AP1-QUÍMICA GERAL I-2019-2-Gabarito

Prévia do material em texto

CENTRO DE EDUCAÇÃO SUPERIOR A DISTÂNCIA DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO 
UNIVERSIDADE ESTADUAL DO NORTE FLUMINENSE 
CURSO: LICENCIATURA EM QUÍMICA 
POLOS: Itaocara, Nova Friburgo, Paracambi,São Fidélis e São Francisco de Itabapoana 
DISCIPLINA: QUÍMICA GERAL I - PERÍODO:2019-2 – 22/09/2019 
PROF. SERGIO LUIS CARDOSO 
 
GABARITO 
 
ATENÇÃO: Responda TODAS as questões na folha de respostas. Não serão consideradas as 
respostas efetuadas nas folhas de prova!! Indique todos os cálculos que levaram a obtenção das 
respostas numéricas. 
É permitido o uso de calculadora nesta prova 
SOMENTE PERMITIDO O USO DA TABELA PERIÓDICA ABAIXO 
 
1) (1,00 pontos) A massa de uma moeda é obtida em uma balança analítica como sendo 20,0067 g. A 
incerteza desta medida foi avaliada como sendo +- 0,001 g. Expresse a massa desta moeda utilizando 
o número correto de algarismos significativos e arredondamentos (se necessário) quando se leva em 
consideração a incerteza desta medida. 
Resposta: 
20,0067 x – algarismo duvidoso! 
 0,002 
De acordo com a incerteza da medida o valor correto da massa da moeda deve ser expresso com 5 
algarismos significativos. Como 0 ultimo algarismo da medida é um número maior que 5 então o 
arredondamento deve ser feito adicionando uma unidade ao número anterior – então a massa da 
moeda deve ser expresso como: 20,007 g +- 0,001 g 
 
2) (1,00 pontos) Classifique as transformações abaixo como: 
(a) Transformação Química ou (b) Transformação Física 
( ) Combustão ou queima de 1 L de gasolina 
( ) Congelamento da 1 L d água 
( ) Fusão de uma placa de aço 
( ) Dissolução do açúcar em um copo com água 
( ) H2O (l) H2O (v) 
( ) H2 g) + O2 (g) H2O (l) 
 
Resposta: a,b,b,b,b,a 
 
3) (1,00 ponto) O gás hidrogênio (H2) reage com o gás oxigênio (O2) para formar água (H2O) 
Escreva a reação correspondente a esta transformação (não esqueça de balancear a reação! 
Não utilize coeficientes fracionários em sua resposta!) 
Quantos mols de água seriam formados se 0,40 mol de hidrogênio reagisse com a quantidade 
estequiométrica de oxigênio considerando que a reação tenha se processado por completo? 
Qual a massa (em gramas) de água formada? 
 
Resposta: 2H2 g) + O2 (g) 2H2O (l) 
 
2 mols de H2---------------1 mol de O2-------------2 mols de H2O 
0,40 mol----------------------0,20 mol O2-------------0,40 mol de H2O 
 
1 mol H2O------------------------ 18 g 
0,40 mol -----------------------------X X = 7,2 g de H2O 
 
 
4) (1,50 ponto) Correlacione os valores abaixo: 0,15 cada 
(a) Massa do próton ( a ) 1,6726 x 10-24 g 
(b) Carga do elétron ( c ) 1,675 x 10-24 g 
(c) Massa do nêutron ( j ) + 3,20 x 10-19 C 
(d) Constante de Avogadro ( i ) 12 
(e) Massa do elétron ( b ) - 1,60 x 10-19 C 
(f) Carga do próton ( d ) 6,022 x 102 
(g) Número de prótons do átomo de Sódio ( f ) + 1,60 x 10-19 C 
(h) Massa atômica do Cobalto ( e ) 9,109 x 10-28 g 
(i) Número de nêutrons de um nuclídeo Sódio ( h ) 58,9 u 
(j) Carga de um íon de He+2 ( g ) 11 
 
5) (1,50 ponto) O enxofre (S) é um elemento não metálico que está presente no carvão. Na 
queima do carvão, o enxofre é convertido em dióxido de enxofre (SO2) e, eventualmente, em 
ácido sulfúrico, originando o fenômeno denominado como “Chuva ácida”. Responda: 
 
a) (0,75 ponto) Quantos mols e quantos átomos existem em 12,7 g de S? 
 
