Resolução do Livro Chang, 11ª edição - Capítulo 1 - O ESTUDO DAS TRANSFORMAÇÕES

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RESOLUÇÃO DO LIVRO 
CHANG – 11ª ed. 
 
 
2021 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Por Luís Henrique Barbosa Souza 
E - mail – luishenriquesouza31@gmail.com 
 
 
CAPÍ TULO 1 - O estudo da 
transformaça o. 
 
1.1 Explique o significado de método científico. 
Resolução: é um tipo de metodologia que busca seguir algumas regras básicas para se 
desenvolver uma experiência, sendo muito utilizada por cientistas. Seu objetivo é buscar 
produzir novos conceitos ou melhorar aqueles existentes. Essas regras são: observação, 
hipótese, experiência, lei e teoria. 
1.2 Qual é a diferença entre dados qualitativos e dados quantitativos? 
Resolução: dados qualitativos analisam fatos em profundidade de uma forma 
exploratória, utilizando dados escritos ou falados. Já o quantitativo é baseado em 
número de cálculos matemáticos. 
1.5 Dê um exemplo de cada um dos seguintes termos: (a) matéria, (b) substância 
e (c) mistura. 
Resolução: 
(a) Matéria é tudo aquilo que possui massa e ocupa lugar no espaço. Podendo ser 
encontrado no estado sólido, liquido ou gasoso. Ex. (papel, vidro, água, etc.). 
(b) Substância possui uma composição característica com propriedades definidas, sendo 
tudo aquilo que compõe a matéria. Nas propriedades podemos ter: o ponto de fusão e de 
ebulição. Não se podem existir duas substâncias com todas as propriedades iguais. 
(c) Matéria é a união de duas substâncias sem que haja uma transformação química. 
1.6. Dê um exemplo de uma mistura homogênea e outra de uma mistura 
heterogênea. 
Resolução: uma mistura homogênea é uma solução que possui apenas uma fase, 
enquanto as heterogêneas podem apresentar duas ou mais fases. As fases são cada 
porção que apresenta aspecto visual uniforme. Como exemplo de mistura homogênea 
temos uma solução de água e sal e como heterogênea água e óleo. 
1.7. Recorrendo a exemplos, explique a diferença entre uma propriedade física e 
uma propriedade química. 
Resolução: Uma propriedade física pode ser entendida como tudo aquilo que pode ser 
observado e medido de forma à não alterar a composição da substância, como exemplo 
temos a fusão do gelo onde há apenas a transformação de um estado físico, continuando 
com a mesma composição. Já uma transformação química é quando temos a formação 
 
 
de uma reação química onde ocorre um produto final diferente dos reagentes iniciais, 
como isso altera-se também as propriedades, pois há a formação de uma nova 
substância. Podemos ter como exemplo uma combustão de algum material. 
1.8. Em que uma propriedade intensiva difere de uma propriedade extensiva? 
Quais das seguintes propriedades são extensivas e quais são intensivas? (a) 
comprimento, (b) volume, (c) temperatura, (d) massa. 
Resolução: de forma resumida podemos estabelecer uma diferença muito simples entre 
as duas propriedades. Uma propriedade intensiva é aquela que não depende de forma 
alguma da massa da substância. Na propriedade extensiva temos o contrário, é algo que 
precisa de uma massa específica do material ou uma simples amostra. 
(a) No comprimento temos uma propriedade extensiva. 
 
(b) Volume, extensiva. 
 
(c) Intensiva. 
 
(d) Extensiva. 
1.9. Dê um exemplo de um elemento e de um composto. Como eles se distinguem 
um do outro? 
Resolução: para um elemento podemos ter um exemplo bastante simples, os átomos 
encontrados na tabela periódica. Um composto é formado quando se tem dois átomos 
ligados entre si. 
1.10. Qual o número de elementos conhecidos? 
Resolução: 118 elementos químicos na tabela periódica. 
1.11. As afirmações seguintes referem-se a propriedades físicas ou químicas? (a) O 
oxigênio gasoso sustenta a combustão. (b) Os fertilizantes ajudam a aumentar a 
produção agrícola. (c) A água ferve abaixo dos 100ºC no topo da montanha. (d) O 
chumbo é mais denso do que o alumínio. (e) O Urânio é um elemento radioativo. 
Resolução: a) temos uma transformação química, formando novos produtos na 
combustão. 
b) Química, pois participa do processo de produção das plantas. 
c) Física, pois ocorre apenas a alteração na temperatura da água. 
d) Física, os materiais continuam sendo os mesmos, não houve nenhum tipo de reação 
química. 
e) Química, ocorrerá a formação de outros elementos através da decomposição 
radioativa do Urânio. 
 
