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ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 1 Aula 02 - TAM Nessa aula será estudo as concepções iniciais quantitativas das partículas químicas. t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 2 SUMÁRIO INTRODUÇÃO 3 1. TEORIA ATÔMICO MOLECULAR 3 Massas atômicas 5 Mol 11 Massa Molar 13 2. FÓRMULAS QUÍMICAS 20 Fórmula Molecular ou Fórmula Iônica 20 Fórmula Mínima ou Empírica 20 Fórmula Percentual ou Centesimal 21 3. QUESTÕES FUNDAMENTAIS 23 4. JÁ CAIU NOS PRINCIPAIS VESTIBULARES 24 Teoria Atômico Molecular 24 Fórmulas Químicas 37 5. GABARITO SEM COMENTÁRIOS 46 6. RESOLUÇÕES DAS QUESTÕES FUNDAMENTAIS 46 7. QUESTÕES RESOLVIDAS E COMENTADAS 49 8. CONSIDERAÇÕES FINAIS DAS AULAS 89 9. REFERÊNCIAS 89 t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 3 Introdução Essa aula tem como objetivo introduzir os cálculos químicos. Para entender as relações quantitativas da Química é de fundamental importância que você aprenda as unidades químicas. Portanto, treine bastante as questões fundamentais e não tente decorar métodos de cálculo, mas tente dominar o raciocínio. Are you ready? Let’s do it! 1. Teoria Atômico Molecular Como verificar a massa de um átomo se não é possível pesá-lo separadamente? Esse é um dos desafios do mundo da Química. Pelo menos 5 cientistas já receberam prêmios Nobel por trabalhos associados determinação de massa de átomos e substâncias: Não existe balança sensível o suficiente que tenha mais de 20 casas decimais e seja capaz de pesar um átomo ou molécula. Portanto, como verificamos essas massas? J. J. Thomson: "investigações teóricas e experimentais sobre a condução de eletricidade de gases". • 1906 F. W. Aston: "descoberta, por meio de um espectógrafo de massa, de isótopos em um grande número de elementos não radioativos". • 1922 W. Paul: "desenvolvimento da técnica de armadilha de íons". • 1989 J. B. Fenn e K. Tanaka: "desenvolvimento de métodos suaves de ionização e dessorção em análise espectrométricas da massa de macromoléculas biológicas". • 2002 t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 4 Como medimos a massa dos átomos? Atualmente, a espectrometria de massas é a técnica mais utilizada para determinar a massa de átomos e substâncias. Essa técnica analítica física baseia-se, principalmente, na intensidade do desvio de partículas carregadas. Basicamente, o espectrômetro de massa é composto de 5 partes: 1: a unidade de entrada da amostra. 2: a fonte de íons. Onde as partículas são transformadas em íons em fase gasosa e, posteriormente, acelerados por um campo magnético. 3: o analisador de massa: separa os íons baseando-se na relação massa/carga. 4: a contagem de íons: o detector conta os íons que são registrados pelo sistema de dados. Este gera um gráfico chamado espectrômetro de massa. Adotando como o exemplo uma amostra 100% pura de cromo, ao passar essa amostra pelo equipamento, o cromo é divido em quatro isótopos de massas distintas, sendo a massa mais leve e a mais pesada, as menos abundantes. O átomo de cromo mais pesado movimenta- se pela trajetória da curva mais aberta, enquanto o cromo mais leve movimenta-se pela mais fechada. Esse fenômeno é explicado pelos fundamentos da inércia, ou seja, o corpo de maior t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 5 massa, em movimento, terá maior resistência a modificar a sua trajetória. O sistema de dados gera o seguinte gráfico para o elemento cromo: Portanto, o elemento cromo apresenta quatro isótopos: 50, 52, 53 e 54. Porém, o isótopo mais abundante é o cromo-52 com 84% de abundância. Com essa técnica foi possível comparar as massas das partículas, porém esses valores de massa – 50, 52, 53 e 54 – são arbitrários de acordo com uma referência inicial qualquer. Lembre-se que medir é comparar, por exemplo, antigamente, a massa de 1 grama foi adotada como a massa de um volume de água igual a um cubo com aresta da centésima parte do metro. Concluindo, a partir do desvio das partículas é possível determinar a massa comparativa entre elas. A nova questão é: qual “massa- referência” adotar? Massas atômicas Unidade de Massa Atômica (u) Historicamente, muitos critérios foram adotados para determinar a massa-referência para os átomos, tais como o hidrogênio, o oxigênio e o carbono. Entende-se massa-referência por unidade de massa atômica. Desde 1962, define-se: A unidade de massa atômica (u): é a massa de 1 12 do átomo de carbono-12. t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 6 1 u equivale a 1,66 ∙ 10-24 gramas. Portanto, a massa de todos os átomos é comparada à massa de uma fatia do átomo de carbono-12. Exemplos: 12C 14C 16O 1H 24Mg 12 u 14 u 16 u 1 u 24 u 12 · 1 12 12C 14 · 1 12 12C 16 · 1 12 12C 1 · 1 12 12C 24 · 1 12 12C Ou seja, a massa do magnésio-24 é 24 vezes maior que a massa de 1 12 12C e duas vezes maior que a massa do carbono-12. Massa Atômica de Um Elemento Químico Lembre-se que um elemento químico é definido pelo conjunto de átomos que apresentam o mesmo número de prótons (número atômico). Por exemplo, conforme visto na seção anterior, o elemento cromo é formado por quatro isótopos: cromo-50, cromo-52, cromo-53 e cromo-54. Porém, qual a massa que será adotada para representar todos os cromos? O mais abundante? Uma média? Que média? Média aritmética? Não! A média ponderada! A massa de um elemento químico é calculada pela média ponderada das massas atômicas de seus isótopos. t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 7 A média ponderada leva em consideração a massa atômica e a abundância de cada isótopo. Extraindo os dados do gráfico abaixo, temos: Portanto, o cálculo da massa atômica do elemento cromo é dado por: 𝑀𝐶𝑟 = 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎𝐶𝑟𝑜𝑚𝑜−50 ∙ %𝑐𝑟𝑜𝑚𝑜−50 + 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎𝐶𝑟𝑜𝑚𝑜−52 ∙ %𝑐𝑟𝑜𝑚𝑜−52 + 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎𝐶𝑟𝑜𝑚𝑜−53 ∙ %𝑐𝑟𝑜𝑚𝑜−53 + 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎𝐶𝑟𝑜𝑚𝑜−54 ∙ %𝑐𝑟𝑜𝑚𝑜−54 100 % 𝑀𝐶𝑟 = 50 𝑢 ∙ 4% + 52𝑢 ∙ 84% + 53𝑢 ∙ 10% + 54𝑢 ∙ 2% 100 % 𝑴𝑪𝒓 = 𝟓𝟐, 𝟎𝟔 𝒖 Dessa forma, a massa atômica do elemento cromo que representa a contribuição de todos os isótopos de cromo é 52,06 u. Ao observar a tabela periódica, verificamos os valores das massas atômicas dos elementos químicos que foram determinados tal qual o cálculo para o cromo. Massa Molecular Sabendo que molécula é uma porção da matéria na qual os átomos estão ligados covalentemente (um tipo de ligação química que os átomos compartilham elétrons). As ligações covalentes serão abordadas na aula de ligações químicas. Assim, a massa de uma molécula é definida pelo somatório das massas dos átomos que a compõem. Sabendo que as massas atômicas, em u, dos elementos H, C, N, O e S são iguais a 1, 12, 14, 16 e 32, respectivamente, temos: H2O Água CH4 Metano NH3 Amônia H2SO4 Ácido sulfúrico CO(NH2)2 Ureia t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 8 2 átomos de hidrogênio e 1 átomo de oxigênio. 1 átomo de carbono e 4 átomos de hidrogênio. 1 átomo de nitrogênio e 3 átomos de hidrogênio. 2 átomos de hidrogênio, 1 átomo de enxofre e 4 átomos de oxigênio. 1 átomo de carbono, 1 átomo de oxigênio, 2 átomos de nitrogênio e 4 átomos de hidrogênio. 2∙1 u + 16 u = 18 u 12 u + 4∙1 u = 16 u 14 u + 3∙1 u = 17 u 2∙1 u + 32 u + 4 ∙ 16 u = 98 u 12 u + 16 u + 2 ∙ 14 u + 4 ∙ 1u = 60 u Massa Fórmula Os compostos iônicos apresentam ligações iônicas entre suas partículas, portanto não são classificados como moléculas. Assim, os compostos iônicos não apresentam massa molecular, essesapresentam massa-fórmula. O sódio e o oxigênio combinam-se para formar o composto de fórmula iônica Na2O. Sabendo que a massa do sódio é 23 u e a massa do oxigênio é 16 u, temos: 𝑀𝑁𝑎2𝑂 = 2∙23 u + 16 u = 62 u (UFAM/2015) Grande parte dos elementos químicos ocorre na natureza como mistura de isótopos. Sabendo que um elemento hipotético X possui massa atômica igual a 69,8 u e dois isótopos com as características descritas no quadro a seguir: 71X 69X )u( MassaIsotopo 71 69 As abundâncias relativas dos isótopos 69X e 71X, são respectivamente: a) 35% e 75% b) 45% e 65% c) 50% e 50% d) 60% e 40% e) 70% e 30% Comentários: t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 9 A massa de um elemento químico é determinada pela média ponderada das massas atômicas de seus isótopos. Sabendo que o somatório das porcentagens de 69X e 71X é igual a 100% e que a massa do elemento é igual 69,8 u, temos: 𝑋 69 − − − − 𝑥 % 𝑋 71 − − − − 100 − 𝑥 % 69,8 = 69 𝑢 ∙ x% + 71𝑢 ∙ (100 − x)% 100 % 𝑥 = 60 % , portanto o outro isótopo apresenta 40 %. Gabarito: D (ESCS DF/2014 - adaptado) Há muitos séculos, a humanidade aprendeu a utilizar as propriedades biológicas de substâncias presentes nas plantas. Por exemplo, no século V a.C., o médico grego Hipócrates relatou que a casca do salgueiro branco (Salix alba) aliviava dores e diminuía a febre. O responsável por essas atividades terapêuticas é o ácido salicílico, [...]. A seguir, são apresentadas as estruturas moleculares da salicilina, do ácido salicílico e do ácido acetilsalicílico. A partir da estrutura molecular apresentada, infere-se que a salicilina tem massa molecular igual a a) 286 u. b) 292 u. c) 258 u. d) 273 u. Comentários: Contando a quantidade de átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio do composto, temos: OH O O OH OH OH OH OH OHO salicilina ácido salicílico O OHO CH3 O ácido acetilsalicílico t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 10 C13H18O7 : 13·12 u + 18·1 u + 7·16 u = 286 u Gabarito: A (UERJ/2015) Em 1815, o médico inglês William Prout formulou a hipótese de que as massas atômicas de todos os elementos químicos corresponderiam a um múltiplo inteiro da massa atômica do hidrogênio. Já está comprovado, porém, que o cloro possui apenas dois isótopos e que sua massa atômica é fracionária. Os isótopos do cloro, de massas atômicas 35 e 37, estão presentes na natureza, respectivamente, nas porcentagens de: a) 55% e 45% b) 65% e 35% c) 75% e 25% d) 85% e 15% Comentários: A massa de um elemento químico é determinada pela média ponderada das massas atômicas de seus isótopos. A prova da UERJ fornece a tabela periódica ao final da prova, portanto a massa atômica do elemento químico cloro é igual a 35,5, assim temos: 𝑀𝐶𝑙 = 35 𝑢 ∙ x % + 37 u ∙ (100 − x)% 100 % 35,5 𝑢 = 35x + 37(100 − x) 100 𝑥 = 75 %, portanto o outro isótopo apresenta 25 %. Gabarito: C t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 11 Mol Se tivéssemos uma máquina capaz de contar 1 milhão de moléculas por segundo, quanto tempo ela demoraria para contar as moléculas de água em um cubo de gelo (4cm de aresta)? 1 dia? 1 década? 1 século? 1 milênio? NÃO! 68 BILHÕES DE ANOS! Isso mesmo, o Universo possui 17,8 bilhões de anos e o tempo necessário para contar moléculas de um cubo de gelo seria, quase, 4 vezes maior. Portanto, temos um problema: como determinar o número de átomos e moléculas se não há tempo para contar e nem é possível enxergá-los? O advogado e físico italiano Lorenzo Romano Amedeo Carlo Avogadro (1776 – 1856) determinou que quando um elemento apresenta a massa, em gramas, numericamente igual à sua massa atômica, ele apresentará uma quantidade fixa n de partículas. Avogadro não determinou o valor dessa constante da forma que sabemos atualmente, porém foi nomeada de Constante de Avogadro ou Número de Avogadro por Jean Perrin, em 1909. Em 1971, a constante de Avogadro foi, oficialmente, publicada no Sistema Internacional de Unidades (SI) como unidade padrão para a determinação da quantidade de matéria, conhecida por mol. Existem várias formas de determinar o valor da constante de Avogadro: pela eletricidade, radioatividade, etc. A dedução do valor da constante de Avogadro não se aplica aos assuntos de interesse dos vestibulares, portanto iremos adotar alguns valores possíveis: Para você entender de uma vez por todas: mol é um número! Existem palavras que significam números, por exemplo, dezena, centena, dúzia, milhar, etc. De mesmo modo mol é Constante de Avogradro 6,022140857∙1 023 6,02∙10 236∙1023 1 mol Figura 1 - cubo de gelo [fonte: Unsplash]. t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 12 6∙1023, aproximadamente. Pronto, apenas um novo nome em seu vocabulário! Que sonho seria ter 1 mol de reais, ou seja, 600000000000000000000000 reais. Uma maneira matemática para representar a constante de Avogadro como uma quantidade que representa 1 mol é: Constante de Avogadro = 6,02·1023 mol-1 A partir do valor da constante de Avogadro, podemos estabelecer: Segundo o Bureau Internacional de Pesos e Medidas (BIPM), que é umas das três organizações que estabelece o Sistema Internacional de Unidades (SI): mol é a quantidade 1 m ol éc ul a de H 2O 1 molécula de água 2 átomos de hidrogênio 1 átomo de oxigênio 1 m ol d e H 2O 6·1023 moléculas de água 2·6·1023 = 12·1023 átomos de hidrogênio 1·6·1023 = 6·1023 átomos de oxigênio 5 m ol éc ul as d e H 2O 5 moléculas de água 2·5 = 10 átomos de hidrogênio 1·5 = 5 átomos de oxigênio 5 m ol d e H 2O 5·6·1023 = 30·1023 moléculas de água 5·2·6·1023 = 60·1023 átomos de hidrogênio 5·1·6·1023 = 30·1023 átomos de oxigênio Contagem Dúzia Mol 1 dúzia de cadernos → 12 cadernos 1 mol de cadernos → 6∙1023 cadernos 1 dúzia de canetas → 12 canetas 1 mol de canetas → 6∙1023 canetas 1 dúzia de átomos → 12 átomos 1 mol de átomos → 6∙1023 átomos t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 13 de substância de um sistema que contém tantas entidades elementares quanto são os átomos contidos em 0,012 quilograma de carbono-12. Massa Molar A massa molar corresponde à massa, em gramas, de 1 mol de uma entidade química. Lembrando que a massa molar é numericamente igual à massa atômica ou massa molecular ou massa fórmula. Massa atômica → Massa molar C: 12 u → 12 g/mol O: 16 u → 16 g/mol Ca: 40 u → 40 g/mol Massa molecular → Massa molar H2O: 18 u → 18 g/mol CO2: 44 u → 44 g/mol C6H12O6: 180 u → 180 g/mol Massa fórmula → Massa molar NaCl: 58,5 u → 58,5 g/mol K2O: 94 u → 94 g/mol CaCO3: 100 u → 100 g/mol Numericamente igual não significa igual. Por exemplo, sua idade pode ser numericamente igual ao número do apartamento ou casa em que vive. A massa atômica do carbono é 12 u, logo a sua massa molar é 12 g/mol, ou seja, um átomo de carbono apresenta a massa de 12 u, porém a massa de 1 mol de carbonos, 6·1023 átomos, possui 12 gramas. Jamais escreva que um átomo de carbono apresenta 12 gramas. t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 14 A massa molar é a principal ferramenta dos cálculos químicos. A partir dos dados das massas da tabela periódica, pode-se determinar a quantidade de partículas de qualquer massa e vice-versa. Sabendo que a grafite é formada, somente, por átomos de carbono, quantos átomos de carbono existem em 6 gramas de grafite? 1 mol é igual a 6·1023 e, consultando a tabela periódica, sabe-se que a massa molar do carbono é igual 12 g/mol, temos: 12 g/mol de carbono pode ser rescrito por 12 g/ 6·1023 átomos de carbono. 12 𝑔 − − − − 6 · 1023 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑟𝑏𝑜𝑛𝑜 6 𝑔 − − − − 𝑥 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑟𝑏𝑜𝑛𝑜 x = 3·1023 átomos de carbono Outra forma de calcular o número de mols é utilizando a equação matemática a seguir: 𝑛 (𝑚𝑜𝑙) = 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 (𝑔) 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑚𝑜𝑙𝑎𝑟 ( 𝑔 𝑚𝑜𝑙 ) Acredito que a construção do raciocínio lógico é uma ferramenta imprescindível para a aprovação nos vestibulares, portanto durante essa aula usarei somente proporções diretas. Não irei usar fórmulas nas resoluções das questões. Acredito que a utilização das proporções diretas constrói clarezas de conceitos químicos, além de aprimoração em matemática. Enfim, só confia e se joga! 24 quilates de diamante é o mesmo que ouro 24 quilates? O termo quilates é utilizado para designar valor de pedras preciosas. Porém os termos quilate utilizados para diamante e para ouro são diferentes. Figura 2 - O grafite é formado por átomos de carbono [fonte: flickr]. t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 15 Figura 3 - Diamante e ouro [fonte: pixabay]. A palavra quilate pode, gramaticalmente, significar: Portanto, é permitido dizer “tenho um anel de 20 quilates de ouro 24 quilates”, ou seja, tenho um anel de 4 gramas de ouro que apresenta 75% de pureza. Diamante •1 quilate (ct) equivale a 0,2 gramas. •1 diamante de 24 quilates quer dizer 4,8 gramas de diamante. Ouro •1 quilate (k) significa 1 24 ou 4,17% de pureza. •Um anel de ouro de 24 quilates quer dizer um anel de ouro 24 · 1 24 = 1 = 100 % de ouro. Quilate Como substantivo Significa unidade de medida Exemplo: Tenho 10 quilates de diamante. como adjetivo Significa pureza Exemplo: tenho 10 gramas de ouro 18 quilates. t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 16 Conheça o anel mais caro do mundo: o anel Shawish. A empresa suíça Shawish criou o primeiro anel esculpido em um único diamante. O anel de 150 quilates foi construído durante 1 ano através de laser, de cortes tradicionais e de polimentos. Esse anel está avaliado em 127 milhões de dólares. Pare, pense e calcule: sabendo que o diamante é formado somente por átomos de carbono, quantos átomos de carbono esse anel possui? 1 𝑞𝑢𝑖𝑙𝑎𝑡𝑒 (𝑐𝑡) − − − − 0,2 𝑔𝑟𝑎𝑚𝑎𝑠 150 𝑞𝑢𝑖𝑙𝑎𝑡𝑒𝑠 − − − − 𝑥 𝑔𝑟𝑎𝑚𝑎𝑠 x = 30 gramas. Sabendo que a massa molar, em g/mol, do carbono é igual a 12. 