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Química Prof. Arilson 01 - (UEG GO) A síndrome da imunodeficiência adquirida (aids) é uma doença que ainda hoje provoca a morte de milhares de pessoas no mundo inteiro. Ela é causada por um retrovírus, o HIV, mostrado esquematicamente no desenho abaixo: Sobre a constituição bioquímica do vírus HIV, responda ao que se pede. a) As proteínas são polímeros naturais constituídas de aminoácidos unidos através de ligações peptídicas. Escreva a fórmula estrutural do aminoácido Lisina (Ácido 2,6 diamino-hexanóico). b)O RNA é outro polímero biológico formado a partir de nucleotídeos. Qual monossacarídio faz parte dos nucleotídeos do RNA? Dê a sua fórmula molecular. c)As membranas biológicas são principalmente constituídas de fosfoglicerídeos, os quais, por sua vez, possuem em sua estrutura moléculas de ácidos graxos esterificados ao glicerol. Escreva a fórmula estrutural do glicerol e do ácido hexadecanóico. 02 - (UEG GO) Os detergentes são produtos sintéticos fabricados pela indústria petroquímica. Eles começaram a ser usados intensamente a partir da Segunda Guerra Mundial, quando houve escassez de óleos e gorduras para a fabricação de sabões comuns. Com base na estrutura orgânica abaixo e na equação que representa a sua decomposição aeróbica, responda aos itens que seguem. Dado: R=0,082 atm L K–1 mol–1 )aq(SO2)aq(H2)l(OH 28)aq(CO 36 )g(O 51)aq(SOHC2 2 422 232918 −+ − +++→ →+ a)Determine o volume aproximado de O2 em litros, a 25 ºC e 1,5 atm, necessário para que ocorra a degradação de 32,5g do ânion. b)Explique de que maneira os detergentes agem no processo de limpeza. 03 - (UEG GO) Considere a fase gasosa da reação entre o óxido nítrico e a molécula de bromo a 273 ºC. A velocidade inicial de formação do NOBr foi determinada experimentalmente para várias concentrações iniciais de NO e Br2. Os resultados podem ser vistos na tabela abaixo. )g()g(2)g( NOBr2BrNO2 →+ 73550,035,04 6050,010,03 15020,025,02 2420,010,01 sL.mol/VL.mol/]Br[L.mol/]NO[oExperiment 1112 1 −−−− a)Determine a ordem de reação em relação ao NO e ao Br2. b)Determine a constante de velocidade na temperatura considerada. 04 - (UEG GO) Para a análise da taxa corrosiva em metais, um químico colocou uma amostra de ferro de massa 390 g em uma solução de ácido sulfúrico 3 mol.L−1. Após três dias, a amostra havia perdido 5% de sua massa inicial. Passados mais cinco dias, a amostra tinha massa de 280 g. Ao final da análise (20 dias), a massa da amostra era 135,5 g. A equação química dessa reação é dada abaixo: )g(2)aq(342)aq(42)s( H3)SO(FeSOH 3Fe 2 +→+ De acordo com a análise, responda aos itens abaixo: a)Construa um gráfico que represente a taxa de corrosão do ferro em função do tempo. b)Calcule a velocidade média da corrosão do ferro em cada intervalo de tempo. 05 - (UEG GO) Ao ramo da química que estuda a velocidade de uma reação e os fatores que a influenciam, denomina-se cinética química. A velocidade de uma reação pode ser obtida medindo-se a quantidade de um reagente que desaparece, ou a quantidade de um produto que se forma, num determinado intervalo de tempo. Seja uma reação genérica: A + B → C Para esta reação foram medidas as quantidades de A presente no sistema, em tempos diferentes e organizou-se a seguinte tabela: Tempo(s) mols de A presente 0 30 2 20 4 12 6 4 Com base nesses dados, determine a velocidade média da reação, nos seguintes intervalos: a)De 0 s a 2 s. b)De 4 s a 6 s. 06 - (UEG GO) A figura abaixo mostra o diagrama de fase para o dióxido de carbono. Nesse contexto, responda ao que se pede. a)Descreva o processo que ocorrerá quando a temperatura aumenta de -79º C para -56º C a uma pressão de 1 atm. b)Descreva o fenômeno que ocorre quando o CO2 se encontrar a 5,11 atm e - 56,6º C. 07 - (UEG GO) O estado de um gás é caracterizado pelo valor de três grandezas físicas: o volume, V, a pressão, P, e a temperatura, T, que são denominadas variáveis de estado de um gás. A figura abaixo representa o diagrama de fases da água. Considerando as informações, responda ao que se pede. a)Com base na figura, estabeleça a diferença entre gás e vapor. b)Explique a diferença entre aquecer o gelo acima e abaixo de 4,579 mmHg de pressão. 08 - (UEG GO) O gráfico abaixo mostra a pressão de vapor de dois sistemas diferentes em função da temperatura. arilsonmartino@hotmail.com 2 Após a análise do gráfico, responda aos itens a seguir: a)se A e B forem compostos diferentes, explique qual deles é o mais volátil; b)se A e B forem soluções do mesmo solvente e soluto, em diferentes concentrações, explique o que irá acontecer se dois compartimentos idênticos contendo quantidade igual das duas soluções forem separados por uma membrana semipermeável. 09 - (UEG GO) Considere que 68 g de uma proteína são dissolvidos em água suficiente para obtenção de 0,5 L de solução, a qual tem pressão osmótica igual a 38 mmHg a 27 ºC. De posse destas informações e de acordo com seus conhecimentos sobre as estruturas das proteínas, responda: Dado: R = 0,082 atm.L.K–1.mol–1 a)Estruturalmente, do ponto de vista químico, o que é uma proteína? b)Qual a massa molecular da proteína? 10 - (UEG GO) Osmose é a passagem de um “solvente” para o interior de uma solução de mesmo solvente, através de uma membrana semipermeável. As hemácias (glóbulos vermelhos), ao serem colocadas em soluções hipotônicas, por causa da entrada de água através da membrana plasmática, intumescem-se, chegando a romper-se. É por essa razão que, ao se administrar soro a um indivíduo, tem-se que usar soluções isotônicas. Uma injeção endovenosa deve ser isotônica em relação ao sangue, para não lesar os glóbulos vermelhos. Se o sangue tem pressão osmótica igual a 7,65 atm a 37ºC, calcule: a)a massa de glicose (C6H12O6), que deve ser utilizada para preparar 100 mL de uma injeção endovenosa. Dados: C = 12u; O = 16u; H = 1u; R = 0,082 K.mol L.atm b)a massa de NaCl (á = 100%) necessária para preparar 1 litro de soro fisiológico injetável (solução aquosa de NaCl). Dados: Na =23u e Cl = 35,5u. 11 - (UEG GO) No esquema abaixo, têm-se os frascos A e B, os quais se encontram sob as mesmas condições de temperatura e pressão, tanto na situação inicial como final. Após a análise da figura, a)determine o motivo de a rolha do frasco B ter sido ejetada e o mesmo não ter acontecido no frasco A; b)indique qual dos líquidos apresenta a maior temperatura de ebulição, explicando o motivo de sua resposta. 12 - (UEG GO) Considere que 0,585 g de cloreto de sódio foram fundidos e, posteriormente, submetidos a uma corrente elétrica de 3,86 Å. Para o processo, determine: DADO: 1F = 96500 C a)a equação global; b)o tempo necessário para a completa decomposição do sal. 13 - (UEG GO) O processo da eletrólise é basicamente contrário ao da pilha. Enquanto na pilha o processo químico é espontâneo, na eletrólise tem- se um processo não-espontâneo, provocado por uma corrente elétrica. Em uma eletrólise de nitrato de prata, passa pela solução uma corrente de 5 A durante 5 minutos e 13 segundos. DADOS: Ag = 108u; N = 14u; O = 16u; F = 96500 C. Considerando essas informações, faça o que se pede: a)Determine a massa de prata que se obtém na eletrólise da solução de nitrato de prata. b)Dê a equação de dissociação do nitrato de prata. 