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CP F 0 67 .10 9.8 41 -17 - L ali ne W int er QUÍMICA ESPCEX 3ª EDIÇÃO - 2019 CP F 0 67 .10 9.8 41 -17 - L ali ne W int er CP F 0 67 .10 9.8 41 -17 - L ali ne W int er 3 3 SUMÁRIO Agradecimentos Em primeiro lugar, meu agradecimento especial e minha consideração a dois professores extraordinários – aqueles que me levaram a gostar de ensinar com excelência – Dometildes Tinoco e Euzébio Cidade. (Olá, Mamãe e Papai!) Um agradecimento sincero aos meus queridos alunos e a excelente e dedicada equipe de professores da Cadeira de Química, liderada pelo Professor Mauro, profissional ímpar, e que reúne as qualidades de um verdadeiro líder. Coordena com esmero a cadeira de exatas do Curso Cidade, com seu trabalho de incomensurável valor pedagógico reconhecido pela Direção do Curso, pela equipe que coordena e pelos demais alunos que já se prepararam em nosso Curso. Agradeço também ao prestativo colaborador de todas as horas e inestimável amigo Prof. Jônatas, que procedeu a atualização dos conteúdos para o corrente ano. Um agradecimento especial a Laura Maciel pela coordenação da equipe de TI que executou excelente trabalho de formatação e diagramação deste material. Esperamos que você utilize esta obra, exercitando com atenção cada item apresentado e pesquisando na bibliografia àqueles que apresentaram maior grau de dificuldade. Traga para a aula as dúvidas das questões cuja resposta não esteja de acordo com seu conhecimento ou envie-as por e-mail para seu professor. Aceite nossa companhia nesta viagem de treinamento Rumo à EsPCEx. Bons Estudos!! Luiz Cidade Diretor Prezado aluno do Curso de Química O conhecimento, o entendimento e o perfeito domínio do Química, em suas diversas muitas vertentes, são ferramentas essenciais para o sucesso em qualquer concurso – especialmente no âmbito da carreira militar, com provas cada dia mais seletivas que abordam diversas particularidades e singularidades da nossa Química. Tendo em vista, essencial e prioritariamente, o sucesso de seus alunos, o Curso Cidade, por intermédio de sua equipe da Cadeira de Química, apresenta este material. Confeccionado a partir de um sólido embasamento teórico, calcado na Bibliografia do concurso. A presente apostila traz muitos exercícios gabaritados, com o intuito de fortalecer e solidificar a teoria aprendida em sala, trabalhada na apostila e praticada nos simulados semanais, cujo objetivo é ajudar a pensar com fluidez, sem recorrer a estratégias mnemônicas ineficazes e ideias generalizadas, desprovidas de lógica. Aproveite! O material é seu: faça um ótimo uso dele! Temos certeza de que aquele que se dedicar com afinco à resolução das questões aqui apresentadas irá melhorar sobremaneira o seu desempenho nos exames vindouros. Nosso principal objetivo, com este material, é contribuir para melhorar o desempenho de todo candidato que, de fato, queira aprender. Estamos aqui torcendo e trabalhando pelo seu sucesso! Bom trabalho e bom estudo! Equipe de Química CP F 0 67 .10 9.8 41 -17 - L ali ne W int er 4 4 SUMÁRIO EQUIPE Diretor Geral Luiz Alberto Tinoco Cidade Diretora Executiva Clara Marisa May Diretor de Artes Fabiano Rangel Cidade Gerente Operacional Laura Maciel Cruz Coordenação Geral dos Cursos Preparatórios Profº Luiz Alberto Tinoco Cidade Coordenação dos Cursos de Idiomas EAD Profº Dr. Daniel Soares Filho Secretaria Evilin Drunoski Mache Suporte Técnico Fernnanda Moreira Teodoro Lídia Maciel Cruz Editoração Gráfica Edilva de Lima do Nascimento Fonoaudióloga e Psicopedagoga Mariana Ramos – CRFa 12482-RJ/T-DF Assessoria Jurídica Luiza May Schmitz – OAB/DF – 24.164 Assessoria de Línguas Estrangeiras Monike Rangel Cidade (Poliglota-Suíça) Professores dos Concursos Sormany Fernandes – História Geral e do Brasil Djalma Augusto – História Geral e do Brasil Atila Abiorana – Língua Portuguesa Valber Freitas Santos – Gramática (EAD) Adriana Bitencourt – Redação e Literatura Drº Adriano Andrade – Geografia geral e do Brasil Enio Botelho – Geografia Geral e do Brasil Drª Janaina Mourão – Geografia Geral e do Brasil (EAD) Ms Rubia de Paula Rubio – Geografia Geral e do Brasil Luiz Alberto Tinoco Cidade – Espanhol Drº Daniel Soares Filho – Espanhol (EAD) Maristella Mattos Silva – Espanhol (EAD) Monike Cidade – Espanhol e Alemão (EAD) Ivana Mara Ferreira Costa - Inglês Márcia Mattos da Silva – Francês (EAD) Marcos Henrique – Francês Edson Antonio S. Gomes – Administração de Empresas Tomé de Souza – Administração de Empresas (EAD) Alexandre Santos de Oliveira – Direito Drº Evilásio dos Santos Moura – Direito Rafael – Direito Cirelene E. Martins - Direito Genilson Vaz Silva Sousa – Ciências Contábeis Rodrigo Flórido Brum – Ciências Contábeis Ricardo Sant'Ana – Informática Fausto Santos – Informática Rômulo Santos – Informática Cintia Lobo César – Enfermagem Maria Luiza - Enfermagem Marcelo Herculano – Enfermagem Lacerda – Enfermagem Murilo Roballo – Matemática Fernando Cunha Córes - Matemática Marcos Massaki – Física I, II e III Andrei Buslik – Física e Matemática Mauro – Química Antenor Nagi Passamani – Química CP F 0 67 .10 9.8 41 -17 - L ali ne W int er 5 5 SUMÁRIO SUMÁRIO SUMÁRIO ................................................................................................................................... 5 AULA 01 - PROPRIEDADES DA MATÉRIA .................................................................................... 12 PROPRIEDADES GERAIS DA MATÉRIA ........................................................................................................................12 INÉRCIA: ........................................................................................................................................................................ 12 MASSA: ......................................................................................................................................................................... 12 EXTENSÃO: .................................................................................................................................................................... 12 IMPENETRABILIDADE: ................................................................................................................................................... 12 COMPRESSIBILIDADE: ................................................................................................................................................... 13 ELASTICIDADE: .............................................................................................................................................................. 14 DIVISIBILIDADE: ............................................................................................................................................................. 14 DESCONTINUIDADE: ..................................................................................................................................................... 14 PROPRIEDADES ESPECÍFICAS DA MATÉRIA ................................................................................................................14 ORGANOLÉPTICAS: ........................................................................................................................................................ 14 FÍSICAS: .........................................................................................................................................................................15 ESTADOS FÍSICOS DA MATÉRIA ..................................................................................................................................16 MUDANÇAS NO ESTADO DAMATÉRIA .......................................................................................................................... 16 EXERCÍCIOS ................................................................................................................................................................... 16 EXERCÍCIOS RESOLVIDOS .............................................................................................................................................. 21 AULA 02 - SUBSTÂNCIAS, MISTURAS E SEPARAÇÕES DE MISTURAS ........................................... 25 SUBSTÂNCIAS PURAS .................................................................................................................................................25 TIPOS DE SUBSTÂNCIAS ................................................................................................................................................ 25 CLASSIFICAÇÃO DAS SUBSTÂNCIAS ............................................................................................................................25 SUBSTÂNCIAS SIMPLES ................................................................................................................................................. 25 SUBSTÂNCIAS COMPOSTAS .......................................................................................................................................... 26 MISTURAS OU IMPUREZAS ........................................................................................................................................26 MISTURAS EUTÉTICAS ................................................................................................................................................... 26 MISTURAS AZEOTRÓPICAS ............................................................................................................................................ 26 EXERCÍCIOS ................................................................................................................................................................... 