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Respostas
Cap. 2 Substâncias químicas
a) Sim. b) Sim. c) Não. d) Não.
O vapor de água presente na atmosfera interna do veículo condensa-se na su- perfície dos vidros.
Os fi lamentos aquecem o vidro e provo- cam a vaporização da água líquida que está na sua superfície, desembaçando-o.
É inferior a 1.538 °C, pois o ferro não chega a sofrer fusão.
Mesmo com a lâmpada acesa, o filamento permanece sólido. A temperatura que ele atinge não pode, portanto, ser superior ao ponto de fusão do tungstênio. Como o ponto de fusão do tungstênio é inferior a 4.000 °C, deduz-se que a afirmação feita pela pessoa é incorreta.
a) Sólido. c) Líquido. e) Líquido. b) Líquido. d) Líquido. f) Gasoso.
a) Sólido. c) Sólido. e) Líquido. b) Sólido. d) Líquido. f) Gasoso.
E 9. C
A hipótese B interpreta melhor, pois, pela hipótese A, o volume de água no copo de vidro diminuiria em pouco tempo, fato que não é observado.
Resolvido.
4.756 g 13. 5 g
179 kg 15. Resolvido.
1.500 mL 17. 20 18. 100.
60 20. D 21. Resolvido.
a) 7? 10 3 L b) 7 m 3
a) 20 mL b) 7,97 g/cm 3
A 25. A 26. B
Frasco A: álcool, menos denso que a bolinha. Frasco B: água, mais densa que a bolinha.
E
a) Mistura, pois é formado por mais de uma substância. b) Não, pois uma solução é uma mistura homogênea.
C 31. Resolvido.
C
a) Duas. b) Três. c) Na fase líquida há dois componentes (água e açúcar) e na fase sólida há um (chumbo).
a) Uma. b) Água. c) Açúcar.
B 36. B
1. F 2. V 3. V 4. F
C
Não. Um exemplo é o sistema de água sólida 1 água líquida, que tem duas fases e apenas um componente (a substância água). Outro exemplo é uma solução aquosa de açúcar, que tem uma fase e dois componentes (a água e o açúcar).
B
a) Não é correta, pois pode ser uma mis- tura homogênea (solução). b) Não é correta. Um sistema formado apenas por água, por exemplo, pode
apresentar mais de uma fase, já que nele pode haver água na fase sólida e água na fase líquida.
- Resolvido.
- Água e tetracloreto de carbono for- mam uma mistura heterogênea líquido- -líquido. Pode-se utilizar, para separar a água e o tetracloreto de carbono, um funil de separação (ou funil de decantação ou funil de bromo). Para tanto, coloca-se a mistura dentro do funil e abre-se a tor- neira, permitindo o escoamento da fase inferior, ou seja, a mais densa, que é o tetracloreto de carbono (d 5 1,6 g/cm 3 ) e que é recolhida em um frasco. Fecha-se a torneira no momento em que a fase mais densa acabou de escoar. Consegue-se, assim, separar a água e o tetracloreto de carbono: a mais densa, o tetraclo- reto de carbono, está recolhida no frasco e a menos densa, a água, permanece no funil de separação.
- Pode-se adicionar água à mistura. A serragem fl utua e a areia permanece no fundo. Adicionando água suficiente, a serragem acaba sendo jogada para fora do recipiente junto com parte da água. A água que sobra no recipiente pode ser vagarosamente entornada para outro recipiente (decantação). Tanto a areia quanto a serragem estarão separadas uma da outra, porém molhadas. Essa água restante pode ser eliminada por evaporação.
- O ímã atrai a limalha de ferro, mas não a areia. Assim, a mistura pode ser colo- cada sobre um papel e, passando-se o ímã por baixo dele, separa-se a limalha da areia.
- B 47. C 48. E 49. A
- E 51. A 52. D 53. D
- (1) Adiciona-se água à mistura e agita- -se. (2) Filtra-se a mistura. O enxofre e o carvão ficam retidos no papel de filtro. O nitrato de sódio (dissolvido na água) passa pelo papel de filtro. Evapora-se a água para separar o nitrato de sódio. (3) Adiciona-se dissulfeto de carbono ao material que fi cou retido no papel de filtro (carvão e enxofre). (4) Realiza-se nova filtração. O carvão fica retido no papel de fi ltro e está separado. Evapora- -se o dissulfeto de carbono (da solução de enxofre em dissulfeto de carbono que passou pelo papel de fi ltro) para separar o enxofre.
