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ESTRATÉGIA VESTIBULARES ESTRATÉGIA VESTIBULARES 2 Já Caiu na FUVEST Só com as questões 1. (FUVEST SP/2019) O cinamaldeído é um dos principais compostos que dão o sabor e o aroma da canela. Quando exposto ao ar, oxida conforme a equação balanceada: Uma amostra de 19,80 g desse composto puro foi exposta ao ar por 74 dias e depois pesada novamente, sendo que a massa final aumentou em 1,20 g. A porcentagem desse composto que foi oxidada no período foi de Note e adote: - Massas molares (g/mol): Cinamaldeído = 132; O2 = 32. - Considere que não houve perda de cinamaldeído ou do produto de oxidação por evaporação. a) 10% b) 25% c) 50% d) 75% e) 90% 2. (FUVEST SP/2004) Com a finalidade de determinar a fórmula de certo carbonato de um metal Me, seis amostras, cada uma de 0,0100 mol desse carbonato, foram tratadas, separadamente, com volumes diferentes de ácido clorídrico de concentração 0,500 mol/L. Mediu-se o volume de gás carbônico produzido em cada experiência, à mesma pressão e temperatura. V(HCl)/mL 3060 90 120 150 180 V(CO)/mL 186372 558 744 744 7442 ESTRATÉGIA VESTIBULARES ESTRATÉGIA VESTIBULARES 3 O volume molar do gás carbônico, nas condições da experiência, é igual a 24,8 L/mol. Então, a fórmula do carbonato deve ser: a) Me2CO3 b) MeCO3 c) Me2(CO3)3 d) Me(CO3)2 e) Me2(CO3)5 3. (FUVEST SP/2017) Em uma aula experimental, dois grupos de alunos (G1 e G2) utilizaram dois procedimentos diferentes para estudar a velocidade da reação de carbonato de cálcio com excesso de ácido clorídrico. As condições de temperatura e pressão eram as mesmas nos dois procedimentos e, em cada um deles, os estudantes empregaram a mesma massa inicial de carbonato de cálcio e o mesmo volume de solução de ácido clorídrico de mesma concentração. O grupo G1 acompanhou a transformação ao longo do tempo, realizada em um sistema aberto, determinando a variação de massa desse sistema (Figura 1 e Tabela). O grupo G2 acompanhou essa reação ao longo do tempo, porém determinando o volume de dióxido de carbono recolhido (Figura 2). Comparando os dois experimentos, os volumes aproximados de CO2, em litros, recolhidos pelo grupo G2 após 60, 180 e 240 segundos devem ter sido, respectivamente, a) 0,14; 0,20 e 0,25 ESTRATÉGIA VESTIBULARES ESTRATÉGIA VESTIBULARES 4 b) 0,14; 0,34 e 0,60 c) 0,34; 0,48 e 0,60 d) 0,34; 0,48 e 0,88 e) 0,62; 0,88 e 1,10 Note e adote: massa molar do CO2: 44 g/mol; volume molar do CO2: 24 L/mol; desconsidere a solubilidade do CO2 em água. 4. (FUVEST SP/2017) Nas mesmas condições de pressão e temperatura, 50 L de gás propano (C3H8) e 250 L de ar foram colocados em um reator, ao qual foi fornecida energia apenas suficiente para iniciar a reação de combustão. Após algum tempo, não mais se observou a liberação de calor, o que indicou que a reação havia-se encerrado. Com base nessas observações experimentais, três afirmações foram feitas: I. Se tivesse ocorrido apenas combustão incompleta, restaria propano no reator. II. Para que todo o propano reagisse, considerando a combustão completa, seriam necessários, no mínimo, 750 L de ar. III. É provável que, nessa combustão, tenha se formado fuligem. Está correto apenas o que se afirma em a) I. b) III. c) I e II. d) I e III. e) II e III. Note e adote: Composição aproximada do ar em volume: 80% de N2 e 20%de O2. 5. (FUVEST SP/2016) Um dirigível experimental usa hélio como fluido ascensional e octano (C8H18) como combustível em seu motor, para propulsão. Suponha que, no motor, ocorra a combustão completa do octano: C8H18(g) + 𝟐𝟓 𝟐 O2(g) → 8 CO2(g) + 9 H2O(g) ESTRATÉGIA VESTIBULARES ESTRATÉGIA VESTIBULARES 5 Para compensar a perda de massa do dirigível à medida que o combustível é queimado, parte da água contida nos gases de exaustão do motor é condensada e armazenada como lastro. O restante do vapor de água e o gás carbônico são liberados para a atmosfera. Qual é a porcentagem aproximada da massa de vapor de água formado que deve ser retida para que a massa de combustível queimado seja compensada? a) 11% b) 16% c) 39% d) 50% e) 70% Note e adote: Massa molar (g/mol): H2O ...... 18 O2 ............. 32 CO2 ....... 44 C8H18 ...... 