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Ciências da Natureza e suas Tecnologias QUÍMICA I QUÍMICA I – Volume 01 01 Resoluções de Exercícios QUÍMICA I BLOCO 01 01 B • Certos: I e II • Errado: III Justificativa: Por apresentar ponto de fusão e ponto de ebulição de- finidos, os materiais citados são definidos como substâncias puras. 02 C Análise das afirmativas: 1. Afirmativa correta. O vidro fica embaçado porque o vapor d’água condensa sobre ele, ou seja, passa do estado gasoso para o estado líquido. 2. Afirmativa correta. Os filamentos aquecem o vidro e provocam a vaporização da água, que passa do estado líquido para o gasoso, desembaçando o vidro. 3. Afirmativa incorreta. Os filamentos aquecem o vidro e acarretam a evaporação da água, desembaçando o vidro. 03 E PONTO DE FUSÃO ESTADO DE AGREGAÇÃO PONTO DE EBULIÇÃO Sólido Líquido Líquido Líquido Gasoso 04 B d = 37,8 g/14 cm3 d = 2,7 g/cm3 A, d = 2,70 g/cm3. 05 B Teremos: I. Mudança de cor e emissão de luz branca: combustão. II. Formação de um líquido: fusão. III. Formação de vapores: ebulição. 06 E A partir da análise da tabela, teremos: SUBSTÂNCIA T < TF TEMPERATURA DE FUSÃO (oC) TF < T < TE TEMPERATURA DE EBULIÇÃO (oC) T > TE I Sólido 25oC 42 Líquido 185 Gasoso II Sólido 25oC 1530 Líquido 2885 Gasoso III Sólido –218 Líquido –183 Gasoso 25oC IV Sólido –63 Líquido 25oC 91 Gasoso Conclusão: Em uma temperatura de 25 oC, apenas os compostos I e II estão na forma sólida. BLOCO 02 01 A) A água é uma substância pura. Portanto, nos béqueres, entrará em ebulição à mesma temperatura. Ao nível do mar, por exemplo (p = 1 atm), teremos: T = 100 OC. B) A água entrará em ebulição primeiro no béquer (I), pois apresenta menor quantidade de H2O. 02 D O sistema apresentado tem um único componente – a água. No en- tanto, esse componente se apresenta sob duas fases – água líquida e água sólida (gelo). Portanto, a alternativa A está incorreta, pois o sistema só tem um componente. As alternativas B, C e E também estão incorretas, já que o sistema tem duas fases, não sendo homogêneo e, sim, heterogêneo. A alternativa correta é a D, porque o sistema é constituído por uma substância pura – a água. Assim, a alternativa a ser assinalada é a D. 03 B A extração do ferro, a partir de minérios como a hematita, depende de altíssimas temperaturas e fornos apropriados. 04 A O traço de densímetro coincidiria com o nível da solução (salmoura) se ela tivesse densidade 1,7 g/cm3. Como o traço do densímetro está abaixo do nível da solução, conclu- ímos que ela tem densidade menor do que 1,7 g/cm3. Assim, para que o traço do densímetro passe a coincidir com o nível da salmoura, a densidade dela deve ser aumentada até 1,7 g/cm3, o que pode ser feito acrescentado-se soluto, o sal. 05 D I – F, II – V, III – V, IV – V, V – V BLOCO 03 01 D Análise das afirmações: 1. Afirmação correta. As frações voláteis são usadas como gás natural (1 a 4 carbonos), gasolina (5 a 10 carbonos) e querosene (10 a 16 carbonos). 2. Afirmação correta. As frações menos voláteis são usadas como diesel combustível. 3. Afirmação correta. O resíduo que permanece depois da destilação é o asfalto (ou pixe), que é usado em rodovias. 4. Afirmação incorreta. O querosene é uma mistura de hidrocarbo- netos que apresenta faixa de destilação entre 150 oC e 239 oC. 02 A I. Errada. Após a filtração, para obter o cloreto de sódio sólido, devemos efetuar uma destilação simples. II. Correta. Nesse processo, é a água que sofre o fenômeno da vapo- rização e condensação. III. Errada. A sedimentação do sólido ocorre em aparelhos chamados centrífugas. IV. Correta. Na destilação é necessário aquecer o material a fim de ocorrer a vaporização. Na decantação não ocorre aquecimento, baseando-se o processo na diferença de densidades. 