- A
Cap. 3 Introdução ao conceito de reação
química
Quando uma folha de papel queima, há formação de novas substâncias. Assim, a queima do papel é uma transformação química. Já quando uma folha de papel é rasgada, não há formação de novas substâncias. Assim, não há transforma- ção química.
Soma: 39 (são corretas 01, 02, 04 e 32)
B 4. D 5. B
a) A equação pode ser interpretada como: “hematita e monóxido de carbono
B
reagem para formar ferro e dióxido de carbono”. Portanto, os sinais de mais indicam “e”. b) Significa “reagem para formar” ou “reagem produzindo”. c) Hematita e monóxido de carbono. d) Ferro e dióxido de carbono. e) Os reagentes são hematita e monóxido de carbono e os produtos são ferro e carbono.
- Carvão e oxigênio reagem para produzir gás carbônico.
- a) Seis. b) Simples: nitrogênio, hidrogênio e clo- ro; são substâncias que não podem ser decompostas em outras. Compostas: cloreto de amônio, amônia e cloreto de hidrogênio; podem ser decompostas em outras substâncias.
- B 10. C
- a) Fechado, pois não permite a troca de matéria entre o meio interno e o meio externo. b) Pode-se prever que a massa final é igual à inicial. c) A Lei da Conservação da Massa ou Lei de Lavoisier, enunciada pelo francês Antoine Lavoisier: a massa final de um recipiente fechado, após ocorrer dentro dele uma reação química, é sempre igual à massa inicial.
- Lei de Lavoisier: 1 a linha: 15 g 5 7 g 1 8 g 2 a^ linha: 30 g 5 14 g 1 16 g 3 a linha: 60 g 5 28 g 1 32 g 4 a^ linha: 90 g 5 42 g 1 48 g Lei de Proust:
5 5 5
massa de g
7 g g
g
g
g g
g
ê
massa ê oxig nio
de nitrog nio 8 16
- a) 1 a linha: 14 g 2 a linha: 6 g 3 a linha: 42 g
b) (^) 5 5
massa de g
g
g
g g
g
hidrogê
massa ê nio
de nitrog nio
14. B 15. A
- Não violam. A massa inicial e a massa final se referem a sistemas abertos e a lei mencionada é válida para reações químicas realizadas em sistema fechado. A variação de massa observada deve-se à participação de gás oxigênio na reação, no caso do enferrujamento do ferro, e à formação de produto(s) gasoso(s), no caso da queima do palito de fósforo.
- A
Cap. 4 Do macroscópico ao microscópico:
átomos e moléculas
Os símbolos representam os elementos químicos e as fórmulas representam as substâncias químicas.
A molécula de sacarose é formada por 45 átomos, sendo 12 do elemento carbono, 22 do elemento hidrogênio e 11 do ele- mento oxigênio.
a) Mistura.
b) Sim, pois uma solução é uma mistura homogênea. c) Três (carbono, hidrogênio e oxigênio).
- a) Fórmula. b) Três (carbono, hidrogênio e oxigênio).
- a) Cinco. b) Carbono, hidrogênio, oxigênio, enxofre e ferro.
- H2 SO 4
- a) e — uma só substância, formada por átomos de apenas um elemento químico. b) e — uma só substância, formada por átomos de dois ou mais elementos químicos. c) , , e — mistura, formada por duas ou mais substâncias diferentes.
- a) Hidrogênio 2 H, flúor 2 F, oxigênio 2 O, carbono 2 C. b) HF; O 2 ; O 3 ; CH 4 ; F 2 e O 2 ; H 2 , F 2 e HF; O 2 e O 3 ; CH 4 e C 2 H2.
- a) NO c) N 2 O e) N 2 O 4 b) NO 2 d) N 2 O 3 f) N 2 O 5
- a) CH 4 d) C 4 H10 g) C 3 H 6
b) C 2 H 6 e) C 2 H4 h) C 6 H c) C 3 H 8 f) C 2 H
- a) Nitrogênio, oxigênio, hidrogênio, argô- nio, carbono, hélio, neônio, criptônio, xenônio, radônio e enxofre. b) N 2 , O 2 , Ar, He, Ne, Kr, Xe, Rn e O 3 c) H 2 O, CO2 , SO 2 , SO 3 , NO e NO 2
- a) Ar, He, Ne, Kr, Xe e Rn
b) N 2 , O 2 e NO c) O 3 , H 2 O, CO 2 , SO 2 e NO 2 d) SO 3
- B 14. D 15. B 16. A
- a) Balão I: 1 elemento e 1 substância simples Balão II: 4 elementos e 2 substâncias simples (há também 2 substâncias compostas). Total de elementos diferentes: 5 Total de substâncias simples: 3 b) