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Química 2: Revisão 1ª Fase A Matéria Prof. LG 2 Incidência de assuntos - Unicamp - 1ª Fase (Vestibulares 2012 a 2021) Posição Nº questões Assunto(s) 1° 8 Soluções / Termoquímica 2º 7 Estados físicos e propriedades da matéria / Estequiometria 3º 6 Ligações químicas, polaridade e forças intermoleculares / Quant. de matéria 4º 5 Eletroquímica / Química ambiental 5º 4 Cinética química / pH e pOH / Propriedades Coligativas / Radioatividade / Reações inorgânicas 6º 3 Gases / Sistemas (substâncias e misturas) Mudanças de Estado físico Sólido Líquido Gasoso Endotérmicas Atenção: ⟹ temp. fica constante nas mudanças de estado. ⟹ vaporização com T = TE ⟹ ebulição. ⟹ vaporização com T < TE ⟹ evaporação. Exotérmicas 1. Densidade (massa específica): V m d = 2. Ponto (temperatura) de fusão (PF ou TF): Temperatura na qual a substância sofre fusão (solidificação); Propriedades Físicas 3. Ponto (temperatura) de ebulição (PE ou TE): Temperatura na qual a substância sofre ebulição (condensação); Atenção: - Evaporação = vaporização lenta; - Ebulição = vaporização rápida. Exercício 51 Ap. Revisão – p. 399 (Unesp 2021) Analise o diagrama, que representa as fases da água conforme as condições de pressão e temperatura. Um dos métodos de conservação de alimentos, conhecido como liofilização, consiste em congelar toda a água neles presente e fazê- la sublimar, ou seja, passar diretamente para o estado gasoso, sem passar pelo estado líquido. São condições de temperatura e pressão em que há possibilidade de ocorrer a sublimação da água: Exercício 51 Ap. Revisão – p. 399 a) temperatura superior a 374 °C e pressão superior a 22100 kPa. b) temperatura igual a 300 °C e pressão superior a 0,61 kPa. c) temperatura inferior a 0,0025 °C e pressão superior a 101,3 kPa. d) temperatura igual a 0,01°C e pressão igual a 0,61 kPa. e) temperatura inferior a 0,0025 °C e pressão inferior a 0,61 kPa. Exercício 57 Ap. Revisão – p. 401 (Unicamp 2020) O Termômetro de Galileu (Figura A) é uma forma criativa de se estimar a temperatura ambiente. Ele consiste em uma coluna de vidro preenchida com um líquido. Em seu interior, são colocadas várias bolas de vidro colorido calibradas e marcadas para a leitura da temperatura. As bolas de vidro sobem ou descem em função da temperatura. A sensibilidade do Termômetro de Galileu reside na sua capacidade de separar duas leituras de temperaturas. A figura B é um gráfico de densidade em função da temperatura para água e etanol, dois líquidos que poderiam ser usados no termômetro. Exercício 57 Ap. Revisão – p. 401 De acordo com essas informações e os conhecimentos de química, a leitura correta da temperatura do termômetro representado na Figura A pode ser indicada pela bola de vidro que se situa Exercício 57 Ap. Revisão – p. 401 a) mais abaixo entre as que se encontram na parte de cima do tubo, sendo que a água proporcionaria um termômetro mais sensível. b) mais acima entre as que se encontram na parte de baixo do tubo, sendo que a água proporcionaria um termômetro mais sensível. c) mais acima entre as que se encontram na parte de cima do tubo, sendo que o etanol proporcionaria um termômetro mais sensível. d) mais abaixo entre as que se encontram na parte de cima do tubo, sendo que o etanol proporcionaria um termômetro mais sensível Exercício 57 Ap. Revisão – p. 401 (Unicamp 2020) O Termômetro de Galileu (Figura A) é uma forma criativa de se estimar a temperatura ambiente. Ele consiste em uma coluna de vidro preenchida com um líquido. Em seu interior, são colocadas várias bolas de vidro colorido calibradas e marcadas para a leitura da temperatura. As bolas de vidro