103 B A) Incorreta. Todo o iodo misturado ao tetracloreto de carbono forma uma mistura homogênea, pois os dois compostos são apolares e miscíveis. Capítulo 01 Substâncias e Misturas Materiais, suas Propriedades e UsosPropriedades e Usos Ciências da Natureza e suas Tecnologias02 QUÍMICA I – Volume 01 QUÍMICA I B) Correta. O processo de destilação é desnecessário para separar os componentes da mistura (B). C) Incorreta. A água e o etanol formam uma mistura azeotrópica. D) Incorreta. Em (A), o iodo também poderia ser separado do tetra- cloreto de carbono através da recristalização. E) Incorreta. As misturas (B) e (C) não apresentam resíduo no balão de destilação, após a finalização do processo. 104 E A água é mais densa do que o óleo. 105 E Pode ocorre um sistema bifásico ou trifásico – depende do método ou ordem das misturas. 106 D Três fases e 4 componentes e cinco elementos. BLOCO 04 101 B A espécie mais estável é a menos energética. 102 B O oxigênio forma as substâncias simples O2 (mais estável) e O3 (mais instável). Forma também inúmeros compostos, muitos dos quais são encontrados no solo; areia, SiO2, óxido nitroso, N2O, carbonato de cálcio, CaCO3, sulfato de amônio, (NH4)2SO4, óxido de potássio, K2O, pentóxido de difósforo, P2O5 etc. 103 A O gás oxigênio (O2) e o ozônio (O3) são alótropos, substâncias diferentes formadas pelo mesmo elemento químico. 104 A Alotropia é o fenômeno pelo qual um mesmo elemento químico pode formar moléculas diferentes. Dizemos que oxigênio e ozônio são varie- dades alotrópicas do elemento oxigênio. O ozônio é usado como alve- jante e no tratamento de água por seu poder bactericida. O gás ozônio (O3) é produzido nas altas camadas da atmosfera (estratosfera) pela ação dos raios solares sobre o gás oxigênio (O2): 3O2(g) 2O2(g). 105 A I – V II – V III – V IV – F 106 B I – F II – V III – V IV – F 103 D Utilização de energia renovável. 104 A Numa perspectiva global, a reutilização de água seria a alternativa mais adequada para prevenir a escassez desse recurso. Essa atitude, aliada à redução do desperdício, eliminação da poluição dos cursos d’água e ao desenvolvimento de projetos para uma melhor distribuição de água, poderá proporcionar água de boa qualidade para grande parte da população. 105 A Quando se aquece uma substância pura inicialmente no estado sólido, a temperatura aumenta até atingir o ponto de fusão (P.F.), onde começa a “derreter”; neste ponto, a temperatura é constante. Quando chega na temperatura de ebulição ou ponto de ebulição (P.E.), acontece o mesmo: a temperatura permanece constante. Isto ocorre com qualquer substância pura. Observe a figura a seguir: Temperatura Fusão Ebulição Tempo PE PF S S + L L L + G G Capítulo 02 Importância e Tratamento Água BLOCO 05 101 E Destruição dos rios e lagos pelo homem, com grande desperdício. 102 A Manutenção do fluxo de água nas barragens. Capítulo 03 Oxidação e Redução Representação das Transformações Químicas BLOCO 06 101 B Pb PbO2 0 +4 102 C H3C – CH2 – CH3 Nox médio do carbono é igual a 3x + 8 = 0 x = 83 . 103 A O oxigênio passa de 0 a –2 (redução). 104 B Ocorre oxidação: o 1 passa de –1 a Zero. 105 D Nox do cloro passa de –1 a 0, Nox do fósforo passa de +5 a +3. 106 B Na reação 2Cu(s) + O2(g) + 2H2O() 2Cu(OH)2(s) (equação 1) há variação do Nox do cobre e oxigênio. BLOCO 07 101 A Usando o método das tentativas, pois a equação não é de redox, temos: 1 Fe2O3(s) + 6 H3PO4(aq) +3 –2 +1 +5 +3 +1 +1+5–2 –2 –2 ba 2 Fe2(PO4)3(aq) + 3 H2O(�) + 12 H(aq) d ec 6– + c + d + e = 23 – b 2 + 3 + 12 = 23 – 6 17 = 17 Ciências da Natureza e suas Tecnologias QUÍMICA I QUÍMICA I – Volume 01 03 102 C NaC AgNO – –1 ( ) ( )aq aq 1 1 1 5 3+ + + + NaNOAgC – ( ) – ( ) aqs 1 1 1 5 3 2 + + + + • Não ocorre oxirredução (não houve mudança de Nox). • Ocorre a formação de um sólido a partir da reação de duas soluções aquosas. Logo, existe neste caso um precipitado, que no caso é o cloreto de prata (AgC(s)). 103 B Nos tubos 1 e 2, os metais Zn e Mg sofrem oxidação. O ferro sofre oxidação nos tubos 3 e 4. 104 B 2Fe + 2 3 O2 + xH2O Fe2O3 . XH2ORedução: o Nox do oxigênio passa de zero para –2. 105 C Em meio neutro teremos: 2 KMnO4 K2O + 2MnO2 + 3[O]
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