114 6. (FUVEST SP/2015) Amônia e gás carbônico podem reagir formando ureia e água. O gráfico ao lado mostra as massas de ureia e de água que são produzidas em função da massa de amônia, considerando as reações completas. ESTRATÉGIA VESTIBULARES ESTRATÉGIA VESTIBULARES 6 A partir dos dados do gráfico e dispondo-se de 270 g de amônia, a massa aproximada, em gramas, de gás carbônico minimamente necessária para reação completa com essa quantidade de amônia é a) 120 b) 270 c) 350 d) 630 e) 700 7. (FUVEST SP/2015) Uma estudante de Química realizou o seguinte experimento: pesou um tubo de ensaio vazio, colocou nele um pouco de NaHCO3 (s) e pesou novamente. Em seguida, adicionou ao tubo de ensaio excesso de solução aquosa de HCl, o que provocou a reação química representada por NaHCO3 (s) + HCl (aq) → NaCl (aq) + CO2 (g) + H2O (l) Após a reação ter-se completado, a estudante aqueceu o sistema cuidadosamente, até que restasse apenas um sólido seco no tubo de ensaio. Deixou o sistema resfriar até a temperatura ambiente e o pesou novamente. A estudante anotou os resultados desse experimento em seu caderno, juntamente com dados obtidos consultando um manual de Química: A estudante desejava determinar a massa de I. HCl que não reagiu; II. NaCl que se formou; III. CO2 que se formou. Considerando as anotações feitas pela estudante, é possível determinar a massa de ESTRATÉGIA VESTIBULARES ESTRATÉGIA VESTIBULARES 7 a) I, apenas. b) II, apenas. c) I e III, apenas. d) II e III, apenas. e) I, II e III. 8. (FUVEST SP/2013) Uma moeda antiga de cobre estava recoberta com uma camada de óxido de cobre (II). Para restaurar seu brilho original, a moeda foi aquecida ao mesmo tempo em que se passou sobre ela gás hidrogênio. Nesse processo, formou-se vapor de água e ocorreu a redução completa do cátion metálico. As massas da moeda, antes e depois do processo descrito, eram, respectivamente, 0,795 g e 0,779 g. Assim sendo, a porcentagem em massa do óxido de cobre (II) presente na moeda, antes do processo de restauração, era Dados: Massas molares (g/mol) H = 1,00 O = 16,0 Cu = 63,5 a) 2% b) 4% c) 8% d) 10% e) 16% 9. (FUVEST SP/2012) Volumes iguais de uma solução de I2 (em solvente orgânico apropriado) foram colocados em cinco diferentes frascos. Em seguida, a cada um dos frascos foi adicionada uma massa diferente de estanho (Sn), variando entre 0,2 e 1,0 g. Em cada frasco, formou-se uma certa quantidade de SnI4, que foi, então, purificado e pesado. No gráfico abaixo, são apresentados os resultados desse experimento. ESTRATÉGIA VESTIBULARES ESTRATÉGIA VESTIBULARES 8 Com base nesses resultados experimentais, é possível afirmar que o valor da relação é, aproximadamente, a) 1 : 8 b) 1 : 4 c) 1 : 2 d) 2 : 1 e) 4 : 1 10. (FUVEST SP/2010) Sob condições adequadas, selênio (Se) e estanho (Sn) podem reagir, como representado pela equação 2 Se + Sn → SnSe2 Em um experimento, deseja-se que haja reação completa, isto é, que os dois reagentes sejam totalmente consumidos. Sabendo-se que a massa molar do selênio (Se) é 2/3 da massa molar do estanho (Sn), a razão entre a massa de selênio e a massa de estanho (mSe : mSn), na reação, deve ser de a) 2 : 1 b) 3 : 2 c) 4 : 3 d) 2 : 3 e) 1 : 2 Sn domolar massa I domolar massa 2ESTRATÉGIA VESTIBULARES ESTRATÉGIA VESTIBULARES 9 11. (FUVEST SP/2006) Com a chegada dos carros com motor Flex, que funcionam tanto com álcool quanto com gasolina, é importante comparar o preço do litro de cada um desses combustíveis. Supondo- se que a gasolina seja octano puro e o álcool, etanol anidro, as transformações que produzem energia podem ser representadas por: C8H18(l) + 𝟐𝟓 𝟐 O2 (g) → 8 CO2(g) + 9 H2O (g) + 5100kJ C2H5OH(l) + 3 O2 (g) → 2 CO2 (g) + 3 H2O (g) + 1200kJ Considere que, para o mesmo percurso, idêntica quantidade de energia seja gerada no motor Flex, quer se use gasolina, quer se use álcool. Nesse contexto, será indiferente, em termos econômicos, usar álcool ou gasolina se o quociente entre o preço do litro de álcool e do litro de gasolina for igual a: a) 1/2 b) 2/3 c) 3/4 d) 4/5 e) 5/6 12. (FUVEST SP/2006) Embalagens de fertilizantes do tipo NPK trazem três números, compostos de dois algarismos, que se referem, respectivamente, ao conteúdo de nitrogênio, fósforo e potássio, presentes no fertilizante. O segundo desses números dá o conteúdo de fósforo, porém expresso como porcentagem, em massa, de pentóxido de fósforo. Para preparar 1 kg de um desses fertilizantes, foram utilizados 558 g de mono-hidrogenofosfato de amônio e 442 g de areia isenta de fosfatos. Na embalagem desse fertilizante, o segundo número, relativo ao fósforo, deve ser, aproximadamente, a) 10 b) 20 c) 30 Dados: Massa molar (g/mol) Densidade (g/mL) octano 114 0,70 etanol 46 0,80 Dados: Massa molar (g/mol) mono-hidrogenofosfato de amônio 