórmula molecular de um composto orgâni- co que apresenta 40% de carbono, 6,67% de hidrogênio e 53,33% de oxigênio e massa molecular 180u. 12. (VUNESP/UNIFICADO) A nicotina tem a seguinte composição percentual em massa: 74,00% de carbo- no, 8,70% de hidrogênio e 17,27% de nitrogênio. São conhecidas as massas molares, expressas em g/mol: H = 1,0; C = 12,0 e N = 14,0. A fórmula mínima da nico- tina é: a) CHN. b) C2H3N. c) C3H4N2. d) C4H5N3. e) C5H7N. 14. Um álcool de massa molar igual a 46 g · mol–1, apresenta 52,2% de carbono; 13% de hidrogênio e 34,8% de oxi- gênio. Determine a fórmula molecular desse álcool.. 15. (FUVEST) Uma substância de massa molecular 200 contém 72% de carbono, 16% de oxigênio e 12% de hi- drogênio. Qual a sua fórmula molecular? a) C6H12O. b) C10H16O4. c) C11H16O3. d) C12H24O2. e) C13H28O. 16. (VUNESP) A massa de 1 mol de vanilina, uma substân- cia utilizada para dar sabor aos alimentos, é constituída por 96g de carbono, 8g de hidrogênio e 48g de oxigêniosão dadas as massas molares em g/mol: vanilina = 152; H = 1; C = 12 e O = 16. As fórmulas empírica e molecu- lar as vanilina são, respectivamente: a) C3H4O e C9H12O2. b) C3H4O2 e C7H12O4. c) C5H5O e C10H10O2. d) C5H5O e C11H14O. e) C8H8O3 e C8H8O3. 17. (UFPA-PA) A limonina é uma substância de massa mo- lecular 470u. Ela está presente em alguns frutos cítricos e é também responsável pelo sabor amargo desses frutos. Sabendo- se que sua fórmula centesimal é C (66,38%), H (6,38%), O(27,23%), sua fórmula molecular será: a) C30H46O4. b) C26H54O5. c) C26H30O8. d) C23H50O9. e) C20H38O12. 18. (VUNESP/UNIFICADO) São dadas as massas molecu- lares em g/mol: H = 1,0; C = 12 e O = 16. Um com- posto com massa molar igual a 60 g contém 40,0% de C; 6,67% de H e 53,3% de O. A fórmula estrutural do composto é: H | a) H3C — C — CH3 | OH O b) H3C — C OH H H c) HO C H C C H H d) H3C — O — CH2 — CH3 e) H3C — C — CH3 || O CELTASCELTAS Primeira Série do Ensino Médio / 2021 QUÍMICA - Frente 1 01. Determine a fórmula percentual do etano, C2H6. E X E R C Í C I O S CO M P L E M E N TA R E S 05 02. Determine a fórmula percentual do ácido acético, C2H4O2. 03. Uma substância orgânica apresenta 72% de carbono, 12% de hidrogênio e 16% de oxigênio. Determine a fór- mula mínima dessa substância. 04. Um determinado óxido de ferro apresenta 70% de ferro e 30% de oxigênio. Determine a fórmula mínima desse óxido de ferro. 05. Um composto orgânico de massa molar 150g/mol, apre- senta 40% de carbono, 6,67% de hidrogênio e 53,33% de oxigênio. Determine a fórmula molecular desse com- posto orgânico. 06. Um composto de massa molar igual a 74g/mol, apresen- ta 64,86% de C; 13,51% de H e 21,62% de O. Determine a fórmula molecular desse composto.. G A B A R I TO 01. Alternativa C 02. I. CH2O II. K2CrO7 III. CH3 IV. CH2 V. CH VI. C12H22O11 VIII. H2SO4 03. 11,11% de H e 88,89% de O 04. I. 27,27% de C e 72,73% de O II. 50% de S e 50% de O 05. 