 
1.12. As afirmações seguintes referem-se a transformações físicas ou químicas? (a) 
O hélio contido em um balão tende a escapar depois de algumas horas. (b) O feixe 
de uma lanterna atenua-se lentamente até se apagar. (c) O suco de laranja 
congelado reconstitui-se ao se adicionar água. (d) O crescimento das plantas 
depende da energia solar em um processo chamado fotossíntese. (e) Uma colher de 
sal dissolve-se em uma tigela de sopa. 
Resolução: a) efusão é um processo físico, pois se trata apenas da passagem do gás 
através das paredes do balão. 
(b) Físico, ocorre apenas o aquecimento do filete da lâmpada da lanterna. 
c) Física mudança no estado físico. 
d) Químico, ocorrendo uma transformação química. 
e) Físico, não ocorre à mudança da composição do sal. 
1.13. Diga o nome dos elementos representados pelos símbolos químicos Li, F, P, 
Cu, As, Zn, Cl, Pt, Mg, U, Al, Si, Ne. 
Resolução: Li – lítio; Cu – cobre; As – arsênio; Zn – zinco; Cl – cloro; Pt – prata; Mg – 
magnésio; U – urânio; Al – alumínio; Si – silício; Ne – néon. 
1.14. Indique os símbolos químicos dos seguintes elementos: (a) césio, (b) germânio, 
(c) gálio, (d) estrôncio, (e) urânio, (f) selênio, (g) neônio, (h) cádmio. (ver a tabela 
1.1 e o verso da capa do livro.) 
Resolução: (a) Ce, (b) Ge, (c) Ga, (d) Sr, (e) U, (f) Se, (g) Ne, (h) Cd. 
1.15. Classifique cada uma das substâncias como elemento ou composto: (a) 
hidrogênio, (b) água, (c) ouro, (d) açúcar. 
Resolução: (a) elemento, (b) composto, (c) elemento, (d) composto. 
1.16. Classifique cada um dos itens como um elemento, um composto, uma mistura 
homogênea ou mistura heterogênea: (a) água de um poço, (b) gás argônio, (c) 
sacarose, (d) uma garrafa de vinho tinto, (e) uma canja com massa, (f) sangue 
fluindo em um vaso capilar, (g) ozônio. 
Resolução: (a) composto, (b) elemento, (c) composto, (d) mistura homogênea, (e) 
mistura homogênea, (f) mistura heterogênea, (g) composto. 
1.17. Diga o nome das unidades básicas SI que são importantes em química. 
Indique as unidades SI que exprimem: (a) comprimento, (b) volume, (c) massa, (d) 
tempo, (e) energia, (f) temperatura. 
Resolução: (a) metro, (b) litros, (c) gramas, (d) segundos, (e) Joule, (f) graus Celsius. 
 
 
1.19. Quais são as unidades que os químicos geralmente usam para a densidade 
de sólidos e líquidos? E para a densidade de um gás? Explique as diferenças. 
Resolução: para a densidade de sólidos e líquidos, na química costuma-se utilizar a 
g/cm³ e nos gases g/L. Essa diferença deve-se devido os gases possuírem uma forma 
bastante variável devido as suas moléculas encontrarem-se em livre movimento, 
facilitando se adaptar a um volume maior do que partículas sólidas e liquidas. 
1.20. Descreva as três escalas de temperatura usadas no laboratório e no dia a dia: 
a escala Fahrenheit, a escala Celsius e a escala Kelvin. 
Resolução: A escala Celsius, é utilizada no Brasil tendo como pontos de referência a 
temperatura de congelamento da água sobre um pressão normal de 0ºC e o ponto de 
ebulição da mesma 100ºC. Já a escala Fahrenheit é muito utilizada em países de língua 
inglesa tendo como referencia a mistura de gelo e cloreto de amônia (0ºF) e a 
temperatura do corpo humano de (100ºF). A escala Kelvin é também conhecida como 
escala absoluta, tendo como referência a menor temperatura do menor estado de 
agitação de qualquer molécula (0K) e é calculada a partir da escala Celsius. 
1.21. O bromo é um líquido vermelho acastanhado. Calcule a sua densidade (em 
g/mL) se 586g da substância ocuparem 188 mL. 
Resolução:1.22. A densidade do metanol, um líquido orgânico utilizado como solvente, é 
0,7918 g/mL. Calcule a massa de 89,9 mL desse mesmo líquido. 
Resolução: 
 