132 pentóxido de fósforo 142 ESTRATÉGIA VESTIBULARES ESTRATÉGIA VESTIBULARES 10 d) 40 e) 50 13. (FUVEST SP/2006) O tanque externo do ônibus espacial Discovery carrega, separados, 1,20·106 L de hidrogênio líquido a –253 °C e 0,55 · 106 L de oxigênio líquido a –183 °C. Nessas temperaturas, a densidade do hidrogênio é 34 mol/L (equivalente a 0,068 g/mL) e a do oxigênio é 37 mol/L (equivalente a 1,18 g/mL). Dados: H = 1,0; O =16 Considerando o uso que será feito desses dois líquidos, suas quantidades (em mols), no tanque, são tais que há a) 100% de excesso de hidrogênio. b) 50% de excesso de hidrogênio. c) proporção estequiométrica entre os dois. d) 25% de excesso de oxigênio. e) 75% de excesso de oxigênio. 14. (FUVEST SP/2016) Sabe-se que os metais ferro (Fe0), magnésio (Mg0) e estanho (Sn0) reagem com soluções de ácidos minerais, liberando gás hidrogênio e formando íons divalentes em solução. Foram feitos três experimentos em que três amostras metálicas de mesma massa reagiram, separada e completamente, com uma solução aquosa de ácido clorídrico (HC (aq)) de concentração 0,1 mol/L. Os resultados obtidos foram: Experimento Massa da amostra metálica (g) Composição da amostra metálica Volume da solução de HC (aq) (0,1 mol /L) gasto na reação completa 1 5,6 Fe0 puro V1 2 5,6 Fe0 contendo Mg0 como impureza V2 3 5,6 Fe0 contendo Sn0como impureza V3 Colocando-se os valores de V1, V2 e V3 em ordem decrescente, obtém-se ESTRATÉGIA VESTIBULARES ESTRATÉGIA VESTIBULARES 11 Note e adote: Massa molar (g/ mol) : Mg ....... 24 Fe ....... 56 Sn ..... 119 a) V2>V3>V1 b) V3>V1>V2 c) V1>V3>V2 d) V2>V1>V3 e) V1>V2>V3 15. (FUVEST SP/2009) Em três balanças aferidas, A, B e C, foram colocados três béqueres de mesma massa, um em cada balança. Nos três béqueres, foram colocados volumes iguais da mesma solução aquosa de ácido sulfúrico. Foram separadas três amostras, de massas idênticas, dos metais magnésio, ouro e zinco, tal que, havendo reação com o ácido, o metal fosse o reagente limitante. Em cada um dos béqueres, foi colocada uma dessas amostras, ficando cada béquer com um metal diferente. Depois de algum tempo, não se observando mais nenhuma transformação nos béqueres, foram feitas as leituras de massa nas balanças, obtendo-se os seguintes resultados finais: balança A: 327,92 g balança B: 327,61 g balança C: 327,10 g As massas lidas nas balanças permitem concluir que os metais magnésio, ouro e zinco foram colocados, respectivamente, nos béqueres das balanças. Dados: massa molar em g·mol-1 Mg .......... 24,3 Au ......... 197,0 Zn .......... 65,4 a) A, B e C b) A, C e B c) B, A e C d) B, C e A e) C, A e B 16. (FUVEST SP/2007) ESTRATÉGIA VESTIBULARES ESTRATÉGIA VESTIBULARES 12 Alguns problemas de saúde, como bócio endêmico e retardo mental, são causados pela ingestão de quantidades insuficientes de iodo. Uma maneira simples de suprir o organismo desse elemento químico é consumir o sal de cozinha que contenha de 20 a 60 mg de iodo por quilograma do produto. No entanto, em algumas regiões do País, o problema persiste, pois o sal utilizado ou não foi produzido para consumo humano, ou não apresenta a quantidade mínima de iodo recomendada. A fonte de iodo utilizada na indústria do sal é o iodato de potássio, KIO3, cujo custo é de R$ 20,00/kg. Considerando que o iodo representa aproximadamente 60% da massa de KIO3 e que 1 kg do sal de cozinha é comercializado ao preço médio de R$ 1,00, a presença da quantidade máxima de iodo permitida por lei (60 miligramas de iodo por quilograma de sal) representa, no preço, a porcentagem de a) 0,10% b) 0,20% c) 1,20% d) 2,0% e) 12% As questões + comentário 1. (FUVEST SP/2019) O cinamaldeído é um dos principais compostos que dão o sabor e o aroma da canela. Quando exposto ao ar, oxida conforme a equação balanceada: Uma amostra de 19,80 g desse composto puro foi exposta ao ar por 74 dias e depois pesada novamente, sendo que a massa final aumentou em 1,20 g. A porcentagem desse composto que foi oxidada no período foi de Note e adote: - Massas molares (g/mol): Cinamaldeído = 132; O2 = 32. - Considere que não houve perda de cinamaldeído ou do produto de oxidação por evaporação. a) 10% ESTRATÉGIA VESTIBULARES ESTRATÉGIA VESTIBULARES 13 b) 25% c) 50% d) 75% e) 90% Comentários: A massa que aumentou é exatamente a incorporação dos átomos de oxigênio porque se trata de uma reação de acréscimo de átomos. Portanto, pode-se dizer que a massa de O2 consumida na reação foi de 1,20 g. Proporção: 1 mol de