12 𝑔 − − − − 1 𝑚𝑜𝑙 = 6 · 1023á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑟𝑏𝑜𝑛𝑜 30 𝑔 − − − − 𝑦 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 y = 15·1023 átomos de carbono (UFRGS RS/2016) O sal rosa do Himalaia é um sal rochoso muito apreciado em gastronomia, sendo obtido diretamente de uma reserva natural aos pés da cordilheira. Apresenta baixo teor de sódio e é muito rico em sais minerais, alguns dos quais lhe conferem a cor característica. Considere uma amostra de 100 g de sal rosa que contenha em sua composição, além de sódio e outros minerais, os seguintes elementos nas quantidades especificadas: Magnésio = 36 mg Potássio = 39 mg Cálcio = 48 mg Os elementos, colocados na ordem crescente de número de mols presentes na amostra, são Figura 4 - Shawish: o anel mais caro do mundo [fonte: simplyme-nodoubt]. t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 17 a) K, Ca, Mg. b) K, Mg, Ca. c) Mg, K, Ca. d) Ca, Mg, K. e) Ca, K, Mg. Comentário: A fim de calcular o número de mols a partir da massa, precisa-se dos dados das massas molares dos elementos magnésio, potássio, e cálcio que são, respectivamente, 24, 39 e 40 g/mol. Portanto, a ordem crescente, em mol, dos elementos é: potássio, cálcio e magnésio. Gabarito: A (UNIUBE MG/2017) A sulfacrisoidina (uma sulfa) foi o primeiro agente antimicrobiano utilizado clinicamente, em 1935, marcando o início da moderna era da quimioterapia antimicrobiana. As sulfas são uma classe de agentes bacteriostáticos derivados da sulfanilamida, que têm estrutura similar à do ácido p-amino benzoico. O grupo das sulfonamidas compreende seis drogas principais: sulfanilamida, sulfisoxazol, sulfacetamida, ácido p-amino benzoico, sulfadiazina e sulfametoxazol, sendo as duas últimas de maior importância clínica. A seguir, estão representadas as estruturas químicas da sulfadiazina e do sulfametoxazol. A sulfadiazina é um agente bacteriostático derivado da sulfanilamida, eficiente no tratamento das infecções gonocócicas, estafilocócicas, estreptocócicas e meningocócicas. Para adultos, a dose diária prescrita no combate à infecção é de 4 · 750 mg do medicamento, de 6 em 6 h. Analisando a estrutura química do fármaco, o número aproximado de mols do medicamento ingerido diariamente por um adulto no combate à infecção, considerando a dose diária recomendada, é de: t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 18 a) 0,042 mol b) 0,083 mol c) 0,012 mol d) 0,066 mol e) 0,050 mol Comentário: Dose diária = 4·750 mg = 3000 mg = 3g de sulfadiazina. A fórmula molecular da sulfadiazina é C10H10O2N4S, portanto a sua massa molar é calculada por 10·10 g/mol + 10·1 g/mol + 2·16 g/mol + 4·14 g/mol + 32 g/mol = 250 g/mol. Assim, tem-se: 250 𝑔 − − − − 1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑠𝑢𝑙𝑓𝑎𝑑𝑖𝑎𝑧𝑖𝑛𝑎 3 𝑔 − − − − 𝑥 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑠𝑢𝑙𝑓𝑎𝑑𝑖𝑎𝑧𝑖𝑛𝑎 x = 0,012 mol Gabarito: C (UNESP SP/2017) O gluconato de cálcio (massa molar = 430 g/mol) é um medicamento destinado principalmente ao tratamento da deficiência de cálcio. Na forma de solução injetável 10%, ou seja, 100 mg/mL, este medicamento é destinado ao tratamento da hipocalcemia aguda. (www.medicinanet.com.br. Adaptado.) (www.hospitalardistribuidora.com.br) t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 19 Considere que a constante de Avogadro seja 6,0 1023 mol–1 e que uma pessoa receba uma dose de 10 mL de uma solução injetável de gluconato de cálcio a 10%. O número total de íons Ca2+ que entrará no organismo dessa pessoa após ela receber essa dose será a) 7,1 · 1022. b) 1,0 · 10 23. c) 5,5 · 10 25. d) 1,4 · 1021. e) 4,3 · 1024. Comentário: Uma pessoa recebe um medicamento na porção de 100 mg/mL, ou seja, 100 mg a cada 1 mL do medicamento. Administrou-se à pessoa 10 mL, logo: 𝟏𝟎𝟎 𝒎𝒈 𝒎𝑳 · 𝟏𝟎 𝒎𝑳 = 𝟏𝟎𝟎𝟎 𝒎𝒈 = 𝟏 𝒈 de medicamento O medicamento apresenta em sua fórmula 1 íon de cálcio, portanto 1 mol de moléculas apresenta 1 mol de íons de cálcio. Sabendo que a massa de 1 mol do medicamento apresenta 430 gramas e que 1 mol de cálcio é o mesmo que 6·1023 íons de cálcio, temos: 430 𝑔 𝑑𝑒 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑐𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 − − − − 6 · 10 23 íons de cálcio 1 𝑔 𝑑𝑒 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑐𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 − − − − x íons de cálcio x = 1,39·1021 íons de cálcio Gabarito: D (UFAM/2015) Dados recentes publicados pelo Ministério de Minas e Energia no Balanço Energético Nacional (BEN 2014 - Ano base 2013, http://www.epe.gov.br) revelam que em 2013, cada brasileiro, consumindo e produzindo energia, emitiu em média 2,3 t de CO2. Considerando que a população brasileira em 2013 era de aproximadamente 200 milhões de habitantes, quantas moléculas de CO2 foram produzidas, aproximadamente, pela população brasileira? a) 3 · 1028 moléculas b) 3 · 1036 moléculas c) 6 · 1023 moléculas d) 6 · 1030 moléculas e) 6 · 1036 moléculas HO O O OHOH OHOH Ca2+ HO O O OHOH OHOH gluconato de cálcio t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 20 Comentário: Primeiramente, calcula-se a massa de CO2 liberada por 200 milhões de pessoas: Sabendo que 1 mol é igual a 6· 1023 e que a massa molar do CO2 é igual a 44 g/mol, calcula-se o número de moléculas de CO2 presentes em 460·1012 g: 44 𝑔 𝑑𝑒 𝐶𝑂2 − − − − 6 · 10 23 𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 𝑑𝑒 𝐶𝑂2 460 · 10 12 𝑔 𝑑𝑒 𝐶𝑂2 − − − − x 𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 𝑑𝑒 𝐶𝑂2 x = 6,2·1036 moléculas de CO2 Gabarito:E 2. Fórmulas Químicas As fórmulas químicas são classificadas em três tipos: fórmula molecular, fórmula percentual e fórmula mínima. Fórmula Molecular ou Fórmula Iônica A fórmula molecular indica a quantidade real de átomos dos elementos químicos que formam a molécula, enquanto a fórmula iônica indica a quantidade real de íons na fórmula iônica. Fórmula Mínima ou Empírica A fórmula mínima ou empírica indica a menor proporção, em números inteiros, entre os elementos químicos da substância. Fórmula molecular Fórmula mínima C2H4 CH2 •2 átomos de carbono. •6 átomos de hidrogênio. •1 átomo de oxigênio. C2H6O (fórmula molecular) •2 átomos de nitrogênio. •8 átomos de hidrogênio. •1 átomo de enxofre. •4 átomos de oxigênio. (NH4)2SO4 (fórmula iônica) t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 21 C6H12O6 CH2O NO2 NO2 Fórmula Percentual ou Centesimal A fórmula percentual ou centesimal indica a porcentagem, em massa, dos elementos químicos da substância. Exemplo: o etanol apresenta fórmula molecular C2H6O. Para calcular a fórmula percentual desse composto deve-se determinar a contribuição em massa de cada elemento químico e fazer a proporção percentual pela massa da substância. Carbono Hidrogênio Oxigênio Massa dos carbonos: 2·12u = 24 u Massa dos hidrogênios: 6·1u = 6 u Massa do oxigênio: 1·16u = 16 u A massa molecular (24 u + 6 u + 16 u = 46 u) é 100% da massa da fórmula. Porcentagem, em massa, de carbono: 46 𝑢 − − − − 100% 24 𝑢 − − − − 𝑥% x = 52% Porcentagem, em massa, de hidrogênio: 46 𝑢 − − − − 100% 6 𝑢 − − − − 𝑥% x = 13% Porcentagem, em massa, de oxigênio: 46 𝑢 − − − − 100% 16 𝑢 − − − − 𝑥% x = 35% Portanto, a fórmula percentual do etanol é C52%H13%O35%. (IME RJ/2017 - adaptado) Um isótopo de cromo, de massa atômica 54, constitui 53% da massa de um óxido formado exclusivamente pelo isótopo e por oxigênio. A partir dessa informação, pode-se estimar que a fórmula mínima do óxido é: a) CrO3. b) CrO6. c) Cr2O6. d) Cr2O3. e) Cr4O. Comentário: Sabendo que as massas molares dos elementos cromo e oxigênio são, respectivamente, 53 g/mol e 16 g/mol, calcula-se: t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 22 Gabarito: A (Mackenzie SP/2016) O ácido acetilsalicílico é um medicamento muito comum e muito utilizado em todo o mundo possuindo massa molar de 180 g mol–1. Sabendo que a sua composição centesimal é igual a 60% de carbono, 35,55% de oxigênio e 4,45% de hidrogênio, é correto afirmar que a sua fórmula molecular é Dados: massas molares (g mol–1): H = 1, C = 12 e O = 16. a) C9H8O4 b) C6H5O4 c) C6H4O3 d) C5H4O2 e) C4H2O Comentário: t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 23 Gabarito: A 3. Questões Fundamentais I. Questão fundamental 01 - a partir das informações abaixo e das massas molares presentes na tabela periódica, faça o que se pede: a) Calcule a massa, em gramas, de 2 mols de H2O. b) Calcule o número de mols de 2,2 g de CO2. c) Calcule o número de moléculas presentes em 1,8 g de C6H12O6. d) Calcule a massa, em gramas, de 0,25 mols de SO2. e) Calcule o número de mols de 10,26 g de C12H22O11. f) Calcule o número de moléculas presentes em 10,2 g de NH3. g) Calcule a massa, em gramas, de 2·1025 moléculas de H2O. h) Calcule o número de mols de 16 g de O3. i) Calcule o número de moléculas presentes em 32,2 g de C2H5OH. j) Calcule a massa, em gramas, de 3·1022 moléculas de CO(NH2)2. k) Calcule o número de moléculas presentes em 49 g de H2SO4. II. Questão fundamental 02 - complete o quadro abaixo com a fórmula percentual, em massa, de cada elemento químico: 1) H2O H= O= t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 24 2) H2SO4 H= S= O= 3) C2H6O C= H= O= 4) Al2(SO4)3 Al= S= O= 5) H3CCOOH H= C= O= 4. Já Caiu Nos Principais Vestibulares Teoria Atômico Molecular 1. (UNESP SP/2021) Folha de ouro mais fina do mundo Sunjie Ye, pesquisadora da Universidade de Leeds, no Reino Unido, chegou muito perto do ouro monoatômico: ela criou uma folha de ouro com espessura equivalente ao diâmetro de apenas dois átomos desse elemento. A quase monocamada de ouro mede 0,47 nanômetro de espessura, a mais fina camada de ouro já fabricada sem um suporte; falta apenas o equivalente ao diâmetro de um átomo para chegar à camada de ouro mais fina possível — que provavelmente se chamará oureno, quando sintetizada. (www.inovacaotecnologica.com.br. Adaptado.) Considerando que a densidade do ouro seja 19 g/cm3, que 1 nm = 10–9 m e que uma possível folha retangular de ouro tenha 2 átomos de espessura e demais dimensões iguais a 5 cm de largura e 10 cm de comprimento, a massa de ouro nessa folha será da ordem de (A) 10–4 g. (B) 10–5 g. (C) 10–2 g. (D) 10–1 g. (E) 10–3 g. 2. (PUC-Campinas/2021) A terra roxa estruturada é um solo mineral que apresenta cor vermelho-escura tendendo à arroxeada. É derivada do intemperismo de rochas básicas e ultrabásicas, ricas em minerais ferromagnesianos. Sua textura varia de argilosa a muito argilosa, sendo bastante porosa. Uma característica peculiar é que esse tipo de solo apresenta materiais que são atraídos pelo imã. Seus teores de óxido de ferro (III), Fe2O3, são elevados (superiores a 15%, em massa). (Disponível em: https://www.agencia.cnptia.embrapa.br. Adaptado) De acordo com o texto, a massa do elemento ferro em 1,0 kg de terra roxa estruturada é, aproximadamente, de: A) 0,10 kg t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 25 B) 0,15 kg C) 0,20 kg D) 0,25 kg E) 0,50 kg Dados: Massas molares (g/mol): O = 16; Fe = 55,8 3. (UNICAMP SP/2019) Dois estudantes, de massa corporal em torno de 75 kg, da Universidade de Northumbria, no Reino Unido, quase morreram ao participar de um experimento científico no qual seriam submetidos a determinada dose de cafeína e a um teste físico posterior. Por um erro técnico, ambos receberam uma dose de cafeína 100 vezes maior que a dose planejada. A dose planejada era de 0,3 g de cafeína, equivalente a três xícaras de café. Sabe-se que a União Europeia, onde o teste ocorreu, classifica a toxicidade de uma dada substância conforme tabela a seguir. Considerando que a DL50 – dose necessária de uma dada substância para matar 50% de uma população – da cafeína é de 192 mg/kg, no teste realizado a dose aplicada foi cerca de a) 100 vezes maior que a DL50 da cafeína, substância que deve ser classificada como nociva. b) duas vezes maior que a DL50 da cafeína, substância que deve ser classificada como tóxica. c) 100 vezes maior que a DL50 da cafeína, substância que deve ser classificada como tóxica. d) duas vezes maior que a DL50 da cafeína, substância que deve ser classificada como nociva. 4. (FUVEST/2021) Um dos indicadores de qualidade de mel é a presença do composto orgânico hidroximetilfurfural (HMF), formado a partir de certos açúcares, como a frutose (C6H1206). A tabela resume os teores de HMF permitidos de acordo com a legislação brasileira e recomendações internacionais. t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 26 Uma das possíveis rotas para a formação do HMF a partir da frutose é mostrada, de forma simplificada, no esquema: Nas setas, são mostradas as perdas de moléculas ou grupos químicos em cada etapa. Por exemplo, entre as espécies 1 e 2, ocorrem a saída de uma molécula de água e a formação de uma ligação dupla entre carbonos. Um frasco contendo 500 g de mel produzido no Brasil foi analisado e concluiu- se que 0,2 milimol de frutose foi convertido em HMF. Considerando apenas esse parâmetro de qualidade e tendo como referência os teores recomendados por órgãos nacionaise internacionais, mostrados na tabela, é correto afirmar que esse mel a) é recomendado como mel de mesa, assim como para outros usos que se façam necessários, segundo a legislação brasileira. b) não pode ser usado como mel de mesa, mas pode ser usado para fins industriais, segundo a legislação brasileira. t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 27 c) pode ser usado para fins industriais, segundo a legislação brasileira, mas não deveria ser usado para nenhum fim, segundo a recomendação internacional. d) não pode ser usado nem como mel de mesa nem para fins industriais, segundo a legislação brasileira, mas poderia ser utilizado segundo a recomendação internacional. e) não pode ser usado para qualquer aplicação, tanto segundo a legislação brasileira quanto segundo a recomendação internacional. 5. (UFRGS RS/2018) O elemento bromo apresenta massa atômica 79,9. Supondo que os isótopos 79Br e 81Br tenham massas atômicas, em unidades de massa atômica, exatamente iguais aos seus respectivos números de massa, qual será a abundância relativa de cada um dos isótopos? a) 75% 79Br e 25% 81Br. b) 55% 79Br e 45% 81Br. c) 50% 79Br e 50% 81Br. d) 45% 79Br e 55% 81Br. e) 25% 79Br e 75% 81Br. 6. (IFMT/2018) O primeiro transplante cardíaco (TC) completou 50 anos em 3 de dezembro de 2017. Ele foi realizado por Christian Barnard, na África do Sul. Seis meses depois, Euryclides Zerbini realizou o primeiro TC no Brasil. Apesar de uma euforia inicial, os resultados foram insatisfatórios, com elevada mortalidade. No final dos anos 1970, com o surgimento da ciclosporina, medicamento que possibilitava um melhor controle da rejeição, ocorreu um grande desenvolvimento na realização dos transplantes em geral, inclusive do TC. Mangini, S. et al. Transplante cardíaco: revisão. Einstein, v.13, n.2, p. 310-8, 2015. A fórmula molecular da ciclosporina é C62H111N11O12. Pode-se afirmar que a massa molecular da ciclosporina é: Dado: C: 12u; H: 1u; N: 14u; O: 16u a) 1.201 gramas/mol. b) 1.201 u. c) 196 u. d) 43 gramas/mol. e) 43 mol. 7. (PUC Camp SP/2020) O produto comercial conhecido como “calcário líquido” é uma mistura utilizada para reduzir a acidez do solo, a qual possui cerca de 17,5% de Ca, em massa. A quantidade de íons de cálcio, em mol, presente em 1 kg do produto é, aproximadamente, Dado: Massa molar (g/mol) Ca = 40 t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 28 a) 2,5 b) 3,2 c) 4,4 d) 6,2 e) 8,6 8. (FAMERP SP/2019) Em janeiro de 2018 foi encontrado em uma mina na África o quinto maior diamante (uma variedade alotrópica do carbono) do mundo, pesando 900 quilates. Considerando que um quilate equivale a uma massa de 200 mg, a quantidade, em mol, de átomos de carbono existente nesse diamante é igual a a) 1,5·101. b) 3,0·101. c) 4,5·101. d) 1,5·104. e) 3,0·104. 9. (FPP PR/2019) No dia 21/02/2019, algumas cidades do estado do Paraná, dentre elas Curitiba, foram prejudicadas devido às fortes chuvas, que causaram enormes transtornos, pois foram registrados, de acordo com algumas estações meteorológicas, 109 milímetros de chuva na cidade de Curitiba. Conforme o INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais), para se calcular a quantidade de chuva nas estações meteorológicas, utiliza-se um equipamento chamado pluviômetro. Com o pluviômetro, é possível determinar o índice pluviométrico (expressa normalmente em milímetros) que se refere à quantidade de chuva por metro quadrado em determinado local e em determinado período. Em conformidade com o enunciado, encontre a quantidade de matéria de água que foi coletada em um pluviômetro com um 0,5 m2 de área da base e altura pluviométrica de 218 milímetros. Isto posto, assinale a alternativa CORRETA. Note e adote: densidade da água = 1 g/mL a) Aproximadamente 2200 mol de H2O. b) Aproximadamente 3500 mol de H2O. c) Aproximadamente 4056 mol de H2O. d) Aproximadamente 5600 mol de H2O. e) Aproximadamente 6056 mol de H2O. 10. (UNIPÊ PB/2019) Pessoas que sofrem de hipertensão arterial devem adotar uma dieta hipossódica e, por isso, precisam conhecer a quantidade de sódio que, normalmente, está embutida nos alimentos. t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 29 De acordo com os dados da tabela e considerando-se os conhecimentos sobre transformações físicas e químicas da matéria, é correto afirmar: 01) A fatia de queijo tipo Minas contém 27,0 1018 íons sódio. 02) O aquecimento brando do arroz cozido remove quantidade significativa de sódio. 