Lista Exercícios para AV2 Quimica geral

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LISTA DE EXERCÍCIOS QUÍMICA GERAL – AV2 
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1. O reagente limitante (ou limite) de uma reação química: 
 
a) nem sempre interfere na formação dos produtos. 
b) não influencia o comportamento dos outros reagentes. 
c) pode, em alguns casos, aumentar a quantidade dos produtos formados. 
d) não interfere no rendimento da reação. 
e) diminui a formação dos produtos. 
 
2. As reações químicas capazes de produzir calor são denominadas exotérmicas. Calcule a 
quantidade de calor, em Kcal, liberado por uma reação química exotérmica, sabendo-se que 
esse calor foi capaz de aquecer 1 Kg de água de 30ºC a 38ºC. Dado: calor específico da água= 
1 cal/g.º C 
 
a) 4 b) 8 c) 12 d) 16 e) 20 
 
3. As equações químicas mostram as trans formações químicas que ocorrem durante as reações 
químicas. Assinale a alternativa que NÃO representa uma equação química: 
 
a) Zn + S = ZnS. c) 6 ClO2 + 3H2O = 5 HClO3 + HCl e) NRA 
b) NaOH + HCl = NaCl + H2O d) Ca(OH)2 + H2SO4 = NaCl + H2O 
 
4. Um gás ideal contido em um cilindro provido de um pistão móvel, sofre uma compressão e seu 
volume varia de 10L para 5L, sob uma pressão oposta de 1 atm. Devido a esse processo a 
temperatura do mesmo se altera de 20o C para 30o C. Sendo a capacidade calorífica do gás 
igual a 12,4 Jmol-1K-1, pode-se a firmar que a variação da energia interna do referido gás é igual 
a: (considere 1Latm= 101,3 J) 
 
a) − 129 J c) + 382,5 J e) +630,5 J 
b) + 382,5 J d) + 630,5 J 
 
5. Uma amostra de 100g de uma substância testada em laboratório apresenta 47,8g de oxigênio 
(O), 17,9g de carbono ( C ) e 34,3g de sódio (Na). Sua fórmula empírica é: 
 
a) Na2CO c) Na2CO2 e) Na2CO3 
b) NaCO2 d) Na2C2O 
 
6. Um sistema foi aquecido usando 300J de calor e a sua energia interna diminui 150 J. O trabalho 
realizado pelo sistema foi de: 
 
a) 200 J b) - 450 J c) 450 J d) - 200 J e) 0 
 
7. Um automóvel flex, ao usar 1 litro de gasolina (800g), percorre 10km. Ao usar a mesma massa 
de álcool combustível (etanol), percorre 7km. Considerando a fórmula da gasolina como C8H18 e 
do álcool como C2H6O, para percorrer 10km, o que seria menos poluente? (Obs.: considerar 
combustão total). 
 
a) Usar somente gasolina, pois produz menor quantidade de gás carbônico. 
b) Usar somente gasolina pois, por ter melhor rendimento termodinâmico que o álcool, polui 
menos. 
c) Usar indiferentemente álcool ou gasolina. 
d) Usar somente álcool pois, por combustão, forma menos água do que a gasolina. 
e) Usar somente álcool pois, apesar do menor poder termodinâmico, produz menor 
quantidade de gás carbônico do que a gasolina. 
 
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8. Durante um ciclo de combustão, os gases presentes nos cilindros de um motor de automóvel se 
expandem de 0,10 L a 2,1 L. Considerando que o virabrequim exerce uma força constante, que 
equivale a uma pressão de aproximadamente 10 atm, calcule a variação de energia interna 
desse sistema, considerando que esse processo libera 4000 J de calor. Dado: 1 L.atm = 101,3 J 
 
a) + 6026 J c) + 3980 J e) + 4020 J 
b) - 6026 J d) - 4020 J 
 
9. Um sistema foi aquecido usando 300J de calor e a sua energia interna diminui 150 J. O trabalho 
realizado pelo sistema foi de: 
 
a) + 200 J c) + 3980 J e) + 450 J 
b) – 200 J d) 0 
 
10. Um gás sofre uma expansão, à pressão constante de 5000 Pa, e tem seu volume triplicado. 
Considerando que este sistema apresentava inicialmente um volume de 20 m3, qual seria o 
trabalho realizado por este sistema? Considere ainda que este gás tivesse a sua energia interna 
aumentada em 100 kJ. Quanto calor estaria envolvido nesse processo? Ele seria endotérmico ou 
exotérmico? 
 