cinamaldeído → ½ mol de O2, adaptando para a relação massa-massa, tem-se: 1 · 132 𝑔 𝑑𝑒 𝑐𝑖𝑛𝑎𝑚𝑎𝑙𝑑𝑒í𝑑𝑜 − − − − 1 2 · 32 𝑔 𝑑𝑒 𝑂2 𝑥 𝑔 𝑑𝑒 𝑐𝑖𝑛𝑎𝑚𝑎𝑙𝑑𝑒í𝑑𝑜 − − − − 1,20 𝑔 𝑑𝑒 𝑂2 x = 9,9 g de cinamaldeído Porcentagem, em massa, do cinamaldeído consumido: % = 9,9 𝑔 19,80 𝑔 = 𝑥 100% = 50% Gabarito: C 2. (FUVEST SP/2004) Com a finalidade de determinar a fórmula de certo carbonato de um metal Me, seis amostras, cada uma de 0,0100 mol desse carbonato, foram tratadas, separadamente, com volumes diferentes de ácido clorídrico de concentração 0,500 mol/L. Mediu-se o volume de gás carbônico produzido em cada experiência, à mesma pressão e temperatura. O volume molar do gás carbônico, nas condições da experiência, é igual a 24,8 L/mol. Então, a fórmula do carbonato deve ser: a) Me2CO3 b) MeCO3 c) Me2(CO3)3 d) Me(CO3)2 e) Me2(CO3)5 V(HCl)/mL 3060 90 120 150 180 V(CO)/mL 186372 558 744 744 7442 ESTRATÉGIA VESTIBULARES ESTRATÉGIA VESTIBULARES 14 Comentários: Cada amostra apresentava 0,01 mol do carbonato, a fim de facilitar os cálculos podemosmultiplicar todos os dados por 100 para que possamos calcular as quantidades proporcionais para 1 mol de carbonato. A fórmula geral do carbonato é: Mex(CO3)y. Reação: Mex(CO3)y + HC → Mez(C)w + H2O + CO2 A partir da liberação de CO2 sabemos a quantidade que apresenta de CO32- na estrutura, portanto começaremos calculando o número de mols de CO2 liberados pelo consumo total de 1 mol da amostra. Analisando os dados da tabela, percebemos que a partir de 120 mL de HCl a quantidade de gás liberado se mantém constante. A explicação se deve ao fato do que a partir de 120 mL do ácido clorídrico, toda a massa da amostra foi consumida. Logo 0,01 mol do carbonato reage completamente com 120 mL de ácido clorídrico e produz 744 mL de CO2. Montando a proporção para o consumo de 1 mol de carbonato, temos: 1 mol do carbonato reage completamente com 12 L de ácido clorídrico e produz 74,4 L de CO2. Determinaremos o número de mols de ácido clorídrico e de CO2 envolvidos na equação química: HC nmol de HCl = 12 L · 0,5 𝑚𝑜𝑙 𝐿 = 6 mol CO2 O volume molar dos gases nas condições da questão é igual a 24,8 L/mol, portanto: nmol de CO2 = 74,4 𝐿 24,8 𝑚𝑜𝑙 𝐿 = 3 mol Assim, a proporção de reação é: 1 mol Mex(CO3)y : 3 mol CO2 ESTRATÉGIA VESTIBULARES ESTRATÉGIA VESTIBULARES 15 A única opção que apresenta a quantidade de 3 carbonatos é a letra C. Infelizmente, a questão não fornece dados suficientes para calcular a quantidade de íons do metal Me, portanto a resposta da questão será escolhida pelo número de carbonatos. Gabarito: C 3. (FUVEST SP/2017) Em uma aula experimental, dois grupos de alunos (G1 e G2) utilizaram dois procedimentos diferentes para estudar a velocidade da reação de carbonato de cálcio com excesso de ácido clorídrico. As condições de temperatura e pressão eram as mesmas nos dois procedimentos e, em cada um deles, os estudantes empregaram a mesma massa inicial de carbonato de cálcio e o mesmo volume de solução de ácido clorídrico de mesma concentração. O grupo G1 acompanhou a transformação ao longo do tempo, realizada em um sistema aberto, determinando a variação de massa desse sistema (Figura 1 e Tabela). O grupo G2 acompanhou essa reação ao longo do tempo, porém determinando o volume de dióxido de carbono recolhido (Figura 2). ESTRATÉGIA VESTIBULARES ESTRATÉGIA VESTIBULARES 16 Comparando os dois experimentos, os volumes aproximados de CO2, em litros, recolhidos pelo grupo G2 após 60, 180 e 240 segundos devem ter sido, respectivamente, a) 0,14; 0,20 e 0,25 b) 0,14; 0,34 e 0,60 c) 0,34; 0,48 e 0,60 d) 0,34; 0,48 e 0,88 e) 0,62; 0,88 e 1,10 Note e adote: massa molar do CO2: 44 g/mol; volume molar do CO2: 24 L/mol; desconsidere a solubilidade do CO2 em água. Comentários: O grupo 1 analisa a reação em relação à massa de um sistema gasoso que libera gás, logo a massa observada do sistema diminui ao longo da reação devido à liberação do CO2. O grupo 2 analisa a reação em um sistema fechado recolhendo o volume de gás carbônico produzido, logo o volume do gás aumenta no decorrer da reação. ESTRATÉGIA VESTIBULARES ESTRATÉGIA VESTIBULARES 17 Sabendo que 1 mol de CO2 apresenta 24 litros e 44 gramas, converte-se as massas 0,62, 0,88 e 1,1 gramas em volume: 0 a 60 s 44 𝑔 𝑑𝑒 𝐶𝑂2 − − − − 24 L 0,62 𝑔 𝑑𝑒 𝐶𝑂2 − − − − 𝑥 𝐿 x = 0,34 L 0 a 180 s 44 𝑔 𝑑𝑒 𝐶𝑂2 − − − − 24 L 0,88 𝑔 𝑑𝑒 𝐶𝑂2 − − − − 𝑦 𝐿 y = 0,48 L 0 a 240 s 44 𝑔 𝑑𝑒 𝐶𝑂2 − − − − 24 L 1,10 𝑔 𝑑𝑒 𝐶𝑂2 − − − − 𝑧 𝐿 z = 0,6 L Gabarito: C 4. (FUVEST SP/2017) Nas mesmas