03) A solução 0,01mol/L de NaCl contém maior massa de sódio do que 6 pãezinhos franceses. 04) A quantidade de matéria de sódio presente em uma concha de feijão cozido é superior a 3,4 10–2mol. 05) O sódio está presente nos alimentos sob a forma representada pela configuração eletrônica 1s22s22p63s1. 11. (FATEC SP/2018) Barcarena, no nordeste do Pará, é uma cidade da Amazônia marcada por desastres ambientais. Há semanas, depois de fortes chuvas, houve um vazamento de rejeitos em uma das empresas do polo industrial, o que contaminou rios da região. No município de Barcarena já houve outros registros de crimes ambientais de contaminação. Em 2004, a Universidade Federal do Pará (UFPA) realizou uma pesquisa que concluiu que a água consumida pela população, em 26 localidades, estava contaminada por íons de metais pesados tais como Pb2+, Cd2+ e Hg2+, descartados pelas indústrias. Amostras de água de Vila Nova, Burajuba e do Distrito Industrial apresentaram concentração de chumbo 12 vezes maior que o máximo permitido por uma resolução de 2011 do Ministério da Saúde. <https://tinyurl.com/ydhahee2> Acesso em: 06.03.2018. Adaptado. Tabela de padrão de potabilidade para algumas substâncias químicas que representam risco à saúde <https://tinyurl.com/zmxg7b9> Acesso em: 06.03.2018. Adaptado. No atendimento a um morador de Vila Nova, o médico calculou a quantidade de chumbo ingerida pelo paciente que havia bebido 500 mL da água contaminada na cidade. Assinale a alternativa que apresenta a massa total de chumbo ingerida pelo paciente, em miligramas. a) 1 · 10–3 b) 5 · 10–3 c) 3 · 10–2 d) 6 · 10–2 e) 9 · 10–2 12. (UEMG/2017) O Diesel S-10 foi lançado em 2013 e teve por objetivo diminuir a emissão de dióxido de enxofre na atmosfera, um dos principais causadores da chuva ácida. O termo S-10 significa que, para cada quilograma de Diesel, o teor de enxofre é de 10 mg. Considere que o enxofre presente no Diesel S-10 esteja na forma do alótropo S8 e que, ao sofrer combustão, forme apenas dióxido de enxofre. t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 30 O número de mols de dióxido de enxofre, formado a partir da combustão de 1000L de Diesel S-10, é, aproximadamente, Dado: Densidade do Diesel S-10 = 0,8 kg/L a) 2,48 mol. b) 1,00 mol. c) 0,31 mol. d) 0,25 mol. 13. (UNEMAT MT/2014) Um candidato do vestibular da UNEMAT, ao ler um texto no caderno de provas que abordava o aumento da pressão arterial com o consumo de sódio, teve a curiosidade de averiguar o quanto de sódio ele consumiria durante a realização do exame. Consigo encontravam-se uma garrafa de água mineral com volume de 500 mL e um pacote de batata frita contendo 100 g. O candidato procurou, nos rótulos da garrafa de água mineral (composição química) e do pacote de batata frita (composição nutricional), a concentração de sódio em cada produto. As informações que ele obteve foram as seguintes: Assinale a alternativa que apresenta respectivamente a massa e o número de mols de sódio consumidos pelo candidato: a) 520,1 mg e 22,6 · 10–3 mols. b) 0,520 mg e 22,6 · 10–3 mols. c) 520,1 mg e 22,6 mols. d) 520,1 mg e 22,6 · 10–23 mols. e) 5,20 mg e 6,02 · 10–23 mols. 14. (UNIUBE MG/2014)Gelo seco é o nome dado ao dióxido de carbono quando solidificado. Para tal, deve ser resfriado a uma temperatura menor que –78°C. Quando o gelo seco entra em contato com a pressão atmosférica, é aquecido, voltando imediatamente ao seu estado inicial, ou seja, gasoso, por um processo conhecido como sublimação. A nuvem branca que vemos, normalmente, durante esse processo é devido ao ar quente que entra em contato com o gelo seco. Considerando uma amostra de 88 g de gelo seco, é possível afirmar que: Dados: MCO2= 44g·mol–1; Número de Avogadro = 6,02 · 1023 a) Nessa quantidade de gelo seco existem 3 mols de dióxido de carbono. b) O número de moléculas presentes na amostra é igual a 1,2 · 1024. c) O número de átomos de oxigênio é igual a 2,4 · 1022. t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 31 d) Sublimação é um processo de transformação de uma substância que se encontra no estado líquido para o estado gasoso. e) O número de átomos de hidrogênio é igual a 1,2 · 1023. 15. (UERJ/2020) ANO INTERNACIONAL DA TABELA PERIÓDICA Há 150 anos, a primeira versão da tabela periódica foi elaborada pelo cientista Dimitri Mendeleiev. Trata-se de uma das conquistas de maior influência na ciência moderna, que reflete a essência não apenas da química, mas também da física, da biologia e de outras áreas das ciências puras. Como reconhecimento de sua importância, a UNESCO/ONU proclamou 2019 o Ano Internacional da Tabela Periódica. Na tabela proposta por Mendeleiev em 1869, constavam os 64 elementos químicos conhecidos até então, além de espaços vazios para outros que ainda poderiam ser descobertos. Para esses possíveis novos elementos, ele empregou o prefixo “eca”, que significa “posição imediatamente posterior”. Por exemplo, o ecassilício seria o elemento químico a ocupar a primeira posição em sequência ao silício no seu grupo da tabela periódica. Em homenagem ao trabalho desenvolvido pelo grande cientista, o elemento químico artificial de número atômico 101 foi denominado mendelévio. Considere uma amostra laboratorial de 0,43 g de mendelévio. O número de átomos presentes nessa amostra equivale a: a) 1019 b) 1021 c) 1023 d) 1025 16. (FATEC SP/2020) A Química do Slime A jornada histórica do slime tem início nas primeiras décadas do século XX, quando James Wright criou um material com características muito parecidas com a borracha. Atualmente, devido às mais variadas formulações disponibilizadas em plataformas e mídias digitais, pode-se produzir o próprio slime em casa. O slime caseiro pode ser produzido pela mistura de duas colheres de chá de bicarbonato de sódio (NaHCO3), 100 mL de água boricada (solução de ácido bórico, H3BO3) e 60 g de cola de isopor (constituída de poliacetato de vinila, PVAc). Quando misturamos o bicarbonato de sódio com o ácido bórico, ocorre uma reação química que produz gás carbônico, água e borato de sódio (Na3BO3). A dissociação, em solução aquosa, do borato e do bicarbonato de sódio libera íons sódio (Na+), que vão interagir com as moléculas do PVAc, formando um composto de elevada viscosidade e elasticidade. Os íons sódio interagem com a estrutura do PVAc conforme representado. t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 32 A reação entre o ácido bórico e o bicarbonato de sódio também origina o tetraborato de sódio, conhecido como “Bórax” (Na2B4O7). Este, em meio básico, transforma-se em tetrahidroxiborato, conforme representado na equação 1. Equação 1 O PVAc reage com moléculas de água produzindo álcool polivinílico (PVA), conforme representado na equação 2. Equação 2 O tetrahidroxiborato reage com o PVA (equação 3), formando novas ligações que interligam as cadeias do polímero que constitui o slime. Equação 3 <https://tinyurl.com/y4vmmd9w> Acesso em: 01.10.2019. Adaptado. t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 33 Considerando que uma colher de chá de bicarbonato de sódio contém 5 g desse composto, é correto afirmar que o número de moléculas de bicarbonato de sódio utilizadas na fabricação do slime caseiro, conforme descrito no texto, corresponde a aproximadamente Massa molar do NaHCO3 = 84 g/mol Constante de Avogadro: 6 · 1023 mol–1 a) 6,2 · 1022 b) 7,1 · 1022 c) 9,1 · 1022 d) 2,0 · 1023 e) 3,0 · 1023 17. (UERJ/2019) Em seu ciclo, um átomo de carbono pode ser incorporado a diferentes compostos por meio de processos contínuos de decomposição e formação de novas moléculas. Os átomos de carbono deste caderno de prova, por exemplo, serão degradados ao longo do tempo e, posteriormente, incorporados a outros seres vivos. Considere que, ao se degradarem, os átomos de carbono deste caderno se distribuam igualmente entre os 7,5 bilhões de habitantes do planeta. Sabendo que o caderno possui 90 g de massa, com 45% de carbono em sua composição, o número de átomos que será incorporado em cada habitante é igual a: a) 2,7 x 1014 b) 6,0 x 1014 c) 2,0 x 1024 d) 6,7 x 1024 18. (UEL PR/2019) Os cosméticos, como batons e rímeis, buscam realçar o encanto da beleza. Porém, o uso desses produtos pode, também, causar desencantamento em função dos constituintes químicos tóxicos que possuem. Em batons, pode haver presença de cádmio, chumbo, arsênio e alumínio. A FDA (Food and Drug Administration) e a ANVISA (Agência Nacional de Vigilância Sanitária) preconizam limites máximos de metais apenas para corantes orgânicos artificiais utilizados como matéria-prima na fabricação de cosméticos. Considerando que um determinado batom possua concentração de chumbo igual a 1,0 mg kg–1 e que a estimativa máxima de utilização deste cosmético ao longo do dia seja de 100 mg, assinale a alternativa que representa, correta e aproximadamente, o número de átomos de chumbo em contato com os lábios ao longo de um dia. Dados: Massa molar de chumbo = 207 g mol–1 Constante de Avogadro = 6,0 x 1023 mol–1 a) 1,2 x 108 b) 2,9 x 1014 c) 4,5 x 1030 d) 5,1 x 1025 e) 6,8 x 104 t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 34 19. (UFSC/2019) Uma nova definição para o mol está disponível Em 2018, a União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC) publicou uma nova definição para o mol, estabelecendo que “um mol contém exatamente 6,02214076 x 1023 entidades elementares”. Essa definição substitui a definição vigente desde 1971, que relacionava o mol à massa. Disponível em: <https://iupac.org/new-definition-mole-arrived/>. [Adaptado]. Acesso em: 20 set. 2018. Sobre o assunto e com base nas informações acima, é correto afirmar que: 01. pela nova definição, assume-se que um mol de átomos de ouro possui mais átomos do que um mol de moléculas de sacarose (C11H22O11). 02. há mais átomos em 1,00 g de zinco do que em 1,00 g de arsênio. 04. em 1,00 mol de moléculas de água, há 1,00 mol de átomos de oxigênio e 2,00 mol de átomos de hidrogênio. 08. há mais átomos de oxigênio em 2,00 mol de moléculas de CO2 do que em um 1,00 mol de moléculas de C6H12O6. 16. na reação H2(g) + Cl2(g) 2HCl(g), o número total de átomos de produto é maior do que o número total de átomos dos reagentes. 20. (PUC Camp SP/2018) Uma caixinha de metal para rapé contém 24 g de prata, Ag. Para fazê-la em ouro, Au, com a mesma quantidade de átomos contidos na caixinha de prata, é necessária uma massa de ouro, em gramas, de, aproximadamente, Dados: Massas molares (g/mol) Ag = 108 Au = 197 Constante de Avogadro: 6,0 · 1023/mol a) 98. b) 43. c) 68. d) 32. e) 305. 21. (UFU MG/2018) A vitamina E tem sido relacionada à prevenção ao câncer de próstata, além de atuar como antioxidante para prevenir o envelhecimento precoce. A dose diária recomendada para uma pessoa acima de 19 anos é de 15mg. Considerando-se que, em alguns suplementos alimentares, existam0,105 1020 moléculas da vitamina E, por comprimido, fórmula molecular C29H50O2, e que o número de Avogadro é 6 1023 mol–1, o número de comprimidos que deve ser consumido em um mês (30 dias) para manter a dose recomendada diária é cerca de a) 30 comprimidos. b) 45 comprimidos. c) 60 comprimidos. d) 15 comprimidos. 22. (UECE/2018) t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 35 Há uma estimativa de que o corpo humano seja formado por 7 octilhões de átomos (1027) e possui aproximadamente 10 trilhões (1013) de células. Os átomos mais abundantes que constituem a maioria das moléculas biológicas (proteínas, carboidratos, lipídios e ácidos nucleicos) são C, O, N, H e P. Esses átomos podem se combinar facilmente, formando uma grande variedade de compostos. Com respeito a essa informação, assinale a afirmação verdadeira. a) A soma dos números de massa desses 5 átomos é igual a 74 g. b) O número de células do corpo humano é equivalente a 1,7 10–10 o número de Avogadro. c) Os átomos de N e P são isóbaros porque diferem no número de prótons. d) No corpo humano existem aproximadamente 1,7 103 mols de átomos. 23. (IFMT/2018) O baiacu ou peixe-bola ou fugu, apesar de ser apreciado como uma iguaria no Japão, é um peixe venenoso e só deve ser preparado por cozinheiros habilitados. Suas aproximadamente 150 espécies, incluindo espécies fluviais, são encontradas em regiões tropicais e subtropicais. Esse peixe tem como característica inflar o corpo ao ser ameaçado. Observe o infográfico sobre o baiacu, a seguir, com informações a respeito do seu veneno. (Fonte: http://s0.ejesa.ig.com.br/infograficos/14/10/24-veneno-baiacu.jpg). A fórmula da substância tóxica do baiacu, tetrodotoxina (TDX), é C11H17N3O8. Considerando a dose letal via oral para o ser humano igual a 0,3 miligramas/ kg, pode-se afirmar que, para uma pessoa de 106,4 kg, a dose letal, em quantidade de matéria, é de aproximadamente: Dado: C: 12u; H: 1u; N:14u; O:16u a) 1 mol de TDX b) 0,1 mol de TDX c) 0,01 mol de TDX d) 0,001 mol de TDX e) 0,0001 mol de TDX t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 36 24. (UFAL/2018) A água é uma substância composta por átomos de hidrogênio e oxigênio e sua ingestão é muito importante para a conservação da saúde. Considerando a densidade da água igual a 1,0 g.mL–1, qual é o número de moléculas de água contida em uma jarra com 1,8 L? Dados: H = 1 g · mol–1; O = 16 g·mol–1 Constante de Avogadro = 6,0 · 1023 moléculas·mol–1 a) 6,0 1025 b) 6,0 1024 c) 6,0 1023 d) 6,0 1022 e) 6,0 1021 25. (UniRV GO/2018) A teoria atômico-molecular pode ser descrita como a parte da química que relaciona as quantidades da matéria com sua massa ou volume. Usando esta teoria e admitindo que as reações tenham um rendimento de 100%, analise as alternativas e assinale V (verdadeiro) ou F (falso). (dado: número de Avogadro = 6,0·1023 unidades). a) A transformação térmica de 1,0 g de NH4OCN gera 1,0 g de (NH2)2CO. b) O número de átomos de hidrogênio em 1,0 g de metano é igual a 1,5·1023 atomos. c) O alumínio com densidade de 2,7 g·cm–3 apresenta 1,0 mol em 1,0 cm3. d) O volume de 15 mL de uma solução de ácido clorídrico a 0,1 mol·L–1 possui 9·1020 mols de moléculas do ácido. 26. (UFRGS RS/2017) Por questões econômicas, a medalha de ouro não é 100% de ouro desde os jogos de 1912 em Estocolmo, e sua composição varia nas diferentes edições dos jogos olímpicos. Para os jogos olímpicos de 2016, no Rio de Janeiro, a composição das medalhas foi distribuída como apresenta o quadro abaixo. Considerando que as três medalhas tenham a mesma massa, assinale a alternativa que apresenta as medalhas em ordem crescente de número de átomos metálicos na sua composição. a) Medalha de bronze < medalha de ouro < medalha de prata. b) Medalha de bronze < medalha de prata < medalha de ouro. c) Medalha de prata < medalha de ouro < medalha de bronze. d) Medalha de prata < medalha de bronze < medalha de ouro. e) Medalha de ouro < medalha de prata < medalha de bronze. 27. (FGV SP/2017) Um refrigerante, de baixa caloria, fabricado no Brasil, tem em sua composição os adoçantes sacarina sódica (I) e ciclamato de sódio (II) e o conservante benzoato de sódio (III). t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 37 A imagem do rótulo desse refrigerante é apresentada a seguir: Considerando que a origem do sódio desse refrigerante é devida, unicamente, aos adoçantes e ao conservante, é correto afirmar que a soma da quantidade total de fórmulas unitárias das substâncias adoçantes e do conservante contidos em uma lata do refrigerante descrito no texto é Dado: Constante de Avogadro 6,02 1023 mol–1 a) 6,02·1020. b) 6,02·1023. c) 6,02·1026. d) 1,86·1020. e) 1,86·1023. Fórmulas Químicas 28. (PUC-Rio/2021) O chumbo tetraetila, Pb(C2H5)4, também conhecido pela sigla TEL, é um aditivo para aumentar a octanagem de gasolina de aviação. t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 38 Das alternativas abaixo, assinale a que indica, com maior proximidade, a porcentagem, em massa, de chumbo na molécula do TEL. Dados: Mhidrogênio: 1,0 g; Mcarbono: 12,0 g; Mchumbo: 207,2 g (A) 16% (B) 28% (C) 32% (D) 64% 29. (PUC-Campinas/2020) O produto comercial conhecido como “calcário líquido” é uma mistura utilizada para reduzir a acidez do solo, a qual possui cerca de 17,5% de Ca, em massa. A quantidade de íons de cálcio, em mol, presente em 1 kg do produto é, aproximadamente, A) 2,5 B) 3,2 C) 4,4 D) 6,2 E) 8,6 Dado: Massa molar Ca = 40 g/mol 30. (UNICAMP SP/2016) Podemos obter energia no organismo pela oxidação de diferentes fontes. Entre essas fontes destacam-se a gordura e o açúcar. A gordura pode ser representada por uma fórmula mínima (CH2)n enquanto um açúcar pode ser representado por (CH2O)n. Considerando essas duas fontes de energia, podemos afirmar corretamente que, na oxidação total de 1 grama de ambas as fontes em nosso organismo, os produtos formados são a) os mesmos, mas as quantidades de energia são diferentes. b) diferentes, mas as quantidades de energia são iguais. c) os mesmos, assim como as quantidades de energia. d) diferentes, assim como as quantidades de energia. 31. (FGV SP/2016) Um certo polímero é produzido a partir de um monômero, que é um hidrocarboneto que contém somente uma instauração. A análise elementar por combustão completa de 0,5 mol de moléculas desse hidrocarboneto resultou em 1,5 mol de moléculas de CO2. A massa molar, em g·mol–1, desse monômero é a) 28. b) 42. c) 44. t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 39 d) 56. e) 58. 32. (Unioeste PR/2015) Uma molécula cuja massa molar é 74 g/mol possui a seguinte composição centesimal: C 64,9%, H 13,5% e O 21,6%. Das fórmulas moleculares mostradas abaixo, aquela que se enquadra nesta análise é: a) C4H10O. b) C3H6O2. c) C5H2O. d) C4H8O2. e) C2H2O3. 