1 mol S ------------------32,1 u.............32,1 g 
 x---------------------------------------------12,7 g 
 
X = 0,395638 mol = 0,396 mol (3 alg. Significativos) 
 
 
1 mol S------------32,1 u ------------32,1 g ------------6,02 x 1023 átomos 
 12,7 g ----------------X 
X = 2,381744 x 1023 átomos= 2,38 x 1023 átomos (resposta com 3 algarismos significativos) 
 
b) (0,75 ponto) Qual a massa em gramas de um átomo de enxofre (S)? 
 
1 mol S...........32,1 u.............32,1 g.............6,02 x 1023 átomos 
 X 1 átomo 
X = 5,3322259 x 10-23 g = 5,33 x 10-23 g (3 algarismos significativos) 
Ou: se u = 1,661 x 10-24 g então 32,1 u = 32,1 x 1,661 x 10-24 = 5,33 x 10-23 g 
 
6) (1,50 ponto) O hidrogênio é o elemento em maior abundância na crosta terrestre, representando 
75% da massa de nosso planeta, além disso ele é de extrema importância para as mais variadas 
atividades industriais e ciclos naturais. Juntamente com o oxigênio compõe a molécula essencial para 
a vida no planeta Terra, a água (H2O). Seu nome foi atribuído por Antoine Lavoisier e deriva do 
grego que significa “que gera água”. Suas principais características são: é incolor, é inflamável, é 
inodoro e insolúvel em água. Seus principais isótopos são chamados de Prótio (H), Deutério (D) e 
Trítio (T). A tabela abaixo apresenta a abundância natural de ocorrência destes 3 isótopos do 
elemento hidrogênio: 
 
https://www.infoescola.com/elementos-quimicos/oxigenio/
https://www.infoescola.com/quimica/molecula/
https://www.infoescola.com/sistema-solar/terra/
https://www.infoescola.com/biografias/antoine-lavoisier/
 
 
 
. 
Isótopo 
Abundância Relativa 99,985 % 0,01492 % 0,00008 % 
massa isotópica 1,007825 u 2.014102 u 3.016049 u 
a) (0,50 ponto) Quantos prótons, quantos elétrons e quantos nêutrons possuí cada um dos nuclídeos 
de hidrogênio abaixo? 
 Isótopo 
Resposta: prótons 1 1 1 
 elétrons 1 1 1 
 nêutrons 0 1 2 
b) (1,50 ponto) Faça os cálculos utilizando as abundâncias fornecidas e determine a massa atômica 
(antiga massa atômica média) do elemento H considerando o valor da massa atômica de cada 
nuclídeo sendo aproximadamente igual ao seu número de massa. Responda com o número correto 
de algarismos significativos 
Resposta: 
Massa atômica = [(0,99985)x(1,007825) + (0,0001492)x(2,014102) + (0,0000008 x (3,016049)] = 
 1,00767382625 u + 0,000300504018 u + 0,000002412839 u 
Regra da multiplicação para algarismos significativos (fator com menor número de algarismos 
significativos) 
1,0077 (5 Alg. Sig.) + 0,0003005 (4 Alg. Sig.) + 0,000002 (1 alg. Significativo) = 1,0080025 u 
Regra da soma (mesmo número de algarismos significativos na casa decimal que a parcela de menor 
número de algarismos significativos na parte decimal – neste caso a resposta deve ter nomáximo 4 
algarismos significativos na casa decimal! 
 
Resposta = 1,0080 u 
 
 
7) (2,00 ponto) O ácido ascórbico (vitamina C) é constituído por 40,92% de carbono (C), 4,58% de 
hidrogênio (H) e 54,50% de oxigênio (O) em massa. 
 
a) (1,50 pontos) Determine sua fórmula empírica. Considere: 
C = 12,00 u H = 1,00 u O = 16,00 u 
 
Resposta: 
C = 12,00 u = 12,00 g/mol Fórmula empírica = CXHYOZ 
H = 1 u = 1,00 g/mol 
O = 16 u = 16,00 g/mol 
 
Em uma amostra de 100 g de ácido ascórbico temos em gramas e em mol: 
C = 40,92 g --------3,41 mol 
H = 4,58 g -----------4,58 mol 
O = 54,50 g----------3,406 mol C3,41H4,58O3,406 
 
Dividimos os subscritos das fórmulas pelo menor número (3,406): C1,001H1,33O1 
 
Por tentativa e erro multiplicamos até acharmos a razão que levará todos os subscritos próximos a um 
número inteiro: X 1 = C1,001H1,33O1 
 X 2 = C2,002H2,66O2 
 
 X 3 = C3,003H3,99O3 então aproximamos para números inteiros 
 
Fórmula empírica = C3H4O3 
 
b) (0,50 pontos) Sabendo que o peso molecular da Vitamina C é 176,12 u, qual a fórmula molecular da 
Vitamina C? 
 