75% de C e 25% de H 06. Alternativa B 07. CH4 08. CH3 09. C6H12O 10. C4H8O4 11. C6H12O6 12. Alternativa E 13. C2H6 14. C2H6O 15. Alternativa D 16. Alternativa E 17. Alternativa C 18. Alternativa B 19. P4O10 04 CELTASCELTAS Primeira Série do Ensino Médio / 2021 QUÍMICA - Frente 1 ESTUDO FÍSICO DOS GASESCONTEÚDO 4 01 R E S U M O VARIÁVEIS DE ESTADO DE UM GÁS Os gases são menos densos que os sólidos e os líqui- dos, e tendem a ocupar todo o volume do recipiente que os contém. O volume de um gás varia com a variação da pressão e da temperatura, então, quando idicamos o volume de um gás, citamos as condições de pressão e de temperatura em que esse gás se encotra. São consideradas as seguintes grandezas no estudo de um gás: pressão, volume, temperatura e massa (ou quanti- dade em mol). As condições de volume, pressão e temperatura em que o gás se encontra, são denominados de estado de um gás, e as grandezas: V, P e T são denominados de variáveis de estado. Temperatura (T) T(K) = t(ºC) + 273 Pressão (P) 1 atm = 760mmHg = 760 torr = 101.325Pa Volume (V) 1m3 = 1 000L 1L = 1 000ml = 1000 cm3 Teoria Cinética dos Gases Todo gás é formado por partículas minúsculas em movi- mento livre, desordenado e com alta velocidade. Esse movi- mento é denominado agitação térmica. As partículas de um gás estão muito afastadas umas das outras, ou seja, o espaço que elas ocupam é desprezível em face do espaço “vazio” existente no estado gasoso. As partículas de um gás se chocam de forma perfeita- mente elástica entre sí e contra as paredes do repiciente que o contém, isto é, sem perder energia. Estando em movimento, as partículas de um gás pos- suem certa energia cinética, que depende da massa e da ve- locidade da partícula. A Energia Cinética média das partículas é diretamente proporcional à temperatura absoluta. Ec = K · T Transformações Gasosas São as variações de volume, pressão e/ou temperatura de uma certa massa gasosa. I) Transformação Isotérmica ⇒ A temperatura permanece constante durante a transformação. Ec = · m · v 2 12 Lei de Boyle-Mariotte: Mantendo constante a tempera- tura de certa massa de gás, o volume é inversamente propor- cional à pressão. P1 · V1 = P2 · V2 01. Exercício Resolvido Certa massa gasosa ocupa o volume de 200ml quando a pressão é igual a 4 atm e a temperatura igual a 127ºC. Mantendo a temperatura constante, calcule o volume ocupado pela mesma massa de gás, quado a pressão for igual a 2 atm. Resolução: Estado Inicial Estado Final V1 = 200 ml V2 = ? P1 = 4 atm P2 = 2 atm T1 = 127 ºC T2 = 127 ºC Transformação Isotérmica P1 · V1 = P2 · V2 4 atm · 200 ml = 2 atm · V2 V2 = 400 ml II) Transformação Isobárica ⇒ A pressão permanece constante durante a transformação. Lei de Gay-Lussac: Mantendo constante a pressão de uma certa massa de gás, o volume ocupado é diretamente proporcional à sua temperatura absoluta (temperatura em Kelvin). 363 Química-I CELTASCELTAS Terceira Série do Ensino Médio - Extensivo Diurno/2019 S E M A N A 6 ESTUDO FÍSICO DOS GASES • Transformações gasosas • Equação geral dos gases RESUMO Estudo Físico dos Gases Os gases são menos densos que os sólidos e os líquidos, e tendem a ocupar todo o volume do recipiente que os contém. O volume de um gás varia com a variação da pressão e da temperatura, então, quando idicamos o volume de um gás, citamos as condições de pressão e de temperatura em que esse gás se encotra. São consideradas as seguintes grandezas no estudo de um gás: pressão, volume, temperatura e massa (ou quantidade em mol). As condições de volume, pressão e temperatura em que o gás se encontra, são denominados de estado de um gás, e as grandezas: V, P e T são denominados de variáveis de estado. Temperatura (T) T(K) = t(ºC) + 273 Pressão (P) 1 atm = 760mmHg = 760 torr= 101.325Pa Volume (V) 1m3 = 1 000L 1L = 1 000ml = 1000 cm3 Teoria Cinética dos Gases Todo gás é formado por partículas minúsculas em movimento livre, desordenado