condições de pressão e temperatura, 50 L de gás propano (C3H8) e 250 L de ar foram colocados em um reator, ao qual foi fornecida energia apenas suficiente para iniciar a reação de combustão. Após algum tempo, não mais se observou a liberação de calor, o que indicou que a reação havia-se encerrado. Com base nessas observações experimentais, três afirmações foram feitas: I. Se tivesse ocorrido apenas combustão incompleta, restaria propano no reator. II. Para que todo o propano reagisse, considerando a combustão completa, seriam necessários, no mínimo, 750 L de ar. III. É provável que, nessa combustão, tenha se formado fuligem. Está correto apenas o que se afirma em a) I. b) III. c) I e II. d) I e III. e) II e III. Note e adote: Composição aproximada do ar em volume: 80% de N2 e 20%de O2. Comentários: Existem 3 opções de reação de combustão do propano. ESTRATÉGIA VESTIBULARES ESTRATÉGIA VESTIBULARES 18 No sistema apresenta 50 L de propano e 50 L de oxigênio (250 L · 20 100 = 50 L). Ao observar as equações percebe-se que a proporção entre propano e O2 não é 1:1, sendo necessário mais oxigênio para consumo de todo propano. Portanto, conclui-se que o oxigênio é o reagente limitante e o propano é o reagente em excesso. I. Certo. Restaria propano em qualquer situação de combustão. II. Errado. A proporção em combustão completa é de 1 mol de propano : 5 mols de oxigênio, sabendo que os dois componentes são gasosos e nas mesmas condições de temperatura e pressão, pode-se equivaler à 1 L de propano : 5 L de oxigênio. Portanto, a quantidade necessária para consumir 50 L de propano será 250 L de oxigênio (cinco vezes mais que a quantidade de propano). O oxigênio corresponde a 20% do volume do ar, logo 100% equivale a 1250 L. III. Certo. Não existe quantidade suficiente de oxigênio para consumir todo o propano, logo as combustões incompletas apresentam menor proporção em volume de oxigênio. Assim, há a probabilidade de ter acontecido as reações de combustão incompleta e liberado fuligem. Gabarito: D 5. (FUVEST SP/2016) Um dirigível experimental usa hélio como fluido ascensional e octano (C8H18) como combustível em seu motor, para propulsão. Suponha que, no motor, ocorra a combustão completa do octano: C8H18(g) + 𝟐𝟓 𝟐 O2(g) → 8 CO2(g) + 9 H2O(g) Para compensar a perda de massa do dirigível à medida que o combustível é queimado, parte da água contida nos gases de exaustão do motor é condensada e armazenada como lastro. O restante do vapor de água e o gás carbônico são liberados para a atmosfera. Qual é a porcentagem aproximada da massa de vapor de água formado que deve ser retida para que a massa de combustível queimado seja compensada? Combustão incompleta C3H8 + 3,5 O2 → 3 CO + 4 H2O C3H8 + 2 O2 → 3 C + 4 H2O completa C3H8 + 5 O2 → 3 CO2 + 4 H2O ESTRATÉGIA VESTIBULARES ESTRATÉGIA VESTIBULARES 19 a) 11% b) 16% c) 39% d) 50% e) 70% Note e adote: Massa molar (g/mol): H2O ...... 18 O2 ............. 32 CO2 ....... 44 C8H18 ...... 114 Comentários: A massa de água retida tem que ser igual à massa de octano queimado, ou seja, 114 gramas de água retida. 162 𝑔 𝑑𝑒 á𝑔𝑢𝑎 − − − − 100 % 114 𝑔 𝑑𝑒 á𝑔𝑢𝑎 − − − − 𝑥 % x = 70,3 % Gabarito: E 6. (FUVEST SP/2015) Amônia e gás carbônico podem reagir formando ureia e água. O gráfico ao lado mostra as massas de ureia e de água que são produzidas em função da massa de amônia, considerando as reações completas. ESTRATÉGIA VESTIBULARES ESTRATÉGIA VESTIBULARES 20 A partir dos dados do gráfico e dispondo-se de 270 g de amônia, a massa aproximada, em gramas, de gás carbônico minimamente necessária para reação completa com essa quantidade de amônia é a) 120 b) 270 c) 350 d) 630 e) 700 Comentários: Reação: Segundo o gráfico, monta-se duas proporções: Amônia → ureia 90 𝑔 𝑎𝑚ô𝑛𝑖𝑎 − − − − 160 𝑔 𝑑𝑒 𝑢𝑟𝑒𝑖𝑎 270 𝑔 𝑎𝑚ô𝑛𝑖𝑎 − − − − 𝑥 𝑔 𝑑𝑒 𝑢𝑟𝑒𝑖𝑎 x = 480 g de ureia Amônia → água 110 𝑔 𝑎𝑚ô𝑛𝑖𝑎 − − − − 60 𝑔 𝑑𝑒 á𝑔𝑢𝑎 270 𝑔 𝑎𝑚ô𝑛𝑖𝑎 − − − − 𝑦 𝑔 𝑑𝑒 á𝑔𝑢𝑎 y = 147,27 g de água Considerando a lei da conservação das massas, tem-se: ESTRATÉGIAVESTIBULARES ESTRATÉGIA VESTIBULARES 21 270 g + massa(gás carbônico) = 480 g + 147,27 massa(gás carbônico) = 357,27 g Gabarito: C 7. (FUVEST SP/2015) Uma estudante de Química realizou o seguinte experimento: pesou um tubo de ensaio vazio, colocou nele um pouco de NaHCO3 (s) e pesou novamente. Em seguida, adicionou ao tubo de ensaio excesso de solução aquosa de HCl, o que provocou a reação química representada por NaHCO3 (s) + HCl (aq) → NaCl (aq) + CO2 (g) + H2O (l) Após a reação ter-se