Resposta: 
 
A fórmula molecular é um múltiplo inteiro da fórmula empírica ou fórmula mínima 
 
Peso molecular da fórmula mínima = 3 x 12,00 + 4 x 1,00 + 3 x 16,00 = 88 u 
 
Fator = 176,12u/88u = 1,96 
Então a fórmula molecular será 2 x a fórmula mínima = 2 x C3H4O3 
 
Fórmula molecular = C6H8O6 
 
Fórmulas e constantes: 
CNTP: (P) 1 atm = 101,3 kPa, (T) 273 K T(K) = T (0C) + 273 PV = nRT 
R = 8,31 kPa dm3/K mol ou R = 8,31 J/K mol 
Efóton = hν c = 2,998 x 108 m/s ν = c/λ 1 nm = 10-9 m 1 Å = 10-10 m 
1 cm3 = 1 mL , 1 dm3 = 1 L, 1 KHz = 103 Hz, 1 MHz = 106 Hz, 1 Ghz = 109 Hz 
1 caloria = 4,184 Joule 
Massa próton = 1,007276u Massa Nêutron = 1,00865 u Massa elétron = 0,0005485799 u 
1 u = 1,661 x 10-24 g 
H = constante de Planck = 6,63 x 10-34 J.s 
 como : 1 J = 1 Kg.m2/s2 temos: h = 6,62 x 10-34 (kgm2s-2).s ou Kgm2s-1 
∆E = Efinal – Einicial 
Equação de Balmer: 1/λ = 109678 cm-1 (1/22 – 1/n2) onde n = (3,4,5........,∞) 
Equação de Rydberg: 1/λ = 109678 cm-1 (1/n12 – 1/n22) onde n1 e n2 = (1,2,3........,∞) e n2>n1 
Linhas: Lyman (n1=1), Balmer (n1 =2), Paschen (n1=3), Brackett (n1=4), Pfund (n1=5) 
Energia Elétron (Bohr): En=(-RHhc) (1/n2) onde: 
 Constante de Rydberg (RH) = 109737 cm-1 ou 1,09737 x 107 m-1 
 h = Constante de Planck 
 c = velocidade da luz no vácuo = 2,998 x 108 m/s 
Números Quânticos – n = principal, l = azimutal (0.....n-1) , m = magnético (–l...+l), s = spin 
Relação de De Broglie – λ = h/mv 
Zef = (Z – S) ode Z = número atômico e S = número de elétrons camada internas 
Carga Formal = Número do grupo – [número de EPI + ½ (número de EL)] 
 onde: número do grupo = número do grupo do elemento na tabela per. 
 número de EPI = número de elétrons em pares isolados no átomo 
 número de EL = número de elétrons de ligação ao redor do átomo 
 
 
 
 
 
 
 
 
	CENTRO DE EDUCAÇÃO SUPERIOR A DISTÂNCIA DO ESTADO DO RIO DE JANEIRO
	UNIVERSIDADE ESTADUAL DO NORTE FLUMINENSE
	CURSO: LICENCIATURA EM QUÍMICA
	POLOS: Itaocara, Nova Friburgo, Paracambi,São Fidélis e São Francisco de Itabapoana
	DISCIPLINA: QUÍMICA GERAL I - PERÍODO:2019-2 – 22/09/2019
	PROF. SERGIO LUIS CARDOSO
	Efóton = h c = 2,998 x 108 m/s  = c/ 1 nm = 10-9 m 1 Å = 10-10 m
	Massa próton = 1,007276u Massa Nêutron = 1,00865 u Massa elétron = 0,0005485799 u
	1 u = 1,661 x 10-24 g
	H = constante de Planck = 6,63 x 10-34 J.s
	como : 1 J = 1 Kg.m2/s2 temos: h = 6,62 x 10-34 (kgm2s-2).s ou Kgm2s-1