 
 
1.23. Converta as seguintes temperaturas em graus Celsius ou Fahrenheit: (a) 95º 
F, a temperatura de um dia quente de verão; (b) 12º F, a temperatura de um dia 
frio de inverno; (c) 102º F, febre; (d) uma fornalha trabalhando a 1852º F; (e) -
273,15 ºC (teoricamente a temperatura mais baixa do que se pode atingir). 
(a) 
 
 
 = 
 
 
 = 35º C 
 
(b) 
 
 
 = 
 
 
 = -11, 11 ºC 
 
(c) 
 
 
 = 
 
 
 = 38,89 
 
 
 
(d) 
 
 
 = 
 
 
 = 1011,11 ºC 
 
(e) 
 
 
 = 
 
 
 = 
49167 = 100x – 3200 
49167+3200=100x 
X = 
 
 
 = 523,67 º F 
1.24. (a) Normalmente o corpo humano pode suportar uma temperatura de 105º F 
por um curto período de tempo, sem danos permanentes no cérebro ou em outros 
órgãos vitais. Qual é o valor desta temperatura em graus Celsius? (b) O 
etilenoglicol é um composto orgânico usado como anticongelante nos radiadores 
dos carros e congela a -11,5 ºC. Calcule seu ponto de congelamento em graus 
Fahrenheit. (c) A temperatura da superfície do sol é cerca de 6300 ºC. Qual é esta 
temperatura de graus Fahrenheit? (d) A temperatura de ignição do papel é 451 ºF. 
Qual é esta temperatura em graus Celsius? 
(a) 
 
 
 = 
 
 
 = 40,5 ºC 
 
(b) 
 
 
 = 
 
 
 = 100x-3200=(-11,5).180 
100x=-2070+3200 
100x=1130 = 11,3ºF 
 
(c) 
 
 
 = 
 
 
 = 100x-3200=6300.180 
100x = 1134000+3200 
100x = 1137200 = 11372ºF 
 
 
 
 
 = 
 
 
 = 232,77 ºC 
1.25. Converta as seguintes temperaturas em Kelvin: (a) 113ºC, a temperatura de 
fusão do enxofre, (b) 37ºC, a temperatura corporal normal, (c) 357ºC, a 
temperatura de ebulição do mercúrio. 
 
 
Resolução: (a) T(K) = ºC + 273,15 = 113 + 273,15 = 386,15 K 
 
(b) T(K) = 37 + 273,15 = 310,15 K 
 
(c) T(K) = 357 + 273,15 = 630,15 K 
1.26. Converta as temperaturas seguintes em graus Celsius: (a) 77 K, a 
temperatura de ebulição do nitrogênio líquido, (b) 4,2 K, a temperatura de 
ebulição do hélio líquido, (c) 601 K, a temperatura de fusão do chumbo. 
Resolução: (a) 77 = ºC + 273,15 = -195,15 ºC 
 
(b) 4,2 = ºC + 273,15 = -268,95 ºC 
 
(c) 601 = ºC + 273,15 = 327,85 ºC 
1.27. Qual é a vantagem de usar notação científica em vez de notação decimal? 
Resolução: facilitar o cálculo com números muito pequenos ou muito grandes. 
1.28. Defina algarismo significativo. Discuta a importância do uso do número 
correto de algarismos significativos nas medições e nos cálculos. 
Resolução: São os responsáveis por dar exatidão a um número. Torna-se muito 
importante, pois podemos calcular a margem de erros em um calculo. 
1.29. Represente os seguintes números em notação científica: (a) 0,000000027, (b) 
356, (c) 47,764, (d) 0,096. 
Resolução: (a) 2,7 x 10
-8
, (b) 3,56 x 10
2
, (c) 4,764 x 10
1
, (d) 9,6 x 10
-2
. 
1.30. Represente os seguintes números como decimais: (a) 1,52 x 10
-2
, (b) 7,78 x 10
-
8
. 
Resolução: (a) 0,0152, (b) 0,0000000778 
1.31. Represente os resultados dos seguintes cálculos em notação científica: (a) 
145,75 + (2,3 x 10
-1
), (b) 79,500 / (2,5x10
2
), (c) (7,0 x 10
-3
) – (8,0 x 10
-4
), (d) (1,0 x 
10
4
) x (9,9 x 10
6
). 
Resolução: (a) 1,4598 x 10
2
, (b) 3,18 x 10
2
, (c) 6,2 x 10
1
, (d) 9,9 x 10
10
. 
 