completado, a estudante aqueceu o sistema cuidadosamente, até que restasse apenas um sólido seco no tubo de ensaio. Deixou o sistema resfriar até a temperatura ambiente e o pesou novamente. A estudante anotou os resultados desse experimento em seu caderno, juntamente com dados obtidos consultando um manual de Química: A estudante desejava determinar a massa de I. HCl que não reagiu; II. NaCl que se formou; III. CO2 que se formou. Considerando as anotações feitas pela estudante, é possível determinar a massa de ESTRATÉGIA VESTIBULARES ESTRATÉGIA VESTIBULARES 22 a) I, apenas. b) II, apenas. c) I e III, apenas. d) II e III, apenas. e) I, II e III. Comentários: Aplicando a lei da conservação das massas para os processos, julga-se os itens acima: I. Errado. HCl que não reagiu não é possível determinar, pois encontra-se misturado à água tanto no início quanto ao final do procedimento e não é proporcional à quantidade da substância formada. II. Certo. O NaCl formado é determinado pela massa final do procedimento menos a massa do tubo de ensaio vazio. III. Certo. A massa de CO2 formada pode ser calculada a partir da massa de qualquer substância consumida ou formada na reação, nesse caso a massa desse gás é determinada pela massa de NaCl produzida. Gabarito: D 8. (FUVEST SP/2013) Uma moeda antiga de cobre estava recoberta com uma camada de óxido de cobre (II). Para restaurar seu brilho original, a moeda foi aquecida ao mesmo tempo em que se passou sobre ela gás hidrogênio. Nesse processo, formou-se vapor de água e ocorreu a redução completa do cátion metálico. As massas da moeda, antes e depois do processo descrito, eram, respectivamente, 0,795 g e 0,779 g. Assim sendo, a porcentagem em massa do óxido de cobre (II) presente na moeda, antes do processo de restauração, era Dados: Massas molares (g/mol) H = 1,00 O = 16,0 Cu = 63,5 a) 2% b) 4% c) 8% ESTRATÉGIA VESTIBULARES ESTRATÉGIA VESTIBULARES 23 d) 10% e) 16% Comentários: Porém a questão pergunta sobre a massa do óxido de cobre II (CuO). Na fórmula do óxido, para cada átomo de oxigênio liga-se a um átomo de cobre. Sabendo que as massas molares, em g/mol, dos elementos cobre e oxigênio são 63,5 e 16, respectivamente, sabe-se que a proporção, em massa, de oxigênio e óxido de cobre II é 16g : 79,5g (79,5 g = 16 g + 63,5 g). Portanto, calcula- se: 16 𝑔 𝑑𝑒 𝑂 − − − − 79,5 𝑔 𝑑𝑒 𝐶𝑢𝑂 0,016 𝑔 𝑑𝑒 𝑂 − − − − 𝑦 𝑔 𝑑𝑒 𝐶𝑢𝑂 y = 0,0795 g de CuO Determina-se a pureza: % = 0,0795 𝑔 𝐶𝑢𝑂 0,795 𝑔 𝑚𝑜𝑒𝑑𝑎 · 100% = 10% Gabarito: D 9. (FUVEST SP/2012) Volumes iguais de uma solução de I2 (em solvente orgânico apropriado) foram colocados em cinco diferentes frascos. Em seguida, a cada um dos frascos foi adicionada uma massa diferente de estanho (Sn), variando entre 0,2 e 1,0 g. Em cada frasco, formou-se uma certa quantidade de SnI4, que foi, então, purificado e pesado. No gráfico abaixo, são apresentados os resultados desse experimento. ESTRATÉGIA VESTIBULARES ESTRATÉGIA VESTIBULARES 24 Com base nesses resultados experimentais, é possível afirmar que o valor da relação é, aproximadamente, a) 1 : 8 b) 1 : 4 c) 1 : 2 d) 2 : 1 e) 4 : 1 Comentários: A equação da reação balanceada é: Sn + 2 I2 → SnI4. Analisando os valores exatos do gráfico e colocando em uma tabela, temos: Sn domolar massa I domolar massa 2 ESTRATÉGIA VESTIBULARES ESTRATÉGIA VESTIBULARES 25 Porém, a massas determinadas corresponde à proporção em massa para o dobro do número de mols de I2. Dividindo os valores por 2, temos: 0,4g , 0,8g e 1,2g, que correspondem ao dobro da quantidade de Sn. Gabarito: D 10. (FUVEST SP/2010) Sob condições adequadas, selênio (Se) e estanho (Sn) podem reagir, como representado pela equação 2 Se + Sn → SnSe2 Em um experimento, deseja-se que haja reação completa, isto é, que os dois reagentes sejam totalmente consumidos. Sabendo-se que a massa molar do selênio (Se) é 2/3 da massa molar do estanho (Sn), a razão entre a massa de selênio e a massa de estanho (mSe : mSn), na reação, deve ser de a) 2 : 1 b) 3 : 2 c) 4 : 3 d) 2 : 3 e) 1 : 2 Comentários: ESTRATÉGIA VESTIBULARES ESTRATÉGIA VESTIBULARES 26 A proporção na reação entre selênio e estanho é: 2 mol Se : 1 mol Sn Transformando para massa, temos: 2mol x massa molar do Se : 1 mol x massa molar do Sn. Sabendo que a massa do Se é 2/3 da massa do Sn, tem-se: 2 mol x 2/3 massa molar do Sn : 1 mol x massa molar do Sn 4/3 massa do Sn : 1 massa do Sn Gabarito: C 11. (FUVEST SP/2006) Com a chegada dos carros com motor Flex, que funcionam tanto com álcool