14 - (UEG GO) Uma solução de 1 mol L–1 de Cu(NO3)2 é colocada em uma proveta com uma lâmina de cobre metálico. Outra solução de 1 mol L–1 de SnSO4 é colocada em uma segunda proveta com uma lâmina de estanho metálico. Os dois eletrodos metálicos são conectados por fios a um voltímetro, enquanto as duas provetassão conectadas por uma ponte salina. Considerando os potenciais-padrão de redução listados abaixo, responda ao que se pede. V140,0ºE )s(Sne2)aq(Sn 0,337V Eº )s(Cue2)aq(Cu 2 2 −=→+ +=→+ −+ −+ a)Dê o potencial registrado no voltímetro, justificando sua resposta. b)Escreva a equação que representa o processo que ocorre nesse sistema e, em seguida, aponte o eletrodo que ganhará e aquele que perderá massa no decorrer da reação. 15 - (UEG GO) Baseado na charge e em seus conhecimentos sobre Química, responda ao que se pede. a)Caso o cientista tivesse misturado quantidades adequadas de ácido clorídrico e hidróxido de magnésio, ele chegaria à mesma conclusão expressa no terceiro quadro? Explique. b)No trecho “Humm, nenhuma mudança”, o cientista concluiu que para uma reação ocorrer é necessário observar mudança em alguma propriedade característica do sistema (cor, pressão, concentração, etc). O mesmo cientista construiu o gráfico abaixo, estudando as variações nas concentrações de A e B para a reação hipotética BA → , afirmando que ela somente ocorre no intervalo de 0 a 10 minutos. O cientista está correto em sua afirmativa? Justifique. 16 - (UEG GO) O N2O4 é um gás incolor e pode transformar-se no gás castanho NO2, de acordo com o equilíbrio apresentado na figura abaixo. arilsonmartino@hotmail.com 3 Considere que 4,0 mols do gás incolor e 2,0 mols do gás castanho foram misturados em um recipiente fechado de 1,0 L de capacidade, na temperatura de 227 ºC. Admita ainda que nessa temperatura a constante de equilíbrio, em termos das concentrações, vale 4,0. Baseado nas informações do texto e da figura e considerando 73,13 = , responda aos itens abaixo: a)Explique por meio de cálculos se haverá diminuição ou aumento na concentração de NO2 até que o equilíbrio seja estabelecido. b)Determine as concentrações de N2O4 e NO2 no estado de equilíbrio. 17 - (UEG GO) Em um recipiente fechado, o nitrogênio e o hidrogênio podem reagir entre si levando à formação de amônia. A equação química do processo está descrita a seguir. N2(g) + 3H2(g) ⎯→⎯ ⎯⎯ 2NH3(g) De posse dessas informações e os seus conhecimentos adicionais sobre química, responda aos itens a seguir. a)Quando o volume do recipiente for reduzido à metade, o equilíbrio químico será deslocado em qual sentido? Explique. b)Se 2 mols de nitrogênio estiverem em um recipiente de 4L e for completamente convertido no produto em uma temperatura de 47 ºC, qual será a pressão de amônia exercida no sistema? Dado: R = 0,082 atm.L.K–1.mol–1 18 - (UEG GO) Considere o equilíbrio hipotético abaixo e responda ao que se pede. )g((g))g()g( wDzC yBxA ++ → Dados: yxwz 0H0 ++ a)Encontre a relação entre a constante de equilíbrio em termos das concentrações (Kc) e a constante de equilíbrio em termos das pressões parciais (Kp). b)Explique o comportamento do equilíbrio químico com o aumento da temperatura do sistema. c)Explique o comportamento do equilíbrio com o aumento da pressão do sistema. 19 - (UEG GO) Os adubos agrícolas derivados de compostos nitrogenados [NH3, NH4OH, CO(NH2)2 etc.] são de grande importância para a produção agrícola mundial. A síntese da amônia (NH3) é representada pela equação: N2(g) + 3H2(g) 2 NH3(g) , sendo o principal processo de fixação do gás nitrogênio (N2) do ar. Sobre este assunto, responda: a)Que fatores podem favorecer a produção da amônia e, conseqüentemente, deslocar o equilíbrio químico? b)Qual é a expressão da constante de equilíbrio em termos de concentração para a reação citada no texto? 20 - (UEG GO) O ácido cianídrico tem ampla aplicação industrial, sendo matéria-prima para a fabricação de vários bens de consumo. Entretanto, ao trabalhar-se com essa substância deve-se tomar o devido cuidado. Esse gás em concentrações superiores a 0,3 mg.L-1 de ar é fatal. Em determinado experimento, um químico utilizou uma solução aquosa de ácido cianídrico na concentração de 0,1 mol.L-1. A temperatura do experimento foi rigorosamente controlada a 25°C. Nessa temperatura, o grau de ionização do ácido é igual a 8,0 x 10-3%. Considerando as informações acima e os seus conhecimentos sobre reações químicas, responda aos itens abaixo: a)Represente a equação química da ionização do ácido cianídrico em água. b)Calcule a concentração de íons H3O + na solução utilizada pelo químico. c)Calcule a constante de ionização do ácido cianídrico nessa solução, nessas condições. 21 - (UEG GO) Uma solução foi preparada conforme o esquema abaixo. Considere as informações apresentadas no esquema e responda aos itens a seguir. a)Calcule a massa do sal presente em 20 mL da solução final. b)A solução final irá apresentar um caráter ácido, básico ou neutro? Explique. 22 - (UEG GO) Na camiseta de um estudante universitário estava escrito a seguinte frase: “Está com problemas? Chame um químico! Trabalhamos com soluções.” Realmente, em seu cotidiano, o químico freqüentemente necessita em seus experimentos da utilização de alguma solução. Para preparar uma solução de CaCl2, um estudante adotou o seguinte procedimento: pesou 160 g do sal e transferiu-o para um balão volumétrico de 250 mL, completando, em seguida, o volume com água destilada. Considerando as informações descritas no texto, julgue as afirmativas posteriores. Dados: Solubilidade do CaCl2 em água a 20 ºC = 72 g CaCl2/100g de H2O Massa molar do CaCl2 = 111 g.mol −1 I.A solução apresentará pH básico. II.A 20 ºC, após agitação contínua do balão, obtém-se um sistema homogêneo. III.A concentração de íons Ca2+ na solução é menor que 250 g/L. Assinale a alternativa CORRETA: a)Apenas as afirmativas I e II são verdadeiras. b)Apenas as afirmativas I e III são verdadeiras. c)Apenas as afirmativas II e III são verdadeiras. d)Apenas a afirmativa II é verdadeira. 23 - (UEG GO) SANGUE DE MENTIRINHA! De tanto assistir a filmes de terror, ou mesmo a filmes de ação, nos quais o mocinho tem sempre que apanhar primeiro, cabe sempre uma constatação e ao mesmo tempo uma pergunta: “Nossa, quanto sangue!”