4_LISTA DE EXERCÍCIO_2019_ENGENHARIA

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4 LISTA DE EXERCÍCIO - QUIMICA GERAL PARA ENGENHARIA 
Nome: ____________________________________ ____ 
Forças intermoleculares 
1. Em relação às forças intermoleculares, julgue os itens a seguir como CERTO ou ERRADO. Em caso errado 
refaça a afirmação de forma correta. 
I. Sólidos moleculares apresentam baixos valores de pontos de fusão devido ao fato desta propriedade estar 
associada às forças intermoleculares, as quais são responsáveis por manterem as moléculas agregadas em estado 
sólido. 
 
II. A solubilidade de uma substância em outra não depende do tipo de forças intermoleculares existente entre as 
substâncias após a mistura, nem do tipo de forças intermoleculares entre as partículas das substâncias inicialmente 
separadas. 
 
III. Uma substância A é um líquido apolar e tem apenas forças de dispersão entre as suas partículas. Uma substância 
B também é um líquido apolar e tem aproximadamente a mesma magnitude de forças de dispersão que a substância 
A entre suas partículas. As substâncias A e B são imiscíveis, a menos que outra substância polar seja adicionada a 
mistura. 
 
2. O ponto de ebulição dos compostos HCl, HBr e HI aumentam com o aumento da massa molar. Por outro lado, 
o ponto de fusão e ebulição dos haletos NaCl, NaBr e NaI decrescem com o aumento da massa molar. Explique essa 
tendência contrária. 
3. Você e seu companheiro de laboratório sintetizaram um composto com a seguinte fórmula, XeCl2F2. O seu 
composto é líquido e do seu colega é um gás (nas mesmas condições de temperatura e pressão). Explique como os 
dois compostos com mesma fórmula podem existir em diferentes fases nas mesmas condições de pressão e 
temperatura. 
Soluções (cálculos de concentração) 
4. Uma solução de brometo de potássio tem 7,55 % de brometo de potássio em massa e a sua massa específica é 
de 1,03 g cm-3. Que massa de brometo de potássio está contida em 35,8 mL de solução?(R.2,78 g) 
 
5. Agua a 25 °C tem uma densidade de 0,997 g cm-3. Calcule: a) A molalidade da água pura a esta temperatura; (R. 
55,55 mol kg-1 ); b) A molaridade da água nestas condições. (R.55,39 mol L-1) 
 
6. Determine a concentração, em mol L-1 de uma solução aquosa de H3PO4resultante da mistura de 400 mL de 
solução aquosa de H3PO42,0 mol L-1 com 1500 mL de solução do mesmo ácido com concentração 9,8 g L-1.(R. 
0,49 mol L-1). 
 
7. Uma solução aquosa rotulada como 35,0% de HClO4 tem densidade 1,251 gcm-3. Quais são a) a concentração 
molar (R. 4,36 mol L-1) e b) a molalidade da solução? (R.5,35 mol kg-1). 
 
8. Um determinado vinho apresenta etanol com concentração de 9,00% em volume, o que corresponde a uma 
concentração de 7,23% em massa. Sua densidade é 0,9877 g mL-1, Expresse a concentração de etanol no vinho 
em: a) fração molar; (R. 0,0296); b) molaridade (R. 1,93 mol L-1) e c) molalidade; (R. 1,57 mol kg-1) d) gramas de 
etanol por 100 mL de vinho. (R. 8,9 g 100 mL-1) 
 
9. A densidade de uma solução glicerol/água contendo 40% de glicerol em massa é 1,101 g mL-1 a 20 °C. Glicerol= 
C3H8O3 Calcule: 
a) a concentração molar; 
b) a molalidade do glicerol nesta solução. 
 