33. (PUC Camp SP/2014) Nos processos de fermentação, pode-se usar o fermento biológico, formado por lêvedos, ou o fermento químico, cujo componente principal é o bicarbonato de sódio, NaHCO3. Nessa substância, a porcentagem, em massa, do elemento hidrogênio é igual a Dados: Massas molares (g/mol) H = 1,0 C = 12,0 O = 16,0 Na = 23,0 a) 1,2%. b) 3,4%. c) 7,4%. d) 10%. e) 12%. 34. (FMJ SP/2012) Dioxinas são substâncias altamente tóxicas formadas como subprodutos em diversos processos industriais. Quando um mol de uma determinada dioxina, constituída apenas por carbono, oxigênio e hidrogênio, é queimado com excesso de oxigênio, formam-se 2 mol de água e 4 mol de CO2. Nessa dioxina, a massa de oxigênio corresponde a oitovezes a massa de hidrogênio na molécula. Sua fórmula mínima é a) CHO. b) CHO2. c) CHO4. d) C2HO. e) C2H2O. 35. (UEG GO/2019) t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 40 O composto conhecido como glicol possui uma composição centesimal de 39% de carbono, 51% de oxigênio e 10% de hidrogênio. Dentre as opções a seguir, identifique aquela que pode ser considerada a fórmula mínima do glicol. Dados: MM(H) = 1 g.mol–1, MM(C) = 12 g.mol–1 e MM(O) = 16 g.mol–1 a) CH4O b) CH6O2 c) CH3O d) C2H4O3 e) C3H5O2 36. (UFPR/2019) Um certo metal (M), de massa molar igual a 48 g mol–1, forma um sal de cloreto bastante reativo, que em água sofre hidrólise e produz o óxido desse metal. Verificou-se que na composição de 80 g do óxido, 48 g correspondem a massa apenas do metal. (Dado: massa molar do oxigênio igual a 16 g mol–1) A fórmula mínima desse óxido é: a) MO. b) MO2. c) M2O. d) M2O3. e) M3O4. 37. (UEG GO/2018) Determinado óxido de urânio é a base para geração de energia através de reatores nucleares e sua amostra pura é composta por 24,64 g de Urânio e 3,36 g de Oxigênio. Considerando-se essas informações, a fórmula mínima desse composto deve ser Dado: MA(O) = 16 g/mol MA(U) = 238 g/mol 38. (PUC SP/2017) O cinamaldeído ou óleo de canela é obtido através da destilação da casca da planta Cinnamomum zeylanicum. O cinamaldeído tem composição percentual de 81,82% de carbono, 6,06% de hidrogênio e 12,12% de oxigênio. Com base nesses dados, qual a fórmula mínina desse composto? t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 41 a) C9HO2 b) C3H4O c) C9H8O d) C8H9O 39. (UFRGS RS/2020) O ácido cítrico, presente em quase todos os seres vivos, é um ácido fraco, encontrado em grande quantidade nas chamadas frutas cítricas. Sabe-se que sua massa molar é 192 g·mol–1 e que a sua composição percentual em massa é de 37,5% de carbono, 58,3% de oxigênio e o restante de hidrogênio. Sua fórmula molecular é, portanto, a) C5H5O7. b) C5H6O7. c) C6H8O7. d) C6H9O8. e) C7H12O6. 40. (UERJ/2019) Considere as informações a seguir sobre a perfluorodecalina, substância utilizada no preparo de sangue artificial. Fórmula mínima: C5F9. Massa molar: 462 g/mol. Sua fórmula molecular é representada por: a) C25F45 b) C20F36 c) C15F27 d) C10F18 41. (UECE/2018) A má alimentação é responsável por diversos problemas de saúde no ser humano como, por exemplo, a obesidade. Para contornar, em parte, essa situação, a indústria alimentícia produz alimentos classificados como “light”, que apresentam uma diferença para menos de 25% no valor energético ou de nutrientes do produto original, e os que são classificados como “diet”, formulados com modificações no conteúdo de nutrientes. O aspartame é utilizado como adoçante artificial tanto nos alimentos “light” quanto nos alimentos “diet”. t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 42 Assinale a opção que apresenta correta e respectivamente a fórmula molecular e a massa molar aproximada do aspartame. a) C14H16N2O5 e 292 g/mol. b) C13H18N2O5 e 282 g/mol. c) C14H7N2O5 e 283 g/mol. d) C14H18N2O5 e 294 g/mol. 42. (Univag MT/2020) Desde a década de 1940, o flúor é adicionado à composição do creme dental por contribuir para a diminuição da incidência de cárie. O flúor é fornecido como fluoreto, cuja fonte mais comum é o monofluorfosfato de sódio (Na2PO3F). O número de elementos químicos que constituem a molécula Na2PO3F e a porcentagem aproximada em massa de flúor presente em 1 mol de dessa molécula são, respectivamente, a) 4 e 21%. b) 4 e 19%. c) 7 e 13%. d) 4 e 13%. e) 7 e 19%. 43. (PUC Camp SP/2019) Vários minerais cristalinos são chamados popularmente de pedras preciosas. Um deles é a pedra esmeralda, cuja composição química é Al2Be3[Si6O18]. A porcentagem total em massa de berílio e alumínio nesse mineral é de, aproximadamente, Dados: Massas molares (g/mol) Be = 9,0 Al = 27,0 Si = 28 O = 16 t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 43 a) 15%. b) 28%. c) 32%. d) 40%. e) 53%. 44. (UFGD MS/2019) O primeiro caso comprovado de doping no futebol brasileiro foi no início da década de 1970. Cosme da Silva Campos, jogador do Atlético Mineiro, foi flagrado no exame antidoping no dia 18 de novembro de 1973, em uma partida contra o Vasco. O resultado deu positivo para efedrina. Essa mesma substância foi a responsável por um dos maiores escândalos das Copas do Mundo, quando, em 1994, o ídolo argentino Diego Maradona foi excluído do torneio. A efedrina é uma amina simpaticomimética similar aos derivados sintéticos da anfetamina, muito utilizada em medicamentos para emagrecer, pois ela acelera o metabolismo. Dados massa molar: H = 1,008 g/mol C = 12,01 g/mol N = 14,01 g/mol O = 16,00 g/mol Observando a estrutura da efedrina, assinale a alternativa que representa corretamente a fórmula percentual de seus elementos constituintes. a) C = 74,97%; H = 6,29%; N = 8,75% e O = 9,99% b) C = 73,59%; H = 8,03%; N = 8,58% e O = 9,80% c) C = 75,94%; H = 5,13%; N = 8,91% e O = 10,02% d) C = 10,10%; H = 8,92%; N = 5,16% e O = 75,82% e) C = 72,69%; H = 9,15%; N = 8,48% e O = 9,68% 45. (UEL PR/2018) O rompimento da barragem da Samarco em novembro de 2015 em Mariana (MG) é um dos maiores desastres do século XXI, considerando o volume de rejeitos despejados no meio ambiente. t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 44 Pesquisadores apontam que o resíduo sólido da barragem é constituído por Goethita 60%, Hematita (óxido de ferro) 23%, Quartzo (SiO2) 11,0%, Caulinita Al2Si2O5(OH)4 5,9% e alguns metais, tais como bário, chumbo, crômio, manganês, sódio, cádmio, mercúrio e arsênio. (Adaptado. Disponível em: <http://agenciabrasil.ebc.com.br/ geral/noticia/2016-01/desastre-em-mariana-e-o-maior-acidentemundial- com-barragens-em-100-anos>. Acesso em: 26 abr 2017.) Dados: Massas atômicas de: Fe = 56 u; O = 16 u; Si = 28 u; Al = 27 u; H = 1 u. Se a Caulinita possui um teor de 21,7% de silício, assinale a alternativa que apresenta, corretamente, a porcentagem total de silício no resíduo sólido da barragem. a) 1,1 b) 2,5 c) 3,4 d) 5,0 e) 6,4 46. (UNIFOR CE/2018) O valsartan, C33H34N6O6, é uma substância utilizada como anti-hipertensivo no tratamento da hipertensão arterial, insolúvel em água e moderadamente solúvel em metanol. Os percentuais em massa, de carbono, hidrogênio, nitrogênio e oxigênio, nesse composto, são respectivamente: a) C = 32, 9%; H = 33,9%; N = 16,6% e O = 16,6%. b) C = 43, 9%; H = 44,1%; N = 6,0% e O = 6,0% c) C = 64, 9%; H = 5,6%; N = 29,5% e O = 29,5% d) C = 35, 2%; H = 35,3%; N = 13,8% e O = 15,7% e) C = 64, 9%; H = 5,6%; N = 13,8% e O = 15,7% 47. (Univag MT/2018) O elemento lítio possui diversas aplicações. Na natureza, está presente em algumas águas minerais e em minerais como a lepidolita e o espodumênio. Esse elemento possui dois isótopos naturais: o isótopo 7Li, o mais abundante (92,5%), e o isótopo 6Li, o menos abundante (7,5%). Na forma metálica, o lítio reage violentamente com água produzindo hidróxido de lítio (LiOH) e hidrogênio (H2), que é um gás totalmente inflamável. Na forma medicamentosa, o carbonato de lítio (Li2CO3) é o princípio ativo de remédios para o controle da psicose maníaco-depressiva. A porcentagem em massa do elemento lítio no carbonato de lítio é, aproximadamente, a) 19%. b) 14%. c) 11%. t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 45 d) 7%. e) 2%. 48. (ETEC SP/2018) Os adubos e fertilizantes devemfornecer os chamados macronutrientes, porque são necessários em maiores quantidades, e os micronutrientes, porque são necessários em menores quantidades. Contudo, a longo prazo, podem trazer danos ao ecossistema. Os macronutrientes são: nitrogênio (N); fósforo (P); potássio (K); cálcio (Ca); magnésio (Mg) e enxofre (S). O adubo mineral, NPK 4–14 –8, fornece 4% de nitrogênio, 14% de P2O5 e 8% de K2O. <https://tinyurl.com/y8qlsygj> Acesso em: 11.04.2018. Adaptado. Por meio da análise do texto, pode-se concluir, corretamente, que o adubo mineral NPK 4– 30–16 possui a) 4% de nitrogênio, 14% de P2O5 e 8% de K2O. b) 4% de nitrogênio, 30% de P2O5 e 16% de K2O. c) 4% de P2O5, 14% de K2O e 8% de nitrogênio. d) 4% de P2O5, 30% de K2O e 16% de nitrogênio. e) 4% de K2O, 30% de nitrogênio e 16% de P2O5. 49. (PUC SP/2016) A criolita é um minério cujo principal componente é o fluoreto de alumínio e sódio. Sua principal aplicação é na produção do alumínio, onde é adicionada à alumina (óxido de alumínio), obtendo-se uma mistura de temperatura de fusão de 950ºC, tornando economicamente viável a eletrólise da alumina e a obtenção do metal alumínio. A relação entre a massa de sódio e de alumínio na criolita é de 23/9 e, portanto, a fórmula mínima do fluoreto de alumínio e sódio é a) NaAlF. b) NaAlF4. c) Na3AlF4. d) Na3AlF6. 50. (UECE/2016) São conhecidos alguns milhares de hidrocarbonetos. As diferentes características físicas são uma consequência das diferentes composições moleculares. São de grande importância econômica, porque constituem a maioria dos combustíveis minerais e biocombustíveis. A análise de uma amostra cuidadosamente purificada de determinado hidrocarboneto mostra que ele contém 88,9% em peso de carbono e 11,1% em peso de hidrogênio. Sua fórmula mínima é t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 46 a) C3H4. b) C2H5. c) C2H3. d) C3H7. 5. Gabarito Sem Comentários 1. B 2. A 3. B 4. B 5. B 6. B 7. C 8. A 9. E 10. 04 11. D 12. D 13. A 14. B 15. B 16. B 17. A 18. B 19. 06 20. B 21. C 22. Anulada 23. E 24. A 25. VVFV 26. E 27. A 28. D 29. C 30. A 31. B 32. A 33. A 34. E 35. C 36. B 37. B 38. C 39. C 40. D 41. D 42. D 43. A 44. E 45. E 46. E 47. A 48. B 49. D 50. C 6. Resoluções Das Questões Fundamentais I. Questão fundamental 01 - a partir das informações abaixo e das massas molares presentes na tabela periódica, faça o que se pede: a) Calcule a massa, em gramas, de 2 mols de H2O. H2O: massa molar igual a (2·1) g/mol + 16 g/mol = 18 g/mol t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 47 18 𝑔 − − − − 1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐻2𝑂 𝑥 𝑔 − − − − 2 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐻2𝑂 𝑥 = 36 𝑔 b) Calcule o número de mols de 2,2 g de CO2. CO2: massa molar igual a (1·12) g/mol + (2·16) g/mol = 44 g/mol 44 𝑔 − − − − 1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐶𝑂2 2,2 𝑔 − − − − 𝑥 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐶𝑂2 𝑥 = 0,05 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐶𝑂2 c) Calcule o número de moléculas presentes em 1,8 g de C6H12O6. C6H12O6: massa molar igual a (6·12) g/mol + (12·1) g/mol + (6·1) g/mol = 180 g/mol 180 𝑔 − − − − 6 · 1023 𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠𝑑𝑒 𝐶6𝐻12𝑂6 1,8 𝑔 − − − − 𝑥 𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 𝑑𝑒 𝐶6𝐻12𝑂6 𝑥 = 6 · 1021 𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 𝑑𝑒 𝐶6𝐻12𝑂6 d) Calcule a massa, em gramas, de 0,25 mols de SO2. SO2: massa molar igual a (1·32) g/mol + (2·16) g/mol = 64 g/mol 64 𝑔 − − − − 1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑆𝑂2 𝑥 𝑔 − − − − 0,25 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑆𝑂2 𝑥 = 16 𝑔 𝑑𝑒 𝑆𝑂2 e) Calcule o número de mols de 10,26 g de C12H22O11. C12H22O11: massa molar igual a (12·12) g/mol + (22·1) g/mol + (11·16) g/mol = 342 g/mol 342 𝑔 − − − − 1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐶12𝐻22𝑂11 10,26 𝑔 − − − − 𝑥 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐶12𝐻22𝑂11 𝑥 = 0,03 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐶12𝐻22𝑂11 f) Calcule o número de moléculas presentes em 10,2 g de NH3. NH3: massa molar igual a (1·14) g/mol + (3·1) g/mol = 17 g/mol = 17 g/ 6·1023 moléculas de NH3 17 𝑔 − − − − 6 · 1023 𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 𝑑𝑒 𝑁𝐻3 10,2 𝑔 − − − − 𝑥 𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 𝑑𝑒 𝑁𝐻3 𝑥 = 3,6 · 1023 𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 𝑑𝑒 𝑁𝐻3 g) Calcule a massa, em gramas, de 2·1025 moléculas de H2O. H2O: massa molar igual a (2·1) g/mol + (1·16) g/mol = 18 g/mol = 18 g/ 6·1023 moléculas de H2O 18 𝑔 − − − − 6 · 1023 𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 𝑑𝑒 𝐻2𝑂 𝑥 𝑔 − − − − 2 · 1025 𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 𝑑𝑒 𝐻2𝑂 𝑥 = 600 𝑔 𝑑𝑒 𝐻2𝑂 h) Calcule o número de mols de 16 g de O3. O3: massa molar igual a (3·16) g/mol = 48 g/mol 48 𝑔 − − − − 1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑂3 16 𝑔 − − − − 𝑥 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑂3 𝑥 = 0,33 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑂3 i) Calcule o número de moléculas presentes em 32,2 g de C2H5OH. t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 48 C2H5OH: massa molar igual a (2·12) g/mol + (6·1) g/mol + (1·16) g/mol = 46 g/ 6·1023 moléculas de C2H5OH 46 𝑔 − − − − 6 · 1023 𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 𝑑𝑒 𝐶2𝐻5𝑂𝐻 32,2 𝑔 − − − − 𝑥 𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 𝑑𝑒 𝐶2𝐻5𝑂𝐻 𝑥 = 4,2 · 1023 𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 𝑑𝑒 𝐶2𝐻5𝑂𝐻 j) Calcule a massa, em gramas, de 3·1022 moléculas de CO(NH2)2. CO(NH2)2: massa molar igual a (1·12) g/mol + (4·1) g/mol + (2·14) g/mol + (1·16) g/mol = 60 g/ 6·1023 moléculas de CO(NH2)2 60 𝑔 − − − − 6 · 1023 𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 𝑑𝑒 𝐶𝑂(𝑁𝐻2)2 𝑥 𝑔 − − − − 3 · 1022 𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 𝑑𝑒 𝐶𝑂(𝑁𝐻2)2 𝑥 = 3 𝑔 𝑑𝑒 𝐶𝑂(𝑁𝐻2)2 k) Calcule o número de moléculas presentes em 49 g de H2SO4. H2SO4: massa molar igual a (2·1) g/mol + (1·32) g/mol + (4·16) g/mol = 98 g/ 6·1023 moléculas de H2SO4 98 𝑔 − − − − 6 · 1023 𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 𝑑𝑒 𝐻2𝑆𝑂4 49 𝑔 − − − − 𝑥 𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 𝑑𝑒 𝐻2𝑆𝑂4 𝑥 = 3 · 1023 𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 𝑑𝑒 𝐻2𝑆𝑂4 II. Questão fundamental 02 - complete o quadro abaixo com a fórmula percentual, em massa, de cada elemento químico: 1) H2O: 18 g/mol H = 2 · 1 g/mol 18 g/mol x 100% = H = 11% O = 1 · 16 g/mol 18 g/mol x 100% = O = 89% 2) H2SO4 : 98 g/mol H = 2 · 1 g/mol 98 g/mol x 100% = H = 2% S = 1 · 32 g/mol 98 g/mol x 100% = S = 33% O = 4 · 16 g/mol 98 g/mol x 100% = O = 65% 3) C2H6O: 46 g/mol C = 2 · 12 g/mol 46 g/mol x 100% = C = 52% H = 6 · 1 g/mol 46 g/mol x 100% = H = 13% O = 1 · 16 g/mol 46 g/mol x 100% = O = 35% 4) Al2(SO4)3: 342 g/mol Al = 2 · 27 g/mol 342 g/mol x100% = Al = 16% S = 3 · 32 g/mol 342 g/mol x 100% = S = 28% O = 3 · 4 · 16 g/mol 342 g/mol x100% = O = 56% 5) H3CCOOH: 60 g/mol H = 4 · 1 g/mol 60 g/mol x 100% = H = 7% C = 2 · 12 g/mol 60 g/mol x 100% = C = 40% O = 2 · 16 g/mol 60 g/mol x 100% = O = 53% t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 49 7. Questões Resolvidas E Comentadas 1. (UNESP SP/2021) Folha de ouro mais fina do mundo Sunjie Ye, pesquisadora da Universidade de Leeds, no Reino Unido, chegou muito perto do ouro monoatômico: ela criou uma folha de ouro com espessura equivalente ao diâmetro de apenas dois átomos desse elemento. A quase monocamada de ouro mede 0,47 nanômetro de espessura, a mais fina camada de ouro já fabricada sem um suporte; falta apenas o equivalente ao diâmetro de um átomo para chegar à camada de ouro mais fina possível — que provavelmente se chamará oureno, quando sintetizada. (www.inovacaotecnologica.com.br. Adaptado.) Considerando que a densidade do ouro seja 19 g/cm3, que 1 nm = 10–9 m e que uma possível folha retangular de ouro tenha 2 átomos de espessura e demais dimensões iguais a 5 cm de largura e 10 cm de comprimento, a massa de ouro nessa folha será da ordem de (A) 10–4 g. (B) 10–5 g. (C) 10–2 g. (D) 10–1 g. (E) 10–3 g. Comentários: Cálculo do volume da folha: 5 𝑐𝑚 · 10 𝑐𝑚 · 0,47 𝑛𝑚 = 5 𝑐𝑚 · 10 𝑐𝑚 · 0,47 · 10−9 𝑚 = 5 𝑐𝑚 · 10 𝑐𝑚 · 0,47 · 10−7 𝑐𝑚 = 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑑𝑎 𝑓𝑜𝑙ℎ𝑎 = 23,5 · 10−7𝑐𝑚3 Cálculo da massa da folha de ouro 19 𝑔 1 𝑐𝑚3 · 23,5 · 10−7𝑐𝑚3 = 4,46 ·10−5𝑔 ≈ 10−5𝑔 Gabarito: B 2. (PUC-Campinas/2021) A terra roxa estruturada é um solo mineral que apresenta cor vermelho-escura tendendo à arroxeada. É derivada do intemperismo de rochas básicas e ultrabásicas, ricas em minerais ferromagnesianos. Sua textura varia de argilosa a muito argilosa, sendo bastante porosa. Uma característica peculiar é que esse tipo de solo apresenta materiais que são atraídos pelo imã. Seus teores de óxido de ferro (III), Fe2O3, são elevados (superiores a 15%, em massa). (Disponível em: https://www.agencia.cnptia.embrapa.br. Adaptado) De acordo com o texto, a massa do elemento ferro em 1,0 kg de terra roxa estruturada é, aproximadamente, de: A) 0,10 kg B) 0,15 kg t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 50 C) 0,20 kg D) 0,25 kg E) 0,50 kg Dados: Massas