a) W= - 200 kJ; Q= + 300 kJ; endotérmico. d) W= - 100 kJ; Q= - 100 kJ; endotérmico. 
b) W= + 200 kJ; Q= - 300 kJ; exotérmico. e) W = - 5020 kJ; Q= + 200 kJ; exotérmico. 
c) W= + 100 kJ; Q= + 100 kJ; endotérmico. 
 
11. Considere as seguintes potenciais padrão de redução : 
Semi reações Eo, V 
Cu2+(aq) + 2e- <==> Cu(s) 0.34 
MnO4-(aq) + 2H2O(l) + 3e- <==> MnO2(s) + 4OH-(aq) 0.59 
O2(g) + 2H3O+(aq) + 2e- <==> H2O2(aq) + 2H2O(l) 0.68 
 
e as seguintes reações reações de transferência de elétrons: 
 
I. H2O2(aq) + 2 H2O(l) + Cu2+(aq) <==> O2(g) + 2 H3O+(aq) + Cu(s) 
II. 2 MnO4-(aq) + 4 H2O(l) + 3 Cu(s) <==> 3Cu2+(aq) + 2 MnO2(s) + 8 OH-(aq) 
III. 2 MnO4-(aq)+ 10 H2O(l)+ 3 H2O2(aq)<==> 3O2(g)+6 H3O+(aq)+2 MnO2(s)+8 OH-(aq) 
 
Qual das reações acima serão espontâneas nas condições padrão? 
a) I somente. c) II somente e) II e III 
b) I e III d) I, II e III 
12. Quando os alimentos são preparados em panelas de pressão, as reações químicas de 
cozimento ocorrem mais rapidamente porque: 
 
a) o aumento da temperatura impede colisões ineficazes entre as moléculas. 
b) a concentração dos reagentes aumenta. 
c) o vapor age como um catalisador de reações homogêneas. 
d) ocorre aumento da energia cinética das moléculas. 
e) diminui o contato entre as moléculas do alimento 
 
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13. Cubas eletrolíticas ligadas em série, realizam depósitos proporcionais aos equivalentes químicos 
das espécies depositadas. Duas cubas eletrolíticas ligadas em série contêm, respectivamente, 
solução aquosa de Zn+2 e solução aquosa de Ag+. Após a passagem de uma corrente elétrica I 
durante um tempo t, foi obtido um depósito de 20g de zinco na primeira cuba. Determine quantos 
gramas de prata se depositaram na segunda cuba. Dados: mol do Zn = 65g Mol do Ag = 108g 
 
a) 66,46 b) 53,16 c) 39,87 d) 26,58 e) 13,29 
 
14. Considere os seguintes potencias de redução padrão: 
Semi reação Eo, V 
Zn2+ + 2e- --> Zn -0.763 
Ag+ + e- --> Ag 0.799 
A variação de energia livre de uma reação de transferência de elétrons espontânea, formada 
pela combinação correta dessas semi reações seria: 
 
a) - 301,5 kJ b) - 6,9 kJ c) - 150 ,7 kJ d) 301,5 kJ e) 150,7 kJ 
 
15. Considerando uma uma célula voltaica (galvânica) em operação qual das afirmativas abaixo é 
verdadeira: 
 
a) G > 0  = 0 c) G = 0  > 0 e) G < 0  > 0 
b) G < 0  < 0 d) G = 0  < 0 
 
16. A fórmula de uma molécula emprega um símbolo e um subíndice para indicar o número de cada tipo de átomo na 
molécula. Tal fórmula é chamada de fórmula molecular. Com base nestas informações, assinale a alternativa que 
escreve corretamente a fórmula molecular dos compostos: sulfeto de potássio, carbonato de sódio e cloreto de cálcio: 
 
a) K2S, Na2CO3 e CaCl2. c) CaS, Na2CO3 e KCl2. 
b) K2S, Na2PO3 e CaCl2. d) P2S, SO2CO3 e KCl2. 
 