quanto com gasolina, é importante comparar o preço do litro de cada um desses combustíveis. Supondo- se que a gasolina seja octano puro e o álcool, etanol anidro, as transformações que produzem energia podem ser representadas por: C8H18(l) + 𝟐𝟓 𝟐 O2 (g) → 8 CO2(g) + 9 H2O (g) + 5100kJ C2H5OH(l) + 3 O2 (g) → 2 CO2 (g) + 3 H2O (g) + 1200kJ Considere que, para o mesmo percurso, idêntica quantidade de energia seja gerada no motor Flex, quer se use gasolina, quer se use álcool. Nesse contexto, será indiferente, em termos econômicos, usar álcool ou gasolina se o quociente entre o preço do litro de álcool e do litro de gasolina for igual a: a) 1/2 b) 2/3 c) 3/4 d) 4/5 e) 5/6 Comentários A partir do texto da questão, infere-se que, para o mesmo percurso, foi desprendida a mesma quantidade de energia pelo octano e pelo etanol. Portanto, partindo de 5100 kJ de energia para ambos os combustíveis, massas diferentes para eles: Dados: Massa molar (g/mol) Densidade (g/mL) octano 114 0,70 etanol 46 0,80 ESTRATÉGIA VESTIBULARES ESTRATÉGIA VESTIBULARES 27 Octano 5100 kJ → 1 mol C8H18 → 114 g de octano Etanol 1200 𝑘𝐽 − − − − 46 𝑔 𝑑𝑒 𝑒𝑡𝑎𝑛𝑜𝑙 5100 𝑘𝐽 − − − − 𝑥 𝑔 𝑑𝑒 𝑒𝑡𝑎𝑛𝑜𝑙 x = 195,5 g de etanol Portanto, para ocorrer a equivalência no preço de octano e etanol, temos: Preçooctano · Volumeoctano = Preçoetanol · Volumeetanol Preçooctano · 162,85mL = Preçoetanol · 244,375mL Preçoetanol Preçooctano = 162,85 mL 244,375 mL = 2 3 Gabarito: B 12. (FUVEST SP/2006) Embalagens de fertilizantes do tipo NPK trazem três números, compostos de dois algarismos, que se referem, respectivamente, ao conteúdo de nitrogênio, fósforo e potássio, presentes no fertilizante. O segundo desses números dá o conteúdo de fósforo, porém expresso como porcentagem, em massa, de pentóxido de fósforo. Para preparar 1 kg de um desses fertilizantes, foram utilizados 558 g de mono-hidrogenofosfato de amônio e 442 g de areia isenta de fosfatos. Na embalagem desse fertilizante, o segundo número, relativo ao fósforo, deve ser, aproximadamente, a) 10 b) 20 c) 30 d) 40 Dados: Massa molar (g/mol) mono-hidrogenofosfato de amônio 132 pentóxido de fósforo142 ESTRATÉGIA VESTIBULARES ESTRATÉGIA VESTIBULARES 28 e) 50 Comentários Para resolver essa questão é imprescindível saber as fórmulas das substâncias: Pentóxido de fósforo: P2O5 Mono-hidrogenofosfato de amônio: (NH4)2HPO4 Balanceando a quantidade de fósforos, temos: 2 (NH4)2HPO4 → P2O5 2 · 132 𝑔 𝑑𝑒 Mono − hidrogenofosfato de amônio − − − − 1 · 142 𝑔 𝑑𝑒 𝑝𝑒𝑛𝑡ó𝑥𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑓ó𝑠𝑓𝑜𝑟𝑜 538 𝑔 𝑑𝑒 Mono − hidrogenofosfato de amônio − − − − 𝑥 𝑔 𝑑𝑒 𝑝𝑒𝑛𝑡ó𝑥𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑓ó𝑠𝑓𝑜𝑟𝑜 x = 300 g de P2O5 Portanto, a pureza é determinada por: % = 300 𝑔 𝑑𝑒 𝑃2𝑂5 1000 𝑔 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 % = 300 𝑔 𝑑𝑒 𝑃2𝑂5 1000 𝑔 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 · 100 % = 30 % Gabarito: C 13. (FUVEST SP/2006) O tanque externo do ônibus espacial Discovery carrega, separados, 1,20·106 L de hidrogênio líquido a –253 °C e 0,55 · 106 L de oxigênio líquido a –183 °C. Nessas temperaturas, a densidade do hidrogênio é 34 mol/L (equivalente a 0,068 g/mL) e a do oxigênio é 37 mol/L (equivalente a 1,18 g/mL). Dados: H = 1,0; O =16 Considerando o uso que será feito desses dois líquidos, suas quantidades (em mols), no tanque, são tais que há a) 100% de excesso de hidrogênio. b) 50% de excesso de hidrogênio. c) proporção estequiométrica entre os dois. d) 25% de excesso de oxigênio. e) 75% de excesso de oxigênio. Comentários: Em um ônibus espacial o gás hidrogênio é o combustível e o oxigênio é o comburente para a reação a seguir: 2 H2 (g) + O2 (g) → 2 H2O (g) ESTRATÉGIA VESTIBULARES ESTRATÉGIA VESTIBULARES 29 Determinando o número de mols de cada reagente, temos: Hidrogênio Oxigênio 1,20·106 L densidade do hidrogênio é 34 mol/L. 1,20·106 L · 34 mol/L = 40,8·106 mol H2 0,55 · 106 L densidade do oxigênio é 37 mol/L. 0,55·106 L · 37 mol/L = 20,35·106 mol O2 A proporção da reação é 2 mol de H2 para 1 mol de O2, portanto os materiais estão, aproximadamente, em proporção estequiométrica. Gabarito: C 14. (FUVEST SP/2016) Sabe-se que os metais ferro (Fe0), magnésio (Mg0) e estanho (Sn0) reagem com soluções de ácidos minerais, liberando gás hidrogênio e formando íons divalentes em solução. Foram feitos três experimentos em que três amostras metálicas de mesma massa reagiram, separada e completamente, com uma solução aquosa de ácido clorídrico (HC (aq)) de concentração 0,1 mol/L. Os resultados obtidos foram: Experimento Massa da amostra metálica (g) Composição da amostra metálica Volume da solução de HC (aq) (0,1 mol /L) gasto na reação completa 1 5,6 Fe0 puro V1 2 5,6 Fe0 contendo Mg0 como impureza V2 3 5,6 Fe0 contendo Sn0como impureza V3 Colocando-se os valores de V1, V2 e V3 em ordem decrescente, obtém-se Note e adote: Massa molar (g/ mol) : Mg ....... 