27 AULA 03 - MISTURAS HETEROGÊNEAS ...................................................................................... 32 SISTEMAS COLOIDAIS ................................................................................................................................................32 CLASSIFICAÇÃO QUANTO AO ESTADO FÍSICO DO DISPERSANTE E DISPERSO COLOIDAL .............................................33 SISTEMAS GROSSEIROS ................................................................................................................................................. 33 SEPARAÇÕES DE MISTURAS .......................................................................................................................................33 SEPARAÇÃO DE SÓLIDOS............................................................................................................................................... 34 SEPARAÇÃO DE SÓLIDOS E LÍQUIDOS ........................................................................................................................... 34 SEPARAÇÃO DE MISTURAS HOMOGÊNEAS................................................................................................................... 36 EXERCÍCIOS ................................................................................................................................................................... 37 AULA 04 – ESTRUTURA ATÔMICA ............................................................................................. 40 INTRODUÇÃO ............................................................................................................................................................40 O QUE COMPÕE O MUNDO QUE NOS RODEIA? ........................................................................................................... 40 CP F 0 67 .10 9.8 41 -17 - L ali ne W int er 6 6 SUMÁRIO BREVE HISTÓRIA DOS ELEMENTOS QUÍMICOS ............................................................................................................. 40 MODELOS ATÔMICOS ................................................................................................................................................41 MODELO ATÔMICO DE DALTON ................................................................................................................................... 41 ALGUNS FATOS DA HISTÓRIA DA ELETRICIDADE .......................................................................................................... 42 RAIOS CATÓDICOS ......................................................................................................................................................... 43 MODELO ATÔMICO DE THOMSON .............................................................................................................................45 PARTÍCULAS SUBATÔMICAS ......................................................................................................................................47 DESCOBERTA DO PRÓTON ............................................................................................................................................ 47 DESCOBERTA DO NÊUTRON .......................................................................................................................................... 47 A E O RAIO DO NÚCLEO .............................................................................................................................................49 Z E A IDENTIDADE DOS ELEMENTOS QUÍMICOS .........................................................................................................49 ISÓTOPOS ...................................................................................................................................................................... 49 MECÂNICA QUÂNTICA ...............................................................................................................................................49 ONDAS ESTACIONÁRIAS EM UMA CORDA .................................................................................................................... 50 NATUREZA ONDULATÓRIA DA LUZ ............................................................................................................................... 50 DIFRAÇÃO DA LUZ .....................................................................................................................................................51 LIMITAÇÕES NAS OBSERVAÇÕES CAUSADAS PELADIFRAÇÃO ...................................................................................... 51 INTERFERÊNCIA .........................................................................................................................................................51 PLANCK E A RADIAÇÃO DO CORPO NEGRO .................................................................................................................. 52 ESPECTROSCOPIA.......................................................................................................................................................53 MODELO ATÔMICO DE BOHR ....................................................................................................................................54 DUALIDADE ONDA-PARTÍCULA ..................................................................................................................................... 56 PRINCÍPIO DA INCERTEZA DE HEISENBERG ................................................................................................................57 SCHRÖDINGER E MODELO MODERNO PARA O ÁTOMO ...............................................................................................57 SPIN ...........................................................................................................................................................................58 CONFIGURAÇÃO ELETRÔNICA DOS ÁTOMOS .............................................................................................................59 PRINCÍPIO DE EXCLUSÃO DE PAULI ............................................................................................................................... 60 ESPECTROS ATÔMICOS E EVOLUÇÃO DO UNIVERSO ..................................................................................................62 A IDENTIDADE DO ÁTOMO ........................................................................................................................................... 62 EXERCÍCIOS ................................................................................................................................................................... 63 AULA 05 - HISTÓRICO E ORGANIZAÇÃO ..................................................................................... 78 COMO UTILIZAR A TABELA PERIÓDICA? .....................................................................................................................78 PROPRIEDADES PERIÓDICAS ......................................................................................................................................80 DIAGRAMA DE LINUS PAULING .................................................................................................................................83 EXERCÍCIOS RESOLVIDOS ...........................................................................................................................................83 EXERCÍCIOS ................................................................................................................................................................... 88 AULA 06 - RELAÇÕES NUMÉRICAS FUNDAMENTAIS ................................................................... 97 CP F 0 67 .10 9.8 41 -17 - L ali ne W int er 7 7 SUMÁRIO MASSA ATÔMICA.......................................................................................................................................................97 MASSA MOLECULAR ..................................................................................................................................................97 LEI DE AVOGADRO ........................................................................................................................................................ 98 MOL .............................................................................................................................................................................. 98 MASSA MOLAR.............................................................................................................................................................. 98 VOLUME MOLAR ........................................................................................................................................................... 99 FÓRMULA EMPÍRICA (OU MÍNIMA) .............................................................................................................................. 99 LEIS PONDERAIS E DALTON ...................................................................................................................................... 100 EXERCÍCIOS ................................................................................................................................................................. 106 AULA 07 - RADIOATIVIDADE ................................................................................................... 118 HISTÓRICO E DESENVOLVIMENTO ........................................................................................................................... 118 AS LEIS DA RADIOATIVIDADE ...................................................................................................................................... 