. É claro, tudo é de mentirinha mas, na maioria das vezes (quando não há efeitos especiais), os diretores de filmes recorrem ao velho truque do sangue-de-mentirinha. Uma forma de fazê-lo, sem manchar roupas, é medir 6 mL de água e 1 mL de detergente com amoníaco (amônia) e adicionar, com um conta-gotas, de 2 a 3 gotas de fenolftaleína, e colocar a solução num frasco de spray (do tipo desodorante). Ao borrifar a mistura num tecido branco, ele fica imediatamente manchado de vermelho. Aos poucos a mancha desaparece. Disponível em: <http://www.geocities.com/CollegePark/Bookstore/ 2334/sangue.html-adaptado>. Acesso em: 21 ago. 2007. [Adaptado]. a)Escreva a equação química que descreve o processo, explicando o fenômeno relatado. b)Explique o que ocorreria se a peça de roupa em questão fosse lavada com sabão sem antes ser lavada somente com água. 24 - (UEG GO) Radioatividade é o fenômeno pelo qual um núcleo instável emite espontaneamente arilsonmartino@hotmail.com 4 determinadas partículas e ondas, transformando-se em outro núcleo mais estável. As partículas e ondas emitidas pelo núcleo recebem genericamente o nome de radiações. O fenômeno da radioatividade é exclusivamente nuclear, isto é, ele se deve unicamente ao núcleo do átomo. Um átomo Y, de número atômico 88 e número de massa 226, emite duas partículas alfa, transformando-se num átomo X, o qual emite uma partícula beta, produzindo um átomo W. Considerando essas informações, faça o que se pede: a)Determine Z e A do átomo X. b)Determine Z e A do átomo W. 25 - (UEG GO) Considere que em um balão volumétrico de 100 mL de capacidade foram adicionados 10,6 g de carbonato de sódio (Na2CO3) eo volume do recipiente foi em seguida completado com água destilada. Dado: MM (Na2CO3) = 106 g.mol –1 a)Mostre a equação de dissociação do carbonato de sódio em água. b)Admitindo-se a completa dissolução do sal, calcule a concentração em mol.L–1. 26 - (UEG GO) O ácido sulfúrico comercial é um líquido incolor e viscoso, de ponto de ebulição bastante elevado: 340ºC. É um ácido forte, porém apenas o primeiro próton ioniza-se completamente. Suponha que 98 g de ácido sulfúrico puro foram dissolvidos em água suficiente para completar 0,5 L de solução. (H = 1u; S = 32u; O = 16) a) Calcule a concentração da solução em mol/L do ácido sulfúrico. b) Calcule, em grama, a quantidade de impureza em 0,5 kg do ácido sulfúrico comercial (98%). 27 - (UEG GO) A figura abaixo representa o esquema de uma titulação ácido- base. De acordo com as informações apresentadas acima, calcule: a)A concentração do ácido presente no erlenmeyer. b)O pH da solução contida na bureta. 28 - (UEG GO) Considere a reação do bicarbonato de sódio com ácido sulfúrico conforme mostrado pela equação química não balanceada: NaHCO3(s) + H2SO4(aq) → → Na2SO4(aq) + H2O(l) + CO2(g) Nesse contexto, responda ao que se pede. a)Reescreva a equação química acima devidamente balanceada. b)Calcule a massa mínima de bicarbonato de sódio necessária para neutralizar 50 mL de uma solução 2 molL–1 de ácido sulfúrico. 29 - (UEG GO) Uma amostra contendo (NH4)2CO3 em sua composição foi analisada por um químico através de um sistema semelhante ao descrito na figura abaixo. Uma massa de 10 g da amostra foi colocada no forno em uma alta temperatura, resultando em uma mistura de gases e um resíduo sólido. A fase gasosa foi totalmente direcionada para um sistema de resfriamento e condensada (exceto o CO2). O líquido condensado foi totalmente recolhido em um recipiente contendo 25 mL de água pura. A solução resultante foi titulada com HCl 5 mol.L–1 na presença de um indicador ácido-base apropriado, havendo consumo de exatamente 18 mL até o ponto de viragem.Considerando o enunciado acima, responda aos itens abaixo: a)Escreva a equação química que representa a decomposição do (NH4)2CO3. b)Calcule a porcentagem de (NH4)2CO3 na amostra analisada. Dado: MM do (NH4)2CO3 = 96 g.mol –1 30 - (UEG GO) O potássio metálico, quando exposto ao ar, reage com o oxigênio, produzindo o K2O(s). Considerando essa espécie química, a)calcule o calor de formação desse composto, sabendo que: (I) K(s) + H2O(l) → KOH(aq) + ½H2(g) H = –314kJ (II) K2O(s) + H2O(l) → 2KOH(aq) H = –335kJ (III) H2(g) + ½O2(g) → H2O(l) H = –286 b)Mostre a equação química balanceada representativa de sua reação com a água. 31 - (UEG GO) A variação de entalpia envolvida numa reação química, em determinadas condições, depende exclusivamente da etapa inicial dos reagentes e da etapa final dos produtos, seja a reação executada em uma única etapa ou em várias etapas sucessivas. Sabendo que CH3CH2OH(l) + 3O2(g) → 2CO2 + 3H2O(l) H = –326,71kcal C(s) + O2(g) → CO2 (g) H = –94,05kcal H2(g) + 1/2 O2(g) → H2O(l) H = –68,32kcal faça o que se pede: a)Calcule o H para: 2C(s) + 3H2(g) + 1/2 O2(g) → CH3CH2OH(l) H = ? b)Responda: a reação de formação do etanol é endotérmica ou exotérmica? 32 - (UEG GO) Nos processos industriais, a termoquímica tem sido muito empregada para o aproveitamento do calor do sistema em trocas térmicas, as quais geram benefícios econômicos para as indústrias. Muitas reações químicas liberam calor, e esse calor pode ser estimado a partir da variação de entalpia de outras reações químicas.Considerando este assunto e a reação de formação do benzeno (C6H6), responda ao que se pede: )(66)g(2)grafite( HCH3C 6 →+ I. 10 )g(2)g(2)grafite( molkcal1,94H COOC −−=→+ II. 10 )(2)g(2)g(2 molkcal4,68H OHO2/1H −−=→+ II. 10 )(2)g(2 )g(2)(66 molkcal0,781H OH3CO6 O2/15HC −−=+→ →+ a)Calcule a variação de entalpia para a reação de formação do benzeno (C6H6), a partir das demais reações, cuja variação de entalpia é conhecida. b)Classifique a reação de formação do benzeno em exotérmica ou endotérmica. 33 - (UEG GO) A glicose (C6H12O6) sofre combustão completa na presença de oxigênio, produzindo CO2 e H2O. Sabendo-se que nessa reação o sistema era formado por 216 g de cada um dos reagentes, determine arilsonmartino@hotmail.com 5 a)o reagente limitante na reação. b)a massa residual, em gramas, do reagente em excesso. c)a pressão, em atm, exercida pelo gás carbônico, caso seja coletado em um recipiente de 200 mL, a 27º C. Dado: R = 0,082 atm.L.mol-1.K-1 34 - (UEG GO) O nitrato de cobre pode ser obtido a partir da reação de cobre metálico e ácido nítrico, conforme a equação abaixo: 3Cu + 8HNO3 → 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O De acordo com as informações apresentadas acima, considere que o cobre utilizado na reação apresenta uma pureza de 100% e, a partir de 635 g desse metal, determine: a)a massa do sal que será formada; b)o volume do recipiente, em que deverá ser armazenado todo o NO produzido, de forma que a pressão exercida pelo gás seja igual a 8,2 atm, a uma temperatura de 300 K. 35 - (UEG GO) Em uma aula experimental de Química, um aluno provocou a reação entre 80 g de calcário (CaCO3) e excesso de acido clorídrico (HCl). Considerando esse processo laboratorial, responda aos itens abaixo: Dado: R = 0,082 atm.L.K–1.mol–1 a)Escreva a equação química da reação que descreve o processo. b)Considerando o grau de pureza do CaCO3 igual a 95%, temperatura e pressão iguais a, respectivamente, 27 ºC e 3 atm, calcule o volume de gás carbônico liberado. 