e com alta velocidade. Esse movimento é denominado agitação térmica. As partículas de um gás estão muito afastadas umas das outras, ou seja, o espaço que elas ocupam é desprezível em face do espaço “vazio” existente no estado gasoso. As partículas de um gás se chocam de forma perfeitamente elástica entre sí e contra as paredes do repiciente que o contém, isto é, sem perder energia. Estando em movimento, as partículas de um gás possuem certa energia cinética, que depende da massa e da velocidade da partícula. Ec = 1 2 · m · v2 A Energia Cinética média das partículas é diretamente proporcional à temperatura absoluta. Ec = K · T Transformações Gasosas São as variações de volume, pressão e/ou temperatura de uma certa massa gasosa. I) Transformação Isotérmica ⇒ A temperatura permanece constante durante a transfor- mação. Lei de Boyle-Mariotte: Mantendo constante a temperatura de certa massa de gás, o volume é inversamente proporcional à pressão. P1 · V1 = P2 · V2 Representação Gráfica: 1. Exercício Resolvido Certa massa gasosa ocupa o volume de 200ml quando a pressão é igual a 4 atm e a temperatura igual a 127ºC. Mantendo a temperatura constante, calcule o volume ocupado pela mesma massa de gás, quado a pressão for igual a 2 atm. Resolução: Estado Inicial Estado Final V1 = 200 ml V2 = ? P1 = 4 atm P2 = 2 atm T1 = 127 ºC T2 = 127 ºC Transformação Isotérmica P1 · V1 = P2 · V2 4 atm · 200 ml = 2 atm · V2 V2 = 400 ml II) Transformação Isobárica ⇒ A pressão permanece constante durante a transforma- ção. Lei de Gay-Lussac: Mantendo constante a pressão de uma certa massa de gás, o volume ocupado é diretamente proporcional à sua temperatura absoluta (temperatura em Kelvin). V1 = V2 T1 T2 V1 T1(K) = V2 T2(K) 364 CELTASCELTASTerceira Série do Ensino Médio - Extensivo Diurno/2019 Representação Gráfica 2. Exercício Resolvido Certa massa de gás ocupa o volume de 200cm³ e exerce a pressão de 1 520 mmHg, na temperatura de 27ºC. Calcule o volume ocupado pela mesma massa de gás, quando a temperatura for igual a 327ºC, e a pressão igual a 2 atm. Resolução: Estado Inicial Estado Final V1 = 200 cm³ V2 = ? T1 = 27ºC = 300 K T2 = 327ºC = 600 K P1 = 1 520mmHg = 2 atm P2 = 2 atm Transformação Isobárica V1 = V2 T1 T2 200 cm³ = V2 300 K 600 K V2 = 400 cm³ Transformação Isocórica (Isométrica ou Isovolumétrica). O volume permanece constante durante a transformação. Lei de Charles: Mantendo constante o volume de uma certa massa de gás, a pressão é diretamente proporcional à sua temperatura absoluta (temperatura em Kelvin). P1 = P2 T1 T2 Representação Gráfica: Nota: As duas últimas Leis foram concluídas independen- temente por Gay-Lussac e por Charles, por isso, alguns au- tores consideram estas duas Leis como sendo de Charles e Gay-Lussac. 3. Exercício Resolvido: Certa massa gasosa ocupa o volume de 20L e exerce a pressão de 1 520mmHg, quando a temperatura é igual à 27ºC. Mantendo o volume constante, calcule a pressão exercida pela mesma massa de gás, quando a temperatura for igual a 327ºC. Resolução: Estado Inicial Estado Final P1 = 1 520mmHg P2 = ? T1 = 27ºC = 300 K T2 = 327ºC = 600 K V1 = 20L V2 = 20L Transformação Isocórica P1 = P2 T1 T2 1 520mmHg = P2 300 K 600 K P2 = 3 040 mmHg Equação Geral dos Gases Quando nenhuma das variáveis de estado (V, P e T) permanecem constante, utiliza-se a Equação Geral dos Gases, que é obtida, reunindo as três fórmulas estudadas, provenientes