119 TEMPO DE MEIA VIDA ................................................................................................................................................ 120 EFEITOS DA RADIOATIVIDADE NOS ORGANISMOS ..................................................................................................... 121 APLICAÇÃO DA RADIOATIVIDADE ............................................................................................................................ 121 MÉTODO DA DATAÇÃO COM CARBONO-14 ............................................................................................................... 121 FISSÃO NUCLEAR ......................................................................................................................................................... 122 O REATOR NUCLEAR ................................................................................................................................................... 123 O LIXO NUCLEAR ......................................................................................................................................................... 124 FUSÃO NUCLEAR ......................................................................................................................................................... 124 EXERCÍCIO EXTRA SOBRE DATAÇÃO RADIOATIVA ...................................................................................................... 125 EXERCÍCIO EXTRA SOBRE USINA NUCLEAR ................................................................................................................. 125 EXERCÍCIOS ................................................................................................................................................................. 127 AULA 08 - SOLUÇÕES .............................................................................................................. 136 ESTUDO DAS SOLUÇÕES ........................................................................................................................................... 136 COLÓIDES .................................................................................................................................................................... 136 SUSPENSÕES ............................................................................................................................................................... 137 SOLUÇÕES ................................................................................................................................................................... 137 SOLUÇÕES GASOSAS ................................................................................................................................................ 139 TRANSFORMAÇÕES GASOSAS COM MASSA FIXA DE GÁS .......................................................................................... 139 EXERCÍCIOS ................................................................................................................................................................. 140 TRANSFORMAÇÃO ISOBÁRICA .................................................................................................................................... 141 EXERCÍCIOS ................................................................................................................................................................. 143 TRANSFORMAÇÃO ISOCÓRICA OU ISOMÉTRICA OU ISOVOLUMÉTRICA .................................................................... 143 EXERCÍCIOS ................................................................................................................................................................. 144 TRANSFORMAÇÃO GERAL DOS GASES ........................................................................................................................145 EXERCÍCIOS ................................................................................................................................................................. 146 AULA 09 - LIGAÇÕES QUÍMICAS .............................................................................................. 147 INTRODUÇÃO .......................................................................................................................................................... 147 OS TIPOS DE LIGAÇÕES QUÍMICAS: INTRODUÇÃO ...................................................................................................... 148 CONCEITOS IMPORTANTES ......................................................................................................................................... 149 FORÇAS E ENERGIAS DE LIGAÇÃO ............................................................................................................................ 150 LIGAÇÕES IÔNICAS ................................................................................................................................................... 151 INTERPRETAÇÃO ENERGÉTICA E QUÂNTICA DAS LIGAÇÕES IÔNICAS ................................................................... 152 FORÇAS E ENERGIAS INTERATÔMICAS EM PARES IÔNICOS ................................................................................... 153 PROPRIEDADES GERAIS DAS LIGAÇÕES IÔNICAS .................................................................................................... 153 CP F 0 67 .10 9.8 41 -17 - L ali ne W int er 8 8 SUMÁRIO LIGAÇÕES COVALENTES ........................................................................................................................................... 153 GEOMETRIA MOLECULAR ........................................................................................................................................ 154 FORMAS MOLECULARES ............................................................................................................................................. 154 TEORIA DA REPULSÃO DOS PARES DE ELÉTRONS DA CAMADA DE VALÊNCIA (VSEPR) ....................................... 157 TEORIA DA LIGAÇÃO DE VALÊNCIA .......................................................................................................................... 161 TEORIA DOS ORBITAIS MOLECULARES ..................................................................................................................... 166 COMBINAÇÃO DE ORBITAIS E ............................................................................................................................ 169 COMBINAÇÃO DE ORBITAIS P E P ............................................................................................................................. 170 COMBINAÇÃO DE ORBITAIS P E D ............................................................................................................................ 170 COMBINAÇÃO DE ORBITAIS D E D ............................................................................................................................ 171 COMBINAÇÕES NÃO-LIGANTES DE ORBITAIS .......................................................................................................... 171 PROPRIEDADES GERAIS DAS LIGAÇÕES COVALENTES .......................................................................................... 171 COMPOSTOS .............................................................................................................................................................. 172 LIGAÇÕES METÁLICAS ................................................................................................................................................. 172 PROPRIEDADES CARACTERÍSTICAS DOS METAIS................................................................................................... 172 ELEVADA CONDUTIVIDADE TÉRMICA E ELÉTRICA ................................................................................................... 173 BRILHO ....................................................................................................................................................................... 173 MALEABILIDADE E DUCTIBILIDADE ............................................................................................................................. 174 TEORIAS DE LIGAÇÃO NOS METAIS .......................................................................................................................... 174 TEORIA DOS ELÉTRONS LIVRES ................................................................................................................................. 174 TEORIA DA LIGAÇÃO DE VALÊNCIA .......................................................................................................................... 174 TEORIA DOS ORBITAIS MOLECULARES OU DAS BANDAS ....................................................................................... 174 CONDUTORES, ISOLANTES E SEMICONDUTORES .................................................................................................. 176 ESTRUTURA CRISTALINA DOS METAIS ..................................................................................................................... 178 EXERCÍCIOS ................................................................................................................................................................. 180 AULA 10 - GEOMETRIA E POLARIDADE .................................................................................... 187 SUBSTÂNCIAS HIDROFÍLICAS E HIDROFÓBICAS ........................................................................................................ 187 EXEMPLOS DE MEIOS HIDROFÍLICOS E HIDROFÓBICOS .............................................................................................. 