17. O cloreto de cálcio (CaCl2.6H2O ) é um sal higroscópico usado para derreter a neve das ruas 
nos países frios. A porcentagem de cálcio (Ca) em 1 mol de CaCl2.6H2O é: ( Obs: massas 
atômicas: Ca=40; do Cl=35; do H=1 e do O=16) 
 
a) 5,48% b) 28,3% c) 32,4% d) 53,8% e) 18,35 % 
 
 
18. 560 g de Zn metálico são obtidos em 2 h a partir da eletrólise de uma solução de Zn 2+. 
Determine a intensidade da corrente elétrica utilizada. Dado:Zn = 56 g/mol 
 
Resposta: 
m= 1/96500 . E. i. t 
 
560=1/96500 . 28. i. 7200 
 
560 = 2,09 . i 
 
i = 268 A 
 
19. O cobre utilizado nos condutores elétricos deve apresentar uma pureza muito elevada, 
em torno de 99 %, de modo a reduzir a sua resistência elétrica. O cobre obtido na 
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metalurgia não possui esta pureza, sendo necessário um refino que é realizado por 
processo eletrolítico. Explique o refino eletrolítico do cobre. 
 
O processo de refino eletrolítico do cobre consiste na utilização de um eletrodo de 
cobre impuro como ânodo, para que ocorra a oxidação do cobre presente, em uma 
solução de Cu
2+
 e no cátodo utilizar um eletrodo de cobre puro, para que os íons Cu
2+
 
possam se reduzir sobre esse eletrodo, ficando com elevado grau de pureza. 
 
20. Qual a diferença existente entre corrosão química e corrosão eletroquímica? 
 
Resposta: Na corrosão química, há interação direta entre o metal e o meio corrosivo, ausência 
de água líquida e temperaturas, em geral elevadas; já na corrosão eletroquímica, há formação 
de uma pilha, com circulação de elétrons na superfície metálica, necessariamente presença de 
água no estado líquido, e a grande maioria ocorre na temperatura ambiente. 
 
 
21. Use os seguintes dados termodinâmicos H = - 196,1 kJ/mol e S = 125,56 J/K.mol 
para verificar se um determinado processo industrial é espontâneo a 25 ºC. 
Resposta: 
Gº =Hº - T Sº 
T = 25 °C + 273 = K 
Gº = (- 196,1x103 )- (298) (125,56) 
Gº = - 233,5 x103 J /mol 
Como o Gº calculado foi negativo, o processo é espontâneo na temperatura em questão. 
 
22. A partir das semi-reações da pilha de zinco- óxido de magnésio, determine: 
 
a) As semi-reações do anodo e do catodo 
b) A reação geral da pilha 
c) A diferença de potencial da pilha 
 
Dados: 
Mg2+ (aq) + 2 e- → M g (s) E°= - 2 ,37 V 
Zn 2+ (aq) + 2 e- → Zn (s) E° = - 0,76 V 
 
Resposta: 
a) Ânodo: M g (s) → Mg2+ (aq) + 2 e- 
Cátodo: Zn 2+ (aq) + 2 e- → Zn (s) 
b) M g (s) + Zn 2+ (aq) → Mg2+ (aq) + Zn (s) 
c)∆E°=1,61V 
 
 
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23. A decomposição da água oxigenada sem catalisador exige uma energia de ativação de 18,0 
Kcal/mol. Entretanto, na presença de platina ( catálise heterogênea ) e de catalase ( catálise 
homogênea) a energia de ativação cai para 12,0 e 5,0 Kcal/mol, respectivamente, como pode 
ser observado no gráfico abaixo. 
 
a) A reação de decomposição é endo ou exotérmica? Justifique. 
b) Associe cada uma das curvas ( a, b, c ) com as condições de decomposição da água oxigenada. 
 
Resposta: 
 
a) A reação de decomposição demonstra ser exotérmica, ou seja, a entalpia dos produtos é 
menor que a entalpia do reagente, portanto houve liberação de calor. 
 
b) - Curva a : reação sem catálise. 
 - Curva b : catálise heterogênea. 
- Curva c : catálise homogênea. 
 