das três Leis Físicas dos Gases. P1 · V1 = P2 · V2 T1 T2 P · V = Constante T 4. Exercício Resolvido Certa massa de gás ocupa o volume de 40L e exerce a pressão de 1 520mmHg, na temperatura de 27ºC. Calcule o volume ocupado pela mesma massa gasosa, quando a temperatura for igual a 127ºC, e a pressão for igual a 4 atm. Resolução: Estado Inicial Estado Final V1 = 40 L V2 = ? P1 = 1 520mmHg = 2 atm P2 = 4 atm T1 = 27ºC = 300 K T2 = 127ºC = 400 K P1 · V1 = P2 · V2 T1 T2 2 atm · 40L = 4 atm · V2 300 K 400 K V2 = 26,67L (K) • Transformações gasosas • Equação geral dos gases • Equação de estado CELTASCELTAS Primeira Série do Ensino Médio / 2021 QUÍMICA - Frente 1 02. Exercício Resolvido Certa massa de gás ocupa o volume de 200cm³ e exerce a pressão de 1 520 mmHg, na temperatura de 27ºC. Calcule o volume ocupado pela mesma massa de gás, quando a tem- peratura for igual a 327ºC, e a pressão igual a 2 atm. Resolução: Estado Inicial Estado Final V1 = 200 cm³ V2 = ? T1 = 27ºC = 300 K T2 = 327ºC = 600 K P1 = 1 520mmHg = 2 atm P2 = 2 atm Transformação Isobárica V2 = 400 cm³ Transformação Isocórica (Isométrica ou Isovolumétrica) O volume permanece constante durante a transformação. Lei de Charles: Mantendo constante o volume de uma certa massa de gás, a pressão é diretamente proporcional à sua temperatura absoluta (temperatura em Kelvin). Nota: As duas últimas Leis foram concluídas indepen- dentemente por Gay-Lussac e por Charles, por isso, alguns autores consideram estas duas Leis como sendo de Charles e Gay-Lussac. 3. Exercício Resolvido: Certa massa gasosa ocupa o volume de 20L e exerce a pressão de 1 520mmHg, quando a temperatura é igual à 27ºC. Mantendo o volume constante, calcule a pressão exer- cida pela mesma massa de gás, quando a temperatura for igual a 327ºC. V1 T1(K) = V2 T2(K) 200 cm3 300 K = V2 600 K P1 T1 = P2 T2 364 CELTASCELTAS Terceira Série do Ensino Médio - Extensivo Diurno/2019 Representação Gráfica 2. Exercício Resolvido Certa massa de gás ocupa o volume de 200cm³ e exerce a pressão de 1 520 mmHg, na temperatura de 27ºC. Calcule o volume ocupado pela mesma massa de gás, quando a temperatura for igual a 327ºC, e a pressão igual a 2 atm. Resolução: Estado Inicial Estado Final V1 = 200 cm³ V2 = ? T1 = 27ºC = 300 K T2 = 327ºC = 600 K P1 = 1 520mmHg = 2 atm P2 = 2 atm Transformação Isobárica V1 = V2 T1 T2 200 cm³ = V2 300 K 600 K V2 = 400 cm³ Transformação Isocórica (Isométrica ou Isovolumétrica). O volume permanece constante durante a transformação. Lei de Charles: Mantendo constante o volume de uma certa massa de gás, a pressão é diretamente proporcional à sua temperatura absoluta (temperatura em Kelvin). P1 = P2 T1 T2 Representação Gráfica: Nota: As duas últimas Leis foram concluídas independen- temente por Gay-Lussac e por Charles, por isso, alguns au- tores consideram estas duas Leis como sendo de Charles e Gay-Lussac. 3. Exercício Resolvido: Certa massa gasosa ocupa o volume de 20L e exerce a pressão de 1 520mmHg, quando a temperatura é igual à 27ºC. Mantendo o volume constante, calcule a pressão exercida pela mesma massa de gás, quando a temperatura for igual a 327ºC. Resolução: Estado Inicial Estado Final P1 = 1 520mmHg P2 = ? T1 = 27ºC = 300 K T2 = 327ºC = 600 K V1 = 20L V2 = 20L Transformação Isocórica P1 = P2 T1 T2 1 520mmHg = P2 300 K 600 K P2 = 3 040 mmHg Equação Geral dos Gases Quando nenhuma das variáveis de estado (V, P e T) permanecem