187 POLARIDADE DAS LIGAÇÕES QUÍMICAS ................................................................................................................... 188 POLARIDADE DAS SUBSTÂNCIAS ................................................................................................................................. 189 PONTO DE EBULIÇÃO X POLARIDADE ......................................................................................................................... 190 GEOMETRIA MOLECULAR ........................................................................................................................................ 190 EXERCÍCIOS ................................................................................................................................................................. 191 AULA 11 - FORÇAS INTERMOLECULARES ................................................................................. 194 ALGUMAS PROPRIEDADES CARACTERÍSTICAS DOS ESTADOS DA MATÉRIA .............................................................. 194 UMA COMPARAÇÃO ENTRE LÍQUIDOS E SÓLIDOS...................................................................................................... 194 FORÇAS INTERMOLECULARES .................................................................................................................................. 195 FORÇAS ÍON-DIPOLO .............................................................................................................................................. 196 FORÇAS DIPOLO-DIPOLO ...................................................................................................................................... 196 FORÇAS DE DISPERSÃO DE LONDON ........................................................................................................................ 197 PONTOS DE EBULIÇÃO DOS HALOGÊNEOS E GASES NOBRES .................................................................................... 197 LIGAÇÃO DE HIDROGÊNIO ...................................................................................................................................198 CP F 0 67 .10 9.8 41 -17 - L ali ne W int er 9 9 SUMÁRIO COMPARANDO AS FORÇAS INTERMOLECULARES ................................................................................................... 201 ALGUMAS PROPRIEDADES DOS LÍQUIDOS.................................................................................................................. 202 TENSÃO SUPERFICIAL ............................................................................................................................................. 203 MUDANÇAS DE FASE ................................................................................................................................................... 204 PRESSÃO DE VAPOR ................................................................................................................................................. 205 EXPLICANDO A PRESSÃO DE VAPOR NO NÍVEL MOLECULAR ................................................................................. 205 VOLATILIDADE, PRESSÃO DE VAPOR E TEMPERATURA ........................................................................................ 206 PRESSÃO DE VAPOR E PONTO DE EBULIÇÃO........................................................................................................... 206 DIAGRAMAS DE FASES ................................................................................................................................................ 207 LIGAÇÕES NOS SÓLIDOS .............................................................................................................................................. 207 SÓLIDOS MOLECULARES ........................................................................................................................................... 207 SÓLIDOS COVALENTES .............................................................................................................................................. 208 EXERCÍCIOS ................................................................................................................................................................. 209 AULA 12 - FUNÇÃO DA QUÍMICA INORGÂNICA ....................................................................... 224 ÁCIDOS .................................................................................................................................................................... 224 UTILIDADE ................................................................................................................................................................... 224 CLASSIFICAÇÃO ........................................................................................................................................................... 224 NOMENCLATURA ........................................................................................................................................................ 225 BASES ...................................................................................................................................................................... 226 UTILIDADE ................................................................................................................................................................... 226 CLASSIFICAÇÃO ........................................................................................................................................................... 227 NOMENCLATURA ........................................................................................................................................................ 228 ÓXIDOS .................................................................................................................................................................... 228 UTILIDADE ................................................................................................................................................................... 229 CLASSIFICAÇÃO: .......................................................................................................................................................... 229 NOMENCLATURA ........................................................................................................................................................ 230 SAIS ......................................................................................................................................................................... 230 UTILIDADE ................................................................................................................................................................... 231 NOMENCLATURA ........................................................................................................................................................ 231 INDICADORES ÁCIDO-BASE E PH .............................................................................................................................. 232 ESCALA DE PH ............................................................................................................................................................. 233 TEORIAS MODERNAS DE ÁCIDO E BASE: ..................................................................................................................... 233 EXERCÍCIOS ................................................................................................................................................................. 235 AULA 13 - TERMOQUÍMICA .................................................................................................... 256 CALOR...................................................................................................................................................................... 256 ENTALPIA E ESTADOS FÍSICOS .................................................................................................................................. 257 EQUAÇÕES TERMOQUÍMICAS .................................................................................................................................. 258 ENTALPIA DAS REAÇÕES QUÍMICAS ......................................................................................................................... 258 ENTALPIA DE COMBUSTÃO ......................................................................................................................................... 258 ENTALPIA DE FORMAÇÃO ........................................................................................................................................... 259 ENERGIA DE LIGAÇÃO .............................................................................................................................................. 259 LEI DE HESS ................................................................................................................................................................. 260 CP F 0 67 .10 9.8 41 -17 - L ali ne W int er 10 10 SUMÁRIO ASPECTOS ESTEQUIOMÉTRICOS ................................................................................................................................. 261 QUESTÕES RESOLVIDAS DE TERMOQUÍMICA ............................................................................................................. 263 EXERCÍCIOS ................................................................................................................................................................. 265 AULA 14 - EQUILÍBRIO QUÍMICO ............................................................................................. 