molares (g/mol): O = 16; Fe = 55,8 Comentários: Os teores de óxido de ferro III são superiores a 15%, considerando 15%, tem-se uma massa de óxido em 1kg de terra roxa igual a: 1000 𝑔 − − − − 100% 𝑥 𝑔 − − − − 15% 𝑥 = 150 𝑔 𝑑𝑒 𝐹𝑒2𝑂3 Em 1 mol de Fe2O3 (159,6 g/mol) tem-se 111,6 g de Fe, logo, em 150 g, tem-se: 159,6 𝑔 𝑑𝑒 𝐹𝑒2𝑂3 − − − − 111,6 𝑔 𝑑𝑒 𝐹𝑒 150 𝑔 𝑑𝑒 𝐹𝑒2𝑂3 − − − − 𝑥 𝑔 𝑑𝑒 𝐹𝑒 𝑥 = 104 𝑔 𝑜𝑢 0,104 𝑔 𝑑𝑒 𝐹𝑒 Gabarito: A 3. (UNICAMP SP/2019) Dois estudantes, de massa corporal em torno de 75 kg, da Universidade de Northumbria, no Reino Unido, quase morreram ao participar de um experimento científico no qual seriam submetidos a determinada dose de cafeína e a um teste físico posterior. Por um erro técnico, ambos receberam uma dose de cafeína 100 vezes maior que a dose planejada. A dose planejada era de 0,3 g de cafeína, equivalente a três xícaras de café. Sabe-se que a União Europeia, onde o teste ocorreu, classifica a toxicidade de uma dada substância conforme tabela a seguir. Considerando que a DL50 – dose necessária de uma dada substância para matar 50% de uma população – da cafeína é de 192 mg/kg, no teste realizado a dose aplicada foi cerca de a) 100 vezes maior que a DL50 da cafeína, substância que deve ser classificada como nociva. b) duas vezes maior que a DL50 da cafeína, substância que deve ser classificada como tóxica. c) 100 vezes maior que a DL50 da cafeína, substância que deve ser classificada como tóxica. t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 51 d) duas vezes maior que a DL50 da cafeína, substância que deve ser classificada como nociva. Comentários: O indivíduo de 75 kg recebeu 100 vezes a dose recomendada de 0,3 g. Portanto, 0,3 𝑔 · 100 75 𝑘𝑔 = 30 𝑔 75 𝑘𝑔 = 30000 𝑚𝑔 75 𝑘𝑔 = 400 𝑚𝑔/𝑘𝑔 A DL50 é igual a 192 mg/kg, portanto, a dose ingerida é, aproximadamente, duas vezes maior que a DL50. Gabarito: B 4. (FUVEST/2021) Um dos indicadores de qualidade de mel é a presença do composto orgânico hidroximetilfurfural (HMF), formado a partir de certos açúcares, como a frutose (C6H1206). A tabela resume os teores de HMF permitidos de acordo com a legislação brasileira e recomendações internacionais. Uma das possíveis rotas para a formação do HMF a partir da frutose é mostrada, de forma simplificada, no esquema: t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 52 Nas setas, são mostradas as perdas de moléculas ou grupos químicos em cada etapa. Por exemplo, entre as espécies 1 e 2, ocorrem a saída de uma molécula de água e a formação de uma ligação dupla entre carbonos. Um frasco contendo 500 g de mel produzido no Brasil foi analisado e concluiu- se que 0,2 milimol de frutose foi convertido em HMF. Considerando apenas esse parâmetro de qualidade e tendo como referência os teores recomendados por órgãos nacionais e internacionais, mostrados na tabela, é correto afirmar que esse mel a) é recomendado como mel de mesa, assim como para outros usos que se façam necessários, segundo a legislação brasileira. b) não pode ser usado como mel de mesa, mas pode ser usado para fins industriais, segundo a legislação brasileira. c) pode ser usado para fins industriais, segundo a legislação brasileira, mas não deveria ser usado para nenhum fim, segundo a recomendação internacional. d) não pode ser usado nem como mel de mesa nem para fins industriais, segundo a legislação brasileira, mas poderia ser utilizado segundo a recomendação internacional. e) não pode ser usado para qualquer aplicação, tanto segundo a legislação brasileira quanto segundo a recomendação internacional. Comentários: t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 53 Em 500 g de mel apresenta 0,2 mmol de frutose. Ao observar a proporção entre a quantidade de moléculas consumidas, percebe-se que a relação de conversão entre as substâncias HMF e frutose é de 1 para 1, ou seja, cada 1 molécula de frutose consumida forma 1 molécula de HMF. Assim, a quantidade de HMF produzida para cada 500 g de mel é de 0,2 mmol. Logo, 0,2 𝑚𝑚𝑜𝑙 𝑥 126 𝑔 𝑚𝑜𝑙 = 25,2 𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝐻𝑀𝐹 Porém, para comparar com os valores informado nos gráficos que são por 1 kg de mel, é necessário: 25,2 𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝐻𝑀𝐹 𝑥 2 = 50,4 𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝐻𝑀𝐹/𝑘𝑔 𝑑𝑒 𝑚𝑒𝑙 Portanto, está de acordo com “até 60 mg/kg” na legislação brasileira e deve ser usado como mel industrial e na legislação internacional pode ser consumido. Gabarito: B 5. (UFRGS RS/2018) O elemento bromo apresenta massa atômica 79,9. Supondo que os isótopos 79Br e 81Br tenham massas atômicas, em unidades de massa atômica, exatamente iguais aos seus respectivos números de massa, qual será a abundância relativa de cada um dos isótopos? a) 75% 79Br e 25% 81Br. b) 55% 79Br e 45% 81Br. c) 50% 79Br e 50% 81Br. d) 45% 79Br e 55% 81Br. e) 25% 79Br e 75% 81Br. Comentários A massa atômica é dada por uma média ponderada entre os isótopos, logo, tem-se: 𝐼. 79,9 𝑔 = 𝑥 ⋅ 79 𝑔 + 𝑦 ⋅ 81 𝑔 100% Em que x é porcentagem de isótopo bromo-79 e y é a porcentagem de isótopo bromo 81. Com isso, a soma dessas porcentagens é igual a 100: 𝑥 + 𝑦 = 100 𝐼𝐼. 𝑥 = 100 − 𝑦 Substituindo II em I, tem-se: 79,9 𝑔 = (100 − 𝑦) ⋅ 79 𝑔 + 81𝑦 𝑔 100 7990 = 7900 − 79𝑦 + 81𝑦 90 = 2𝑦 𝑦 = 45% 𝑒 𝑥 = 55% Gabarito: B 6. (IFMT/2018) O primeiro transplante cardíaco (TC) completou 50 anos em 3 de dezembro de 2017. Ele foi realizado por Christian Barnard, na África do Sul. Seis meses depois, Euryclides Zerbini realizou t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 54 o primeiro TC no Brasil. Apesar de uma euforia inicial, os resultados foram insatisfatórios, com elevada mortalidade. No final dos anos 1970, com o surgimento da ciclosporina, medicamento que possibilitava um melhor controle da rejeição, ocorreu um grande desenvolvimento na realização dos transplantes em geral, inclusive do TC. Mangini, S. et al. Transplante cardíaco: revisão. Einstein, v.13, n.2, p. 310-8, 2015. A fórmula molecular da ciclosporina é C62H111N11O12. Pode-se afirmar que a massa molecular da ciclosporina é: Dado: C: 12u; H: 1u; N: 14u; O: 16u a) 1.201 gramas/mol. b) 1.201 u. c) 196 u. d) 43 gramas/mol. e) 43 mol. Comentários A massa da ciclosporina é dada a partir da quantidade de átomos de cada elemento químico, logo, tem-se: 62 ⋅ 12 𝑢 + 111 ⋅ 1 𝑢 + 11 ⋅ 14 𝑢 + 12 ⋅ 16 𝑢 = 1201 𝑢 Gabarito: B 7. (PUC Camp SP/2020) O produto comercial conhecido como “calcário líquido” é uma mistura utilizada para reduzir a acidez do solo, a qual possui cerca de 17,5% de Ca, em massa. A quantidade de íons de cálcio, em mol, presente em 1 kg do produto é, aproximadamente, Dado: Massa molar (g/mol) Ca = 40 a) 2,5 b) 3,2 c) 4,4 d) 6,2 e) 8,6 Comentários 17,5% da massa total, que é 1 kg (ou 1000 g), corresponde a massa de cálcio: 1000 𝑔 − − − − 100% 𝑥 𝑔 − − −− 17,5% 𝑥 = 175 𝑔 𝑑𝑒 𝐶𝑎 Como a massa molar do Ca é de 40 g/mol, tem-se um número de mols de: 40 𝑔 𝑑𝑒 𝐶𝑎 − − − − 1 𝑚𝑜𝑙 175 𝑔 𝑑𝑒 𝐶𝑎 − − − − 𝑦 𝑚𝑜𝑙 𝑦 ≅ 4,4 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐶𝑎 Os íons cálcio são formados da seguinte maneira: 𝐶𝑎 → 𝐶𝑎2+ + 2𝑒− Sendo assim, 1 mol de Ca forma 1 mol de Ca2+, logo, tem-se 4,4 mol de Ca2+ também. t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 55 Gabarito: C 8. (FAMERP SP/2019) Em janeiro de 2018 foi encontrado em uma mina na África o quinto maior diamante (uma variedade alotrópica do carbono) do mundo, pesando 900 quilates. Considerando que um quilate equivale a uma massa de 200 mg, a quantidade, em mol, de átomos de carbono existente nesse diamante é igual a a) 1,5·101. b) 3,0·101. c) 4,5·101. d) 1,5·104. e) 3,0·104. Comentários: 1 quilate equivale a 200 mg (ou 0,2 g), logo, 900 quilates correspondem a uma massa de: 0,2 𝑔 − − − − 1 𝑞𝑢𝑖𝑙𝑎𝑡𝑒 𝑥 𝑔 − − − − 900 𝑞𝑢𝑖𝑙𝑎𝑡𝑒𝑠 𝑥 = 180 𝑔 Como 1 mol de carbono possui 12 g, então, 180 g corresponde a um número de mols de: 12 𝑔 𝑑𝑒 𝐶 − − − − 1 𝑚𝑜𝑙 180 𝑔 𝑑𝑒 𝐶 − − − − 𝑦 𝑚𝑜𝑙 𝑦 = 15 𝑚𝑜𝑙𝑠 𝑑𝑒 𝐶 Gabarito: A 9. (FPP PR/2019) No dia 21/02/2019, algumas cidades do estado do Paraná, dentre elas Curitiba, foram prejudicadas devido às fortes chuvas, que causaram enormes transtornos, pois foram registrados, de acordo com algumas estações meteorológicas, 109 milímetros de chuva na cidade de Curitiba. Conforme o INPE (Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais), para se calcular a quantidade de chuva nas estações meteorológicas, utiliza-se um equipamento chamado pluviômetro. Com o pluviômetro, é possível determinar o índice pluviométrico (expressa normalmente em milímetros) que se refere à quantidade de chuva por metro quadrado em determinado local e em determinado período. Em conformidade com o enunciado, encontre a quantidade de matéria de água que foi coletada em um pluviômetro com um 0,5 m2 de área da base e altura pluviométrica de 218 milímetros. Isto posto, assinale a alternativa CORRETA. Note e adote: densidade da água = 1 g/mL a) Aproximadamente 2200 mol de H2O. b) Aproximadamente 3500 mol de H2O. c) Aproximadamente 4056 mol de H2O. d) Aproximadamente 5600 mol de H2O. e) Aproximadamente 6056 mol de H2O. Comentários: O volume de água é dado pelo produto da área da base com o a altura: 𝑉 = 𝐴 ⋅ ℎ t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 56 𝑉 = 0,5 𝑚2 ⋅ 0,218 𝑚 = 0,109 𝑚3 𝑜𝑢 109 𝐿 Como a densidade da água é 1 g/mL, então, 109 L (ou 109.000 mL) corresponde a uma massa de: 1 𝑔 − − − − 1 𝑚𝐿 𝑥 𝑔 − − − − 109.000 𝑚𝐿 𝑥 = 109.000 𝑔 𝑑𝑒 𝐻2𝑂 Como a massa molar da água é de 18 g/mol, logo, tem-se um número de mols de: 18 𝑔 𝑑𝑒 𝐻2𝑂 − − − − 1 𝑚𝑜𝑙 109.000 𝑔 𝑑𝑒 𝐻2𝑂 − − − − 𝑦 𝑚𝑜𝑙 𝑦 ≅ 6056 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐻2𝑂 Gabarito: E 10. (UNIPÊ PB/2019) Pessoas que sofrem de hipertensão arterial devem adotar uma dieta hipossódica e, por isso, precisam conhecer a quantidade de sódio que, normalmente, está embutida nos alimentos. De acordo com os dados da tabela e considerando-se os conhecimentos sobre transformações físicas e químicas da matéria, é correto afirmar: 01) A fatia de queijo tipo Minas contém 27,0 1018 íons sódio. 02) O aquecimento brando do arroz cozido remove quantidade significativa de sódio. 03) A solução 0,01mol/L de NaCl contém maior massa de sódio do que 6 pãezinhos franceses. 04) A quantidade de matéria de sódio presente em uma concha de feijão cozido é superior a 3,4 10–2mol. 05) O sódio está presente nos alimentos sob a forma representada pela configuração eletrônica 1s22s22p63s1. Comentários: Analisando alternativa por alternativa, tem-se: 01. Errada. A fatia possui 302 mg (ou 0,3 g) de íons sódio (23 g/mol), logo, possui um número de mols de: 23 𝑔 𝑑𝑒 𝑁𝑎+ − − − − 1 𝑚𝑜𝑙 0,3 𝑔 𝑑𝑒 𝑁𝑎+ − − − − 𝑥 𝑚𝑜𝑙 𝑥 = 0,013 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑁𝑎+ Em 1 mol, tem-se 6 x 1023 moléculas, ou seja, nesse caso, 6 x 1023 átomos de íons sódio. Sendo assim, 0,013 mol possui: 6 ⋅ 1023 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑁𝑎+ − − − − 1 𝑚𝑜𝑙 𝑦 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑁𝑎+ − − − − 0,013 𝑚𝑜𝑙 𝑦 = 0,078 ⋅ 1023 𝑜𝑢 7,8 ⋅ 1021 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑁𝑎+ 02. Errada. O aquecimento brando do arroz cozido promove liberação de água, ou seja, os íons sódio ficam menos dissolvidos. t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 57 03. Errada. 1 pão francês possui 408 mg de sódio, logo, 6 pães possuem: 408 𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝑁𝑎+ − − − − 1 𝑝ã𝑜𝑧𝑖𝑛ℎ𝑜 𝑥 𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝑁𝑎+ − − − − 6 𝑝ã𝑒𝑧𝑖𝑛ℎ𝑜𝑠 𝑥 = 2448 𝑚𝑔 𝑜𝑢 2,448 𝑔 𝑑𝑒 𝑁𝑎+ Uma solução de 0,01 mol em 1 L possui 0,01 mol de Na+ (23 g/mol), ou seja, uma massa de: 23 𝑔 𝑑𝑒 𝑁𝑎+ − − − − 1 𝑚𝑜𝑙 𝑥 𝑔 𝑑𝑒 𝑁𝑎+ − − − − 0,01 𝑚𝑜𝑙 𝑥 = 0,23 𝑔 𝑑𝑒 𝑁𝑎+ 04. Certa. Uma concha de feijão possui 800 mg (ou 0,8 g) de sódio, logo, um número de mols de: 23 𝑔 𝑑𝑒 𝑁𝑎+ − − − − 1 𝑚𝑜𝑙 0,8 𝑔 𝑑𝑒 𝑁𝑎+ − − − − 𝑥 𝑚𝑜𝑙 𝑥 = 3,48 ⋅ 10−2 𝑚𝑜𝑙 05. Errada. O sódio possui 11 elétrons, logo, a distribuição eletrônica de: 1s2 2s2 2p6 3s1. No entanto, está sob forma de cátion nos alimentos, Na+, ou seja, esse elétron sai da camada mais externa, logo, o íon possui distribuição: 1s2 2s2 2p6. Gabarito: 04 11. (FATEC SP/2018) Barcarena, no nordeste do Pará, é uma cidade da Amazônia marcada por desastres ambientais. Há semanas, depois de fortes chuvas, houve um vazamento de rejeitos em uma das empresas do polo industrial, o que contaminou rios da região. No município de Barcarena já houve outros registros de crimes ambientais de contaminação. Em 2004, a Universidade Federal do Pará (UFPA) realizou uma pesquisa que concluiu que a água consumida pela população, em 26 localidades, estava contaminada por íons de metais pesados tais como Pb2+, Cd2+ e Hg2+, descartados pelas indústrias. Amostras de água de Vila Nova, Burajuba e do Distrito Industrial apresentaram concentração de chumbo 12 vezes maior que o máximo permitido por uma resolução de 2011 do Ministério da Saúde. <https://tinyurl.com/ydhahee2> Acesso em: 06.03.2018. Adaptado. Tabela de padrão de potabilidade para algumas substâncias químicas que representam risco à saúde <https://tinyurl.com/zmxg7b9> Acesso em: 06.03.2018. Adaptado. No atendimento a um morador de Vila Nova, o médico calculou a quantidade de chumbo ingerida pelo paciente que havia bebido 500 mL da água contaminada na cidade. Assinale a alternativa que apresenta a massa total de chumbo ingerida pelo paciente, em miligramas. a) 1 · 10–3 b) 5 · 10–3 c) 3 · 10–2 d) 6 · 10–2 e) 9 · 10–2 t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 58 Comentários: A água contaminada possui 12 vezes o valor máximo permitido na água, ou seja, o chumbo possui 12 vezes 0,01 mg/L na água contaminada. Como o morador ingeriu 500 mL (ou 0,5 L), tem-se uma massa de chumbo de: 12 ⋅ 0,01 𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝑃𝑏 − − − − 1 𝐿 𝑥 𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝑃𝑏 − − − − 0,5 𝐿 𝑥 = 0,06 𝑜𝑢 6 ⋅ 10−2 𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝑃𝑏 Gabarito: D 12. (UEMG/2017) O Diesel S-10 foi lançado em 2013 e teve por objetivo diminuir a emissão de dióxido de enxofre na atmosfera, um dos principais causadores da chuva ácida. O termo S-10 significa que, para cada quilograma de Diesel, o teor de enxofre é de 10 mg. Considere que o enxofre presente no Diesel S-10 esteja na forma do alótropo S8 e que, ao sofrer combustão, forme apenas dióxido de enxofre. O número de mols de dióxido de enxofre, formado a partir da combustão de 1000L de Diesel S-10, é, aproximadamente, Dado: Densidade do Diesel S-10 = 0,8 kg/L a) 2,48 mol. b) 1,00 mol. c) 0,31 mol. d) 0,25 mol. Comentários: Como em 1 L de Diesel S-10 possui 0,8 kg, então, 1000 L possui uma massa de: 0,8 𝑘𝑔 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑒𝑠𝑒𝑙 − − − − 1 𝐿𝑥 𝑘𝑔 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑒𝑠𝑒𝑙 − − − − 1000 𝐿 𝑥 = 800 𝑘𝑔 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑒𝑠𝑒𝑙 1 kg de Diesel S-10 possui 10 mg de enxofre, logo, 800 kg do diesel possui uma massa de enxofre de: 1 𝑘𝑔 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑒𝑠𝑒𝑙 − − − − 10 𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝑆8 800 𝑘𝑔 𝑑𝑒 𝑑𝑖𝑒𝑠𝑒𝑙 − − − − 𝑦 𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝑆8 𝑦 = 8000 𝑚𝑔 𝑜𝑢 8 𝑔 𝑑𝑒 𝑆8 O enxofre S8 possui massa molar de 256 g/mol, logo, 8 g equivale a: 256 𝑔 𝑑𝑒 𝑆8 − − − − 1 𝑚𝑜𝑙 8 𝑔 𝑑𝑒 𝑆8 − − − − 𝑧 𝑚𝑜𝑙 𝑧 = 0,03125 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑆8 A combustão do enxofre é dada por: 1 8 𝑆8 + 𝑂2 → 𝑆𝑂2 Sendo assim, 0,125 mol de enxofre forma 1 mol de SO2, logo, 0,03125 mol de enxofre forma: 0,125 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑆8 − − − − 1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑆𝑂2 0,03125 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑆8 − − − − 𝑤 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑆𝑂2 𝑤 = 0,25 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑆𝑂2 Gabarito: D t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 59 13. (UNEMAT MT/2014) Um candidato do vestibular da UNEMAT, ao ler um texto no caderno de provas que abordava o aumento da pressão arterial com o consumo de sódio, teve a curiosidade de averiguar o quanto de sódio ele consumiria durante a realização do exame. Consigo encontravam-se uma garrafa de água mineral com volume de 500 mL e um pacote de batata frita contendo 100 g. O candidato procurou, nos rótulos da garrafa de água mineral (composição química) e do pacote de batata frita (composição nutricional), a concentração de sódio em cada produto. As informações que ele obteve foram as seguintes: Assinale a alternativa que apresenta respectivamente a massa e o número de mols de sódio consumidos pelo candidato: a) 520,1 mg e 22,6 · 10–3 mols. b) 0,520 mg e 22,6 · 10–3 mols. c) 520,1 mg e 22,6 mols. d) 520,1 mg e 22,6 · 10–23 mols. e) 5,20 mg e 6,02 · 10–23 mols. Comentários: A concentração de sódio na água mineral é de 0,2 mg em 1 L, ou seja, em 500 mL (ou 0,5 L) de água tem-se uma massa de sódio de: 0,2 𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝑁𝑎 − − − − 1 𝐿 𝑥 𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝑁𝑎 − − − − 0,5 𝐿 𝑥 = 0,1 𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝑁𝑎 Pela parte da batata frita, a cada 25 g, tem-se 130 mg de sódio. Como o candidato comeu 100 g de batata, tem-se: 25 𝑔 𝑑𝑒 𝑏𝑎𝑡𝑎𝑡𝑎 − − − − 130 𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝑁𝑎 100 𝑔 𝑑𝑒 𝑏𝑎𝑡𝑎𝑡𝑎 − − − − 𝑦 𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝑁𝑎 𝑦 = 520 𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝑁𝑎 Sendo assim, o candidato ingeriu uma quantidade de sódio de: 520 𝑚𝑔 + 0,1 𝑚𝑔 = 520,1 𝑚𝑔 𝑜𝑢 0,5201 𝑔 𝑑𝑒 𝑁𝑎 Como a massa molar do sódio é de 23 g/mol, tem-se um número de mols de: 23 𝑔 𝑑𝑒 𝑁𝑎 − − − − 1 𝑚𝑜𝑙 0,5201 𝑔 𝑑𝑒 𝑁𝑎 − − − − 𝑧 𝑚𝑜𝑙 𝑧 = 22,6 ⋅ 10−3 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑁𝑎 Gabarito: A 14. (UNIUBE MG/2014) t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 60 Gelo seco é o nome dado ao dióxido de carbono quando solidificado. Para tal, deve ser resfriado a uma temperatura menor que –78°C. Quando o gelo seco entra em contato com a pressão atmosférica, é aquecido, voltando imediatamente ao seu estado inicial, ou seja, gasoso, por um processo conhecido como sublimação. A nuvem branca que vemos, normalmente, durante esse processo é devido ao ar quente que entra em contato com o gelo seco. Considerando uma amostra de 88 g de gelo seco, é possível afirmar que: Dados: MCO2= 44g·mol–1; Número de Avogadro = 6,02 · 1023 a) Nessa quantidade de gelo seco existem 3 mols de dióxido de carbono. b) O número de moléculas presentes na amostra é igual a 1,2 · 1024. c) O número de átomos de oxigênio é igual a 2,4 · 1022. d) Sublimação é um processo de transformação de uma substância que se encontra no estado líquido para o estado gasoso. e) O número de átomos de hidrogênio é igual a 1,2 · 1023. Comentários: Analisando alternativa por alternativa, tem-se: a) Errada. A amostra possui 88 g de CO2 (44 g/mol), logo, tem-se um número de mols de: 44 𝑔 𝑑𝑒 𝐶𝑂2 − − − − 1 𝑚𝑜𝑙 88 𝑔 𝑑𝑒 𝐶𝑂2 − − − − 𝑥 𝑚𝑜𝑙𝑠 𝑥 = 2 𝑚𝑜𝑙𝑠 𝑑𝑒 𝐶𝑂2 b) Certa. Como tem-se 2 mols de CO2, a quantidade de moléculas é de: 6 ⋅ 1023 𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 − − − − 1 𝑚𝑜𝑙 𝑦 𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 − − − − 2 𝑚𝑜𝑙𝑠 𝑦 = 1,2 ⋅ 1024 𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 c) Errada. Em 1 molécula de CO2, tem-se 2 átomos de oxigênio, logo, em 1,2 x 1024 moléculas, tem-se: 1 𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎 𝑑𝑒 𝐶𝑂2 − − − − 2 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑂 1,2 ⋅ 1024 𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑎𝑙𝑠 𝑑𝑒 𝐶𝑂2 − − − − 𝑧 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑂 𝑧 = 2,4 ⋅ 1024 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑂 d) Errada. A sublimação é um processo de transformação de uma substância que se encontra no estado sólido para o estado gasoso. e) Errada. O CO2 não possui átomos de hidrogênio em sua composição. Gabarito: B 15. (UERJ/2020) ANO INTERNACIONAL DA TABELA PERIÓDICA Há 150 anos, a primeira versão da tabela periódica foi elaborada pelo cientista Dimitri Mendeleiev. Trata-se de uma das conquistas de maior influência na ciência moderna, que reflete a essência não apenas da química, mas também da física, da biologia e de outras áreas das ciências puras. Como reconhecimento de sua importância, a UNESCO/ONU proclamou 2019 o Ano Internacional da Tabela Periódica. Na tabela proposta por Mendeleiev em 1869, constavam os 64 elementos químicos conhecidos até então, além de espaços vazios para outros que ainda poderiam ser descobertos. Para esses possíveis novos elementos, ele empregou o prefixo “eca”, que significa “posição imediatamente posterior”. Por exemplo, o ecassilício seria o elemento químico a ocupar a primeira posição em sequência ao silício no seu grupo da tabela periódica. t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 61 Em homenagem ao trabalho desenvolvido pelo grande cientista, o elemento químico artificial de número atômico 101 foi denominado mendelévio. Considere uma amostra laboratorial de 0,43 g de mendelévio. O número de átomos presentes nessa amostra equivale a: a) 1019 b) 1021 c) 1023 d) 1025 Comentários: Em 1 mol de mendelévio (258 g/mol), tem-se 6 x 1023 moléculas que, nesse caso, é igual ao número de átomos. Sendo assim, em 0,43 g, tem-se: 258 𝑔 𝑑𝑒 𝑀𝑑 − − − − 6 ⋅ 1023 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 0,43 𝑔 𝑑𝑒 𝑀𝑑 − − − − 𝑥 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑥 = 1021 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 Gabarito: B 16. (FATEC SP/2020) A Química do Slime A jornada histórica do slime tem início nas primeiras décadas do século XX, quando James Wright criou um material com características muito parecidas com a borracha. Atualmente, devido às mais variadas formulações disponibilizadas em plataformas e mídias digitais, pode-se produzir o próprio slime em casa. O slime caseiro pode ser produzido pela mistura de duas colheres de chá de bicarbonato de sódio (NaHCO3), 100 mL de água boricada (solução de ácido bórico, H3BO3) e 60 g de cola de isopor (constituída de poliacetato de vinila, PVAc). Quando misturamos o bicarbonato de sódio com o ácido bórico, ocorre uma reação química que produz gás carbônico, água e borato de sódio (Na3BO3). A dissociação, em solução aquosa, do borato e do bicarbonato de sódio libera íons sódio (Na+), que vão interagir com as moléculas do PVAc, formando um composto de elevada viscosidade e elasticidade. Os íons sódio interagem com a estrutura do PVAc conforme representado. A reação entre o ácido bórico e o bicarbonato de sódio também origina o tetraborato de sódio, conhecido como “Bórax” (Na2B4O7). Este, em meio básico, transforma-se em tetrahidroxiborato, conforme representado na equação 1. t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 62 Equação 1 O PVAc reage com moléculas de água produzindo álcool polivinílico (PVA), conforme representado na equação 2. Equação 2 O tetrahidroxiborato reage com o PVA (equação 3), formando novas ligações que interligam as cadeias do polímero que constitui o slime. Equação 3 <https://tinyurl.com/y4vmmd9w> Acesso em: 01.10.2019. Adaptado. Considerando que uma colher de chá de bicarbonato de sódio contém 5 g desse composto, é correto afirmar que o número de moléculasde bicarbonato de sódio utilizadas na fabricação do slime caseiro, conforme descrito no texto, corresponde a aproximadamente Massa molar do NaHCO3 = 84 g/mol Constante de Avogadro: 6 · 1023 mol–1 a) 6,2 · 1022 b) 7,1 · 1022 c) 9,1 · 1022 d) 2,0 · 1023 e) 3,0 · 1023 Comentários: Para produção do slime é preciso usar 2 colheres de chá de bicarbonato, como cada colher contém 5 g, tem-se 10 g de bicarbonato de sódio. Como em 84 g de bicarbonato possui 6 x 1023 moléculas, então, em 10 g, tem-se: t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 63 84 𝑔 𝑑𝑒 𝑏𝑖𝑐𝑎𝑟𝑏𝑜𝑛𝑎𝑡𝑜 − − − − 6 ⋅ 1023 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 10 𝑔 𝑑𝑒 𝑏𝑖𝑐𝑎𝑟𝑏𝑜𝑛𝑎𝑡𝑜 − − − − 𝑥 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑥 = 7,1 ⋅ 1022 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 Gabarito: B 17. (UERJ/2019) Em seu ciclo, um átomo de carbono pode ser incorporado a diferentes compostos por meio de processos contínuos de decomposição e formação de novas moléculas. Os átomos de carbono deste caderno de prova, por exemplo, serão degradados ao longo do tempo e, posteriormente, incorporados a outros seres vivos. Considere que, ao se degradarem, os átomos de carbono deste caderno se distribuam igualmente entre os 7,5 bilhões de habitantes do planeta. Sabendo que o caderno possui 90 g de massa, com 45% de carbono em sua composição, o número de átomos que será incorporado em cada habitante é igual a: a) 2,7 x 1014 b) 6,0 x 1014 c) 2,0 x 1024 d) 6,7 x 1024 Comentários Como a massa do caderno é de 90 g, então 45% (massa de carbono) representa uma massa de: 90 𝑔 − − − − 100% 𝑥 𝑔 − − − − 45% 𝑥 = 40,5 𝑔 𝑑𝑒 𝐶 Em 1 mol de carbono (12 g/mol) tem-se 6 x 1023 moléculas, que, nesse caso, também tem 6 x 1023 átomos. Sendo assim, o número de átomos de carbono em 40,5 g é de: 12 𝑔 𝑑𝑒 𝐶 − − − − 6 ⋅ 1023 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 40,5 𝑔 𝑑𝑒 𝐶 − − − − 𝑦 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑦 = 20,25 ⋅ 1023 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 No entanto, essa quantidade de átomos distribuída pelos 7,5 bilhões de habitantes é de: 20,25 ⋅ 1023 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 − − − − 7,5 ⋅ 109 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 𝑧 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 − − − − 1 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑧 = 2,7 ⋅ 1014 ℎ𝑎𝑏𝑖𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 Gabarito: A 18. (UEL PR/2019) Os cosméticos, como batons e rímeis, buscam realçar o encanto da beleza. Porém, o uso desses produtos pode, também, causar desencantamento em função dos constituintes químicos tóxicos que possuem. Em batons, pode haver presença de cádmio, chumbo, arsênio e alumínio. A FDA (Food and Drug Administration) e a ANVISA (Agência Nacional de Vigilância Sanitária) preconizam limites máximos de metais apenas para corantes orgânicos artificiais utilizados como matéria-prima na fabricação de cosméticos. t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 64 Considerando que um determinado batom possua concentração de chumbo igual a 1,0 mg kg–1 e que a estimativa máxima de utilização deste cosmético ao longo do dia seja de 100 mg, assinale a alternativa que representa, correta e aproximadamente, o número de átomos de chumbo em contato com os lábios ao longo de um dia. Dados: Massa molar de chumbo = 207 g mol–1 Constante de Avogadro = 6,0 x 1023 mol–1 a) 1,2 x 108 b) 2,9 x 1014 c) 4,5 x 1030 d) 5,1 x 1025 e) 6,8 x 104 Comentários: A concentração de chumbo no batom é de 1 mg/kg, como utiliza-se 100 mg (ou 10-4 kg) do cosmético, tem-se uma massa de chumbo de: 1 𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝑃𝑏 − − − − 1 𝑘𝑔 𝑥 𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝑃𝑏 − − − − 10−4 𝑘𝑔 𝑥 = 10−4 𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝑃𝑏 1 mol de chumbo, ou seja, 207 g de chumbo possui 6 x 1023 moléculas, que, nesse caso, é igual a 6 x 1023 átomos. Sendo assim, em 10-4 mg (ou 10-7 g) tem-se um número de átomos igual a: 207 𝑔 𝑑𝑒 𝑃𝑏 − − − − 6 ⋅ 1023 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 10−7 𝑔 𝑑𝑒 𝑃𝑏 − − − − 𝑦 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑦 = 2,9 ⋅ 1014 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 Gabarito: B 19. (UFSC/2019) Uma nova definição para o mol está disponível Em 2018, a União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC) publicou uma nova definição para o mol, estabelecendo que “um mol contém exatamente 6,02214076 x 1023 entidades elementares”. Essa definição substitui a definição vigente desde 1971, que relacionava o mol à massa. Disponível em: <https://iupac.org/new-definition-mole-arrived/>. [Adaptado]. Acesso em: 20 set. 2018. Sobre o assunto e com base nas informações acima, é correto afirmar que: 01. pela nova definição, assume-se que um mol de átomos de ouro possui mais átomos do que um mol de moléculas de sacarose (C11H22O11). 02. há mais átomos em 1,00 g de zinco do que em 1,00 g de arsênio. 04. em 1,00 mol de moléculas de água, há 1,00 mol de átomos de oxigênio e 2,00 mol de átomos de hidrogênio. 08. há mais átomos de oxigênio em 2,00 mol de moléculas de CO2 do que em um 1,00 mol de moléculas de C6H12O6. 16. na reação H2(g) + Cl2(g) 2HCl(g), o número total de átomos de produto é maior do que o número total de átomos dos reagentes. Comentários: Analisando alternativa por alternativa, tem-se: t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 65 01. Errada. 1 mol de qualquer substância possui 6,022 x 1023 moléculas. 02. Certa. Em 1 mol de Zn (65,4 g/mol) tem-se 6 x 1023 moléculas, que, nesse caso, é igual ao número de átomos. Sendo assim, 1 g de Zn possui: 65,4 𝑔 𝑑𝑒 𝑍𝑛 − − − − 6 ⋅ 1023 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 1 𝑔 𝑑𝑒 𝑍𝑛 − − − − 𝑥 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑥 = 9,2 ⋅ 1021 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 De maneira análoga, o arsênio, que tem massa molar de 74,9 g/mol, possui um número de átomos de: 74,9 𝑔 𝑑𝑒 𝐴𝑠 − − − − 6 ⋅ 1023 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 1 𝑔 𝑑𝑒 𝐴𝑠 − − − − 𝑦 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑦 = 8 ⋅ 1021 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 04. Certa. Como a água possui a fórmula de H2O, tem-se 1 mol de água contendo 2 mols de hidrogênio e 1 mol de oxigênio. 08. Errada. Em 2 mols de CO2, tem-se 4 mols de oxigênio, já em 1 mol do C6H12O6, tem- se 6 mols de oxigênio. Sendo assim, há mais átomos de oxigênio em 1 mol de C6H12O6 do que em 2 mols de CO2. 16. Errada. Nos reagentes, tem-se 2 mols de átomos de hidrogênio e 2 mols de átomos de cloro. Nos produtos, tem-se 2 mols de átomos de ácido clorídrico. Sendo assim, o número total de átomos dos produtos é menor do que dos reagentes. Gabarito: 06 20. (PUC Camp SP/2018) Uma caixinha de metal para rapé contém 24 g de prata, Ag. Para fazê-la em ouro, Au, com a mesma quantidade de átomos contidos na caixinha de prata, é necessária uma massa de ouro, em gramas, de, aproximadamente, Dados: Massas molares (g/mol) Ag = 108 Au = 197 Constante de Avogadro: 6,0 · 1023/mol a) 98. b) 43. c) 68. d) 32. e) 305. Comentários: Como a massa molar da prata é de 108 g, então, os 24 g de prata corresponde a um número de mols de: 108 𝑔 𝑑𝑒 𝐴𝑔 − − − − 1 𝑚𝑜𝑙 24 𝑔 𝑑𝑒 𝐴𝑔 − − − − 𝑥 𝑚𝑜𝑙 𝑥 = 0,22 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐴𝑔 1 mol de ouro tem 197 g/mol, logo, 0,22 mol de ouro corresponde a uma massa de: 197 𝑔 𝑑𝑒 𝐴𝑢 − − − − 1 𝑚𝑜𝑙 𝑦 𝑔 𝑑𝑒 𝐴𝑢 − − − − 0,22 𝑚𝑜𝑙 𝑦 ≅ 43 𝑔 𝑑𝑒 𝐴𝑢 Gabarito: B t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 66 21. (UFU MG/2018) A vitamina E tem sido relacionada à prevenção ao câncer de próstata, além de atuar como antioxidante para prevenir o envelhecimento precoce. A dose diária recomendada para uma pessoa acima de 19 anos é de 15mg. Considerando-se que, em alguns suplementos alimentares, existam 0,105 1020 moléculas da vitamina E, por comprimido, fórmula molecular C29H50O2, e que o número de Avogadro é 6 1023 mol–1, o número de comprimidos que deve ser consumido em um mês (30 dias) para manter a dose recomendada diária é cerca de a) 30 comprimidos. b) 45 comprimidos. c) 60 comprimidos. d) 15 comprimidos. Comentários Em 1 mol de vitamina C (430 g/mol) possui 6 x 1023 moléculas, logo, 0,105 x 1020 moléculas correspondem a uma massa de: 430 𝑔 𝑣𝑖𝑡. 𝐶 − − − − 6 ⋅ 1023 𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 𝑥 𝑔 𝑑𝑒 𝑣𝑖𝑡. 𝐶 − − − − 0,105 ⋅ 1020 𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 𝑥 = 7,525⋅ 10−3 𝑔 𝑜𝑢 7,525 𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝑣𝑖𝑡. 𝐶 𝑒𝑚 1 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑟𝑖𝑚𝑖𝑑𝑜 Como, por dia, necessita-se de 15 mg, logo, em 1 mês tem-se uma quantidade de vitamina C igual a: 15 𝑚𝑔 − − − − 1 𝑑𝑖𝑎 𝑦 𝑚𝑔 − − − − 30 𝑑𝑖𝑎𝑠 𝑦 = 450 𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝑣𝑖𝑡. 𝐶 7,525 𝑚𝑔 − − − − 1 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑟𝑖𝑚𝑖𝑑𝑜 450 𝑚𝑔 − − − − 𝑧 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑟𝑖𝑚𝑖𝑑𝑜𝑠 𝑧 ≅ 60 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑟𝑖𝑚𝑖𝑑𝑜𝑠 Gabarito: C 22. (UECE/2018) Há uma estimativa de que o corpo humano seja formado por 7 octilhões de átomos (1027) e possui aproximadamente 10 trilhões (1013) de células. Os átomos mais abundantes que constituem a maioria das moléculas biológicas (proteínas, carboidratos, lipídios e ácidos nucleicos) são C, O, N, H e P. Esses átomos podem se combinar facilmente, formando uma grande variedade de compostos. Com respeito a essa informação, assinale a afirmação verdadeira. a) A soma dos números de massa desses 5 átomos é igual a 74 g. b) O número de células do corpo humano é equivalente a 1,7 10–10 o número de Avogadro. c) Os átomos de N e P são isóbaros porque diferem no número de prótons. d) No corpo humano existem aproximadamente 1,7 103 mols de átomos. Comentários: t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 67 Analisando alternativa por alternativa, tem-se: a) Errada. O número de massa do carbono é 12 u, o do oxigênio é 16 u, o do nitrogênio 17 u, o do hidrogênio 1 u e o do fósforo é de 31 u, somando: 𝟏𝟐 𝒖 + 𝟏𝟔 𝒖 + 𝟏𝟒 𝒖 + 𝟏 𝒖 + 𝟑𝟏 𝒖 = 𝟕𝟒 𝒖 Ela não tem gabarito porque o item a) afirma que a soma dos números de massa é igual a 74, enquanto, deveria ser 74. Os números de massa não têm unidade. 