 
1.32. Represente os resultados dos seguintes cálculos em notação científica: (a) 
0,0095 + (8,5 x 10
-3
), (b) 653 / (5,75 x 10
-8
), (c) 850000 – (9,0 x 10
5
), (d) (3,6 x 10
-4
) x 
(3,6 x 10
6
). 
Resolução: (a) 18 x 10
-3
, (b) 113,56 x 10
8
, (c) -0,5 x 10
5
, (d) 12,96 x 10
2
. 
1.33. Qual é o número de algarismos significativos de cada uma das seguintes 
medições? 
(a)4867 mi = 4 algarismos significativos 
(b) 56 mL = 2 
(c) 60104 toneladas = 5 
(d) 2900g = 4 
(e) 40,2 g/cm3 = 3 
(f) 0,0000003 cm = 1 
(g) 0,7 min = 1 
(h) 4,6 x 10
19
 átomos = 20 
1.34. Quantos algarismos significativos há em (a) 0,006 L, (b) 0,0605 dm, (c) 60,5 
mg, (d) 605,5 cm
2
, (e) 960 x 10
-3
 g, (f) 6 kg, (g) 60m. 
Resolução: (a) 1, (b) 3, (c) 3, (d) 4, (e) 3, (f) 1, (g) 2. 
1.35. Realize as seguintes operações como se fossem cálculos de resultados 
experimentais e represente cada resposta nas unidades adequadas e com o número 
correto de algarismos significativos: 
(a) 5,6792m + 0,6m + 4,33m = 1,06092 x 10
1
m 
(b) 3,70 g – 2,9133g = 7,867x10
-1
g 
(c) 4,51 cm . 3,6666 cm = 1,6536366 x 10
1
 cm 
(d) (3 x 10
4
g +6,827g) / (0,043 cm
3
 – 0,021 cm
3
) = 1,3639467 x 10
6
 g/cm
3 
1.39. Realize as seguintes conversões: (a) 22,6m para decímetros, (b) 25,4 mg para 
kg, (c) 556 mL para litros, (d) 10,6 kg/m
3
 para g/cm
3
. 
Resolução: (a) 226 dm, (b) 2,54 x 10
-2
, (c) 5,56 x 10
-1
 l, (d) 0,0106 g/cm
3
. 
1.54. Quais das seguintes afirmações descrevem propriedades físicas e quais 
descrevem propriedades químicas? (a) o ferro tem tendência a enferrujar, (b) Em 
regiões industrializadas, a água da chuva tende a ser ácida. (c) As moléculas de 
hemoglobina tem cor vermelha. (d) Quando se deixa um copo com água ao sol, a 
 
 
água desaparece gradualmente. (e) O dióxido de carbono do ar é convertido em 
moléculas mais complexas pelas plantas na fotossíntese. 
Resolução: (a) propriedade química pois ocorre a formação de uma nova substância 
com características diferentes. 
(b) Química pois ocorre a formação de uma reação química da água com outros 
poluentes do meio ambiente, formando um novo produto. 
(c) Física, pois temos apenas a coloração. 
(d) Física, ocorrendo apenas a passagem do estado liquida para o gasoso. 
(e) Química, onde a fotossíntese é uma reação química feita pelas plantas para a sua 
respiração e “purificação” do ar. 
1.55. Em 2008, produziram-se nos Estados Unidos cerca de 95,0 bilhões de lb de 
ácido sulfúrico. Converta essa quantidade para toneladas. (1 lb = 453,4g). 
Resolução: 1 lb ------- 453,4g 1 kg --------------1000g 
 9,5 x 10
10
-------- x x --------- 4,3073 x10
13
 
 X = 4,3073 x 10
13 
g x = 4,3073 x 10
10
 kg 
1.56. Ao determinar a densidade de uma barra de seção retangular de um metal, 
um aluno fez as seguintes medições: comprimento = 8,53 cm; largura = 2,4 cm; 
altura = 1,0 cm; massa = 52,7064 g. Calcule a densidade do metal com o número 
correto de algarismos significativos. 
Resolução: 
 