271 INTRODUÇÃO .......................................................................................................................................................... 271 EQUILÍBRIO QUÍMICO. .............................................................................................................................................272 CONSTANTES DE EQUILÍBRIO ...................................................................................................................................... 272 DESLOCAMENTO DE EQUILÍBRIO ................................................................................................................................ 274 EQUILÍBRIO IÔNICO ................................................................................................................................................. 276 INTRODUÇÃO .............................................................................................................................................................. 276 CONSTANTE DE IONIZAÇÃO (KI) .................................................................................................................................. 276 GRAU DE IONIZAÇÃO () ............................................................................................................................................ 276 IONIZAÇÃO DE POLIÁCIDOS ........................................................................................................................................ 278 EQUILÍBRIO IÔNICO DA ÁGUA..................................................................................................................................... 278 PH E POH ..................................................................................................................................................................... 278 PRODUTO DE SOLUBILIDADE (KPS) ............................................................................................................................. 279 HIDRÓLISE SALINA....................................................................................................................................................... 280 SOLUÇÃO TAMPÃO .................................................................................................................................................. 282 CÁLCULO DO PH E POH DE UMA SOLUÇÃO TAMPÃO ................................................................................................. 282 EXERCÍCIOS ................................................................................................................................................................. 285 AULA 15 - ELETROQUÍMICA .................................................................................................... 289 PILHA ....................................................................................................................................................................... 289 REAÇÕES DE OXIRREDUÇÃO ....................................................................................................................................... 289 REAÇÕES ESPONTÂNEAS –PILHAS. ............................................................................................................................. 290 SEMI-REAÇÕES E REAÇÃO GLOBAL DA PILHA ............................................................................................................. 291 CÁLCULO DO E O , DDP, FEM (FORÇA ELETROMOTRIZ) OU TENSÃO DA PILHA ......................................................... 291 ELETRÓLISE ................................................................................................................................................................. 291 ASPECTOS QUANTITATIVOS DA ELETROQUÍMICA ...................................................................................................... 293 EXERCÍCIOS ................................................................................................................................................................. 294 AULA 16 - QUÍMICA ORGÂNICA .............................................................................................. 296 CARBONO TETRAVALENTE ....................................................................................................................................... 296 CLASSIFICAÇÃO DOS ÁTOMOS DE CARBONO ............................................................................................................. 296 HIBRIDIZAÇÃO DO CARBONO ..................................................................................................................................... 296 ESTUDO DAS CADEIAS CARBÔNICAS ........................................................................................................................ 297 TIPOS DE REPRESENTAÇÃO ......................................................................................................................................... 297 CADEIA ABERTA OU FECHADA .................................................................................................................................... 297 FUNÇÕES ORGÂNICAS.............................................................................................................................................. 298 HIDROCARBONETOS ................................................................................................................................................... 298 FUNÇÕES OXIGENADAS .............................................................................................................................................. 304 FUNÇÕES NITROGENADAS .......................................................................................................................................... 309 ISOMERIA .............................................................................................................................. 312 ISOMERIA ................................................................................................................................................................ 312 ISOMERIA PLANA ........................................................................................................................................................ 312 ISOMERIA DE CADEIA .................................................................................................................................................. 312 ISOMERIA DE POSIÇÃO ............................................................................................................................................... 312 CP F 0 67 .10 9.8 41 -17 - L ali ne W int er 11 11 SUMÁRIO ISOMERIA DE COMPENSAÇÃO OU METAMERIA ......................................................................................................... 313 ISOMERIA DE FUNÇÃO ................................................................................................................................................ 313 TAUTOMERIA OU ISOMERIA DINÂMICA ..................................................................................................................... 314 ISOMERIA ESPACIAL OU ESTEREOISOMERIA ............................................................................................................ 314 ISOMERIA ÓTICA ......................................................................................................................................................... 315 ÉTERES, ÉSTERES, ALDEÍDOS E CETONAS .................................................................................................................... 316 PONTOS DE FUSÃO E EBULIÇÃO ................................................................................................................................. 316 ACIDEZ E BASICIDADE DOS COMPOSTOS ORGÂNICOS ............................................................................................. 317 TEORIAS MODERNAS DOS ÁCIDOS E BASES ................................................................................................................ 317 EFEITO INDUTIVO ........................................................................................................................................................ 318 RESSONÂNCIA .............................................................................................................................................................318 ACIDEZ DE COMPOSTOS ORGÂNICOS ......................................................................................................................... 318 BASICIDADE DOS COMPOSTOS ORGÂNICOS ............................................................................................................... 319 REAÇÕES ORGÂNICAS ............................................................................................................. 320 REAÇÕES DE ADIÇÃO ............................................................................................................................................... 320 ADIÇÃO A ALCENOS .................................................................................................................................................... 320 ADIÇÃO A ALCINOS ..................................................................................................................................................... 320 ADIÇÃO A COMPOSTOS CARBONILADOS (CETONAS EALDEÍDOS) .............................................................................. 321 REAÇÕES DE ELIMINAÇÃO .......................................................................................................................................... 