constante, utiliza-se a Equação Geral dos Gases, que é obtida, reunindo as três fórmulas estudadas, provenientes das três Leis Físicas dos Gases. P1 · V1 = P2 · V2 T1 T2 P · V = Constante T 4. Exercício Resolvido Certa massa de gás ocupa o volume de 40L e exerce a pressão de 1 520mmHg, na temperatura de 27ºC. Calcule o volume ocupado pela mesma massa gasosa, quando a temperatura for igual a 127ºC, e a pressão for igual a 4 atm. Resolução: Estado Inicial Estado Final V1 = 40 L V2 = ? P1 = 1 520mmHg = 2 atm P2 = 4 atm T1 = 27ºC = 300 K T2 = 127ºC = 400 K P1 · V1 = P2 · V2 T1 T2 2 atm · 40L = 4 atm · V2 300 K 400 K V2 = 26,67L(K) Resolução: Estado Inicial Estado Final P1 = 1 520mmHg P2 = ? T1 = 27ºC = 300 K T2 = 327ºC = 600 K V1 = 20L V2 = 20L Transformação Isocórica P2 = 3 040 mmHg Equação Geral dos Gases Quando nenhuma das variáveis de estado (V, P e T) per- manecem constante, utiliza-se a Equação Geral dos Gases, que é obtida, reunindo as três fórmulas estudadas, prove- nientes das três Leis Físicas dos Gases. 4. Exercício Resolvido Certa massa de gás ocupa o volume de 40L e exerce a pressão de 1 520mmHg, na temperatura de 27ºC. Calcule o volume ocupado pela mesma massa gasosa, quando a tem- peratura for igual a 127ºC, e a pressão for igual a 4 atm. Resolução: Estado Inicial Estado Final V1 = 40 L V2 = ? P1 = 1 520mmHg = 2 atm P2 = 4 atm T1 = 27ºC = 300 K T2 = 127ºC = 400 K V2 = 26,67L Equação de Estado (Clapeyron) Da Equação Geral dos Gases P1 · V1 = P2 · V2 , tem-se: P · V = R(constante) T1 T2 T P · V = R · 1 (para 1 mol) T P · V = R · 2 (para 2 mol) T P · V = R · 3 (para 3 mol) T P1 T1(K) = P2 T2(K) 1 520mmHg 300 K = P2 600 K P1 · V1 T1 = P2 · V2 T2 P · V T = Constante P1 · V1 T1(K) = P2 · V2 T2(K) 2 atm · 40L 300 K = 4 atm · V2 400 K 02 CELTASCELTAS Primeira Série do Ensino Médio / 2021 QUÍMICA - Frente 1 03 • • • • • • P · V T P · V = n · R · T Equação de Estado (Clapeyron) Como n = , tem-se: P · V = · R · T Valores da Constante Universal (R) dos Ga- ses Perfeitos: Considerando 1 mol de gás, nas CNTP (T = 273 K, P = 1 atm ou 760mmHg). Volume Molar dos Gases, nas CNTP = 22,4 L/mol. Pressão em atm R = ⇒ R = R = 0,082 atm · L · K–1 · mol–1 Pressão em mmHg R = ⇒ R = R = 62,3 mmHg · L · K–1 · mol–1 1. Exercício Resolvido Calcule a pressão exercida por 2 mol de gás Nitrogê- nio, N2(g), confinado num recipiente de 4L, na temperatura de 27ºC. Resolução: P = ? R = 0,082 atm · L · K–1 · mol–1 n = 2 mol de N2(g) V = 4 L T = 27ºC =300 K P · V = n · R · T P · 4L = 2 mol · 0,082 atm · L · K–1 · mol–1 · 300 K P = 12,3 atm 2. Exercício Resolvido Calcule a pressão exercida (em mmHg), por 88g de CO2(g), num recipiente de 20 L, quando a temperatura for igual a 27ºC. Resolução: P = ? = R · n (para n mol) m M m M P · V n · T 1 atm · 22,4 L 1 mol · 273 K P · V n · T 760 mmHg · 22,4 L 1 mol · 273 K R = 62,3mmHg · L · K–1 · mol–1 V = 20 L m = 88g de CO2(g) M = 44g · mol–1 T = 27ºC = 300 K P · V = n · R · T P · V = · R · T P · 20L = · 62,3mmHg·L·K–1·mol–1·300 K P = 1 869mmHg 3. Exercício Resolvido Verifique dentre os gases seguintes: C2H6 (M = 30g · mol–1), N2 (M = 28g · mol –1), H2 (M = 2g · mol –1) e CH4 (M = 16g · mol –1), qual pode estar confinado num reci- piente de 49,2L, com massa de 64g, exercendo a pressão de 1 520mmHg, na temperatura de 27ºC. Resolução: P = 1 520mmHg R = 62,3mmHg · L · K–1 · mol–1 V = 49,2 L m = 64g M = ? T = 27ºC = 300 K P · V = n · R · T P · V = · R · T M = M = M = 16g · mol–1 Logo, o gás que pode estar confinado no recipiente é o CH4. 