36 - (UEG GO) O gás hidrogênio é utilizado como combustível nas missões espaciais. Ele é obtido industrialmente a partir da decomposição catalítica dos hidrocarbonetos. Em laboratório, ele pode ser preparado reagindo-se ferro metálico e ácido sulfúrico.Sobre este assunto, responda ao que se pede: a)Cite uma vantagem que justifique o uso do hidrogênio como combustível. b)Dê a equação de formação de síntese do gás hidrogênio a partir de ferro metálico e ácido sulfúrico. c)Ao reagir 224 kg de ferro metálico com ácido sulfúrico em excesso, qual o volume de gás hidrogênio é produzido se a reação apresentar 75% de rendimento? 37 - (UEG GO) Isótopos são átomos do mesmo elemento químico que apresentam as mesmas propriedades químicas e diferentes propriedades físicas. Para a caracterização de um átomo é necessário conhecer o seu número atômico e o seu número de massa. Sobre esse assunto, considere os elementos químicos hipotéticos (a + 7)X (3a) e (2a + 2)Y (3a + 2). Sabendo-se que esses elementos são isótopos entre si, responda ao que se pede. a)Calcule a massa atômica e o número atômico para cada um dos elementos químicos X e Y. b)Obtenha, em subníveis de energia, a distribuição eletrônica do íon X2+. c)O íon X2+ deverá apresentar maior ou menor raio atômico do que o elemento X? Explique. 38 - (UEG GO) A fabricação de fogos de artifício requer um controle rigoroso das variações do processo como, por exemplo, a proporção dos componentes químicos utilizados e a temperatura de explosão. A temperatura necessária para acionar os fogos de artifício de médio e grande porte é de cerca de 3600 ºC. É a geração desse calor que é responsável pela produção de ondas luminosas, pois provoca a emissão atômica, ou seja, a emissão de luz que ocorre quando o elétron sofre uma transição de um nível mais energético para outro de menor energia.Considerando este assunto, responda aos itens abaixo: a)A qual modelo atômico esse fenômeno de emissão de luz está ligado? b)Explique esse fenômeno de emissãode luz em termos de elétrons e níveis de energia. 39 - (UEG GO) Os números quânticos são utilizados para “caracterizar” cada elétron da eletrosfera de um átomo. Analise o diagrama abaixo e determine os quatro números quânticos dos elétrons A e B. Considere − 2/1 e + 2/1 . 40 - (UEG GO) Um íon A2+ apresenta configuração 1s, 2s, 2p, 3s, 3p, em que todos esses subníveis estão completos. Com base nestas informações, responda aos itens que seguem. a)Calcule o número atômico do elemento químico A. b)O raio atômico do íon será maior do que o do elemento A? Explique. 41 - (UEG GO) A posição dos elementos químicos na tabela periódica está associada às suas respectivas distribuições eletrônicas. Por exemplo, o cálcio pertence à família dos metais alcalinos terrosos e pode gerar um íon bivalente. Considerando essas duas espécies químicas, a)Faça a distribuição eletrônica em subníveis de energia do íonCa2+; b) Explique qual delas apresenta o maior raio atômico. 42 - (UEG GO) A TABELA PERIÓDICA, SEGUNDO MENDELEEV Dimitri Ivanovich Mendeleev (1834–1907) nasceu na Sibéria, sendo o mais novo de dezessete irmãos. Mendeleev foi educado em St. Petersburg e, posteriormente, na França e na Alemanha. Conseguiu o cargo de professor de química na Universidade de St. Petersburg. Escreveu um livro de química orgânica em 1861. “Mendeleev, o pai da tabela periódica. Através dos seus estudos, foi possível desenvolver o modelo atual da tabela." Várias propriedades físicas e químicas dos elementos podem ser constatadas e até mesmo previstas, com base nas regularidades observadas na tabela periódica. Sobre este assunto, julgue as seguintes afirmações. I.A primeira versão da Lei Periódica, creditada ao químico russo Dimitri Ivanovich Mendeleev, pode ser assim enunciada: “Algumas propriedades físicas e químicas dos elementos variam periodicamente em função de suas massas atômicas.” II.Moseley, através do estudo dos espectros de emissão de vários elementos, comprovou que certas propriedades dos elementos variam periodicamente em função dos números atômicos crescentes e não dos números de massa. III.De acordo com os experimentos de Moseley, embora o telúrio apresente um menor número atômico, ele deve ser colocado na tabela depois do iodo por apresentar uma maior massa atômica. Assinale a alternativa CORRETA: a)Apenas as afirmações I e II são verdadeiras. b)Apenas as afirmações II e III são verdadeiras. c)Apenas as afirmações I e III são verdadeiras. d)Todas as afirmações são verdadeiras. 43 - (UEG GO) Na tabela abaixo, os elementos químicos são representados pelas letras A, B, C, D e E. Analise-a e responda ao que se pede. arilsonmartino@hotmail.com 6 a)Escreva as fórmulas do óxido e do cloreto formados pelo elemento A. b)Quais elementos presentes na tabela apresentam maior raio atômico e maior potencial de ionização respectivamente? Explique. 44 - (UEG GO) O gráfico abaixo indica a primeira variação do potencial de ionização, em função dos números atômicos. Analise o gráfico, consulte a tabela periódica e responda às questões abaixo: a)Considere os elementos Na, F e S. Coloque-os em ordem crescente de potencial de ionização. b)O gráfico mostra que os gases nobres apresentam altos ou baixos potenciais de ionização em relação aos seus números atômicos? Explique. 45 - (UEG GO) As reações químicas podem ser classificadas segundo vários critérios. Mais comumente, são classificadas em reações de dupla troca, reações de deslocamento ou substituição, reações de análise ou decomposição e reações de síntese ou de adição. Considerando o texto acima, observe atentamente as reações representadas pelas equações abaixo e faça o que se pede: I. CaO + H2O → Ca(OH)2 II. NaCl + AgNO3 → AgCl + NaNO3 a)Classifique as reações químicas representadas em I e em II. b)Dê o nome dos compostos destacados em negrito e caracterize-os quanto à solubilidade em água. 46 - (UEG GO) Leia a tira e os textos 1 e 2 apresentados abaixo e responda ao que se pede. Texto 1 As bebidas fermentadas têm teor alcoólico menor que as destiladas: na cerveja, por exemplo, considera-se 4ºGL, aproximadamente. Nas bebidas destiladas, o teor alcoólico é mais elevado; o uísque, por exemplo, é de, aproximadamente, 45ºGL. Texto 2 Os álcoois também se queimam como normalmente acontece com as substâncias orgânicas, dando CO2, CO ou C, conforme a quantidade de oxigênio disponível. No texto 2, observa-se que, na combustão do etanol, vários produtos podem ser obtidos. Sendo assim, escreva a equação balanceada da reação de combustão completa desse álcool. 47 - (UEG GO) A hidrazina (NH2NH2), o peróxido de hidrogênio (H2O2) e a água apresentam tensão superficial excepcionalmente altas em comparação com outras substâncias de massas moleculares semelhantes. Nesse contexto, responda ao que se pede. a)Desenhe as estruturas de Lewis para os três compostos. b)Descreva o motivo do comportamento dessas substâncias. 