 
 
Soluções (Propriedades Coligativas) 
10. Um composto desconhecido contém apenas carbono, hidrogênio e oxigênio. A análise de combustão 
forneceu a seguinte composição: 31,57% de C e 5,30% de H. A massa molar foi determinada por crioscopia. Registrou-
se um ponto de congelação de -5,20 °C para a solução constituída pela dissolução de 10,56 g do composto em 25,00 
g de água. Admitindo-se que o composto é um não eletrólito, determine: a) A fórmula empírica do composto;(R. 
C2H4O3); b) Sua massa molar; (R. 151,09 g mol-1); c) Sua fórmula molecular. 
11. Prepara-se uma solução aquosa a partir da dissolução de 20,0 g de uma mistura de sacarose (C12H22O11) e 
etilenoglicol (C2H6O2), utilizando-se 1,00 kg de água. Verifica-se que o ponto de congelamento desta solução é 
de -0,426 °C. Admitindo-se um comportamento ideal, determine a composição percentual em massa de 
sacarose nesta mistura. (R. 45,4% sacarose) 
12. Uma proteína foi isolada como um sal de fórmula Na20P (P representa a molécula de proteína). A pressão 
osmótica de uma solução contendo 0,225 g desse sal em um volume de 10,0 mL é 0,257 atm a 25,0 °C. a) calcule a 
massa molar do sal Na20Pde proteína; b) calcule a massa molar da proteína. 
13. Admite-se, normalmente, que sais como o KCl se dissociam completamente quando dissolvidos em água. Se 
uma solução foi preparada pela dissolução de 0,373 g de KCl em 50 g de água congela a -0,345°C qual o percentual 
real de dissociação do KCl nessa solução? (Kc = 1,853 °C mol-1 kg)(R. 93,09%) 
14. Para determinar o conteúdo em sulfato em água potável, uma amostra de 6,00 litros foi concentrada até um 
pequeno volume. O tratamento desta amostra com solução de cloreto de bário resultou na precipitação de 0,0965 g 
de BaSO4. Expresse a concentração de íon sulfato na água em ppm. (R. 9,5 ppm) 
15. No laboratório misturou-se 5,0x10-3 mol de Na2SO4 com 0,52g de BaCl2 em 75mL de água. O resultado da 
mistura foi um precipitado de BaSO4 que foi filtrado. Baseado nessas informações, encontre a temperatura de 
congelamento do líquido oriundo da filtração considerando que durante a filtração 5mL de água ficaram absorvidos 
no precipitado. (R. -0,50 oC) 
16. A pressão osmótica do sangue a 37 oC é de 7,7 atm. Uma solução medicamentosa para ser administrada por via 
intravenosa deve apresentar a mesma pressão osmótica do sangue. Qual deve ser a concentração molar 
adequada de uma solução de glicose a ser administrada a um paciente? (R. 0,3 mol L-1) 
17. Suponha que você tenha duas soluções aquosas separadas por uma membrana semipermeável. Uma das 
soluções contém 5,85 g de NaCl dissolvidos em 100 mL de solução e a outra contém 8,88 g de KNO3 dissolvidos em 
100 mL de solução. Em que direção fluirá o solvente: da solução de NaCl para a solução de KNO3, ou de KNO3 para 
NaCl? Justifique sua resposta e apresente os cálculos. 
18. Um composto é constituído dos elementos manganês, carbono e oxigênio. Sua composição percentual é: 
28,17% de Mn e 30,80% de C. Quando se dissolve 0,125g desse composto em 5,38g de ciclohexano, cujo ponto de 