88 g 44g · mol–1 m M m M m · R · T P · V 64g · 62,3mmHg · L · K–1 · mol–1 · 300K 1 520mmHg · 49,2L CELTASCELTAS Primeira Série do Ensino Médio / 2021 QUÍMICA - Frente 1 E X E R C Í C I O S P R O P O S TO S 01. Converta as temperaturas abaixo, de graus Celsius (°C) para Kelvin (K). a) 27 °C. d) 273 °C. b) 15 °C. e) –73 °C. c) 227 °C. 03 03. Converta as pressões abaixo, de mmHg para atm: a) 3800 mmHg. b) 1140 mmHg. c) 152 mmHg. 04. Calcule os volumes abaixo, em litros, respectivamente: a) 400 mL. b) 200 cm3. c) 50 dm3. d) 10 m3. e) 800 mL. f) 50 cm3. 12. Certa quantidade de CO2(g) ocupa 273cm 3 a 0°C, a uma dada pressão. A que temperatura o volume dessa mesma quantidade de CO2(g), à mesma pressão, será de 0,500L? 13. Certa massa gasosa ocupa o volume de 300 cm3 e exerce a pressão de 2atm quando a temperatura é igual a 27ºC. Mantendo a pressão constante, qual será o volume ocu- pado pela mesma massa gasosa, em litros, quando a tem- peratura é aumentada para 600k? 05. Certa massa de gás ocupa o volume de 10L, quando sub- metida a uma pressão de 2atm e temperatura de 15°C. Qual o volume ocupado pela mesma massa de gás, quan- do a pressão for 4atm, e a temperatura 15°C? 14. Certa quantidade de CO2(g) ocupa 20mL na 27°C, a uma dada pressão. A que temperatura o volume dessa mesma quantidade de CO2(g), à mesma pressão, será de 60mL? 15. (FAM/SP) Certa massa de hidrogênio a 27°C ocupa um volume de 3L, sob uma determinada pressão. A que tem- peratura o volume dessa massa de gás será igual a 4L, na mesma pressão? 16. Certa massa gasosa ocupa um volume de 500 cm3 a –23ºC, a uma dada pressão. Se for aquecida a 227ºC, à mesma pressão, qual será o volume, em litros, ocupado por essa amostra? 17. Certa massa de gás ocupa o volume de 20L, na tempe- ratura de 27°C e pressão de 2atm. Mantendo o volume constante, qual a pressão dessa mesma massa gasosa, quando a temperatura é igual a 327°C? 02. Converta as pressões abaixo, de atm para mmHg: a) 2 atm. b) 4 atm. c) 0,5 atm. 06. Mantendo a temperatura constante, qual a pressão que deve apresentar certa massa gasosa com volume de 400mL, sabendo-se que, na pressão de 3atm, o volume é igual a 800mL? 07. Certa massa gasosa apresenta o volume de 800 cm3 e pressão de 1520mmHg. Numa transformação isotérmi- ca, qual o volume quando a pressão for igual a 4atm? 08. Certa massa de gás ocupa um volume de 100L a 380mmHg. Qual é a pressão necessária para que a mes- ma quantidade de gás ocupe um volume de 20L à mesma temperatura? 09. Certa quantidade de gás H2 ocupa um volume de 500mL a 1520mmHg a uma dada temperatura. Qual é o volume ocupado por essa mesma massa gasosa, à mesma tempe- ratura, sob pressão de 10atm? 10. Uma certa massa de gás ocupa o volume de 10L, a 27°C e pressão de 2atm. Mantendo a pressão constante, qual o volume ocupado pela mesma massa gasosa, a 327°C? 11. Certa massa gasosa ocupa o volume de 200mL, na tem- peratura de 73°C abaixo de zero (–73°C) e pressão de 900mmHg. Numa transformação isobárica, qual deve ser a temperatura, para que a mesma massa de gás ocupe o volume de 600mL? 18. 8g de gás carbônico ocupam o volume de 50L, quando a temperatura é 127°C e a pressão igual a 3040mmHg. Numa transformação isométrica, a que temperatura esta mesma massa de CO2 apresenta a pressão de 2atm? 19. Certa massa gasosa ocupa o volume de 10m3 e exerce a pressão de 2280mmHg, quando a temperatura é de 627ºC. Considerando a transformação isocórica, qual será a nova pressão, quando a temperatura é reduzida para 600 K? 20. Certa massa gasosa ocupa o volume de 2m3, quando a temperatura é –73°C (73°C abaixo de zero), e a pressão igual a 0,2atm. Mantendo o volume constante, qual a temperatura em que a pressão dessa mesma massa gaso- sa, é igual a 760mmHg? 21. Encheu-se um cilindro de 25L com gás carbônico sob pressão de 2,0atm e temperatura de 27°C. Este cilindro foi colocado ao lado de uma fornalha que proporcionou uma temperatura de 327°C. Qual o valor da nova pres- são, sabendo-se que o volume do cilindro não se alterou? 22. (UFPB) Um pneu apresenta uma pressão total de ar no seu interior de 2,3atm, com uma temperatura de 27°C. Após rodar um certo tempo, mediu-se novamente sua pressão, verificando-se ser de 4,6atm. Considerando-se que O°C = 273K e desprezando-se a variaçãode volume do pneu, qual a sua nova temperatura em °C? 04 CELTASCELTAS Primeira Série do Ensino Médio / 2021 QUÍMICA - Frente 1 23. 400 cm3 de certo gás, exercem a pressão de 760 mmHg, na temperatura de 12ºC. Considerando uma transforma- ção isotérmica, qual será o volume da mesma massa ga- sosa, se a pressão for 2 atm.? 05 24. Uma massa fixa de oxigênio exerce uma pressão de 2,0 atm, quando ocupa um volume de 500mL a uma dada temperatura. Se a pressão for reduzida a 0,50 atm, qual o novo volume ocupado pela mesma amostra à mesma temperatura? 25. Uma bolha de ar se forma no fundo de um lago, onde a pressão é de 2,0 atm. A essa pressão, a bolha tem um volume de 3,15cm3. Que volume terá essa bolha, quan- do subir à superfície, onde a pressão atmosférica é de 684mmHg, admitindo que a massa de gás contida no in- terior da bolha e a temperatura permaneçam constantes? 26. (ITA) A pressão total do ar no interior de um pneu era 2,30atm quando a temperatura do pneu era 27°C. De- pois de ter rodado um certo tempo com esse pneu, me- diu-se novamente a pressão e verificou-se que era agora 2,53atm. Supondo variação de volume do pneu despre- zível, qual a nova temperatura? 27. (F.M. POUSO ALEGRE/MG) Assinale a alternativa correta. Ao sair de viagem, o motorista calibrou os pneus de seu veículo, colocando no seu interior 2atm de pres- são, num dia quente (27°C). Ao chegar ao destino me- diu novamente a pressão dos pneus e encontrou 2,2atm. Considerando-se desprezível a variação do volume, a temperatura do pneu, ao final da viagem, era: a) 660°C d) 272°C b) 57°C e) 26,7°C c) 330°C 28. (UNICAMP) Uma garrafa de 1,5 litro, indeformável e seca, foi fechada com uma tampa plástica. A pressão ambiente era de 1,0 atmosfera e a temperatura de 27°C. Em seguida, esta garrafa foi colocada ao sol e, após certo tempo, a temperatua em seu interior subiu para 57°C e a tampa foi arremessada pelo efeito da pressão interna. a) Qual era a pressão no interior da garrafa no instante imediatamente anterior à expulsão da tampa plásti- ca? b) Qual é a pressão no interior da garrafa após a saída da tampa? Justifique. 29. Certa massa gasosa apresenta o volume de 400cm3 na temperatura de 127°C e pressão de 2 atm. Qual o volume ocupado, pela mesma massa gasosa, quando a pressão é igual a 3 atm e a temperatura é igual a 227°C? 30. 2,0g de gás oxigênio ocupam o volume de 3m3, na tem- peratura de 27°C e pressão
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