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MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO OESTE DA BAHIA CENTRO MULTIDISCIPLINAR – CAMPUS LUÍS EDUARDO MAGALHÃES _____________________________________________________________________________________ Rua Itabuna, número 1278, Qd.:97, Bairro Santa Cruz, CEP: 47850-000, telefone: (77) 3639-5613 Luís Eduardo Magalhães, Bahia. Página 1 de 7 Disciplina: Química Geral Data: / / Discente: _________________________________________Matrícula: ___________ PRIMEIRA AVALIAÇÃO TEÓRICA DE QUÍMICA GERAL – PLE II Questão 01 (1,0 ponto). Exercício adicional 1.76, pág. 39, BROWN 13 ed. Uma amostra de 32,65 g de um sólido é colocada em um frasco. Em seguida, adiciona-se tolueno ao frasco, no qual o sólido é insolúvel, de modo que o volume total de sólido e líquido juntos será 50,00 mL. O sólido e o tolueno pesam, juntos, 58,58 g. A densidade de tolueno à temperatura do experimento é 0,864 g/mL. Qual é a densidade do sólido? 𝜌 = 𝑚 𝑣 , 𝑙𝑜𝑔𝑜 𝑡𝑒𝑚𝑜𝑠 𝑞𝑢𝑒: 𝑣 = 𝑚 𝜌 𝐴𝑠𝑠𝑖𝑚 𝑡𝑒𝑚𝑜𝑠 𝑞𝑢𝑒 𝑜 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑑𝑜 𝑡𝑜𝑙𝑢𝑒𝑛𝑜 é: 𝑣 = 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎𝑡𝑜𝑙𝑢𝑒𝑛𝑜 𝜌𝑡𝑜𝑙𝑢𝑒𝑛𝑜 = (58,58 − 32,65)𝑔 0,864 𝑔. 𝑚𝐿−1 , 𝑙𝑜𝑔𝑜 𝑡𝑒𝑚𝑜𝑠 𝑞𝑢𝑒: 𝑣𝑡𝑜𝑙𝑢𝑒𝑛𝑜 = 30,011 𝑚𝐿 O volume total é de 50 mL e o volume de tolueno é de 30,011 cm3, logo a diferença será o volume da amostra. Podemos fazer então que: 𝜌𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 = 𝑚𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑣𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 , 𝑜𝑢 𝑠𝑒𝑗𝑎 𝜌𝑎𝑚𝑜𝑠𝑡𝑟𝑎 = 32,65 𝑔 (50 − 30,011) 𝑐𝑚3 = 1,63 𝑔. 𝑐𝑚−3 RESPOSTA: A densidade do sólido é de 1,63 g.cm-3 ou 1,63 g.mL-1 Questão 02 (1,0 ponto). Correlacione as informações abaixo: (1) Lei das proporções múltiplas (4) As massas dos reagentes e as massas dos produtos que participam de uma reação obedecem sempre a uma proporção constante. Essa proporção é característica de cada reação, isto é, independe da quantidade de reagentes utilizados. (2) Fórmula empírica (2) Em química é a que representa um composto químico através dos símbolos atômicos dos elementos que o compõem com os menores subscritos possíveis. MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO OESTE DA BAHIA CENTRO MULTIDISCIPLINAR – CAMPUS LUÍS EDUARDO MAGALHÃES _____________________________________________________________________________________ Rua Itabuna, número 1278, Qd.:97, Bairro Santa Cruz, CEP: 47850-000, telefone: (77) 3639-5613 Luís Eduardo Magalhães, Bahia. Página 2 de 7 (3) Lei da conservação das massas (3) A massa total dos materiais presentes depois de uma reação química é igual à massa total dos matérias presentes antes da reação. (4) Lei das proporções definidas (1) Se dois elementos A e B são combinados para formar mais de um composto, as diferentes massas de B que podem ser combinadas com uma dada massa de A guardam entre si uma relação de números inteiros e pequenos. Questão 03 (1,0 ponto). Exercício selecionado 1.5, pág. 33, BROWN 13 ed. a) Três esferas de tamanho igual são compostas de alumínio, prata e níquel. Dada as densidades dos materiais: - Alumínio, densidade 2,70 g.cm-3; - Prata, densidade 10,49 g.cm-3; - Níquel, densidade 8,90 g.cm-3 Ordene as esferas em ordem decrescente de massa. Como todas as esferas possuem o mesmo volume e 𝜌 = 𝑚 𝑣 , 𝑙𝑜𝑔𝑜 𝑡𝑒𝑚𝑜𝑠 𝑞𝑢𝑒: 𝑚 = 𝜌. 