sobem ou descem em função da temperatura. A sensibilidade do Termômetro de Galileu reside na sua capacidade de separar duas leituras de temperaturas. A figura B é um gráfico de densidade em função da temperatura para água e etanol, dois líquidos que poderiam ser usados no termômetro. Exercício 57 Ap. Revisão – p. 401 a) mais abaixo entre as que se encontram na parte de cima do tubo, sendo que a água proporcionaria um termômetro mais sensível. b) mais acima entre as que se encontram na parte de baixo do tubo, sendo que a água proporcionaria um termômetro mais sensível. c) mais acima entre as que se encontram na parte de cima do tubo, sendo que o etanol proporcionaria um termômetro mais sensível. d) mais abaixo entre as que se encontram na parte de cima do tubo, sendo que o etanol proporcionaria um termômetro mais sensível Exercício 53 Ap. Revisão – p. 399 (Unicamp 2021) No início da pandemia da Covid-19, houve escassez de máscaras de proteção. Muitas pessoas passaram a fabricar suas próprias máscaras com tecidos comuns. Seriam essas máscaras caseiras tão eficientes quanto a máscara recomendada, a N95? Um estudo avaliou a eficiência de alguns tecidos na filtração de partículas de 10 nm a 10 µm, faixa de tamanho importante para a transmissão de vírus baseada em aerossóis, e que compreende a faixa do novo coronavírus (20-250 nm). Algumas informações obtidas pelos pesquisadores encontram-se nos gráficos a seguir. Exercício 53 Ap. Revisão – p. 399 Com base nessas informações, é correto afirmar que a eficiência na filtração de uma máscara caseira é sempre a) maior para partículas abaixo de 300 nm quando uma única camada de qualquer tecido é usada. b) menor para partículas abaixo de 300 nm quando uma única camada de qualquer tecido é usada. Exercício 53 Ap. Revisão – p. 399 Com base nessas informações, é correto afirmar que a eficiência na filtração de uma máscara caseira é sempre c) maior que a da N95 para a faixa do novo coronavírus, desde que se use uma camada dupla de diferentes tecidos. d) menor que a da N95 para a faixa do novo coronavírus, mesmo que se use uma camada dupla de diferentes tecidos. 20 a 250 nm 1) Substância (pura) Fusão e ebulição com temperaturas constantes (PF e PE). S S + L L L + G G fusão ebulição PF PE A) Aquecimento:T tempo S S + L L G + L G solidificação condensação PF PE B) Resfriamento:T tempo Curvas de aquecimento 2) Mistura comum Fusão e ebulição com temperaturas variáveis. Faixas de fusão e ebulição. S S + L L L + G G fusão ebulição FF FE A) Aquecimento:T tempo S S + L L G + L G solidificação condensação B) Resfriamento:T tempo FE FF Curvas de aquecimento 3) Mistura eutética Fusão com T constante. S S + L L L + G G fusão ebulição PF FE T tempo S S + L L L + G G fusão ebulição PE T tempo FF 4) Mistura azeotrópica Ebulição com T constante. Dica: “EU – FU – ZE – BU” Curvas de aquecimento Exercício 56 Ap. Revisão – p. 400 (Unicamp 2020) Em 15 de abril de 2019, a Catedral de Notre- Dame de Paris ardeu em chamas, atingindo temperaturas de 800 °C. Estima-se que, na construção da catedral, foram empregadas pelo menos 300 toneladas de chumbo. Material usual à época, o chumbo é um metal pesado com elevado potencial de contaminação em altas temperaturas. Sabendo que o ponto de fusão do chumbo é de 327,5 °C e seu ponto de ebulição é de 1750 °C, identifique a curva que pode representar o histórico da temperatura de uma porção de chumbo presente na catedral ao longo do incêndio, bem como o fenômeno corretamente relacionado ao potencial de contaminação. Exercício 56 Ap. Revisão – p. 400 Fusão Solidificação 800 °C Sistema Substância pura Simples Composta Mistura Homogênea Heterogênea (1 fase / solução). (2 ou mais fases). Homogênea, exceto quando em mais de um estado físico. Sistemas Exercício 52 Ap. Revisão – p. 399 (Unicamp 2021) A forma cristalina de um fármaco é fundamental para seu uso como medicamento. Assim, a indústria farmacêutica, após a síntese de determinado fármaco, deve verificar se ele se apresenta como uma única forma cristalina ou se é uma mistura polimórfica. Uma das formas de purificar um fármaco nessas condições é utilizar um processo de recristalização: dissolução do material sintetizado, seguida da cristalização da substância desejada.Observe na tabela abaixo os dados de solubilidade em água de uma dada forma de insulina. Exercício 52 Ap. Revisão – p. 399 a) a 35 °C e resfriar lentamente a solução até 15 °C, promover uma filtração a 15 °C e recuperar o sólido; toda a insulina seria recuperada. b) a 15 °C e aquecer lentamente a solução até 35 °C, promover uma filtração a 35 °C e recuperar o sólido; uma parte da insulina permaneceria em solução. c) a 35 °C e resfriar lentamente a solução até 15 °C, promover uma filtração a 15 °C e recuperar o sólido; uma parte da insulina permaneceria em solução. d) a 15 °C e aquecer lentamente a solução até 35 °C, promover uma filtração a 35 °C e recuperar o sólido; toda a insulina seria recuperada. A partir dessas informações, caso se queira purificar uma amostra dessa insulina, seria recomendado dissolver essa amostra em quantidade suficiente de água Misturas Heterogêneas Sól. – Sól. Peneiração, catação, sublimação... Separação magnética Dissolução fracionada Sól. – Líq. Filtração (sól. – gas.) Decantação Centrifugação Líq. – Líq. Decantação Separação de Misturas Misturas Homogêneas Sól. – Líq. Evaporação Destilação simples Líq. – Líq. Destilação fracionada Extração Outras Fusão fracionada (sól.-sól.) Liquefação fracionada (gas.-gas) Separação de Misturas Retomar resumo de Separação de Misturas! Exercício 50 Ap. Revisão – p. 398 (Fuvest 2021) A destilação é um processo utilizado para separar compostos presentes em uma mistura com base nas suas propriedades físicas como, por exemplo, a diferença de temperatura de ebulição, a uma dada pressão, entre os componentes da mistura. Recentemente esse termo passou a figurar em estudos de poluição ambiental, nos quais o termo “destilação global” é utilizado para explicar a presença de compostos voláteis, como os pesticidas organoclorados, em águas e gelos de regiões polares, ainda que estes compostos nunca tenham sido produzidos ou utilizados nessas regiões. Com base no princípio da técnica da destilação, como pode ser explicada a presença desses pesticidas na Antártica e no Ártico? Exercício 50 Ap. Revisão – p. 398 a) Eles são destilados nas águas aquecidas dos oceanos e levados pelas correntes marinhas para as regiões polares, onde se precipitam devido às águas dessas regiões. b) Eles evaporam nas regiões mais quentes e são levados pelas correntes atmosféricas para regiões mais frias como os polos, onde se condensam e voltam para superfície. c) Após destilados, eles se tornam resistentes à degradação, de forma que alcançaram todo o planeta, pela ação de correntes marinhas, inclusive as regiões polares. d) Os pesticidas organoclorados destilados, por conta da eletronegatividade dos átomos de cloro, têm afinidade com o gelo, o que faz com que eles se acumulem na Antártica ou no Ártico. e) Por serem hidrofílicos, eles são condensados juntamente com a água nas regiões quentes do planeta e se precipitam nos polos juntamente com o gelo. Tarefa Da Apostila de Revisão 1: Exercícios (p. 402): 60, 63, 68, 65, 54, 55, 62, 70, 66 e 57. Atenção: - 64 (física); - 49 (química + português); - 58 e 67 (geografia).