fusão é 6,5oC, a solução apresenta temperatura de congelamento de 5,28 oC. Qual a fórmula molecular deste 
composto? (R. MnC5O5) 
19. O diagrama ao lado () mostra curvas de pressão de vapor do benzeno puro e de uma solução de um soluto 
não volátil em benzeno. Estime a molalidade da solução de benzeno. (R. 1,38 mol kg-1) 
20. A fração molar de O2 no ar é de 0,209. A partir desta informação, calcule a solubilidade de oxigênio na água, 
em mol por litro, a pressão de 1,0 atm e 20 oC. (R. 2,7 x 10-4 mol L-1) 
21. A pressão osmótica de uma solução contendo 27,55 mg de uma proteína desconhecida por 25 mL de solução 
3,22 torr a 25 oC. Determine a massa molar dessa proteína. (R. 6.370 g mol-1) 
22. O resultado da análise elementar de uma amostra de -caroteno indicou a presença de 10,51% de H e 89,49% 
de C. Ao se dissolver 25,0 mg de β-caroteno em uma amostra de 1,50 g de cânfora (Kc = 37,7 oC kg mol-1), observa-se 
que o ponto de fusão desta cai em 1,17 oC. A partir destas informações, determine para esse composto: a) a massa 
molar (R. 537 g mol-1) e b) A fórmula molecular. (R. C40H56). Obs. considere as seguintes massas atômicas: C = 12,011u; 
H = 1,008u. 
23. O ácido tricloroacético (CCl3CO2H) é um ácido fraco e em meio aquoso se dissocia parcialmente. Qual a 
porcentagem de moléculas do ácido dissociadas se o ponto de congelamento de uma solução 1,00 mol kg-1 de ácido 
tricloroacético em meio aquoso apresenta ponto de congelamento de -2,53 oC? (R. 68%) 
24. Uma amostra de 25 mL de uma solução aquosa contendo 2 mg de iodo é agitada com 5 mL de CCl4. Em seguida, 
ela é deixada em repouso objetivando a separação de fases (o CCl4 e a água são imiscíveis). A solubilidade doiodo (massa iodo/volume solvente) é 85 vezes maior em CCl4 que em água, na temperatura em que este 
procedimento foi realizado, e as duas soluções saturadas podem ser consideradas como sendo diluídas. a) 
Calcule a quantidade de iodo remanescente na camada aquosa. (R. 0,11 mg); b) Se uma segunda extração for 
realizada na água usando outro volume de 5 mL de CCl4, qual a quantidade de iodo que ainda ficará contida na 
água? (R. 0,0061 mg) 
25. Uma amostra de 25 mL de uma solução aquosa contendo 2 mg de iodo é agitada com 5 mL de CCl4. Em seguida, 
ela é deixada em repouso objetivando a separação de fases (o CCl4 e a água são imiscíveis). A solubilidade do 
iodo (massa iodo/volume solvente) é 85 vezes maior em CCl4 que em água, na temperatura em que este 
procedimento foi realizado, e as duas soluções saturadas podem ser consideradas como sendo diluídas. a) 
Calcule a quantidade de iodo remanescente na camada aquosa. (R. 0,11 mg); b) Se uma segunda extração for 
realizada na água usando outro volume de 5 mL de CCl4, qual a quantidade de iodo que ainda ficará contida na 
água? (R. 0,0061 mg) 
26. Em um laboratório há um frasco contendo um composto orgânico, identificado apenas como “substância X”, 
e se deseja saber qual sua composição. Sabe-se que o composto é um dos três listados a seguir: 
 