24 Fe ....... 56 Sn ..... 119 a) V2>V3>V1 b) V3>V1>V2 c) V1>V3>V2 d) V2>V1>V3 ESTRATÉGIA VESTIBULARES ESTRATÉGIA VESTIBULARES 30 e) V1>V2>V3 Comentários: Todas as amostras apresentam a mesma massa, portanto a amostra que apresentará maior consumo de ácido será aquela que tiver o maior número de partículas nos 5,6 gramas testados. Para uma mesma massa de substâncias diferentes, quanto maior a massa molar, menor a quantidade de partículas. A amostra contendo magnésio (menor massa molar) será a que apresentará mais partículas e consumirá mais ácido clorídrico, portanto a amostra contendo estanho propiciará o menor consumo de ácido clorídrico. Gabarito: D 15. (FUVEST SP/2009) Em três balanças aferidas, A, B e C, foram colocados três béqueres de mesma massa, um em cada balança. Nos três béqueres, foram colocados volumes iguais da mesma solução aquosa de ácido sulfúrico. Foram separadas três amostras, de massas idênticas, dos metais magnésio, ouro e zinco, tal que, havendo reação com o ácido, o metal fosse o reagente limitante. Em cada um dos béqueres, foi colocada uma dessas amostras, ficando cada béquer com um metal diferente. Depois de algum tempo, não se observando mais nenhuma transformação nos béqueres, foram feitas as leituras de massa nas balanças, obtendo-se os seguintes resultados finais: balança A: 327,92 g balança B: 327,61 g balança C: 327,10 g As massas lidas nas balanças permitem concluir que os metais magnésio, ouro e zinco foram colocados, respectivamente, nos béqueres das balanças. Dados: massa molar em g·mol-1 Mg .......... 24,3 Au ......... 197,0 Zn .......... 65,4 a) A, B e C b) A, C e B c) B, A e C d) B, C e A e) C, A e B Comentários: ESTRATÉGIA VESTIBULARES ESTRATÉGIA VESTIBULARES 31 A reação de um metal com ácido procede de forma geral como: Metal (s) + ácido (l) → sal(s) + hidrogênio (g) Quanto maior o número de partículas de metal reagindo, maior a quantidade de gás hidrogênio liberado e, consequentemente, menor a massa restante no frasco aberto. O metal que apresenta a maior massa molar, possui menor quantidade de partículas, para uma mesma massa. A balança C teve maior desprendimento de gás hidrogênio, portanto maior variação na massa contido no béquer. A utilização de um metal que apresente maior quantidade de partículas justifica essa alteração na massa, portanto, esse metal é o magnésio. Ao passo que, na balança A foi utilizado ouro. Balança A → ouro Balança B → zinco Balança C → magnésio Gabarito: E 16. (FUVEST SP/2007) Alguns problemas de saúde, como bócio endêmico e retardo mental, são causados pela ingestão de quantidades insuficientes de iodo. Uma maneira simples de suprir o organismo desse elemento químico é consumir o sal de cozinha que contenha de 20 a 60 mg de iodo por quilograma do produto. No entanto, em algumas regiões do País, o problema persiste, pois o sal utilizado ou não foi produzido para consumo humano, ou não apresenta a quantidade mínima de iodo recomendada. A fonte de iodo utilizada na indústria do sal é o iodato de potássio, KIO3, cujo custo é de R$ 20,00/kg. Considerando que o iodo representa aproximadamente 60% da massa de KIO3 e que 1 kg do sal de cozinha é comercializado ao preço médio de R$ 1,00, a presença da quantidade máxima de iodo permitida por lei (60 miligramas de iodo por quilograma de sal) representa, no preço, a porcentagem de a) 0,10% b) 0,20% c) 1,20% d) 2,0% e) 12% Comentários: 60 mg de iodo/kg de sal → custo de 60 mg de iodo/ 1 real de sal de cozinha. Cálculo do custo de 60 mg de iodo. 60 𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝑖𝑜𝑑𝑜 − − − − 60 % 𝑥 𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝐾𝐼𝑂3 − − − − 100 % ESTRATÉGIA VESTIBULARES ESTRATÉGIA VESTIBULARES 32 x = 100 mg de KIO3 106𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝐾𝐼𝑂3 − − − − 20 𝑟𝑒𝑎𝑖𝑠 100 𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝐾𝐼𝑂3 − − − − 𝑦 𝑟𝑒𝑎𝑖𝑠 y = 0,002 reais. O custo percentual é igual a: % = 0,002 𝑟𝑒𝑎𝑖𝑠 1 𝑟𝑒𝑎𝑙 · 100 % = 0,2 % Gabarito: B Já Caiu na FUVEST Só com as questões As questões + comentário