𝑣. Assim a esfera que possuir maior densidade terá a massa maior seguida da segunda e terceira densidades. RESPOSTA: A ordem decrescente de massa é Esferaprata > Esferaníquel > Esferaalumínio b) Quatro cubos de massa igual são compostos de ouro, platina, chumbo e prata. Dada as densidades dos materiais: - Ouro, densidade 19,32 g.cm-3; - Platina, densidade 21,45 g.cm-3; - Chumbo, densidade 11,35 g.cm-3; - Prata, densidade 10,49 g.cm-3 Ordene os cubos em ordem crescente de volume (tamanho). Como todas os cubos possuem a mesma massa e 𝜌 = 𝑚 𝑣 , 𝑙𝑜𝑔𝑜 𝑡𝑒𝑚𝑜𝑠 𝑞𝑢𝑒: 𝑣 = 𝑚 𝜌 . Assim o cubo que possuir maior densidade terá o menor volume seguido do segundo, terceiro e quarto volumes. RESPOSTA: A ordem crescente de volume é Cuboplatina < Cuboouro < Cubochumbo < Cuboprata Questão 04 (1,0 ponto). Exercício selecionado 2.30, pág. 77 (adaptado), BROWN 13 ed. a) Preencha as lacunas da tabela a seguir, supondo que cada coluna traga informações de um átomo neutro. Símbolo 112Cd 96Sr 12C 87Sr 81Kr 14C MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO OESTE DA BAHIA CENTRO MULTIDISCIPLINAR – CAMPUS LUÍS EDUARDO MAGALHÃES _____________________________________________________________________________________ Rua Itabuna, número 1278, Qd.:97, Bairro Santa Cruz, CEP: 47850-000, telefone: (77) 3639-5613 Luís Eduardo Magalhães, Bahia. Página 3 de 7 Prótons 48 38 6 38 36 6 Nêutrons 64 58 6 49 45 8 Elétrons 48 38 6 38 36 6 Número de massa 112 96 12 87 81 14 * Dica use a tabela periódica para encontrar os números atômicos dos elementos que faltam. b) Quais espécies acima apresentam o mesmo número de elétrons? Qual a nomenclatura de classificação para espécies que possuem o mesmo número de prótons? Quais espécies acima apresentam esta relação? As espécies que apresentam o mesmo número de elétrons são Sr38 96 e Sr38 87 (38 elétrons) e ainda C6 12 e 𝐶6 14 (6 elétrons). As espécies que possuem o mesmo número de prótons são chamadas de isótopos. Das espécies acima temos que Sr38 96 e Sr38 87 e também 𝐶6 12 e 𝐶6 14 apresentam esta relação ou seja possuem o mesmo número de prótons. Questão 05 (1,0 ponto). Classifique os itens como substâncias puras ou misturas. Quando se tratar de mistura, indicar se a mistura é homogênea ou heterogênea. a) ar – mistura homogênea b) sangue – mistura heterogênea c) água do mar – mistura homogênea d) gás ozônio (O3) – substância pura simples Questão 06 (1,0 ponto). Dê nome aos íons e moléculas abaixo: a) Fe2+ - íon ferro (II) ou íon ferroso b) Cu2+ - íon cobre (II) ou íon cupríco c) Al3+ - íon alumínio d) SO42- - íon sulfato e) SO32- - íon sulfito f) PO43- - íon fosfato g) HClO – ácido hipocloroso h) HClO2 – ácido cloroso MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO OESTE DA BAHIA CENTRO MULTIDISCIPLINAR – CAMPUS LUÍS EDUARDO MAGALHÃES _____________________________________________________________________________________ Rua Itabuna, número 1278, Qd.:97, Bairro Santa Cruz, CEP: 47850-000, telefone: (77) 3639-5613 Luís Eduardo Magalhães, Bahia. Página 4 de 7 Questão 07 (1,0 ponto). O sulfeto de hidrogênio é composto por dois elementos: hidrogênio e enxofre. Em um experimento, 6,5 g de sulfeto de hidrogênio são totalmente decompostos em seus elementos. a) se 0,384 g de hidrogênio é obtido nesse experimento, quantos gramas de enxofre devem ser obtidos? 2 𝐻2𝑆(𝑔) → 2 𝐻2 (𝑔) + 𝑆2(𝑠) 2 mols 2 mols 1 mol 68,15 𝑔 → 4,032 𝑔 + 64,12 𝑔 6,5 𝑔 → 0,3846 𝑔 + 𝟔, 𝟏𝟏𝟓𝟔 𝒈 São obtidos 6,12 gramas de enxofre. b) que lei fundamental é demonstrada por esse experimento? A lei fundamental demonstrada neste experimento é a Lei de Lavoisier que diz que a massa é conservada quaisquer que sejam as modificações químicas e/ou físicas que a matéria sofra: na natureza, nada se cria e nada se perde, tudo se transforma. c) Como essa lei é explicada pela teoria atômica de Dalton? Através dos postulados: 1. Toda matéria é formada de minúsculas partículas esféricas e maciças denominadas átomos, que não podem ser criados nem destruídos. Cada substância é constituída de um único tipo de átomo; 2. Os elementos são formados por átomos isolados iguais, com mesma massa e tamanho, sendo eles indivisíveis; 3. A combinação de diferentes átomos numa proporção de números inteiros origina substâncias diferentes. Os postulados de Dalton puderam, então, explicar as leis ponderais de Antoine Lavoisier e Joseph Louis Proust. Questão 08 (1,0 ponto). a) Quantas moléculas de ácido nítrico (HNO3) háem 8,40 g desta substância? 1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐻𝑁𝑂3 = (1,008+14,007+(3𝑥15,999))𝑢.𝑚.𝑎 1 𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎 . 1,66054 𝑥10−24𝑔 1 𝑢.𝑚.𝑎 . 6,02214129𝑥1023𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 1 𝑚𝑜𝑙 = 63,01 g.mol-1 Se em 1 mol de HNO3 é igual a 63,01 g de HNO3 e há 6,02214129x1023 moléculas temos que: 𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 𝑑𝑒 𝐻𝑁𝑂3 = 8,40 𝑔 63,01 𝑔 .𝑚𝑜𝑙−1 . 6,02214129𝑥1023𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 1 𝑚𝑜𝑙 = 8,028 . 1022 moléculas. b) Quantos átomos de oxigênio há neste caso? Como em cada molécula de HNO3 temos três (3) átomos de oxigênio podemos afirmar que em 8,40 g de HNO3 terá o triplo de átomos de oxigênio comparado a moléculas de HNO3. Assim temos que: á𝑡𝑜𝑚𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑂𝑥𝑖𝑔ê𝑛𝑖𝑜 = 8,40 𝑔 63,01 𝑔 .𝑚𝑜𝑙−1 . 6,02214129𝑥1023𝑚𝑜𝑙é𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 1 𝑚𝑜𝑙 . 3 = 2,408 . 1023 átomos Obs: Descreva todos os cálculos e equações matemáticas para a obtenção do resultado. Questão 09 (1,0 ponto). MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO OESTE DA BAHIA CENTRO MULTIDISCIPLINAR – CAMPUS LUÍS EDUARDO MAGALHÃES _____________________________________________________________________________________ Rua Itabuna, número 1278, Qd.:97, Bairro Santa Cruz, CEP: 47850-000, telefone: (77) 3639-5613 Luís Eduardo Magalhães, Bahia. Página 5 de 7 Exercício selecionado 3,62, pág. 118, BROWN 13 ed. A reação entre o superóxido de potássio, KO2 e o CO2 é usada como fonte de O2 e absorvedora de CO2 em equipamento autônomo de respiração, utilizado por equipes de salvamento: 4 KO2 + 2 CO2 → 2 K2CO3 + 3 O2 4 KO2 + 2 CO2 → 2 K2CO3 + 3 O2 (Equação balanceada) 4 mols 2 mols 2 mols 3 mols KO2 = 71,0956 g.mol-1; CO2 = 44,009 g.mol-1; K2CO3 = 138,2031 g.mol-1; O2 = 31,9978 g.mol-1 a) Quantos mols de O2 são produzidos quando 0,400 mol de KO2 reage segundo a reação acima? 