COMPOSTO FÓRMULA MOLECULAR 
Ácido Láurico C12H22O2 
Ácido Esteárico C18H36O2 
Ácido Benzóico C7H6O2 
 
Para fazer a identificação deste composto, você transferiu 10,0 g de naftaleno (Kc = 6,9 oC kg mol-1) para um tubo de 
ensaio o qual foi acoplado um termômetro e um arame para agitação, como mostrado na ilustração abaixo. Em 
seguida, o sistema foi aquecido até próximo de 100 oC, sendo então retirado do aquecimento e deixado sob repouso. 
Em outro experimento, você adicionou 1,0 g da substância X ao naftaleno, neste mesmo sistema o qual foi 
novamente aquecido e deixado em repouso. As temperaturas dos sistemas foram monitoradas a cada 30 s e são 
apresentadas no gráfico a seguir. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Indique, fazendo a justificativa com base em 
cálculos, qual a composição da substância X. (R. ácido láurico) 
 
27. 3,84 g de um composto molecular não dissociado cuja fórmula empírica é C4H2N são dissolvidos em 574 mL 
de benzeno provocam um abaixamento de 0,307 °C do ponto de congelamento? (densidade do benzeno = 
0,87 g cm-3). Determine: 
a. A massa molar deste composto. (R.122,73 g moL-1) 
b. Sua fórmula molecular. (R.C8H4N2) 
28. Osmose reversa tem sido utilizada para obter água doce a partir de água salgada nos últimos períodos de 
seca no Nordeste. Assumindo uma concentração de 0,6 M em NaCℓ para a água do mar, calcule a pressão 
mínima a ser aplicada para que ocorra este processo a 27 °C. 
29. A titulação de Ca2+e Mg2+ em uma amostra de 50 mL de água dura requereu 23,65 mL de EDTA 0,01205 M. 
Uma segunda alíquota de 50 mL foi fortemente alcalinizada com NaOH para precipitar o Mg2+ na forma de 
Mg(OH)2(s). O líquido sobrenadante foi titulado com 14,53 mL da solução de EDTA. Determine: a) A dureza 
 
total da amostra de água expressa em ppm de CaCO3. (R. 570 ppm) b) A concentração, em ppm, de MgCO3 
na amostra. (R. 185 mg) 
30. A purificação e o abrandamento da água podem ser realizados por diferentes métodos, dependendo da 
finalidade. O gráfico ao lado mostra a eficiência do abrandamento de uma amostra de 20 mL de água 
utilizando uma zeólita, uma peneira molecular. A partir 
das informações contidas neste gráfico, responda: 
a) Qual a dureza total da água, expressa em ppm de 
CaCO3? 
b) Qual a quantidade de zeólita necessária para reduzir 
a dureza de uma amostra de 3 L desta água em 50%? 
31. Dureza cálcica (teor de Ca2+ e Mg2+ na água) alta causa 
turbidez na água e incrustações em equipamentos e nas 
superfícies da piscina. Para piscinas de alvenaria, a 
dureza cálcica muito baixa é crítica, pois pode haver 
"corrosão" da argamassa, rejuntes, o que fatalmente 
desprenderá os azulejos. A faixa Ideal de dureza cálcica para piscinas que usam cloro é de 200 a 400 ppm de 
CaCO3. Calcule a dureza da água de uma piscina de alvenaria que contém 0,003 mol L-1 de íons de cálcio e 
avalie se a quantidade torna a piscina adequada. 
 
Sólidos 
32. Uma liga de cobre (Cu) e ouro (Au) tem a estrutura mostrada na figura ao lado. 
Determine a composição (percentagem em massa) desta liga metálica baseando-se 
pelo número de átomos de Cu e Au existente nesta célula unitária. Se o ouro 24 
quilates é o ouro puro, quantos quilates de ouro esta estrutura representa? 
33. Uma liga de cobre (Cu) e ouro (Au) tem a estrutura mostrada na figura ao lado. 
Determine a composição (percentual em massa) desta liga metálica baseando-se 
pelo número de átomos de Cu e Au existente nesta célula unitária. Se o ouro 24 
quilates é o ouro puro, quantos quilates de 
ouro esta estrutura representa? 
34. A célula unitária da cuprita, um 
semicondutor, é mostrada ao lado (). Íons 
óxido encontram-se vértices do cubo e no centro. 
Íons cobre encontram-se no interior da célula. Os 
raios iônicos Cu+ e do O2- são 0,74 Å e 1,20 Å, 
respectivamente. Determine: a) A fórmula 
empírica da cuprita? b) O número de oxidação do 
cobre? c) o comprimento da aresta da célula unitária (R. 4,48 Å) ee) A 
densidade do composto.(R. 5,28 g cm-3) 
35. Os valores de band gap das soluções sólidas de GaAs1-xPx variam com a concentração de x conforme é 
mostrado no gráfico abaixo. No mesmo gráfico é mostrado também o valor do comprimento da aresta da 
célula unitária cúbica em função da composição da solução sólida de GaAs1-xPx. A célula unitária deste tipo 
de material é mostrada na figura da direita, e é do tipo “blenda de zinco”. Supondo que o comprimento de 
onda da luz emitida das soluções sólidas é de aproximadamente igual ao da energia de band gap, determine: 
a. O valor de x e acomposição do composto (isto é, a fórmula mínima do semicondutor) para se obter 
emissão em 752 nm a partir de um LED deste material. (R. x = 2) 
b. A densidade deste semicondutor. (R. 5,13 g cm-3) 
 