1.57. Calcule a massa de: (a) uma esfera de ouro com 10,0 cm de raio [o volume de 
uma esfera de raio r é V = (4/3)πr
3
; a densidade do ouro é 19,3 g/cm
3
], (b) um cubo 
de platina com aresta de 0,040 mm (densidade da platina = 21,4 g/cm
3
), (c) 50,0 mL 
de etanol (densidade do etanol = 0,798 g/mL). 
Resolução: (a) 
 
 
 
(b) 
 
1 ton ------- 1000 kg 
X ------- 4,3073 x 1010 
X = 43073000 ton 
d = 
𝑚
𝑣
 = 
 𝑔
 𝑥 𝑥 𝑐𝑚
 = 2, 57456 g/cm3 
V = (4/3)πr
3 
V = (4/3). 3,14. 10
3 
V = 4186,66 cm
3 
d = 
𝑚
𝑣
 
19,3 g/cm
3 = 
𝑚
 𝑐𝑚 
 
m = 80802,66 g 
d = 
𝑚
𝑣
 
21,4 g/cm
3 = 
𝑚
 𝑥 
 
m = 1,3696 x 10
-6
 g 
1 cm ---- 10 mm 
X ----- 0,040mm 
X = 4 x 10
-3 
cm 
vcubo = (4 x 10
-3
)
3 
vcubo = 64 x 10
-9
 cm
3 
 
 
(c) 
 
 
 
1.58. Uma garrada de vidro cilíndrica com o comprimento de 21,5 cm está cheia de 
óleo de cozinha com a densidade de 0,953 g/mL. Se a massa de óleo necessária para 
encher a garrafa for 1360 g, calcule o diâmetro interno da garrafa. 
Resolução: 
 
 
 
 
 
 
1.61. Um pedaço de prata (Ag) metálica com a massa de 194,3 g é colocado em uma 
proveta contendo 242,0 mL de água. O volume é agora 260,5 mL. Com essesdados, 
calcule a densidade da prata. 
Resolução: 
 
 
 
1.63. Uma esfera de chumbo com diâmetro de 48,6 cm tem uma massa de 6,852 x 
10
5
 g. Calcule a densidade do chumbo. 
Resolução: 
 
 
 
1.64. O lítio é o metal menos denso que se conhece (densidade = 0,53 g/cm
3
). Qual é 
o volume ocupado por 1,20 x 10
3
 g de lítio? 
d = 
𝑚
𝑣
 
0,798 g/mL = 
𝑚
 𝑚𝐿
 
m = 3,99 x 10 g 
d = 
𝑚
𝑣
 
0,953 g/mL = 
 𝑔
𝑣
 
V = 1427,072 mL 
 
V = ab.h = π.r
2
.h 
1427,072 = 3,14.r
2
.21,5 
r
2
 = 1427,072 / 67,5 
r
2
 = 21,14 
r = 4 = 4,6 
d = 2. r 
d = 9,2 cm 
d = 
𝑚
𝑣
 = 
 𝑔
 𝑚𝐿
 = 10,56 g/mL v = vfinal - vinicial 
v = 260,5 – 242,0 
v = 18,4 mL 
V = 4/3.π.r3 
V = 4/3 . 3,14 . (24,3)3 
V = 60074,1 cm3 
d = 
𝑚
𝑣
 = 
 𝑥 ^ 
 
 
d = 11,406 g/cm
3 
 
 
Resolução: 
 
 
 
1.67. A que temperatura a leitura em um termômetro graduado em ºC é igua ao de 
um graduado em ºF? 
Resolução: 
 
 
 
 
 
 
1.68. Suponha que tenha sido inventada uma nova escala de temperatura na qual 
os pontos de fusão (-117,3 ºC) e de ebulição (78,3 ºC) do etanol sejam considerados 
como 0ºS e 100ºS, respectivamente, e onde S é símbolo da nova escala de 
temperatura. Deduza uma equação que relacione as leituras nesta escala com as 
leituras na escala Celsius. Qual seria a leitura desse termômetro a 25 ºC? 
Resolução: 
 
 
 
 
 
d = 
𝑚
𝑣
 = 
0,53 g/cm
3
 = 
 𝑥 3𝑔
𝑣
 
V = 2264,151 cm
3
 
 
𝑥 
 
 = 
𝑥 
 
 
𝑥
 
 = 
𝑥 
 
 
180x=100x – 3200 
80x = -3200 
X= -400 
 
 
 = 
𝑥 
 
 
 
 
 = 
𝑥
 
 
X= 
 
 
 = 72,75 0S