4 KO2 + 2 CO2 → 2 K2CO3 + 3 O2 (Equação balanceada) 4 mols 2 mols 2 mols 3 mols 0,4 mols X mols Logo são produzidos ((0,4 𝑥 3,0)/4,0) 𝑚𝑜𝑙𝑠 = 0,3 𝑚𝑜𝑙𝑠 𝑑𝑒 𝑂2 b) Quantos gramas de KO2 são necessários para formar 7,50 g de O2? 4 KO2 + 2 CO2 → 2 K2CO3 + 3 O2 (Equação balanceada) 4 mols 2 mols 2 mols 3 mols 284,3824 g 88,018 g 276,4062 g 95,9934 g Y g 7,50 g 𝑚𝐾𝑂2 = 7,50 g x 284,3824 g 95,9934 g = 22,2189 g São necessários 22, 2189 gramas de dióxido de potássio para formar 7,50 gramas de oxigênio molecular. c) Quantos gramas de CO2 são consumidos quanto 7,50 g de O2 são produzidos? 4 KO2 + 2 CO2 → 2 K2CO3 + 3 O2 (Equação balanceada) 4 mols 2 mols 2 mols 3 mols 284,3824 g 88,018 g 276,4062 g 95,9934 g Z g 7,50 g 𝑚𝐶𝑂2 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑖𝑑𝑎 = 7,50 g x 88,018 g 95,9934 g = 6,8769 g São consumidos 6,8769 gramas de dióxido de carbono para formar 7,50 gramas de oxigênio molecular. Questão 10 (1,0 ponto). Quando uma tira de 3,00 g de zinco metálico é colocada em uma solução aquosa que contém 5,00 g de nitrato de prata há formação de prata e nitrato de zinco. Zn (s) + AgNO3 (aq) → Ag (s) + Zn(NO3)2 (aq) (Equação não balanceada) MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO OESTE DA BAHIA CENTRO MULTIDISCIPLINAR – CAMPUS LUÍS EDUARDO MAGALHÃES _____________________________________________________________________________________ Rua Itabuna, número 1278, Qd.:97, Bairro Santa Cruz, CEP: 47850-000, telefone: (77) 3639-5613 Luís Eduardo Magalhães, Bahia. Página 6 de 7 a) Descreva a equação química balanceada. Zn (s) + 2 AgNO3 (aq) → 2 Ag (s) + Zn(NO3)2 (aq) (Equação balanceada) b) Qual o reagente limitante? Zn (s) + 2 AgNO3 (aq) → 2 Ag (s) + Zn(NO3)2 (aq) (Equação balanceada) 1 mol 2 mols 2 mols 1 mol 65,38 g 2 x 169,874 g 2 x 107,87 g 189,388 g 0,962 g 5,0 g -- -- Como 5,0 gramas de nitrato de prata necessitam de 0,962 gramas de zinco para reagir temos que o reagente limitante é o nitrato de prata e o reagente em excesso é o zinco. c) Quantos gramas de prata são formados? 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝐴𝑔 = (5 x 2 x 107,87) g.g 2 x 169,874 g = 3,175 gramas. São formados 3,175 gramas de prata. d) Quantos gramas de Zn(NO3)2 são formados? 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝑍𝑛(𝑁𝑂3)2 = (5 x 189,388) g.g 2 x 169,874 g = 2,787 gramas. São formados 2,787 gramas de nitrato de zinco. e) Qual o reagente em excesso? Quantos gramas do reagente em excesso restam ao final da reação química? Sabemos que o reagente em excesso é o zinco e como são necessários apenas 0,962 gramas de zinco para reagir com 5,0 gramas de nitrato de prata temos que restam, no final da reação, (3,0 – 0,962)g = 2,038 gramas de zinco. Tabela Periódica MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DO OESTE DA BAHIA CENTRO MULTIDISCIPLINAR – CAMPUS LUÍS EDUARDO MAGALHÃES _____________________________________________________________________________________ Rua Itabuna, número 1278, Qd.:97, Bairro Santa Cruz, CEP: 47850-000, telefone: (77) 3639-5613 Luís Eduardo Magalhães, Bahia. Página 7 de 7