48 - (UEG GO) Até poucas décadas atrás, os livros clássicos usados nos cursos de Economia, em todo mundo, davam como exemplo de "bem não econômico", isto é, aquele que é tão abundante e inesgotável, a água, o oxigênio, o sal de cozinha, etc, que não tinham, portanto, valor econômico. Claro que existe muita água no planeta, mas cerca de 97,5% dessa água é salgada e está nos oceanos, 2,5% é doce sendo que deles, 2% estão nas geleiras, e apenas 0,5% está disponível nos corpos d'água da superfície, isto é, rios e lagos, sendo que a maior parte, ou seja, 95%, está no subsolo, que é, portanto a grande "caixa d'água" de água doce da natureza.Sobre esse assunto, responda ao que se pede. a)Cite um exemplo de atividade onde há desperdício da água e discorra sobre como poderia ser feito o seu reaproveitamento ou a sua reutilização. b)Represente a molécula da água através da fórmula estrutural de Lewis. c)A água é um solvente universal? Cite três compostos/substâncias insolúveis ou imiscíveis em água. 49 - (UEG GO) Os óxidos, quimicamente, são compostos binários nos quais o oxigênio é o elemento mais eletronegativo. Dependendo da natureza do outro elemento químico, este pode apresentar característica ácida, básica ou anfótera. Considere o CaO e o ZnO e responda aos itens abaixo. a)Mostre a equação química balanceada da reação do óxido de cálcio com água e justifique se se trata de um óxido ácido ou básico. b)Sabendo que o ZnO apresenta uma caráter anfótero, mostre a equação química para a sua reação com ácido clorídrico. 50 - (UEG GO) Os balões dirigíveis são inflados com uma mistura de gás hélio e outros gases. Essa mistura é menos densa do que o ar atmosférico e, por isso, esses balões flutuam. A altitude do balão é regulada por um operador que controla a temperatura interna dos gases no interior do balão. Com base nas informações e em seu conhecimento sobre química, explique: a)Como o operador faz para que o balão suba ou desça? b)Entre o helio (He) e seu cátion (He+), formado em condição especial, qual deverá apresentar o maior raio atômico? Explique. 51 - (UEG GO) Considere a figura abaixo e responda ao que se pede. a)Calcule a diferença de velocidade com que as moléculas de gás irão atravessar o orifício. b)Comente acerca do caráter ácido e/ou básico de soluções aquosas obtidas pelo borbulhamento dos gases acima em recipientes contento água deionizada. 52 - (UEG GO) Uma bola de futebol de volume constante de 2,73 L é cheia com oxigênio gasoso até alcançar a pressão interna de 4,1 atm a 0 0C. De acordo com estas informações, determine: Dados: Massa Molar do O2 = 32 gmol –1 R = 0,082 atmLmol–1K–1 a)o número de mols do gás, na bola; b)a massa do gás, na bola. arilsonmartino@hotmail.com7 53 - (UEG GO) Produto relativamente recente no mercado, os cremes dentais à base de bicarbonato de sódio e peróxido de cálcio prometem uma “limpeza profunda dos dentes”. O peróxido de cálcio, CaO2, reage com a água produzindo hidróxido de cálcio, Ca(OH)2, que tem a propriedade de neutralizar os ácidos que atacam o esmalte dentário, e o peróxido de hidrogênio, H2O2, tem a propriedade de branquear os dentes. Porém, o H2O2 logo se decompõe, em presença do meio básico, liberando as prometidas “bolhas”de gás oxigênio, que produzem a sensação refrescante, e água. a)Escreva as equações balanceadas das reações que ocorrem durante o processo de limpeza dos dentes. b)Calcule o volume, em mL, de O2 produzido, sabendo-se que durante a escovação foi utilizada uma certa quantidade de creme dental contendo 3,0 g de CaO2, à temperatura de 36,85 °C. Dado: R = 0,082 L atm K–1 mol–1; 1 atm de pressão; temperatura de 0 ºC = 273,15 K. 54 - (UEG GO) Considere a reação mostrada no esquema abaixo e responda ao que se pede. Br H Br a)Dê a nomenclatura IUPAC para o reagente e produto. b)Desenhe a estrutura do intermediário envolvido na formação do produto. c)Construa o diagrama de energia para as etapas envolvidas até a formação do produto. 55 - (UEG GO) A figura abaixo representa o gráfico de energia versus o caminho da reação para a adição iônica de HBr ao estireno. Considerando a figura e o mecanismo da reação, responda ao que se pede. a)Forneça as estruturas químicas do intermediário A e do produto final B, obtidos como espécies químicas majoritárias na reação. b)Explique qual das etapas é a determinante para a velocidade da reação. 56 - (UEG GO) A figura abaixo mostra um experimento de aula prática executado nos laboratórios de química orgânica. O funil de decantação contém 200 mL de álcool etílico (etanol), enquanto no balão tritubulado existem 100 mL de ácido sulfúrico concentrado. Com a temperatura da manta elétrica mantida em 140ºC, o álcool é cuidadosamente adicionado ao ácido sulfúrico. Nesse momento, começa a ocorrer a formação de um produto orgânico que é separado do meio reacional por destilação e recolhido em um balão de fundo redondo contido em uma cuba de gelo. Após tratamento adequado do destilado, verifica-se a formação do composto A com fórmula molecular C4H10O. Considerando as informações acima, faça o que se pede: a)Desenhe a fórmula estrutural plana do composto A. b)Se a temperatura não for rigorosamente controlada e atingir valores elevados (aproximadamente 180ºC), verifica-se a formação de um composto orgânico B com ausência de oxigênio. Desenhe a fórmula estrutural plana dessa substância. 57 - (UEG GO) A capacidade de os átomos de carbono ligarem-se entre si e com outros elementos químicos leva à formação de compostos orgânicos diversificados. Considerando as moléculas que constituem o formidável “mundo” orgânico, escreva: a)a fórmula estrutural dos compostos orgânicos cuja nomenclatura oficial (IUPAC) é dada a seguir: • 4,4-dietil-2,3-dimetil-hexano • 2-amino-propanal b)a estrutura química dos compostos obtidos da hidrólise básica, reação de saponificação, do etanoato de isopropila. 58 - (UEG GO) O metanol é um líquido incolor que, se ingerido, pode levar à cegueira e até mesmo à morte. Essa molécula pode ser obtida a partir de vários processos químicos. Considerando essa molécula e as demais informações apresentadas abaixo, responda ao que se pede. a)Considerando que o produto final da oxidação total do metanol seja o ácido fórmico (ácido metanóico), desenhe a fórmula estrutural do produto resultante de sua oxidação parcial. b)Entre o produto da oxidação parcial e o produto da oxidação total, qual dessas moléculas irá apresentar maior temperatura de ebulição? Explique. 59 - (UEG GO) O composto abaixo é a acetofenona, que pode atuar como matéria-prima para a síntese dos mais diferentes compostos. O Acetofenona Considerando a estrutura da molécula, a)mostre a hibridização dos átomos destacados na figura; b)mostre a estrutura do produto principal, formado a partir de sua reação de nitração. 60 - (UEG GO) Abaixo, são mostradas as estruturas do fenol e do ácido benzóico. arilsonmartino@hotmail.com 8 OH Fenol C O OH Ácido Benzóico Após a análise dessas moléculas, a)coloque-as em ordem crescente de acidez, justificando o motivo da escolha. b)coloque-as em ordem crescente de reatividade diante das reações de substituição eletrofílica aromática, justificando o motivo de sua escolha. 