321 DESITRATAÇÃO INTRAMOLECULAR DOS ÁLCOOIS ..................................................................................................... 321 DESIDROALOGENAÇÃO ............................................................................................................................................... 322 REAÇÕES DE SUBSTITUIÇÃO ..................................................................................................................................... 322 REAÇÕES ENVOLVENDO OS ALCANOS ........................................................................................................................ 322 REAÇÕES ENVOLVENDO OS DERIVADOS HALOGENADOS ........................................................................................... 322 DESIDRATAÇÃO INTERMOLECULAR DE ÁLCOOIS ........................................................................................................ 322 REAÇÕES EVOLVENDO O BENZENO ............................................................................................................................ 323 REAÇÕES ENVOLVENDO COMPOSTOS DERIVADOS DO BENZENO .............................................................................. 323 REAÇÕES ENVOLVENDO OS ÁCIDOS CARBOXÍLICOS E SEUS DERIVADOS ................................................................... 324 REAÇÕES DE OXIDAÇÃO ........................................................................................................................................... 324 OXIDAÇÃO DEALCENOS............................................................................................................................................... 324 OXIDAÇÃO DE ÁLCOOIS E ALDEÍDOS ........................................................................................................................... 325 REDUÇÃO DE ÁCIDOS CARBOXÍLICOS, ALDEÍDOS E CETONAS .................................................................................... 325 POLÍMEROS ............................................................................................................................................................. 326 INTRODUÇÃO .............................................................................................................................................................. 326 EXERCÍCIOS ................................................................................................................................................................. 327 GABARITOS ............................................................................................................................ 356 CP F 0 67 .10 9.8 41 -17 - L ali ne W int er 12 Recentemente o filme Gravidade, mostra o efeito da inércia sobre o corpo. Aliás, o filme se baseia no universo sem gravidade. Como o Enem adora filmes, fica a dica para você, assista o filme Gravidade. A massa de um corpo pode ser medida em uma balança e não o peso. O peso é uma força medida pelosdinamômetros. Na balança você nunca mediu seu peso e sim sua massa. Seu peso é uma relação da massa com a aceleração da gravidade. AULA 01 - PROPRIEDADES DA MATÉRIA PROPRIEDADES GERAIS DA MATÉRIA Tais propriedades são aquelas vinculadas ao caráter corpuscular, que é inerente a própria definição de matéria, tudo aquilo que tem massa e ocupa lugar no espaço. INÉRCIA: A matéria conserva seu estado de repouso ou de movimento, a menos que uma força aja sobre ela. No jogo de sinuca, por exemplo, a bola só entra em movimento quando impulsionada pelo jogador, e demora algum tempo até parar de novo. A inércia é a tendência de conservar o estado até que outra força atue sobre ela. Entenda, sem inércia, não poderíamos jogar tênis de mesa, peteca. Mas sem as forças que atuam sobre o estado de inércia, seria impossível se locomover. Entenda, o fato de andarmos implica na atuação de forças contrárias e não de apenas em um sentido. Imagine se você pulasse e não tivesse a gravidade te “puxando” para baixo, você continuaria seu movimento por inércia. MASSA: É uma propriedade relacionada com a quantidade de matéria e é medida geralmente em quilogramas. A massa é a medida da inércia. Quanto maior a massa de um corpo, maior a sua inércia. Massa e peso são duas coisas diferentes. EXTENSÃO: Toda matéria ocupa um lugar no espaço. Todo corpo tem extensão. Seu corpo, por exemplo, tem a extensão do espaço que você ocupa. A extensão está relacionada a uma determinada área ocupada ou alcançada. É uma ideia de limitação, pois delimita uma determinada área. Poderíamos citar como exemplo a extensão territorial de um país. Outro exemplo seria a extensão (limites) de cada camada na terra (Troposfera, Estratosfera). IMPENETRABILIDADE: Duas porções de matéria não podem ocupar o mesmo lugar ao mesmo tempo. Este fato é o que caracteriza a matéria como um todo, que confere a matéria o seu caráter particular, corpuscular, pois não basta ocupar um lugar no espaço para ser matéria, tem que ter massa e ter massa confere a matéria diversas características que as difere das ondas. CP F 0 67 .10 9.8 41 -17 - L ali ne W int er 13 Os conceitos de onda e partícula (representada, nesse caso, pela bola) são bastante distintos em nosso cotidiano. Partículas ocupam determinado lugar no espaço e ondas se propagam por todo o espaço. Partículas, quando colidem, como duas bolas de bilhar, assumem trajetórias definidas, que podem ser perfeitamente calculadas a partir das leis do movimento estabelecidas por Newton. Ondas, quando passam por fendas, criam novas frentes de ondas (fenômeno da difração), que, ao interagirem, podem sofrer interferência construtiva (como se as ondas se reforçassem) ou destrutiva (como se elas se anulassem). É claro que podemos trabalhar com dilatação volumétrica de sólidos, mas no mundo nanoscópico, temos que considerar que existem pequenos espaços, ainda que no estado sólido e assim podemos ter as equações que preveem as dilatações dos sólidos, como por exemplo em um trilho de trem, ou nas grandes construções. Ainda bem que existe essa previsão, pois se não estaríamos em uma situação bem crítica em todas as nossas construções. Mas isso vocês vão entender bem nas aulas de física. Olha o exemplo abaixo, de um carro sendo levantado pelo poder de compressão e dilatação de um sistema gasoso. Fantástico como isso pode ser cobrado na física e na química. Um comportamento característico das partículas é que, quando elas colidem, como duas bolas de bilhar, assumem trajetórias bem definidas, que podem ser calculadas por meiodas leis do movimento de Newton. (foto: Flickr/ Ruth_W – CC BY-NC-ND 2.0) Esses comportamentos característicos de partículas e ondas permitem perceber que elas são objetos distintos. Uma partícula não tem as características de uma onda e vice-versa. Contudo, quando a observação ocorre na escala nanométrica (um nanômetro equivale a um milionésimo de milímetro), ou seja, no nanomundo, onde átomos e moléculas interagem, os objetos se comportam de forma bem diferente daquela com a qual estamos acostumados em nosso cotidiano. No reino da mecânica quântica, o fato de um objeto se comportar como onda ou partícula depende do ponto de vista do observador. COMPRESSIBILIDADE: Quando a matéria está sofrendo a ação de uma força, seu volume diminui. Veja o caso do ar dentro da seringa: ele se comprime. Mas fique atento, pois tal fenômeno é observado a olho nu, em sistemas gasosos. Então não espere deformar um sólido maciço, pois para deformação é necessário a possibilidade de um grande deslocamento das partículas. http://cienciahoje.uol.com.br/colunas/fisica-sem-misterio/imagens/ondaouparticula01.jpg CP F 0 67 .10 9.8 41 -17 - L ali ne W int er 14 A divisibilidade da matéria pode até ter seus limites físicos caminhando para partes cada vez menores, mas o termo átomo conserva a ideia inicial de menor parte da matéria no sentido de ser a menor parte da matéria que representa um elemento químico em suas propriedades físicas e químicas, e não apenas em suas dimensões físicas. Algumas propriedades organolépticas, cor, sabor e odor, são uma boa forma de identificarmos fenômenos de natureza química. Tais alterações evidenciam mudança na natureza química do sistema. Por exemplo, o fedor de alimentos podres, a mudança da cor das frutas ao amadurecer, ou até mesmo o escurecimento de um talher. ELASTICIDADE: A matéria volta ao volume e à forma iniciais quando cessa a compressão. No exemplo anterior, basta soltar o êmbolo do cilindro que o ar volta ao volume e à forma iniciais, desde que as condições de pressão e temperatura também retornem as condições iniciais. Podemos observar a elasticidade de alguns materiais, como molas, borrachas, cada uma com uma elasticidade diferente e justificada por propriedades dos elementos e dos materiais. DIVISIBILIDADE: A matéria pode ser dividida em partes cada vez menores. Quebre um pedaço de giz até reduzi-lo a pó. Quantas vezes você dividiu o giz!? Esse tipo de questionamento levou as primeiras ideias de átomo, pelos Gregos Demócrito e Leucipo a 450 a.C. DESCONTINUIDADE: Toda matéria é descontínua (limite - conceito atômico), por mais compacta que pareça. Existem espaços entre uma molécula e outra e esses espaços podem ser maiores ou menores tornando a matéria mais ou menos dura (capacidade de riscar ou ser riscada). PROPRIEDADES ESPECÍFICAS DA MATÉRIA É um conjunto de propriedades exclusivas e particulares de cada material puro, podendo ser usadas para identificá-los. Existem mais de trinta propriedades específicas da matéria, mas três são as mais usadas na identificação das substâncias, que são: densidade, ponto de fusão, ponto de ebulição. ORGANOLÉPTICAS: (A) cor: a matéria pode ser colorida ou incolor. Esta propriedade é percebida pela visão; (B) brilho: a capacidade de uma substância de refletir a luz é a que determina o seu brilho. Percebemos o brilho pela visão; (C) sabor: uma substância pode ser insípida (sem sabor) ou sápida (com sabor). Esta propriedade é percebida pelo paladar; (D) odor: a matéria pode ser inodora (sem cheiro) ou odorífera (com cheiro). Esta propriedade é percebida pelo olfato; CP F 0 67 .10 9.8 41 -17 - L ali ne W int er 15 Sabe quando você pega o lápis e diz que riscou algo? Bom, é mais provável que o papel tenha riscado o grafite, pois é esse que vai se desfazendo no papel, logo, que está sendo riscado. FÍSICAS: Entre as propriedades físicas encontram-se o ponto de fusão, o ponto de ebulição e o calor específico, mas vamos estudar outras duas propriedades: (A) Densidade ou massa específica: é o resultado da divisão entre a quantidade de matéria ‘massa) e o seu volume. A densidade absoluta de um corpo é igual a m/v. Se a massa é medida em gramas e o volume em cm cúbicos, a densidade é obtida em gramas por cm cúbicos. Ex: Qual a densidade de um corpo que tenha massa de 200 g e está ocupando um volume de 2000 cm cúbicos? É de 0.1 g/cm cúbico. (B) Densidade de uma mistura: É a média ponderada dos constituintes da mistura. A média ponderada é a soma dos produtos das densidades de cada substância constituinte e seus percentuais na mistura. Um descendente do rei Midas disputou uma prova nos Jogos Olímpicos, ficou em segundo lugar e recebeu uma medalha de prata pura pesando 20 gramas. Porém, assim que a tocou, cada um dos átomos de prata transformou-se em átomos de ouro. Calcule a nova massa dessa medalha, considerando que o volume da medalha não mudou. Dados: densidade da prata = 10,5g/cm3, densidade do ouro = 19,3g/cm3 Massas molares: prata = 108g/mol, ouro = 197g/mol RESOLUÇÃO: como o volume não se alterou precisamos calcular o volume da medalha de prata, que será igual ao da medalha de ouro e depois com este volume calcular a massa da nova medalha de ouro. Leitura da densidade: a prata tem densidade igual a 10,5g/cm3, significa que um centímetro cúbico tem massa igual a 10,5gramas. Logo 20 gramas ocupará um volume igual a? 1cm³ .............. 10,5g x cm³ ............. 20g x = 1,9cm³ Este é o volume das duas medalhas, agora vamos calcular a massa da medalha de ouro. Leitura da densidade: o ouro tem densidade igual a 19,3g/cm³, significa que um centímetro cúbico de ouro tem massa igual a 19,3 gramas. Calculamos a massa de 1,9 centímetros cúbicos. 1cm³ ............ 19,3g 1,9cm³ ......... X g X = 36,7gramas é o peso da medalha de ouro (C) Dureza: é a resistência que a superfície de um material tem ao risco. Um material é considerado mais duro que o outro quando consegue riscar esse outro deixando um sulco. Para determinar a dureza dos materiais, usamos uma escala de 1 a 10. O valor um corresponde ao mineral menos duro que se conhece, o talco. O valor 10 é a dureza do diamante, o mineral mais duro que se conhece na natureza. (D) Pontos de fusão e ebulição: Os pontos de ebulição e fusão é fundamental para a identidade de substâncias. Não existem duas substâncias com os mesmos pontos de fusão e ebulição. Claro que vale lembrar que fusão e ebulição são conceitos atrelados a união da pressão e temperatura. A temperatura de ebulição da água, é de 100 graus célsius desde que sob uma pressão de 1 atm. O ponto coincide a temperatura e pressão. http://www.coladaweb.com/quimica/fisico-quimica/densidade-massa-volumica http://www.coladaweb.com/quimica/fisico-quimica/densidade-massa-volumica CP F 0 67 .10 9.8 41 -17 - L ali ne W int er 16 A fusão é um processo endotérmico (que ocorre por meio do ganho de energia), que caminha para um estado de maior entropia (desordem do sistema). A Vaporização e a sublimação (sólido virando gás) seguem o mesmo princípio. ESTADOS FÍSICOS DA MATÉRIA A matéria se apresenta em 3 estados físicos: sólido, líquido e gasoso. Para efeitos concretos, vamos trabalhar com estes 3 casos. Sólido: No estado sólido, o corpo tem forma e volume definidos. A matéria em estado sólido pode se apresentar compacta, em pedaços ou em pó. Os corpos são formados pela reunião de moléculas, e entre as moléculas desenvolvem-se duas forças: coesão (força que tende a aproximar as moléculas entre si) e repulsão (força que tende a afastá-las umas das outras. No estado sólido, a força de coesão é muito forte. Por isso, o movimento das moléculas é pequenoe elas apenas vibram. Líquido: No estado líquido, a matéria tem forma variável e volume definidos. As moléculas têm menos força de coesão do que nos sólidos. Por isso, elas se deslocam mais. Gasoso: No estado gasoso, a matéria tem forma e volume variáveis. Nos gases, as moléculas se movem livremente e com grande velocidade. A força de coesão é mínima e a de repulsão é enorme. MUDANÇAS NO ESTADO DAMATÉRIA Fusão: É a passagem do estado sólido para o líquido. Quando fornecemos calor a um corpo, suas partículas vibram mais. A uma determinada temperatura, as partículas do sólido vibram com tanta intensidade que algumas chegam a vencer a força de coesão e passar ao estado líquido. Isso chama-se fusão. Cada substância tem sua temperatura de fusão característica a uma determinada pressão. Essa temperatura chama-se ponto de fusão. Solidificação: É a passagem do estado líquido para o sólido. Quando se resfria um corpo, suas moléculas vibram menos. a uma determinada temperatura, as substâncias líquidas transformam-se em sólidas porque a força de coesão aumenta e a agitação molecular diminui. Essa temperatura, o ponto de solidificação, é igual à temperatura do ponto de fusão dessa mesma substância. EXERCÍCIOS 01. (UNICAMP-SP) A figura abaixo mostra o esquema de um processo usado para a obtenção de água potável a partir de água salobra (que contém alta concentração de sais). Este "aparelho" improvisado é usado em regiões desérticas da Austrália. Onde, dentro do aparelho ocorrem as mudanças de estado? (A) evaporação da água (água salobra) e condensação no plástico (B) sublimação da água (água salobra) e condensação no plástico CP F 0 67 .10 9.8 41 -17 - L ali ne W int er 17 (C) fusão na água salobra e ebulição no plástico (D) condensação na água salobra e evaporação no plástico (E) evaporação na água salobra e solidificação no plástico 02. Considere os elementos químicos e algumas de suas propriedades físicas: PF(ºC) PE(ºC) Cobalto (Co) 1.495 2.900 Mercúrio (Hg) -38 357 Xenônio (Xe) -112 -108 Pode-se dizer: I. À temperatura ambiente dois são líquidos; II. Na temperatura de fusão do gelo dois são gases; III. Na temperatura de ebulição da água dois são sólidos. Estão corretas: (A) I (B) II (C) III (D) todas (E) nenhuma 03. (MACKENZIE-SP) Ponto de fusão é em que uma substância pura passa do estado ____________para __________a uma certa pressão. Os termos que preenchem corretamente as lacunas são: (A) a temperatura; líquido para sólido (B) o estado da matéria; líquido para vapor (C) uma propriedade característica; vapor para sólido (D) a transformação química; sólido para líquido (E) a temperatura; sólido para líquido 04. Considerando o ponto de fusão e ebulição das substâncias I. Ácido acético (principal componente do vinagre) Ponto de fusão = 17ºC Ponto de ebulição = 118ºC II. Mercúrio (metal altamente tóxico encontrado em termômetros e pilhas) Ponto de fusão = -38ºC Ponto de ebulição = 357ºC III. Etanol ou álcool etílico (encontrado nas bebidas alcoólicas, usado como combustível etc.) Ponto de fusão = -117 ºC Ponto de ebulição = 78ºC Se aquecermos os três líquidos na temperatura igual a de ebulição da água, teremos no estado gasoso: (A) todos (B) apenas I (C) apenas II (D) apenas III (E) nenhum 05. Considerando o ponto de fusão e ebulição das substâncias: I. Ácido acético (principal componente do vinagre) Ponto de fusão = 17ºC Ponto de ebulição = 118ºC II. Mercúrio (metal altamente tóxico encontrado em termômetros e pilhas) Ponto de fusão = -38ºC Ponto de ebulição = 357ºC III. Etanol ou álcool etílico (encontrado nas bebidas alcoólicas, usado como combustível etc.) CP F 0 67 .10 9.8 41 -17 - L ali ne W int er 18 Ponto de fusão = -117 ºC Ponto de ebulição = 78ºC Estas três substâncias no Deserto do Saara num dia que a temperatura é de40ºC encontram-se no estado: (A) I - líquido, II - gasoso, III – gasoso (B) I - gasoso, II - gasoso, III – gasoso (C) I - líquido, II - líquido, III – líquido (D) I - líquido, II - sólido, III – sólido (E) I - líquido, II - líquido, III - sólido 06. (VUNESP) O Naftaleno conhecido como Naftalina é empregado para evitar baratas em roupas. Sabe-se que bolinhas de Naftalina, à temperatura ambiente, tem suas massas constantemente diminuídas, terminando por desaparecer sem deixar resíduo. Essa observação pode ser explicada pelo fenômeno da: (A) fusão (B) sublimação (C) solidificação (D) liquefação (E) ebulição 07. (F.HermínioOmetto-SP) Considere os elementos químicos e algumas de suas propriedades físicas: P.F (°C) P.E. (°C) (Cobalto)Co 1,495 2.900 (Mercúrio)Hg –38 357 (Xenômio) Xe-112 -108 É correto afirmar: (A) A 25 ºC o cobalto é um sólido. (B) A 40 ºC o mercúrio é sólido. (C) A 0 ºC o xenônio é sólido. (D) A 1000 ºC o cobalto é líquido. (E) A 25 ºC o xenônio é líquido. 08. (Unicamp-SP) "Colocando-se água bem gelada num copo de vidro, em pouco tempo este fica molhado por fora, devido à formação de minúsculas gotas de água." Para procurar explicar este fato, propuseram-se as hipóteses seguintes: I. O vidro não é totalmente impermeável a água. As moléculas de água atravessando lentamente as paredes do vidro vão formando minúsculas gotas. II. Se aparece água do lado de fora do copo então deve haver vapor d'agua no ar. O vapor d'agua entrando em contato com as paredes frias do copo, se condensa em minúsculas gotas. III. Ocorre a evaporação da água que está dentro do copo saindo para o meio ambiente e imediatamente se condensa nas paredes externas do copo. Estão corretas: (A) I apenas (B) II apenas (C) III apenas (D) I e II apenas (E) todas 09. (UEL) Vapor d'água passa para o estado líquido por: I. Diminuição de temperatura. II. Aumento de volume. III. Contato com superfícies aquecidas. Dessas afirmativas, apenas: CP F 0 67 .10 9.8 41 -17 - L ali ne W int er 19 (A) I é correta. (B) II é correta. (C) III é correta. (D) I e II são corretas. (E) I e III são corretas. 