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511 VO LU M E 3 C IÊ N CI A S DA N AT U RE ZA e s ua s te cn ol og ia s exercícios de sala 1. (Unesp 2021) São consequências do fenômeno apresentado no es- quema: a) a concentração de enxofre na forma de piroclastos na estratosfera e o aumento prolongado da tempe- ratura nas superfícies. b) a interrupção na reação química do oxigênio com os gases nobres e o desequilíbrio biogeográfico em ecossistemas costeiros. c) a ionização de átomos de nitrogênio na termosfera e a perda do equilíbrio isostático na crosta continen- tal. d) a maior absorção da radiação ultravioleta por super- fícies e a contaminação em microescala de correntes de ar convectivas. e) a formação de compostos de enxofre prejudiciais aos seres vivos e a diminuição da temperatura local pela reflexão da luz solar. 2. (Fuvest 2022) As afirmações a seguir baseiam-se na descrição da CETESB (Companhia Ambiental do Estado de São Paulo): Afirmação 1: “O dióxido de enxofre (SO2) é liberado para a atmosfera por gases vulcânicos e fontes an- tropogênicas, principalmente atividades industriais que processam materiais contendo enxofre, como termelétricas, fabricação de fertilizantes, fundição de alumínio e aço, produção de ácido sulfúrico e papel.” Afirmação 2: “O dióxido de enxofre é um gás incolor com forte odor pungente. É muito irritante quando em contato com superfícies úmidas, pois se trans- forma em trióxido de enxofre (SO3) e passa rapida- mente a ácido sulfúrico (H2SO4).” a) Represente a estrutura de Lewis do dióxido de enxo- fre. b) A afirmação 2 refere-se à formação da chuva áci- da. Represente a reação balanceada da formação da chuva ácida a partir de SO3 e a reação balanceada da chuva ácida com o carbonato de cálcio (CaCO3), que é um dos componentes de construções que são danificadas por ela. c) Considere uma determinada amostra de carvão que contém 1% em massa de enxofre. Quando esse car- vão é queimado, o enxofre é convertido em dióxido de enxofre pela reação S(s)+ O2(g)→S02(g). Para evitar a poluição do ar, este dióxido de enxofre pode ser tratado com óxido de cálcio para formar sulfito de cálcio, como representado pela reação S02(g) + Ca0(S) → CaSO3(S). Calcule a massa diária, em quilogramas, de CaO necessária para tratar o SO2 em uma usina que consome 3,2 x 106 kg de carvão por dia. Note e adote: Distribuição eletrônica: O = 1s2, 2s2, 2p4; S = 1s2, 2s2, 2p6, 3s2, 3p4. Massas molares (g/mol): O = 16; S = 32; Ca = 40. 3. (Famerp 2022) A produção de etanol (C2H5OH;M = 46 g/mol) é feita a partir da fermentação da sacarose (C12H22O11;M = 342g/mol) hidrolisada, obtida de vegetais como a cana-de-açúcar. Nessa reação, além do etanol, tam- bém é produzido dióxido de carbono (CO2;M = 44g/ mol), conforme a equação balanceada a seguir. C12H22O11(aq) + H2O(ℓ) leveduras→ 4C2H5OH(aq)+ 4CO2(g) Em um experimento, uma solução contendo 17,1 g de sacarose foi submetida a uma fermentação, e o CO2 produzido foi direcionado a uma solução de água de barita (solução aquosa saturada de hidró- xido de bário Ba (OH2); M = 171g/mol) conforme representado na figura. 512 VO LU M E 3 C IÊ N CI A S DA N AT U RE ZA e s ua s te cn ol og ia s A pesagem do precipitado de carbonato de bário BaCO3; M = 197 g/mol) produzido no recipiente 2 forneceu uma massa de 35,46 g. a) A fermentação da sacarose no recipiente 1 deverá produzir uma solução de caráter ácido, básico ou neutro? Qual a função química da substância, produzida na fermentação, que confere esse caráter à solução? b) Calcule a massa de CO2 produzida na reação. Determine o rendimento da reação de fermentação da sacarose no experimento descrito. 