 
36. O composto MnO pode apresentar tanto a estrutura do NaCl (sal gema) como a 
estrutura do CsCl (ilustradas ao lado). Sabendo-se que o comprimento da aresta 
da célula unitária do MnO é de 447 pm e que sua densidade é 5,28 g cm-3, 
responda: 
a. O MnO cristaliza na estrutura do NaCl ou do 
CsCl? Justifique por meio da apresentação 
de cálculos. 
b. Admitindo-se que o raio iônico do oxigênio 
é 140 pm, estime o raio iônico do manganês 
 
 
 
37. A célula unitária mostrada ao lado () representa a célula unitária do carbeto 
de cálcio. a) Quantos íons de cálcio e quantos átomos de carbono estão 
presentes em cada célula unitária? b) Qual a fórmula química do carbeto de 
cálcio? 
 
38. O chumbo cristaliza em uma célula unitária cúbica de face centrada com 
comprimento de aresta de 495 pm. a) Qual o raio de um átomo de chumbo, em 
picômetros? (R. 174 pm) b) Qual a densidade do chumbo? (R. 11,35 g cm-3) 
 
39. O titânio cristaliza com uma célula unitária do tipo cúbica de corpo centrado que apresenta comprimento de 
aresta de 3,306 A. A densidade do titânio é de 4,401 g cm-3. Utilize estas informações para calcular a 
constante de Avogadro. 
 
40. O irídio cristaliza em uma estrutura cúbica de face centrada. O comprimento da aresta de sua célula unitária, 
determinada por difração de raios-x, é de 383,9 pm. A densidade do irídio é de 22,42 g cm-3. a) Calcule a 
massa de um átomo de irídio. (R. 3,17 x 10-22 g); b) Qual a massa atômica do irídio? (R. 190,97 g mol-1) 
41. O titânio cristaliza com uma célula unitária do tipo cúbica de corpo centrado que apresenta comprimento de 
aresta de 3,306 A. A densidade do titânio é de 4,401 g cm-3. Utilize estas informações para calcular a 
constante de Avogadro. 
42. Pirita é um mineral que tem cor de ouro, também conhecido pelos mineradorescomo ouro dos tolos. É um 
composto iônico de ferro e enxofre, com célula unitária cúbica formada por quatro fórmulas unitárias 
e uma densidade de 5,012 g cm-3. Sabendo que seu parâmetro de cela unitária é igual a 5,418 Å, qual é a 
fórmula desse material? 
43. O irídio cristaliza em uma estrutura cúbica de face centrada. O comprimento da aresta de sua célula unitária, 
determinada por difração de raios-x, é de 383,9 pm. A densidade do irídio é de 22,42 g cm-3. a) Calcule a 
massa de um átomo de irídio. (R. 3,17 x 10-22 g); b) Qual a massa atômica do irídio? (R. 190,97 g mol-1) 
 
44. Ao lado, são apresentadas duas estruturas 
da célula unitária do mineral perovskita. a) 
Qual a fórmula deste mineral? b) Prove que 
ambas as estruturas indicam a mesma 
fórmula do composto; c) Qual o volume da 
célula unitária da perovskita? (R. 6,43 x 10-23 
cm3) 
 
 
 
45. O iodeto de cobre cristaliza na estrutura da blenda de zinco. A separação entre os cátions e ânions mais 
próximos é de aproximadamente 311 pm e o ponto de fusão é de 606 oC. O cloreto de potássio, por outro 
lado, cristaliza na estrutura do sal de rocha. Embora a separação entre os cátions e ânions mais próximos 
seja maior (319 pm) que o observado no iodeto de cobre, o seu ponto de fusão é maior (776 oC). Explique. 
 
46. O potássio cristaliza em uma célula unitária cúbica cuja aresta apresenta 0,5247 nm de comprimento. A 
densidade do potássio é 0,856 g cm-3. Determine se este elemento cristaliza com uma célula unitária cúbica 
simples, cúbica de corpo centrado ou cúbica de face centrada. (R. CCC) 
 
 
47. O paládio apresenta uma estrutura cristalina cúbica cuja aresta é de 389 pm. Se sua densidade é 12,02 g cm-
3, qual o tipo de célula unitária cúbica que o paládio cristaliza? (R. CFC)