61 - (UEG GO) Ao contrário das reações de adição ao anel aromático, as reações de substituição aromática dos hidrogênios são fáceis. Uma delas é a nitração do benzeno que, na presença de ácido sulfúrico concentrado, pode gerar diversos produtos. Tendo como base a teoria da dirigência nos aromáticos, responda aos itens que seguem. a)Equacione a reação de nitração do metilbenzeno, apresentando os produtos majoritários. b)Dê o nome IUPAC para os produtos formados acima. 62 - (UEG GO) Nas reações de substituição aromática eletrofílica, o grupo ligado ao anel aromático influencia diretamente a posição em que o eletrófilo se ligará no anel. A reação de nitração do fenol é um exemplo dessa reação e leva à formação preferencial dos isômeros A e B. Considerando essa reação, responda aos itens abaixo: OH H2SO4 HNO3 A + B a)Classifique o grupo hidroxila como um grupo ativador ou desativador do anel aromático em reações de substituição eletrofílica. b)Considerando a monossubstituição do anel aromático, forneça a estrutura dos isômeros A e B. 63 - (UEG GO) Os compostos aromáticos geralmente apresentam baixa polaridade, tendo, desse modo, baixa solubilidade em água. Alguns exalam cheiro agradável. Aliás, o termo aromático deve-se à presença do anel benzênico nos compostos extraídos do benjoim e da baunilha, por exemplo, que têm aroma agradável. a)Considerando-se a fórmula molecular C7H8O, escreva a fórmula estrutural de três compostos aromáticos que sejam isômeros de função. b)Forneça a fórmula estrutural dos principais produtos A e B para a seqüência de reações abaixo: Dado: MM(B) = 202 g mol– H2SO4 HNO3 Br2 FeBr3 A B 64 - (UEG GO) Considere o alceno de menor massa molecular e que apresenta isomeria geométrica e, em seguida, represente as estruturas dos isômeros: a)cis e trans desse alceno; b)constitucionais possíveis para esse alceno. 65 - (UEG GO) A capacidade dos átomos de carbono de ligarem-se entre si e a outros elementos químicos é a responsável pela existência de uma grande variedade de compostos orgânicos. Em muitas situações, podem apresentar a mesma fórmula molecular, os quais, nesse caso, são denominados de isômeros. Sobre esse assunto, considerando os compostos que apresentam a fórmula molecular C4H10O, responda ao que se pede. a)Desenhe quatro isômeros constitucionais e forneça sua nomeclatura IUPAC. b)Desenhe dois isômeros geométricos (estereoisômeros). 66 - (UEG GO) Polícia Civil apreende novo tipo de droga em São Paulo A Polícia Civil de São Paulo fez na quarta-feira (11) a primeira apreensão das chamadas "cápsulas do medo", apontada como uma das drogas sintéticas mais potentes usadas por jovens em danceterias e festas raves.Segundo o diretor do Denarc (Departamento de Investigações Sobre Narcóticos), Ivaney Cayres de Souza, a nova droga é trazida da Europa. "Cada cápsula provoca pelo menos 80 horas de alucinação", afirmou. Além das cápsulas, os investigadores também apreenderam o chamado ice, uma droga em forma de cristal. [...] No total, foram apreendidos 34 comprimidos de ecstasy, 74 cápsulas de ice, 77 micropontos de LSD, 31 "cápsulas do medo" e 1,2 quilo de haxixe. Segundo as investigações, as drogas eram vendidaspara universitários, para freqüentadores de danceterias e de festas raves. Dado: Nomes, sinônimos: Cápsula do medo = DOB = 2,5-dimetoxi-4-bromo-anfetamina Ecstazy = MDMA = 3,4-metilenodioxi-N-metil-anfetamina LSD = Dietilamida do Ácido D-Lisérgico Haxixe = Resina extraída da Cannabis = Maconha = delta-9- Tetrahidrocanabinol Ice = N-metil-anfetamina = N,alfa-Dimetilbenzenoetanamina Estruturas químicas: I N H CH3 N O N H O O N CH3 CH3 H II H H O OH III CH3O Br CH3 NH2 OCH3 IV N CH3 H CH3 V a)Associe corretamente as drogas às suas estruturas químicas, escrevendo o nome de cada uma abaixo de sua estrutura, na figura acima. b)Qual/quais dessas substâncias apresentam isomeria óptica? Justifique sua resposta. TEXTO: 1 - Comum à questão: 67 A gasolina é uma mistura de hidrocarbonetos (5 a 10 átomos de carbono) que tem a qualidade determinada pela sua resistência à compressão, característica denominada de OCTANAGEM - heptano equivalendo a zero octanas e 2,2,4- trimetil-pentano (isoctano) equivalendo a 100 octanas. Por exemplo, uma gasolina de 80 octanas é aquela que resiste a compressão, sem detonação, de uma mistura de 80% de isoctano e 20% de heptano. Quando determinada gasolina não resiste à taxa de compressão projetada, usam-se certos aditivos para corrigir ou aumentar sua octanagem. O 1,2 dicloro-etano é uma substância usada na composição de certo aditivo que está sendo substituído pelo álcool. Sobre este assunto, responda ao que se pede: 67 - (UEG GO) b)Explique a diferença de polaridade existente nas moléculas dos isômeros geométricos do 1,2 dicloroeteno. TEXTO: 2 - Comum à questão: 68 Texto 1 Misera! Tivesse eu aquela enorme, aquela Claridade imortal, que toda a luz resume! ASSIS, Machado. “Circulo vicioso”. arilsonmartino@hotmail.com 9 Texto 2 Energias quânticas modelam seios e braços. Explico o momento, a nave tomba, gotas translúcidas giram prótons e nêutrons neste céu de maio. CARNEIRO, A. “Ondas quânticas”. Ambos os textos fazem referência ao processo de emissão de luz por vaga- lumes. Esse processo de emissão de luz ocorre por causa de um conjunto de reações químicas que resultam na transformação da luciferina em oxiluciferina, conforme esquema abaixo. 68 - (UEG GO) Sobre as particularidades das espécies químicas envolvidas nas etapas de conversão da luciferina em oxiluciferina, é CORRETO afirmar: a)O cátion Mg2+, que participa da transformação da luciferina no composto A, pode ser obtido pela redução do magnésio metálico e apresenta configuração eletrônica 1s22s22p6. b)A hidroxila, ligada ao anel aromático da luciferina, é um grupo desativador em reações de substituição eletrofílica aromática. c)O gás carbônico liberado na obtenção da oxiluciferina é uma molécula constituída de ligações químicas polares e apresenta geometria linear. d)A luciferase é uma enzima, portanto, um catalisador biológico estruturalmente formado por monômeros de glicose. Seu papel é diminuir a energia de ativação das reações envolvidas nos processos biológicos. GABARITO: 1) Gab: a) H2C CH2 NH2 CH2 CH2 C O NH2 b) (aldopentose) C5H10O5 c) CH2 OH CH CH2 OH OH Glicerol CH3(CH2)14COOH ác. hexadecanóico 2) Gab: a) V = 42,84 L b) A estrutura genérica de um detergente caracteriza-se por sua natureza anfifílica, ou seja, existe uma “cabeça polar” e uma “calda apolar”. Quando essas substâncias são dissolvidas em água, formam- se estruturas micelares, que são aglomerados de moléculas, onde as cabeças polares estão voltadas para a água e as caldas apolares estão voltadas para o interior da micela. A sujeira (partículas envolvidas por materiais gordurosos) migra para dentro da micela e desta forma podem ser transportados, resultando no processo de limpeza. 