74 g seria a soma das massas molares desses elementos. b) Errada. O produto de 1,7 x 10-10 pelo número de Avogadro é dado por: 𝟏, 𝟕 ⋅ 𝟏𝟎−𝟏𝟎 ⋅ 𝟔 ⋅ 𝟏𝟎𝟐𝟑 = 𝟏𝟎, 𝟐 ⋅ 𝟏𝟎𝟏𝟑 = 𝟏𝟎𝟏𝟒 𝒐𝒖 𝟏𝟎𝟎 𝒕𝒓𝒊𝒍𝒉õ𝒆𝒔 c) Errada. Os isóbaros são aqueles que possuem mesmo número de massa, o que não é o caso do N (14 g) e o P (31 g). d) Errada. No corpo humano, segundo o texto, tem-se 7 x 1027 átomos no corpo humano. Sendo assim, 1 mol de átomos tem 6 x 1023 átomos. Sendo assim, tem-se: 𝟏 𝒎𝒐𝒍 𝒅𝒆 á𝒕𝒐𝒎𝒐𝒔 − − − − 𝟔 ⋅ 𝟏𝟎𝟐𝟑 á𝒕𝒐𝒎𝒐𝒔 𝒙 𝒎𝒐𝒍𝒔 𝒅𝒆 á𝒕𝒐𝒎𝒐𝒔 − − − − 𝟕 ⋅ 𝟏𝟎𝟐𝟕 á𝒕𝒐𝒎𝒐𝒔 𝒙 ≅ 𝟏, 𝟏𝟕 ⋅ 𝟏𝟎𝟒 𝒎𝒐𝒍 𝒅𝒆 á𝒕𝒐𝒎𝒐𝒔 Gabarito: Anulada 23. (IFMT/2018) O baiacu ou peixe-bola ou fugu, apesar de ser apreciado como uma iguaria no Japão, é um peixe venenoso e só deve ser preparado por cozinheiros habilitados. Suas aproximadamente 150 espécies, incluindo espécies fluviais, são encontradas em regiões tropicais e subtropicais. Esse peixe tem como característica inflar o corpo ao ser ameaçado. Observe o infográfico sobre o baiacu, a seguir, com informações a respeito do seu veneno. (Fonte: http://s0.ejesa.ig.com.br/infograficos/14/10/24-veneno-baiacu.jpg). t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 68 A fórmula da substância tóxica do baiacu, tetrodotoxina (TDX), é C11H17N3O8. Considerando a dose letal via oral para o ser humano igual a 0,3 miligramas/ kg, pode-se afirmar que, para uma pessoa de 106,4 kg, a dose letal, em quantidade de matéria, é de aproximadamente: Dado: C: 12u; H: 1u; N:14u; O:16u a) 1 mol de TDX b) 0,1 mol de TDX c) 0,01 mol de TDX d) 0,001 mol de TDX e) 0,0001 mol de TDX Comentários: Como a dose letal do ser humano é igual a 0,3 mg/kg, um indivíduo com 106,4 kg tolera uma dose de TDX de: 0,3 𝑚𝑔 − − − − 1 𝑘𝑔 𝑥 𝑚𝑔 − − − − 106,4 𝑘𝑔 𝑥 = 31,92 𝑚𝑔 𝑜𝑢 0,03192 𝑔 𝑑𝑒 𝑇𝐷𝑋 A massa molar do TDX, C11H17N3O8, é de 319 g/mol, logo, tem-se um número de mols igual a: 319 𝑔 − − − − 1 𝑚𝑜𝑙 0,03192 𝑔 − − − − 𝑦 𝑚𝑜𝑙 𝑦 = 0,0001 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑇𝐷𝑋 Gabarito: E 24. (UFAL/2018) A água é uma substância composta por átomos de hidrogênio e oxigênio e sua ingestão é muito importante para a conservação da saúde. Considerando a densidade da água igual a 1,0 g.mL–1, qual é o número de moléculas de água contida em uma jarra com 1,8 L? Dados: H = 1 g · mol–1; O = 16 g·mol–1 Constante de Avogadro = 6,0 · 1023 moléculas·mol–1 a) 6,0 1025 b) 6,0 1024 c) 6,0 1023 d) 6,0 1022 e) 6,0 1021 Comentários: Em 1 mL, tem-se 1 g de água, logo, a massa correspondente a 1,8 L (ou 1800 mL) é de: 1 𝑔 𝑑𝑒 á𝑔𝑢𝑎 − − − − 1 𝑚𝐿 𝑥 𝑔 𝑑𝑒 á𝑔𝑢𝑎 − − − − 1800 𝑚𝐿 𝑥 = 1800 𝑔 𝑑𝑒 á𝑔𝑢𝑎 Como a massa molar da água é de 18 g/mol e 1 mol possui 6 x 1023 moléculas, tem-se que a quantidade de moléculas em 1800 g de água é de: 18 𝑔 𝑑𝑒 á𝑔𝑢𝑎 − − − − 6 ⋅ 1023 𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 1800 𝑔 𝑑𝑒 á𝑔𝑢𝑎 − − − − 𝑦 𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 𝑦 = 6 ⋅ 1025 𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 Gabarito: A t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 69 25. (UniRV GO/2018) A teoria atômico-molecular pode ser descrita como a parte da química que relaciona as quantidades da matéria com sua massa ou volume. Usando esta teoria e admitindo que as reações tenham um rendimento de 100%, analise as alternativas e assinale V (verdadeiro) ou F (falso). (dado: número de Avogadro = 6,0·1023 unidades). a) A transformação térmica de 1,0 g de NH4OCN gera 1,0 g de (NH2)2CO. b) O número de átomos de hidrogênio em 1,0 g de metano é igual a 1,5·1023 atomos. c) O alumínio com densidade de 2,7 g·cm–3 apresenta 1,0 mol em 1,0 cm3. d) O volume de 15 mL de uma solução de ácido clorídrico a 0,1 mol·L–1 possui 9·1020 mols de moléculas do ácido. Comentários: Analisando afirmativa por afirmativa, tem-se: a) Verdadeira. O NH4OCN possui a mesma massa molar do (NH2)2CO, só mudam a distribuição dos átomos, ou seja, 1 g de uma espécie gera 1 g da outra espécie. b) Verdadeira. Em 1 mol de metano, CH4 (16 g/mol), tem-se 6 x 1023 moléculas. Sendo assim, 1 g de metano tem: 16 𝑔 𝑑𝑒 𝐶𝐻4 − − − − 6 ⋅ 10 23 𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 1 𝑔 𝑑𝑒 𝐶𝐻4 − − − − 𝑥 𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 𝑥 = 3,75 ⋅ 1022 𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 Como 1 molécula tem 4 átomos de hidrogênio, logo, 3,75 x 1022 moléculas possuem: 1 𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎 − − − − 4 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 3,75 ⋅ 1022 𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 − − − − 𝑦 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑦 = 1,5 ⋅ 1023 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 c) Falsa. Em 1cm3, tem-se 2,7 g de alumínio (27 g/mol), logo, tem-se um número de mols de: 27 𝑔 𝑑𝑒 𝐴𝑙 − − − − 1 𝑚𝑜𝑙 2,7 𝑔 𝑑𝑒 𝐴𝑙 − − − − 𝑥 𝑚𝑜𝑙 𝑥 = 0,1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐴𝑙 d) Verdadeira. 15 mL (0,015 L) de ácido clorídrico 0,1 mol/L possui um número de mols de: 0,1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐻𝐶𝑙 − − − − 1 𝐿 𝑥 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐻𝐶𝑙 − − − − 0,015 𝐿 𝑥 = 0,0015 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐻𝐶𝑙 Gabarito: VVFV 26. (UFRGS RS/2017) Por questões econômicas, a medalha de ouro não é 100% de ouro desde os jogos de 1912 em Estocolmo, e sua composição varia nas diferentes edições dos jogos olímpicos. Para os jogos olímpicos de 2016, no Rio de Janeiro, a composição das medalhas foi distribuída como apresenta o quadro abaixo. t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 70 Considerando que as três medalhas tenham a mesma massa, assinale a alternativa que apresenta as medalhas em ordem crescente de número de átomos metálicos na sua composição. a) Medalha de bronze < medalha de ouro < medalha de prata. b) Medalha de bronze < medalha de prata < medalha de ouro. c) Medalha de prata < medalha de ouro < medalha de bronze. d) Medalha de prata < medalha de bronze < medalha de ouro. e) Medalha de ouro < medalha de prata < medalha de bronze. Comentários: Supondo uma massa qualquer para uma medalha, podemos calcular a quantidade de átomos nas medalhas. Podemos adotar essa massa como m ou qualquer valor. Eu prefiro adotar que a massa de uma medalha é de 100 g. (Didaticamente, eu acredito que os alunos e as alunas vão entender melhor a minha resolução se eu adotar um número e não uma incógnita.) I. Medalha de ouro: Medalha de ouro = 100g Ouro Prata 1,2% 98,8% 1,2 g de Au 98,8 g de Ag Massa molar do Au: 197 g/mol Massa molar do Ag: 108 g/mol 6 ⋅ 1023 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝐴𝑢 − − − − 197 𝑔 𝑥 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝐴𝑢 − − − − 1,2 𝑔 𝑥 = 0,03 · 1023á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝐴𝑢 6 ⋅ 1023 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝐴𝑔 − − − − 108 𝑔 𝑦 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝐴𝑔 − − − − 98,8 𝑔 𝑦 = 5,48 · 1023á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝐴𝑔 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙: 0,03 · 1023 + 5,48 · 1023 = 5,51 · 1023á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑖𝑠 II. Medalha de prata: Medalha de prata = 100 g Prata 100% 100 g de Ag Massa molar do Ag: 108 g/mol 6 ⋅ 1023 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝐴𝑔 − − − − 108 𝑔 𝑦 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝐴𝑔 − − − − 100 𝑔 𝑦 = 5,55 · 1023á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝐴𝑔 I. Medalha de bronze: Medalha de bronze = 100 g Cobre Zinco 95% 5% 95 g de Cu 98,8 g de Zn Massa molar do Cu: 63,5 g/mol Massa molar do Zn: 65,4 g/mol 6 ⋅ 1023 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝐶𝑢 − − − − 63,5 𝑔 𝑥 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝐶𝑢 − − − − 95 𝑔 𝑥 = 8,97 · 1023á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝐶𝑢 6 ⋅ 1023 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑍𝑛 − − − − 65,4 𝑔 𝑦 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑍𝑛 − − − − 98,8 𝑔 𝑦 = 9,06 · 1023á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑍𝑛 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙: 8,97 · 1023 + 9,06 · 1023 = 18,03 · 1023á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑖𝑠 t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 71 Portanto, tem-se em ordem crescente: 𝑚𝑒𝑑𝑎𝑙ℎ𝑎 𝑑𝑒 𝑜𝑢𝑟𝑜 < 𝑚𝑒𝑑𝑎𝑙ℎ𝑎 𝑑𝑒 𝑝𝑟𝑎𝑡𝑎 < 𝑚𝑒𝑑𝑎𝑙ℎ𝑎 𝑑𝑒 𝑏𝑟𝑜𝑛𝑧𝑒 Gabarito: E 27. (FGV SP/2017) Um refrigerante, de baixa caloria, fabricado no Brasil, tem em sua composição os adoçantes sacarina sódica (I) e ciclamato de sódio (II) e o conservante benzoato de sódio (III). A imagem do rótulo desse refrigerante é apresentada a seguir: Considerando que a origem do sódio desse refrigerante é devida, unicamente, aos adoçantes e ao conservante, é correto afirmar que a soma da quantidade total de fórmulas unitárias das substâncias adoçantes e do conservante contidos em uma lata do refrigerante descrito no texto é Dado: Constante de Avogadro 6,02 1023 mol–1 a) 6,02·1020. b) 6,02·1023. c) 6,02·1026. d) 1,86·1020. e) 1,86·1023. t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 72 Comentários: 23 g de Na corresponde a 1 mol, ou seja, possui 6 x 1023 moléculas. Sendo assim, considerando que todo sódio vem dos adoçantes e conservante, esses 23 mg (ou 23 x 10-3 g) de sódio presente na latinha tem um número de moléculas igual a: 6,02 ⋅ 1023 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑁𝑎 − − − − 23 𝑔 𝑥 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑁𝑎 − − − − 23 ⋅ 10−3 𝑔 𝑥 = 6,02 ⋅ 1020 á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑁𝑎 Gabarito: A 28. (PUC-Rio/2021) O chumbo tetraetila, Pb(C2H5)4, também conhecido pela sigla TEL, é um aditivo para aumentar a octanagem de gasolina de aviação. Das alternativas abaixo, assinale a que indica, com maior proximidade, a porcentagem, em massa, de chumbo na molécula do TEL. Dados: Mhidrogênio: 1,0 g; Mcarbono: 12,0 g; Mchumbo: 207,2 g (A) 16% (B) 28% (C) 32% (D) 64% Comentários: A massa do chumbo é de 207,2 g e a massa molar do chumbo tetraetila é de 323,2, ou seja, o Pb representa uma porcentagem de: 100% − − − − 323,2 𝑔 𝑥% − − − − 207,2 𝑔 𝑥 = 64% Gabarito: D 29. (PUC-Campinas/2020) O produto comercial conhecido como “calcário líquido” é uma mistura utilizada para reduzir a acidez do solo, a qual possui cerca de 17,5% de Ca, em massa. A quantidade de íons de cálcio, em mol, presente em 1 kg do produto é, aproximadamente, A) 2,5 B) 3,2 C) 4,4 D) 6,2 E) 8,6 Dado: Massa molar Ca = 40 g/mol t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 73 Comentários: Em 1 kg (ou 1000 g) de produto tem-se 17,5% de Ca, ou seja, uma massa igual a: 1000 𝑔 − − − − 100% 𝑥 𝑔 − − − − 17,5% 𝑥 = 175 𝑔 𝑑𝑒 𝐶𝑎 Sendo assim, 1 mol de Ca é igual a 40 g, logo, os 175 g representam um número de mols de: 40 𝑔 𝑑𝑒 𝐶𝑎 − − − − 1 𝑚𝑜𝑙 175 𝑔 𝑑𝑒 𝐶𝑎 − − − − 𝑥 𝑚𝑜𝑙𝑠 𝑥 = 4,4 𝑚𝑜𝑙𝑠 Gabarito: C 30. (UNICAMP SP/2016) Podemos obter energia no organismo pela oxidação de diferentes fontes. Entre essas fontes destacam-se a gordura e o açúcar. A gordura pode ser representada por uma fórmula mínima (CH2)n enquanto um açúcar pode ser representado por (CH2O)n. Considerando essas duas fontes de energia, podemos afirmar corretamente que, na oxidação total de 1 grama de ambas as fontes em nosso organismo, os produtos formados são a) os mesmos, mas as quantidades de energia são diferentes. b) diferentes, mas as quantidades de energia são iguais. c) os mesmos, assim como as quantidades de energia. d) diferentes, assim como as quantidades de energia. Comentários A combustão de um material orgânico gera gás carbônico e água, porém as ligações rompidas dos reagentes são diferentes. O açúcar apresenta ligações com o oxigênio, enquanto a gordura não apresenta (em grande quantidade). Gabarito: A 31. (FGV SP/2016) Um certo polímero é produzido a partir de um monômero, que é um hidrocarboneto que contém somente uma instauração. A análise elementar por combustão completa de 0,5 mol de moléculas desse hidrocarboneto resultou em 1,5 mol de moléculas de CO2. A massa molar, em g·mol–1, desse monômero é a) 28. b) 42. c) 44. d) 56. e) 58. t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 74 Comentários O polímero formado a partir de um monômero monoinsaturado apresenta fórmula geral CnH2n+2 (hidrocarboneto saturado). A polimerização por adição de um monômero monoinsaturado produz um polímero saturado. Como 0,5 mol do polímero produz 1,5 mol de CO2, a combustão de 1 mol do polímero produz 3 mols de CO2. Reescrevendo a equação e balanceando com essa nova proporção, tem-se: 1 CnH2n+2 + O2 → 3 CO2 + H2O Portanto, n = 3. Como a fórmula geral do monômero monoinsturado é igual CnH2n, sendo n=3, tem-se: C3H6 e massa molar 42 g/mol. Gabarito: B 32. (Unioeste PR/2015) Uma molécula cuja massa molar é 74 g/mol possui a seguinte composição centesimal: C 64,9%, H 13,5% e O 21,6%. Das fórmulas moleculares mostradas abaixo, aquela que se enquadra nesta análise é: a) C4H10O. b) C3H6O2. c) C5H2O. d) C4H8O2. e) C2H2O3. Comentários Gabarito: A 33. (PUC Camp SP/2014) t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 75 Nos processos de fermentação, pode-se usar o fermento biológico, formado por lêvedos, ou o fermento químico, cujo componente principal é o bicarbonato de sódio, NaHCO3. Nessa substância, a porcentagem, em massa, do elemento hidrogênio é igual a Dados: Massas molares (g/mol) H = 1,0 C = 12,0 O = 16,0 Na = 23,0 a) 1,2%. b) 3,4%. c) 7,4%. d) 10%. e) 12%. Comentários Sabendo que a massa molar do NaHCO3 é igual a 84 g/mol, calcula-se: % = 1 𝑔 𝑑𝑒 ℎ𝑖𝑑𝑟𝑜𝑔ê𝑛𝑖𝑜 72 𝑔 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 · 100 % = 1,19 % Gabarito: A 34. (FMJ SP/2012) Dioxinas são substâncias altamente tóxicas formadas como subprodutos em diversos processos industriais. Quando um mol de uma determinada dioxina, constituída apenas por carbono, oxigênio e hidrogênio, é queimado com excesso de oxigênio, formam-se 2 mol de água e 4 mol de CO2. Nessa dioxina, a massa de oxigênio corresponde a oito vezes a massa de hidrogênio na molécula. Sua fórmula mínima é a) CHO. b) CHO2. c) CHO4. d) C2HO. e) C2H2O. Comentários A reação de combustão da dioxina é: ? CxHyOz + ? O2 → ? CO2 + ? H2O 1 CxHyOz + ? O2 → 4 CO2 + 2 H2O Logo, completando a equação, tem-se: 1 C4H4Oz + ? O2 → 4 CO2 + 2 H2O Na molécula, a massa de oxigênio é oito vezes maior que a massa do hidrogênio: massahidrogênio x 8 = massaoxigênio 4 x 8 = massaoxigênio 32 = massaoxigênio t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 76 Sabendo que a massa do oxigênio é igual a 16, tem-se dois oxigênios na fórmula. Portanto,C4H4O2 e fórmula mínima C2H2O. Gabarito: E 35. (UEG GO/2019) O composto conhecido como glicol possui uma composição centesimal de 39% de carbono, 51% de oxigênio e 10% de hidrogênio. Dentre as opções a seguir, identifique aquela que pode ser considerada a fórmula mínima do glicol. Dados: MM(H) = 1 g.mol–1, MM(C) = 12 g.mol–1 e MM(O) = 16 g.mol–1 a) CH4O b) CH6O2 c) CH3O d) C2H4O3 e) C3H5O2 Comentários: Para descobrir a fórmula mínima, tem-se que dividir a porcentagem de cada elemento por sua massa molar: 𝐶: 39% 12 ⋅ 100 = 3,25 𝑂: 51% 16 ⋅ 100 = 3,1875 𝐻: 10% 1 ⋅ 100 = 10 Dividindo todos os valores pelo menor deles, ou seja, 3,1875, tem-se: 𝐶: 3,25 3,1875 ≅ 1 𝑂: 3,1875 3,1875 = 1 𝐻: 10 3,1875 ≅ 3 Sendo assim, a fórmula mínima do composto é: 𝐶𝐻3𝑂 Gabarito: C 36. (UFPR/2019) Um certo metal (M), de massa molar igual a 48 g mol–1, forma um sal de cloreto bastante reativo, que em água sofre hidrólise e produz o óxido desse metal. Verificou-se que na composição de 80 g do óxido, 48 g correspondem a massa apenas do metal. (Dado: massa molar do oxigênio igual a 16 g mol–1) t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 77 A fórmula mínima desse óxido é: a) MO. b) MO2. c) M2O. d) M2O3. e) M3O4. Comentários: Se em 80 g do óxido tem-se 48 g do metal M, que tem 48 g/mol), logo, tem-se 1 mol do metal e o restante é de oxigênio. Esse restante é igual a: 80 𝑔 − 48 𝑔 = 32 𝑔 Como a massa molar do oxigênio é de 16 g/mol, então, tem-se: 1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑂 − − − − 16 𝑔 𝑥 𝑚𝑜𝑙𝑠 𝑑𝑒 𝑂 − − − − 32 𝑔 𝑥 = 2 𝑚𝑜𝑙𝑠 𝑑𝑒 𝑂 Portanto, a fórmula mínima é de: 𝑀𝑂2 Gabarito: B 37. (UEG GO/2018) Determinado óxido de urânio é a base para geração de energia através de reatores nucleares e sua amostra pura é composta por 24,64 g de Urânio e 3,36 g de Oxigênio. Considerando-se essas informações, a fórmula mínima desse composto deve ser Dado: MA(O) = 16 g/mol MA(U) = 238 g/mol a) UO b) UO2 c) U2O3 d) U2O e) U2O5 Comentários: 24,64 g de U (238 g/mol) corresponde a um número de mols de: 1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑈 − − − − 238 𝑔 𝑥 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑈 − − − − 24,64 𝑔 𝑥 ≅ 0,1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑈 3,36 g de O (16 g/mol) corresponde a um número de mols de: t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 78 1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑂 − − − − 16 𝑔 𝑥 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑂 − − − − 3,36 𝑔 𝑥 ≅ 0,2 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑂 Sendo assim, tem-se uma fórmula de: 𝑈0,1𝑂0,2 Multiplicando os índices por 10, tem-se uma fórmula mínima dada por: 𝑈𝑂2 Gabarito: B 38. (PUC SP/2017) O cinamaldeído ou óleo de canela é obtido através da destilação da casca da planta Cinnamomum zeylanicum. O cinamaldeído tem composição percentual de 81,82% de carbono, 6,06% de hidrogênio e 12,12% de oxigênio. Com base nesses dados, qual a fórmula mínina desse composto? a) C9HO2 b) C3H4O c) C9H8O d) C8H9O Comentários: Para descobrir a fórmula mínima, tem-se que dividir a porcentagem de cada elemento por sua massa molar: 𝐶: 81,82% 12 ⋅ 100 = 6,82 𝑂: 12,12% 16 ⋅ 100 ≅ 0,76 𝐻: 6,06% 1 ⋅ 100 = 6,06 Dividindo todos os valores pelo menor deles, ou seja, 0,76, tem-se: 𝐶: 6,82 0,76 ≅ 9 𝑂: 0,76 0,76 = 1 𝐻 = 6,06 0,76 ≅ 8 Sendo assim, a fórmula mínima do composto é: 𝐶9𝐻8𝑂 Gabarito: C 39. (UFRGS RS/2020) O ácido cítrico, presente em quase todos os seres vivos, é um ácido fraco, encontrado em grande quantidade nas chamadas frutas cítricas. t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 79 Sabe-se que sua massa molar é 192 g·mol–1 e que a sua composição percentual em massa é de 37,5% de carbono, 58,3% de oxigênio e o restante de hidrogênio. Sua fórmula molecular é, portanto, a) C5H5O7. b) C5H6O7. c) C6H8O7. d) C6H9O8. e) C7H12O6. Comentários: 37,5% dos 192 g/mol é composto por carbono (12 g/mol), o que corresponde a uma massa de: 192 𝑔 − − − − 100% 𝑥 𝑔 − − − − 37,5% 𝑥 = 72 𝑔 𝑑𝑒 𝐶 1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐶 − − − − 12 𝑔 𝑦 𝑚𝑜𝑙𝑠 𝑑𝑒 𝐶 − − − − 72 𝑔 𝑦 = 6 𝑚𝑜𝑙𝑠 𝑑𝑒 𝐶 58,3% dos 192 g/mol é composto por oxigênio (16 g/mol), o que corresponde a uma massa de: 192 𝑔 − − − − 100% 𝑧 𝑔 − − − − 58,3% 𝑧 = 111,94 𝑔 𝑑𝑒 𝑂 1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑂 − − − − 16 𝑔 𝑤 𝑚𝑜𝑙𝑠 𝑑𝑒 𝑂 − − − − 111,94 𝑔 𝑤 ≅ 7 𝑚𝑜𝑙𝑠 𝑑𝑒 𝑂 O restante dos 192 g/mol, ou seja, 4,2%, é composto por hidrogênio (11 g/mol), o que corresponde a uma massa de: 192 𝑔 − − − − 100% 𝑎 𝑔 − − − − 4,2% 𝑎 = 8 𝑔 𝑑𝑒 𝐻 1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐻 − − − − 1 𝑔 𝑏 𝑚𝑜𝑙𝑠 𝑑𝑒 𝐻 − − − − 8 𝑔 𝑥 = 8 𝑚𝑜𝑙𝑠 𝑑𝑒 𝐻 Sendo assim, a fórmula do composto é dada por: 𝐶6𝐻8𝑂7 Gabarito: C 40. (UERJ/2019) Considere as informações a seguir sobre a perfluorodecalina, substância utilizada no preparo de sangue artificial. Fórmula mínima: C5F9. t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 80 Massa molar: 462 g/mol. Sua fórmula molecular é representada por: a) C25F45 b) C20F36 c) C15F27 d) C10F18 Comentários: A formula molecular é múltiplo da fórmula mínima. Como a massa molar do composto é de 462 g/mol e a da fórmula mínima, C5F9, tem 231 g/mol. Então o número de vezes que a fórmula mínima cabe na fórmula molecular é de: 462 𝑔 231 𝑔 = 2 Portanto, a fórmula molecular é o “dobro” da fórmula mínima, sendo escrita como: 𝐶10𝐹18 Gabarito: D 41. (UECE/2018) A má alimentação é responsável por diversos problemas de saúde no ser humano como, por exemplo, a obesidade. Para contornar, em parte, essa situação, a indústria alimentícia produz alimentos classificados como “light”, que apresentam uma diferença para menos de 25% no valor energético ou de nutrientes do produto original, e os que são classificados como “diet”, formulados com modificações no conteúdo de nutrientes. O aspartame é utilizado como adoçante artificial tanto nos alimentos “light” quanto nos alimentos “diet”. Assinale a opção que apresenta correta e respectivamente a fórmula molecular e a massa molar aproximada do aspartame. a) C14H16N2O5 e 292 g/mol. b) C13H18N2O5 e 282 g/mol. c) C14H7N2O5 e 283 g/mol. d) C14H18N2O5 e 294 g/mol. Comentários: t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 81 Contando os átomos de carbonos do anel aromático (6) com o restante dos carbonos distribuídos pela molécula (7) junto com o único carbono destacado na estrutura (1), tem-se um total de 14 carbonos. O número de nitrogênios é visivelmente igual a 2 e o de oxigênio igual a 5. O aspartame com os hidrogênios evidenciados é dado por: Totalizando 18 hidrogênios. Portanto, a fórmula molecular é dada por: 𝐶14𝐻18𝑁2𝑂5 Consequentemente, a massa molar é de: 14 ⋅ 12 𝑔 + 18 ⋅ 1 𝑔 + 2 ⋅ 14 𝑔 + 5 ⋅ 16 𝑔 = 294 𝑔/𝑚𝑜𝑙 Gabarito: D 42. (Univag MT/2020) Desde a década de 1940, o flúor é adicionado à composição do creme dental por contribuir para a diminuição da incidência de cárie. O flúor é fornecido como fluoreto, cuja fonte mais comum é o monofluorfosfato de sódio (Na2PO3F). O número de elementos químicos que constituem a molécula Na2PO3F e a porcentagem aproximada em massa de flúor presente em 1 mol de dessa molécula são, respectivamente, a) 4 e 21%. b) 4 e 19%. c) 7 e 13%. d) 4 e 13%. e) 7 e 19%. Comentários: No Na2PO3F tem-se os átomos de sódio, fósforo, oxigênio e flúor, ou seja, 4 elementos constituem a molécula. Sabendo a massa molar de cada átomo, 1 mol de Na2PO3F tem massa molar de: 2 ⋅ 23 𝑔 + 1 ⋅ 31 𝑔 + 3 ⋅ 16 𝑔 + 1 ⋅ 19 𝑔 = 144 𝑔 Como o flúor possui 19 g, ele representa uma porcentagem na molécula de: 144 𝑔 − − − − 100% 19 𝑔 − − − − 𝑥% 𝑥 ≅ 13% 𝑑𝑒 𝐹 Gabarito: D t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES– TAM AULA 02 –TAM 82 43. (PUC Camp SP/2019) Vários minerais cristalinos são chamados popularmente de pedras preciosas. Um deles é a pedra esmeralda, cuja composição química é Al2Be3[Si6O18]. A porcentagem total em massa de berílio e alumínio nesse mineral é de, aproximadamente, Dados: Massas molares (g/mol) Be = 9,0 Al = 27,0 Si = 28 O = 16 a) 15%. b) 28%. c) 32%. d) 40%. e) 53%. Comentários: Sabendo a massa molar de cada átomo, 1 mol de Al2Be3[Si6O18] tem massa molar de: 2 ⋅ 27 𝑔 + 3 ⋅ 9 𝑔 + 6 ⋅ 28 𝑔 + 18 ⋅ 16 𝑔 = 537 𝑔 O berílio e o alumínio possuem juntos, nessa molécula, uma massa de: 3 ⋅ 9 𝑔 + 2 ⋅ 27 𝑔 = 81 𝑔 Sendo assim, esses 81 g representam uma porcentagem na molécula de: 537 𝑔 − − − − 100% 81 𝑔 − − − − 𝑥% 𝑥 ≅ 15% Gabarito: A 44. (UFGD MS/2019) O primeiro caso comprovado de doping no futebol brasileiro foi no início da década de 1970. Cosme da Silva Campos, jogador do Atlético Mineiro, foi flagrado no exame antidoping no dia 18 de novembro de 1973, em uma partida contra o Vasco. O resultado deu positivo para efedrina. Essa mesma substância foi a responsável por um dos maiores escândalos das Copas do Mundo, quando, em 1994, o ídolo argentino Diego Maradona foi excluído do torneio. A efedrina é uma amina simpaticomimética similar aos derivados sintéticos da anfetamina, muito utilizada em medicamentos para emagrecer, pois ela acelera o metabolismo. Dados massa molar: t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 83 H = 1,008 g/mol C = 12,01 g/mol N = 14,01 g/mol O = 16,00 g/mol Observando a estrutura da efedrina, assinale a alternativa que representa corretamente a fórmula percentual de seus elementos constituintes. a) C = 74,97%; H = 6,29%; N = 8,75% e O = 9,99% b) C = 73,59%; H = 8,03%; N = 8,58% e O = 9,80% c) C = 75,94%; H = 5,13%; N = 8,91% e O = 10,02% d) C = 10,10%; H = 8,92%; N = 5,16% e O = 75,82% e) C = 72,69%; H = 9,15%; N = 8,48% e O = 9,68% Comentários: A efedrina possui 6 carbonos no anel aromático junto com outros 4 no restante da molécula, totalizando 10 carbonos. O número de nitrogênios e oxigênios é igual a 1 cada. Já os hidrogênios, tem-se 5 átomos no anel aromático, 2 átomos de hidrogênios na cadeia lateral não evidenciados pela molécula e mais 8 átomos de hidrogênios bem evidentes na molécula. Sendo assim, a efedrina tem um número de hidrogênios de: 5 ℎ𝑖𝑑𝑟𝑜𝑔ê𝑛𝑖𝑜𝑠 + 2 ℎ𝑖𝑑𝑟𝑜𝑔ê𝑛𝑖𝑜𝑠 + 8 ℎ𝑖𝑑𝑟𝑜𝑔ê𝑛𝑖𝑜𝑠 = 15 ℎ𝑖𝑑𝑟𝑜𝑔ê𝑛𝑖𝑜𝑠 Possuindo uma fórmula molecular dada por: 𝐶10𝐻15𝑁𝑂 Então, a massa molar da efedrina é igual a: 10 ⋅ 12,01 𝑔 + 15 ⋅ 1,008 𝑔 + 1 ⋅ 14,01 𝑔 + 1 ⋅ 16 𝑔 = 165,23 𝑔/𝑚𝑜𝑙 Calculando a porcentagem que cada elemento representa na molécula de efedrina, tem- se: I. Carbono A molécula possui 10 átomos, logo, tem-se 120,1 g, representando uma porcentagem de: 165,23 𝑔 − − − − 100% 120,1 𝑔 − − − − 𝑥% 𝑥 = 72,69% II. Hidrogênio A molécula possui 15 átomos, logo, tem-se 15,12 g, representando uma porcentagem de: 165,23 𝑔 − − − − 100% 15,12 𝑔 − − − − 𝑦% 𝑦 = 9,15% III. Nitrogênio A molécula possui 1 átomo, logo, tem-se 14,01 g, representando uma porcentagem de: t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 84 165,23 𝑔 − − − − 100% 14,01 𝑔 − − − − 𝑧% 𝑧 = 8,48% IV. Oxigênio A molécula possui 1 átomo, logo, tem-se 16 g, representando uma porcentagem de: 165,23 𝑔 − − − − 100% 16 𝑔 − − − − 𝑤% 𝑤 = 9,68% Gabarito: E 45. (UEL PR/2018) O rompimento da barragem da Samarco em novembro de 2015 em Mariana (MG) é um dos maiores desastres do século XXI, considerando o volume de rejeitos despejados no meio ambiente. Pesquisadores apontam que o resíduo sólido da barragem é constituído por Goethita 60%, Hematita (óxido de ferro) 23%, Quartzo (SiO2) 11,0%, Caulinita Al2Si2O5(OH)4 5,9% e alguns metais, tais como bário, chumbo, crômio, manganês, sódio, cádmio, mercúrio e arsênio. (Adaptado. Disponível em: <http://agenciabrasil.ebc.com.br/ geral/noticia/2016-01/desastre-em-mariana-e-o-maior-acidentemundial- com-barragens-em-100-anos>. Acesso em: 26 abr 2017.) Dados: Massas atômicas de: Fe = 56 u; O = 16 u; Si = 28 u; Al = 27 u; H = 1 u. Se a Caulinita possui um teor de 21,7% de silício, assinale a alternativa que apresenta, corretamente, a porcentagem total de silício no resíduo sólido da barragem. a) 1,1 b) 2,5 c) 3,4 d) 5,0 e) 6,4 Comentários: 1 mol de Caulinita Al2Si2O5(OH)4 (258 g/mol) possui 2 mols de silício (28 g/mol). Sendo assim, em 100 g de Caulinita tem-se uma massa de Si igual a: 258 𝑔 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑢𝑙𝑖𝑛𝑖𝑡𝑎 − − − − 2 ⋅ 28 𝑔 𝑑𝑒 𝑆𝑖 100 𝑔 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑢𝑙𝑖𝑛𝑖𝑡𝑎 − − − − 𝑥 𝑔 𝑑𝑒 𝑆𝑖 𝑥 = 21,7 𝑔 𝑑𝑒 𝑆𝑖 Como são 21,7 g de Si em 100 g de caulinita, tem-se 21,7% de Si. No entanto, o resíduo sólido apresenta 5,9% de caulinita, logo, a porcentagem de Si no resíduo é de: 21,7% − − − − 100% 𝑦% − − − − 5,9% 𝑦 = 1,28% 𝑛𝑜 𝑟𝑒𝑠í𝑑𝑢𝑜 Porém, deve-se encontrar a quantidade de Si no SiO2 (60 g/mol). Como em 1 mol de SiO2 tem-se 1 mol de Si, logo, em 100 g de SiO2, tem-se: t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 85 60 𝑔 𝑑𝑒 𝑆𝑖𝑂2 − − − − 28 𝑔 𝑑𝑒 𝑆𝑖 100 𝑔 𝑑𝑒 𝑆𝑖𝑂2 − − − − 𝑧 𝑔 𝑑𝑒 𝑆𝑖 𝑧 = 46,67 𝑔 𝑑𝑒 𝑆𝑖 Como são 46,67 g de Si em 100 g de SiO2, tem-se 46,67% de Si. Mas, o resíduo sólido apresenta 11% de SiO2, logo, a porcentagem de Si no resíduo é de: 46,67% − − − − 100% 𝑤% − − − − 11% 𝑤 = 5,13% Portanto, a porcentagem total de Si no resíduo é igual a: 1,28% + 5,13% = 6,4% Gabarito: E 46. (UNIFOR CE/2018) O valsartan, C33H34N6O6, é uma substância utilizada como anti-hipertensivo no tratamento da hipertensão arterial, insolúvel em água e moderadamente solúvel em metanol. Os percentuais em massa, de carbono, hidrogênio, nitrogênio e oxigênio, nesse composto, são respectivamente: a) C = 32, 9%; H = 33,9%; N = 16,6% e O = 16,6%. b) C = 43, 9%; H = 44,1%; N = 6,0% e O = 6,0% c) C = 64, 9%; H = 5,6%; N = 29,5% e O = 29,5% d) C = 35, 2%; H = 35,3%; N = 13,8% e O = 15,7% e) C = 64, 9%; H = 5,6%; N = 13,8% e O = 15,7% Comentários: Então, a massa molar da valsartana é igual a: 33 ⋅ 12 𝑔 + 34 ⋅ 1 𝑔 + 6 ⋅ 14 𝑔 + 6 ⋅ 16 𝑔 = 610 𝑔/𝑚𝑜𝑙 Calculando a porcentagem que cada elemento representa na molécula de efedrina, tem- se: I. Carbono A molécula possui 33 átomos, logo, tem-se 396 g, representando uma porcentagem de: 610 𝑔 − − − − 100% 396 𝑔 − − − − 𝑥% 𝑥 = 64,9% II. Hidrogênio A molécula possui 34 átomos, logo, tem-se 34 g, representando uma porcentagem de: 610 𝑔 − − − − 100% 34 𝑔 − − − − 𝑦% 𝑦 = 5,6% III. Nitrogênio A molécula possui 6 átomos, logo, tem-se 84 g, representando uma porcentagem de: 610 𝑔 − − − − 100% 84 𝑔 − − − − 𝑧% 𝑧 = 13,8% IV. Oxigênio A molécula possui 6 átomos, logo, tem-se 96 g, representando uma porcentagem de: t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 86 610 𝑔 − − − − 100% 96 𝑔 − − − − 𝑤% 𝑤 = 15,7% Gabarito: E 47. (Univag MT/2018) O elemento lítio possui diversas aplicações. Na natureza, está presente em algumas águas minerais e em minerais como a lepidolita e o espodumênio. Esse elemento possui dois isótopos naturais: o isótopo 7Li, o mais abundante (92,5%), e o isótopo 6Li, o menos abundante (7,5%). Na forma metálica, o lítio reage violentamente com água produzindo hidróxido de lítio (LiOH) e hidrogênio (H2), que é um gás totalmente inflamável. Na forma medicamentosa, o carbonato de lítio (Li2CO3) é o princípio ativo de remédios para o controle da psicose maníaco-depressiva. A porcentagem em massa do elemento lítio no carbonato de lítio é, aproximadamente, a) 19%. b) 14%. c) 11%. d) 7%.e) 2%. Comentários: O carbonato de lítio, Li2CO3, possui massa molar de 74 g/mol, logo, os dois átomos de lítio (7 g/mol) representam uma porcentagem de: 74 𝑔 − − − − 100% 2 ⋅ 7 𝑔 − − − − 𝑥% 𝑥 ≅ 19% Gabarito: A 48. (ETEC SP/2018) Os adubos e fertilizantes devem fornecer os chamados macronutrientes, porque são necessários em maiores quantidades, e os micronutrientes, porque são necessários em menores quantidades. Contudo, a longo prazo, podem trazer danos ao ecossistema. Os macronutrientes são: nitrogênio (N); fósforo (P); potássio (K); cálcio (Ca); magnésio (Mg) e enxofre (S). O adubo mineral, NPK 4–14 –8, fornece 4% de nitrogênio, 14% de P2O5 e 8% de K2O. <https://tinyurl.com/y8qlsygj> Acesso em: 11.04.2018. Adaptado. Por meio da análise do texto, pode-se concluir, corretamente, que o adubo mineral NPK 4– 30–16 possui t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 87 a) 4% de nitrogênio, 14% de P2O5 e 8% de K2O. b) 4% de nitrogênio, 30% de P2O5 e 16% de K2O. c) 4% de P2O5, 14% de K2O e 8% de nitrogênio. d) 4% de P2O5, 30% de K2O e 16% de nitrogênio. e) 4% de K2O, 30% de nitrogênio e 16% de P2O5. Comentários: Segundo o próprio enunciado, na nomenclatura do adubo mineral NPK, tem-se, respectivamente, a porcentagem de nitrogênio, P2O5 e K2O. Sendo assim o NPK 4-30-16 possui 4% de nitrogênio, 30% de P2O5 e 16% de K2O. Gabarito: B 49. (PUC SP/2016) A criolita é um minério cujo principal componente é o fluoreto de alumínio e sódio. Sua principal aplicação é na produção do alumínio, onde é adicionada à alumina (óxido de alumínio), obtendo-se uma mistura de temperatura de fusão de 950ºC, tornando economicamente viável a eletrólise da alumina e a obtenção do metal alumínio. A relação entre a massa de sódio e de alumínio na criolita é de 23/9 e, portanto, a fórmula mínima do fluoreto de alumínio e sódio é a) NaAlF. b) NaAlF4. c) Na3AlF4. d) Na3AlF6. Comentários: A relação entre a massa de sódio e alumínio na criolita é igual a: 𝑚𝑁𝑎 𝑚𝐴𝑙 = 23 9 Como a massa molar do sódio é de 23 g/mol e a de alumínio é de 27 g/mol, tem-se 1 mol de sódio e um número de mols de alumínio de: 27 𝑔 𝑑𝑒 𝐴𝑙 − − − − 1 𝑚𝑜𝑙 9 𝑔 𝑑𝑒 𝐴𝑙 − − − − 𝑥 𝑚𝑜𝑙 𝑥 = 1 3 𝑚𝑜𝑙 Sendo assim, tem-se: 𝑛𝑁𝑎 𝑛𝐴𝑙 = 1 1 3 = 3 t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 88 Portanto, o número de mols de sódio é o triplo do número de mols de alumínio. Sabendo que a criolita possui átomos de sódio, alumínio e flúor e como deseja-se a fórmula mínima, tem- se: 𝑁𝑎3𝐴𝑙𝐹𝑦 Em que y é a quantidade de átomos de flúor. Como o sódio tem nox +1, o alumínio nox +3 e flúor tem nox -1 e a molécula é neutra, então, o valor de y é dado por: 3 ⋅ 𝑛𝑜𝑥𝑁𝑎 + 1 ⋅ 𝑛𝑜𝑥𝐴𝑙 + 𝑦 ⋅ 𝑛𝑜𝑥𝐹 = 0 3 ⋅ +1 + 1 ⋅ +3 + 𝑦 ⋅ −1 = 0 𝑦 = 6 Portanto, a fórmula é dada por: 𝑁𝑎3𝐴𝑙𝐹6 Gabarito: D 50. (UECE/2016) São conhecidos alguns milhares de hidrocarbonetos. As diferentes características físicas são uma consequência das diferentes composições moleculares. São de grande importância econômica, porque constituem a maioria dos combustíveis minerais e biocombustíveis. A análise de uma amostra cuidadosamente purificada de determinado hidrocarboneto mostra que ele contém 88,9% em peso de carbono e 11,1% em peso de hidrogênio. Sua fórmula mínima é a) C3H4. b) C2H5. c) C2H3. d) C3H7. Comentários: Para descobrir a fórmula mínima, basta dividir a porcentagem de cada elemento por sua massa molar: 𝐶: 88,9% 12 ⋅ 100 = 7,4 𝐻: 11,1% 1 ⋅ 100 = 11,1 Dividindo todos os valores pelo menor deles, ou seja, 7,4, tem-se: 𝐶: 7,4 7,4 = 1 𝐻: 11,1 7,4 = 1,5 Sendo assim, a fórmula mínima do composto é: 𝐶𝐻1,5 Como os valores dos índices não são inteiros, basta multiplicá-los por 2, tendo a seguinte fórmula: 𝐶2𝐻3 Gabarito: C t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 89 8. Considerações Finais das Aulas Fundamentos quantitativos da Química: donwloaded! Pronto, agora você tem todo o necessário para avançar nos estudos quantitativos da Química. “A melhor forma de ter uma boa ideia é ter muitas ideias” Linus Pauling 9. Referências Figura 1 – Unsplash. Disponível em https://unsplash.com/photos/KY6NHtBWJB8. Acesso em 18 de fevereiro de 2019. Figura 2 – Unsplash. Disponível em https://unsplash.com/photos/iKHXbvNHXPQ. Acesso em 18 de fevereiro de 2019. Figura 3 – Shutterstock. Disponível em https://www.shutterstock.com/pt/download/confirm/567195634?size=medium_jpg. Acesso em 18 de fevereiro de 2019. Figura 4 – Unsplash. Disponível em https://unsplash.com/photos/wYckK8YvwSM. Acesso em 19 de fevereiro de 2019. Figura 5 – Wikipedia. Disponível em https://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:Kaarsvlam-kl.jpg. Acesso em 18 de fevereiro de 2019. Figura 6 – Unsplash. Disponível em https://unsplash.com/photos/NpIZhur97aA. Acesso em 18 de fevereiro de 2019. Figura 7 – Unsplash. Disponível em https://unsplash.com/photos/_gI_sP5K3Hc. Acesso em 09 de março de 2019. Figura 8 – Unsplash. Disponível em https://unsplash.com/photos/WvFn76kmdok. Acesso em 19 de fevereiro de 2019. Figura 9 – Flickr. Disponível em https://www.flickr.com/photos/damongman/6078862114/in/photolist-agaKVu-numHmD-p7n4uY- 7Fjzvg-efb85C-rhVqML-rhVoEu-ogC9WK-5kGcQB-rhVq6A-gyied3-2bhXgyM-U6uRQ3- 4C1FWs-4m7eMU-fdzhV-9co2Se-A8Ups-5k63xH-7ZPs8Y-r1rXSm-ebPc26-6ZNXgc-e97mbh- au3A1k-e97m3y-djqCGH-e91Gj8-nZ9ryM-9t2e9h-ebURmJ-67Ts4Z-CELv4x-SqHwGJ- 24UCvyN-eU36xp-e93exB-ebUViC-S1kKA-iZM7oB-grEeDv-9t2e9b-73XfUA-21h3TZo-7tfxr6- dcM3mS-7R4n4K-e98LYW-e91Gtk-6dVopB. Acesso em 19 de fevereiro de 2019. Figura 10 – Pixabay. Disponível em https://pixabay.com/pt/diamante-brilhante-gema- j%C3%B3ia-nobre-1186139/ e disponível em https://pixabay.com/pt/anel-ouro-terra- m%C3%A9dia-anel-de-ouro-1692713/. Acesso em 19 de fevereiro de 2019. Figura 11 – simplyme-nodoubt. Disponível em http://simplyme- nodoubt.blogspot.com/2012/04/worlds-first-all-diamond-ring-by.html. Acesso em 19 de fevereiro de 2019. Bibliografia t.me/CursosDesignTelegramhub ESTRATÉGIA VESTIBULARES – TAM AULA 02 –TAM 90 Disponível em: http://www.ufjf.br/quimicaead/files/2013/05/8-Espectrometria-de-massa.pdf Acesso em 19 de fevereiro de 2019. Complemente seus estudos com postagens de minhas redes sociais: @professorprazeres Folha de versão 11/01/2023 t.me/CursosDesignTelegramhub Introdução 1. Teoria Atômico Molecular Massas atômicas Mol Massa Molar 2. Fórmulas Químicas Fórmula Molecular ou Fórmula Iônica Fórmula Mínima ou Empírica Fórmula Percentual ou Centesimal 3. Questões Fundamentais 4. Já Caiu Nos Principais Vestibulares Teoria Atômico Molecular Fórmulas Químicas 5. Gabarito Sem Comentários 6. Resoluções Das Questões Fundamentais 7. Questões Resolvidas E Comentadas 8. Considerações Finais das Aulas 9. Referências