 
24. A energia livre de Gibbs é definida como: G = H - TS. A temperatura e pressão constantes, uma 
mudança pode ser espontânea apenas se está acompanhada por uma diminuição na energia 
livre do sistema, ou seja, G < 0. 
Com base nas informações acima, por que o processo de derretimento de um cubo de gelo só 
pode ocorrer em temperaturas acima de 0oC em condições normais de pressão? 
 
Resposta: 
O derretimento do gelo, H2O (s) p/ H2O (l), ocorre através da absorção de calor e do aumento na 
entropia, ou seja, H e S são positivos. Assim, como em um processo espontâneo G precisa 
ser negativo, somente quando a temperatura for elevada (temperaturas acima de 0oC) a 
condição de espontaneidade será satisfeita. 
25. Os aparelhos de solda de uma forma geral utilizam oxigênio e acetileno nas soldas de 
oxiacetileno, porque juntos esses gases produzem chamas cujas temperaturas variam entre 
2700 a 3300ºC. A combinação de oxiacetileno produz chamas mais quentes do que qualquer 
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outra combinação de gases. A reação de combustão do acetileno pode ser representada pela 
equação não balanceada: 
C2H2 (g) + O2 (g) → CO2 (g) + H2O (l) 
 
Considerando os valores das entalpias de formação dados, determine a variação de entalpia 
dessa reação. 
Dados:∆H° formação : C2H2 (g) = + 227,4 kJ/mol, O2 (g) = 0 kJ/mol, 
CO2 (g) = - 393,5 kJ/mol, H2O (l) = - 285,8 kJ/mol 
Resposta: 
 
C2H2 (g) + 2,5 O2 (g) → 2 CO2 (g) + H2O (l) 
 
∆H° reação = [ 2( ∆H° CO2 ) + ( ∆H° H2O) ] - [ (∆H° C2H2) + 2,5 (∆H° O2)] 
 
∆H° reação = [ 2(- 393,5) + ( - 285,8) ] - [ (227,4) + 2,5 (0)] 
∆H° reação = (-1072,8) - ( 227,4) 
∆H° reação = - 1300,2 kJ 
 
26. Numa prova prática foi solicitado a um aluno que escolhesse, dentre três frascos metálicos de Al, 
Fe e Cu, qual(is) dele(s) poderia(m) ser usado(s) para guardar uma solução aquosa de ácido 
clorídrico. Diga qual seria a escolha mais acertada. Justifique sua resposta. 
 
Dados: 
 
 Al3+(aq) + 3e- → Al (s) Eo = - 1,68 V 
 Fe2+(aq) + 2e- → Fe (s) Eo = - 0,41 V 
 2H+(aq) + 2e- → H2 (g) Eo = 0,00 V 
 Cu2+(aq) + 2 e- → Cu (s) Eo = + 0,34 V 
Resposta: 
 
O(s) frasco(s) escolhido(s) deve(m) ser aquele(s) no(s) qual(is) os íons H+ (aq) provenientes do 
ácido não reajam produzindo H2, ou seja, em que os íons H+ (aq) não sofram redução. Para que 
essa redução não ocorra, o metal deve apresentar potencial de redução maior que o do 
hidrogênio. Pelos dados percebemos que o único frasco conveniente para guardar o ácido 
clorídrico é o de cobre. Nos outros frascos ocorrerão reações. 
 
27. Calcule o calor envolvido na reação de obtenção do ácido nítrico (HNO3) de acordo com a 
equação abaixo, não balanceada. 
 N2O5 (g) + H2O (l) --> HNO3 (l) 
 
A partir do valor do calor calculado, classifique a reação como endotérmica ou exotérmica. 
Dados: Hº (KJ/mol): N2O5 (g) = - 43,1; H2O (l) = - 241,82 e HNO3 (l)= -174,10 
Resposta: 
N2O5 (g) + H2O (l) --> 2 HNO3 (l) 
Hº = ΣHº produtos - ΣHºreagentes, então, Hº = [2(-174,10)] - [ (-43,1) + (-241,82) ] 
 Hº = - 63,28 kJ 
Como Hº calculado foi negativo, a reação é exotérmica.