3) Gab: a) Determinação da ordem de reação em relação ao NO: Considerando a lei da velocidade )][Br NO] [K (V y2 x= para os experimentos 1 e 2 e, em seguida, dividindo uma pela outra, temos: yx 20,010,0K24 = Experimento 1 yx 20,025,0K150 = Experimento 2 2x)5/2()5/2((2/5)4/25 )25,0/10,0(150/24 x2x x === = Determinação da ordem de reação em relação ao Br2: De forma análoga, considerando os experimentos 1 e 3, temos: yx 20,010,0K24 = Experimento 1 yx 50,010,0K60 = Experimento 3 1y)5/2(5/2 )50,0/20,0(60/24 y y == = b) Substituindo os valores de concentrações de um dos experimentos na lei de velocidade da reação, determina-se a constante de velocidade. Considerando o experimento 1, temos: 1224 121 11 2 2 smolL102,1k molL20,0)molL10,0( smolL24 k ]Br[]NO[ V k −− −− −− = == 4) Gab: a) dias dias dias zero 20135,5g 5280g 3370,5g 390g tempo(Fe) massa b) Cálculo da velocidade média. ia0,113mol/dV 3 6,986,64 V Δt Δn V 111 −= − == a0,17mol/diV a0,81mol/diV 3 2 −= −= 5) Gab: a) – 5mol/s b) – 4 mol/s 6) Gab: a) Ocorrerá a passagem direta do CO2 do estado sólido para o estado gasoso (sublimação). b) Na temperatura de -56,6 ºC e pressão de 5,11 atm as fases sólida, líquida e gasosa do CO2 coexistirão em equilíbrio. 7) Gab: a) As linhas do gráfico representam pontos de T e P nos quais fases diferentes coexistem em equilíbrio. Acima do ponto crítico (à direita da linha vertical pontilhada), o gás não pode coexistir com a fase líquida, mesmo em situações de alta pressão. Abaixo do ponto crítico (à esquerda da linha vertical pontilhada), as fases liquida e gasosa podem coexistir. Essa é a principal diferença entre os conceitos de gás ou vapor. b) Pela análise do gráfico pode-se afirmar que acima da pressão citada ocorre o fenômeno de fusão e abaixo desse valor ocorre a sublimação. 8) Gab: a) O composto A é mais volátil do que o composto B, pois, conforme o gráfico, a uma mesma temperatura, o composto A apresenta maior pressão de vapor. b) O gráfico mostra que a solução A é menos concentrada do que a solução B. Portanto, quando essas soluções são colocadas em compartimentos separados por uma membrana semipermeável, havendo a passagem de solvente do meio menos concentrado para o mais concentrado, ou seja, do meio A para o meio B. 9) Gab: Luciferase, ATP, O2, Mg 2+ HO S N S N H C OH O Luciferina HO S N S N OOH C OH O A HO S N S N O HO S N S N C O O O BOxiluciferina CO2 LUZ arilsonmartino@hotmail.com 10 a) São macromoléculas obtidas por condensação de aminoácidos (reação de polimerização). b) 66,912 u 10) Gab: a) 5,4g C6H12O6 b) 8,8g NaCl 11) Gab: a) A rolha do frasco B foi injeta e a do frasco A é decorrente da maior pressão de vapor do líquido presente no frasco B. b) O líquido A apresenta maior temperatura de ebulição do que o líquido A, uma vez que segundo a figura, esse apresenta menor pressão de vapor e portanto, nas mesmas condições, é necessário uma maior quantidade de calor para que esse entre em ebulição. 12) Gab: a) NaCl → Na + 1/2Cl2 b) t = 250 s 13) Gab: a) 1,75g b) AgNO3(aq) → Ag +(aq) + NO3 –(aq) 14) Gab: a) V477,0ºE SnCuSnCu V140,0ºE e2SnSn V337,0ºE Cue2Cu 22 2 2 +=+→+ +=+→ +=→+ ++ −+ −+ b) Como pode ser visto na reação escrita no item (a), o eletrodo de cobre ganhará massa e o eletrodo de estanho perderá. 15) Gab: a) A conclusão obtida pelo cientista no terceiro quadro não se aplica a essa situação, pois nesse caso, tem-se a ocorrência de uma reação ácido-base, conforme a equação química abaixo: OH 2MgCl)OH(MgHCl 2 222 +→+ b) O cientista não está correto em sua afirmativa. No intervalo de 10 a 20 minutos, apesar de não ocorrer variação nas concentrações de reagentes e produtos, a transformaçãoquímica não cessa. A partir de 10 minutos, o sistema atinge o estado de equilíbrio dinâmico, no qual as velocidades das reações direta e inversa são iguais, de tal forma que nenhuma alteração nas concentrações de reagentes e produtos é observada. 16) Gab: a) Haverá aumento, pois o QP < KP, logo o equilíbrio desloca para a direita. b) N2O4 = 2,16 mol.L -1 ; NO2 = 2,92 mol.L -1 17) Gab: a) Pelo princípio de Le Chatelier, com a redução do volume de um sistema reacional, o equilíbrio químico da reação será deslocado para o sentido de menor volume. Portanto, pela estequiometria da reação, nesse caso, o equilíbrio será deslocado no sentido de formação de amônia (NH3). b) P = 26,24 atm 18) Gab: a) n)RT(KpKc −= ; onde y B x A w D x C PP PP Kp = e n a variação do número de mols de gás na reação, (z+w)-(x+y) b) Como a reação é endotérmica )0H( 0 , o aumento da temperatura desloca o equilíbrio para a direita na direção de formação de C e D, conforme o princípio de Lê Chatelier. c) Como Z + W > X + Y, ao aumentar a pressão dos sistema, o equilíbrio se desloca na direção de formação de A e B, conforme o princípio de Lê Chatelier. 19) Gab: a) Temperatura, concentração dos reagentes e pressão. b) 3] 2 [H] 2 [N 2] 3 [NH c k = 20) Gab: a) HCN(aq) + H2O → H3O +(aq) + CN–(aq) b) 8,0 . 10–6mol.L–1 c) Ki = 6,4 . 10 –12 21) Gab: a) m = 0,25 g de NH4Cl b) Uma solução aquosa de cloreto de amônio apresentará caráter ácido, uma vez que esse sal é derivado de um ácido forte e uma base fraca e, portanto, sofre hidrólise. Nesse processo, a liberação de íons H+ justifica um pH menor do que sete (pH<7). 22) Gab: C 23) Gab: a) )vermelho( )aq(OH)aq(NHO(l)H (g)NH 4 ínafenolftale 23 −+ +⎯⎯⎯⎯⎯ →⎯+ Como no detergente existe amônia, esta produzirá um meio básico como representado na equação acima. Na presença do indicador fenolftaleína, a coloração vermelha aparecerá na roupa. Na medida em que o tempo transcorre, a amônia evapora, o que provoca diminuição do pH. Isso explica o desaparecimento da mancha vermelha. b) Os sabões apresentam NaOH em sua composição. Ao contrário da amônia, essa é uma base não volátil. Ao lavar a roupa com o sabão, sem antes lavar com água para retirar a fenolftaleína, haverá novamente o aparecimento da mancha vermelha. 24) Gab: a) Z = 86; A = 222 b) Z = 87; A = 222 25) Gab: a) Na2CO3(s) ⎯⎯→⎯ OH2 2Na+(aq) + CO −2 3 (aq) b) 1 mol.L–1 26) Gab: a) 2,0 mol/L b) 10g 27) Gab: a) 0,015 mol.L–1 b) pH = 12 28) Gab: a) 2NaHCO3(s) + 1H2SO4(aq) → → 1Na2SO4(aq) + 2H2O(l) + 2CO2(g) b) Y = 16,8 g de NaHCO3 29) Gab: a) (NH4)2CO3 2NH3 + H2O + CO2 b) 43,2% 30) Gab: a) Hf = –579kJ b) K(s) + H2O(l) → KOH(aq) + ½H2(g) 31) Gab: a) H = –66,32kcal b) exotérmica 32) Gab: a) ol11,3kcal/mΔH += b) endotérmica, uma vez que a variação de entalpia é positiva. 