4. (Unifesp 2020) Os gases medicinais são utilizados em hospitais, clínicas de saúde ou outros locais de interesse à saúde, bem como em tratamentos domiciliares de pacientes. Considere a composição de quatro gases medicinais, acondicio- nados separadamente em quatro cilindros, I, II, III e IV, nas condições indicadas na tabela. Cilindro Gás medicinal Composição Pressão (k Pa) Volume (L) Temperatura (°C) I oxigênio O2 280 100 20 II ar sintético N2 = 79% O2 = 21% (porcentagens em volume) 280 100 20 III óxido nitroso N2O 280 100 20 IV dióxido de carbono CO2 280 100 20 a) Identifique, entre os gases medicinais citados, aquele que é constituído por uma substância química simples e aquele que gera uma solução aquosa ácida ao ser borbulhado em água destilada. b) Baseando-se no princípio de Avogadro, determine as seguintes proporções: - número de moléculas no cilindro I : número de moléculas no cilindro II : número de moléculas no cilindro III : número de moléculas no cilindro IV. - número de átomos de oxigênio no cilindro II : número de átomos de oxigênio no cilindro III. 513 VO LU M E 3 C IÊ N CI A S DA N AT U RE ZA e s ua s te cn ol og ia s estudo indiVidualizado (e.i.) 1. Sabe-se que a chuva ácida é formada pela dissolu- ção na água da chuva de óxidos ácidos presentes na atmosfera. Entre eles, os principais óxidos respon- sáveis pela chuva ácida são: NO2, SO2 e SO3. Indique os nomes desses óxidos, respectivamente: a) óxido de nitrogênio, óxido de enxofre II, óxido de enxofre III. b) dióxido de nitrogênio, dióxido de enxofre, trióxido de enxofre. c) dióxido de nitrogênio, óxido enxofroso, óxido enxo- frico. d) monóxido de dinitrogênio, óxido de dienxofre, óxi- do de trienxofre. e) monóxido de dinitrogênio, óxido de enxofre, trióxi- do de enxofre. 2. Indique a alternativa que traz a nomenclatura correta dos seguintes óxidos: MnO3, Mn2O3, MnO2, Mn2O7 e MnO: a) tetróxido de manganês, tetróxido de dimanganês, dióxido de manganês, heptóxido de dimanganês e monóxido de manganês. b) óxido de manganês III, trióxido de manganês, óxido de manganês II, heptóxido de manganês e monóxi- do de manganês. c) trióxido de magnésio, trióxido de dimagnésio, dió- xido de magnésio, heptóxido de dimagnésio e mo- nóxido de magnésio. d) trióxido de manganês, trióxido de dimanganês, dió- xido de manganês, heptóxido de dimanganês e mo- nóxido de manganês. e) óxido manganésico, tetróxido de dimanganês, óxido manganoso, heptóxido de dimanganês e monóxido de manganês. 3 (MACKENZIE) A combustão de carvão e de derivados de petróleo aumenta a concentração de um gás na atmosfera, provocando o efeito estufa. O gás em questão é: a) Cl2 b) O3 c) H2 d) CO2 4 (UFPE) Anidrido sulfúrico é a denominação do óxido de en- xofre, que, ao reagir com água, forma o ácido sulfú- rico, sendo assim um dos causadores das chuvas áci- das. Qual deve ser a fórmula molecular desse óxido? a) SO2. b) S2O3. c) SO3. d) SO4. e) S2O4. 5. (Ufjf-pism 2-adaptada) Atualmente há muita discussão entre governos, cientistas e cidadãos com relação a temas ambien- tais, tais como o aquecimento global, a destruição da camada de ozônio e a chuva ácida. Neste contex- to, assinale a alternativa CORRETA. a) A decomposição do ozônio (O3) em oxigênio (O2) é resultado da reação do ozônio com o nitrogênio (N2) b) O metano, CH4, é formado pela oxidação de matéria orgânica presente nos aterros sanitários. c) A oxidação de compostos contendo enxofre e nitro- gênio presentes nos combustíveis fósseis, seguida pela sua reação com água na atmosfera, resulta na formação de ácidos orgânicos corrosivos. d) A redução de hidrocarbonetos nos motores de com- bustão resulta na formação do gás tóxico monóxido de carbono. e) As temperaturas elevadas encontradas nas regiões vulcânicas, em conjunto com o oxigênio da atmos- fera, resultam na formação de óxidos de enxofre a partir do enxofre presente nas rochas. 6. (G1 - cftmg) A água da chuva é naturalmente ácida devido à pre- sença do gás carbônico encontrado na atmosfera. Esse efeito pode ser agravado com a emissão de ga- ses contendo enxofre, sendo o dióxido e o trióxido de enxofre os principais poluentes que intensificam esse fenômeno. Um dos prejuízoscausados pela chuva ácida é a elevação do teor de ácido no solo, implicando diretamente a fertilidade na produção agrícola de alimentos. Para reduzir a acidez provo- cada por esses óxidos, frequentemente é utilizado o óxido de cálcio, um óxido básico capaz de neutrali- zar a acidez do solo. As fórmulas moleculares dos óxidos citados no texto são, respectivamente, a) CO, SO, SO2 e CaO2. b) CO2, SO2, SO3 e CaO. c) CO2, S2O, S3O e CaO. d) CO, SO2, SO3 e CaO2.
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