10. (UFV)Considere as seguintes propriedades de 3substâncias: Substância A: quando colocada dentro de um recipiente, move-se sempre para o fundo; Substância B: quando colocada dentro de um recipiente, espalha-se por todo o espaço disponível; Substância C: quando colocada dentro de um recipiente, move-se sempre para fundo, espalhando-se encobrindo-o. Os estados físicos das substâncias A, B e C são, respectivamente: (A) Líquido, sólido e gasoso. (B) Gasoso, sólido e líquido. (C) Sólido, gasoso e líquido. (D) Sólido, líquido e gasoso. (E) Gasoso, líquido e sólido. 11. (UEL-PR) Considere os pontos de ebulição, a 1 atm de pressão, das cinco substâncias a seguir: Substância Amônia Sulfeto de hidrogênio Benzeno Fluoreto de hidrogênio Cloro PE(°C) -33,43 -60,34 80,1 19,9 - 34,06 A 0°C a 1 atm, não são gasosos: (A) Amônia e cloro. (B) Sulfeto de hidrogênio e fluoreto de hidrogênio. (C) Benzeno e cloro. (D) Benzeno e fluoreto de hidrogênio. (E) Amônia e sulfeto de hidrogênio. 12. (UFSC 203933) As transformações que ocorrem em um sistema podem ou não ocasionar alteração na constituição da matéria envolvida. De acordo com o enunciado, está(ão) CORRETA(S) a(s) associação(ões): 01. Digestão de um alimento -Fenômeno físico 02. Água oxigenada água + oxigênio gasoso – Reação química 04. Queima de fogos de artifício - Fenômeno físico 08. Transformação do gelo em água - Fenômeno físico 16.Sublimação do iodo sólido – Reação química A soma das corretas é: ( ) 13. (FUVEST) A decomposição térmica por aquecimento gradual e contínuo (ao ar) do acetato de manganês (II) tetraidratado, sólido, ocorre em duas etapas: Mn (CH3COO)2 . 4 H2O(s) Mn (CH3COO)2(s) + 4 H2O (g) 130 ºC Mn (CH3COO)2(s) (CH3)2 CO (g) + MnO (s) +CO2(g) Certa massa do sal hidratado é aquecida nessas condições. Qual dos gráficos abaixo representa o que ocorre com a massa (m) da fase sólida com o aumento da temperatura(t)? (A) CP F 0 67 .10 9.8 41 -17 - L ali ne W int er 20 (B) (C) (D) (E) 14. (UNICAMP 203936) Em algumas extrações de ouro, sedimentos de fundo de rio e água são colocados em uma bateia, recipiente cônico que se assemelha a um funil sem o buraco. Movimentos circulares da bateia permitem que o ouro metálico se deposite sob o material sólido ali presente. Esse depósito, que contém principalmente ouro, é posto em contato com mercúrio metálico; o amálgama formado é separado e aquecido com um maçarico, separando-se o ouro líquido do mercúrio gasoso. Numa região próxima dali o mercúrio gasoso se transforma em líquido e acaba indo para o leito dos rios. Os três segmentos acima grifados se referem, respectivamente, às seguintes propriedades: (A) peso, temperatura de gaseificação e temperatura de liquefação (B) densidade, temperatura de sublimação e temperatura de fusão. (C) peso, temperatura de ebulição e temperatura de fusão. (D) densidade, temperatura de ebulição e temperatura de liquefação. 15. (UFSM) Observe o gráfico: Assinale verdadeira (V) ou falsa (F) em cada afirmativa a seguir. 1. ( ) O gráfico representa a curva de aquecimento de uma mistura eutética. 2. ( ) A temperatura de fusão do sistema é variável. 3. ( ) O sistema tem mais de uma fase no instante t3. 4. ( ) A temperatura de ebulição do sistema é constante. A sequência correta é: (A) F - V - V -F. (B) F - V - F -F. CP F 0 67 .10 9.8 41 -17 - L ali ne W int er 21 (C) V - F - F -V. (D) V - F - V -V. (E) V - F - V -F. 17. (UEA 203938) A questão refere-se a algumas características do Teatro Amazonas. A cúpula do teatro é composta de 36 mil peças de escamas em cerâmica esmaltada e telhas vitrificadas, vindas da Alsácia. Foi adquirida na Casa Koch Frères, em Paris. A pintura ornamental é da autoria de Lourenço Machado. O colorido original, em verde, azul e amarelo é uma analogia à exuberância da bandeira brasileira. (www.culturamazonas.am.gov.br) Sob o chão, câmaras eram usadas para armazenar gelo que, com o vento que vinha por meio de tubos do lado de fora, saía por debaixo das cadeiras e servia como o ar-condicionado da época. Segundo os administradores do local, o gelo, na verdade, era neve que vinha de navio da Europa. (www.gazetaonline.globo.com) O princípio de funcionamento dessa espécie de ar-condicionado baseia-se no fato de o gelo sofrer uma: (A) decomposição exotérmica, que libera energia para o ambiente. (B) decomposição endotérmica, que absorve energia do ambiente. (C) mudança de estado exotérmica, que absorve energia do ambiente. (D) mudança de estado endotérmica, que libera energia para o ambiente. (E) mudança de estado endotérmica, que absorve energia do ambiente. 18. (UEL 203939) Sobre as substâncias sólidas, considere as afirmativas a seguir. I. Nos sólidos, as partículas apresentam maior mobilidade que nos líquidos. II. Os sólidos, quando aquecidos, se liquefazem. III. A condução térmica nos sólidos depende do tipo de ligação entre os átomos. IV. Os cristais de cloreto de sódio e de sacarose apresentam, respectivamente, seis e oito faces. Estão corretas apenas as afirmativas: (A) I e II. (B) I e IV. (C) III e IV. (D) I, II e III. (E) II, III e IV. EXERCÍCIOS RESOLVIDOS 1. (UFMG) Uma indústria química comprou certa quantidade de plástico de um fabricante, antes de ser usado, colhe-se uma amostra e submete-se a mesma a uma série de testes para verificações. Um desses testes consiste em colocar uma fração da amostra num equipamento e aquecê-la até o plástico derreter. A fração sofreu: CP F 0 67 .10 9.8 41 -17 - L ali ne W int er 22 (A) sublimação (B) solidificação (C) ebulição (D) condensação (E) fusão Comentários: Por aquecimento como destacado no texto o gelo derrete. Processo endotérmico de mudança de estado sólido – líquido, denominado fusão. 2. (VUNESP) Indicar a alternativa que representa um processo químico. (A) dissolução de cloreto de sódio em água (B) fusão da aspirina (C) destilação fracionada do ar líquido (D) corrosão de uma chapa de ferro (E) evaporação da água do mar Comentários: Dissolução, fusão, destilação e evaporação, são processos físicos, pois não alteram a natureza da matéria, no entanto o processo de corrosão, é um processo oxidativo, logo com transito de elétrons, evidenciando um fenômeno químico. 3. (UFSC-SP) Considere os processos: I. Transformação de uma rocha em pó através de pressão II. Revelação de filme III. Desaparecimento de bolinhas de naftalina colocadas no armário para matar traças IV. Obtenção de querosene a partir do petróleo V. Corrosão de uma chapa de ferro São exemplos de transformações químicas os processos: (A) I e IV (B) II e V (C) II, IV e V (D) I, IV e V Comentários: A transformação da rocha em pó, não muda a natureza química, apenas desagrega a matéria em pedaços menores, o desaparecimento das bolinhas ocorre por sublimação, portanto se trata de evento unicamente físico, a obtenção do querosene a partir do petróleo, é compreendida como um evento resultante da destilação desse. A revelação e corrosão envolvem processos oxidativos, então não se esqueça a palavra oxidação está associada a fenômenos químicos. 4. (UFAL) Tanto o diamante como a grafita são formados apenas por átomos de carbono, entretanto, diferem bastante na maioria de suas propriedades. Isto é explicado pelo fato de apresentarem diferentes: (A) produtos de combustão (B) estruturas cristalinas (C) massas atômicas (D) núcleos atômicos (E) cargas elétricas Comentários: O que de fato difere as estruturas é a estrutura cristalina, que poderia ser entendida como uma propriedade diferenciadora, já que todas as outras são iguais. Como ambos são formados por carbono apenas, apresentam os mesmos produtos durante suas combustões, a massa atômica é a mesma, ou seja, a do próprio carbono, no núcleo e cargas elétricas são os mesmos, pois apresentam o mesmo número de prótons e elétrons. 5. (UFAL) Considere a tabela abaixo, cujos dados foram obtidos à pressão de uma atmosfera. DADOS: SUBSTÂNCIA PFº PEº I (- 94,3) (+ 56,7) II (- 38,9)(+ 357) III (+ 600)(+ 2000) Sob pressão de uma atmosfera e temperatura de 25º C, as substâncias I, II e III apresentam-se, respectivamente, nos estados: CP F 0 67 .10 9.8 41 -17 - L ali ne W int er 23 (A) sólido, sólido e sólido (B) líquido, líquido e sólido (C) líquido, líquido e líquido (D) líquido, sólido e sólido (E) sólido, líquido e sólido Comentários: A 25º C I e II já teriam fundido, pois apresentam pontos de fusão inferiores a temperatura em que o sistema se encontra, mas ainda não teriam entrado em ebulição, pois a temperatura do sistema está abaixo da de ebulição desses. Já em III a temperatura de fusão e ebulição estão bem acima de 25º C, logo nem perto de sofrerem fusão estão. Possivelmente III se trata de um composto iônico como um sal, pois tais temperaturas estão próximas da média das temperaturas de fusão e ebulição dos mesmos. 6. (UFAL) Á temperatura e à pressão ambientes, os componentes, os componentes do ar atmosférico formados por moléculas triatômicas são: (A) hidrogênio e nitrogênio (B) oxigênio e gás carbônico (C) ozônio e vapor d’água (D) hidrogênio e vapor d’água (E) nitrogênio e ozônio Comentários: O termo triatômicas está relacionado a quantidade de átomos na substância e não ao número de elementos que ela apresenta. O Ozônio é formado por 3 átomos de um
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