33) Gab: a) O2 é o reagente limitante b) Massa residual = 216 g – 202,5 g = 13,5 g de C6H12O6 em excesso c) P = 830,25 atm. 34) Gab: a) X = 1875 g de Cu(NO3)2 b) V = 20,1 L 35) Gab: a) 2223 COOHCaClHClCaCO ++→+ b) 6,232 L 36) Gab: a) Durante a combustão, não há impacto ambiental, ou seja, é produzido água OH 2O 1H 2 222 →+ b) )g(24)aq(42)s( HFeSOSOHFe +→+ c) 67,2 L 37) Gab: a) massa atômica e número atômico de X. Z = 12 arilsonmartino@hotmail.com 11 A = 15 massa atômica e número atômico de Y. Como X e Y são isótopos, então o número atômico de Y é igual a 12. A = 17 b) Distribuição eletrônica do íon X2+ 1s2 2s2 2p6 c) O íon apresentará menor raio atômico em relação ao elemento X. Isso porque, quando o átomo de determinado elemento perde elétrons, se transformando em um íon positivo, a carga nuclear efetiva aumenta, resultando na diminuição do raio atômico. Alia-se a isso, o fato do íon X2+ apresentar um menor número de camadas eletrônicas que o elemento X. 38) Gab: a) Ao modelo de Böhr (Rutherford-Böhr). b) Quando um elétron recebe energia sob a forma de quanta, ele salta para um nível de maior conteúdo energético. Em seguida, ele retorna ao nível de energia inicial emitindo, sob a forma de fótons, a energia absorvida durante o salto quântico 39) Gab: A: n = 3; l = 1; m = -1; s = +1/2 B: n = 2; l = 1; m = +1; s = -1/2 40) Gab: a) O elemento A apresenta um número atômico (Z) igual a 20. b) A perda de elétrons por parte do átomo eletricamente neutro leva a uma espécie química como maior carga nuclear efetiva, o que confere ao íon um menor raio atômico. 41) Gab: a) 1s22s22p63s23p6 b) O íon bivalente formado (Ca2+) apresentará um menor raio atômico quando comparado ao átomo que lhe deu origem. Isso se justifica, pois o átomo de cálcio ao perder os seus dois elétrons, permanece com a carga positiva de seu núcleo intacta, passando a atrair mais intensamente os elétrons remanescentes, o que acarreta a redução do raio atômico. 42) Gab: A 43) Gab: a) Fórmula do óxido: A2O Fórmula do cloreto: ACl b) Raio Atômico: O elemento C apresenta o maior raio atômico, dentre os elementos apresentados. Apesar desse elemento apresentar maior carga nuclear efetiva, seu número de camadas eletrônicas é superior aos demais elementos, o que lhe confere maior raio atômico. Potencial de ionização: O elemento E apresenta maior potencial de ionização. Isso se justifica por esse elemento apresentar o menor raio atômico, dentre os elementos citados. Além disso, o elemento químico é um gás nobre. Gases nobres apresentam em geral uma alta energia de ionização, por apresentarem uma camada fechada de elétrons (no caso específico, 8 elétrons de valência), o que lhes confere relativa estabilidade. 44) Gab: a) Na < S < F b) Altos potenciais de ionização: quanto menor o número atômico de um átomo, maior é o seu potencial de ionização. 45) Gab: a) I → síntese ou adição; II → dupla–troca b) Ca(OH)2 → hidróxido de cálcio; solúvel AgCl → cloreto de prata; insolúvel 46) Gab: C2H5OH(l) + 3O2(g) → 2CO2(g) + 3H2O(v) 47) Gab: a) b) Essas moléculas apresentam alta tensão superficial uma vez possuem forças de atração intermoleculares do tipo ligações de hidrogênio. 48) Gab: a) Como exemplo, podemos citar as lavagens de carro e calçadas. A água utilizada nesse processo pode ser reaproveitada para o uso em plantas. b) O H H c) Sim. A água é um solvente universal, pois pode dissolver um grande número de compostos. Porém, algumas substâncias são praticamente imiscíveis com a água. Por exemplo, os óleos vegetais, os hidrocarbonetos e as gorduras. Esses compostos são altamente apolares. 49) Gab: a) CaO(s) + H2O(l) → Ca(OH)2(aq) Hidróxido de cálcio b) ZnO(s) + 2HCl(aq) → ZnCl2(aq) + H2O(l) Cloreto de zinco 50) Gab: a) Para subir, o operador deve aquecer os gases do interior do balão provocando a sua expansão e o seu escape pela abertura na parte inferior do balão. Sendo o volume do balão constante, haverá uma diminuição da densidade e, assim, ele subirá. Para descer, o operador diminuirá o aquecimento, provocando a compressão do gás e a entrada de ar no balão. Dessa forma, com o aumento da densidade, ele descerá. b) O átomo neutro He sempre possui maior tamanho que o seu cátion correspondente He+. A perda de um elétron faz com que a atração do núcleo sobre o único elétron restante aumente, diminuindo assim o seu tamanho em relação ao átomo neutro. 51) Gab: a) 1,6 b) NH3 borbulhado em água destilada fará com que a mesma apresente caráter básico, uma vez que forma-se o hidróxido de amônio. CO2 borbulhadoem água destilada fará com que a mesma apresente caráter ácido, uma vez que forma-se o ácido carbônico. 52) Gab: a) n = 0,5 mol b) m = 16 g 53) Gab: a) CaO2(s) + H2O(l) → Ca(OH)2(aq) + 1/2 O2(g) H2O2(l) ⎯⎯ →⎯ −OH H2O(l) + 1/2 O2(g) b) mL520 54) Gab: a) reagente: metil-propeno produto: 2-bromo-2-metil-propano b) CH3 H3C CH3 c) 55) Gab: a) arilsonmartino@hotmail.com 12 b) A etapa de formação do intermediário A apresenta uma maior energia de ativação, sendo, portanto, a etapa lenta da reação, ou seja, a etapa que determina a velocidade global de formação do produto B. 56) Gab: a) C H H H C H H O C C H H H H H b) C C H H H H 57) Gab: CH3CHCHCCH2CH3 CH3 CH3 C2H5 C2H5a. CH3CHC O OH NH2 b. CH3 C O OMe - + HOCH CH3 CH3 Me = metal 58) Gab: a) H C O O H b) Oxidação parcial = metanal Oxidação total = ácido fórmico A temperatuda de ebulição depende da massa molar e das interações intermoleculares. Logo, o ácido fórmico tem maior temperatura de ebulição. 59) Gab: a) O Acetofenona sp2 sp3 sp2 b) O NO2 m-nitroacetofenona 60) Gab: a) Fenol < ácido benzóico. Isso se justifica, pois o grupo carbonila no ácido benzóico, por efeito ressonante, promove uma polarização adicional da ligação química entre os átomos de oxigênio e hidrogênio, enfraquecendo essa ligação. b) Ácido benzóico < fenol. Os substituintes ligados ao anel aromático do ácido benzóico e do fenol são respectivamente desativadores e ativadores do anel aromático em reações de substituição eletrofílica aromática, o que explica a ordem de reatividade. 61) Gab: a) CH3 HNO3 +H2SO4 CH3 NO2 ou CH3 NO2 + H2O b) 1-metil-2-nitrobenzeno ou 1-metil-4-nitrobenzeno 62) Gab: a) Ativante do anel benzênico, devido ao efeito mesomérico positivo. b) OH NO2 OH NO2 o-Nitrofenol p-Nitrofenol 63) Gab: OCH3 CH2OH álcool éter OH CH3 fenola. b. NO2 NO2 Br Nitrobenzeno m Bromonitrobenzeno 64) Gab: a) C C H H3C H CH3 cis-2-buteno C C H H3C CH3 H trans-2-buteno b) Ciclobutano CH3 Metilciclopropano CH3CH2CH2 CH2 1-Buteno 65) Gab: a) OH but-3-en-1-ol OH but-3-en-2-ol butanal O H O butanona b) IIntermediário A Br Produto final B arilsonmartino@hotmail.com 13 O H cis-2-butenal O H trans-2-butenal 66) Gab: a. Estutura – I Dietilamida do Ácido D-Lisérgico Estutura – II 3,4-metilenodioxi-N-metil-anfetamina Estutura – III delta-9-Tetrahidrocanabinol Estutura – IV 2,5-dimetoxi-4-bromo-anfetamina Estutura – V N-metil-anfetamina = N,alfa-Dimetilbenzenoetanamina b. Todas, pois apresentam assimetria molecular devido a presença de carbonos quirais, assimétricos ou esetereogêneos 67) Gab: b) existem dois isômeros geométricos o cis-1,2-dicloroeteno e trans- 1,2-dicloroeteno. O isômero cis apresenta polaridade enquanto que o isômero trans é uma molécula apolar. 68) Gab: C
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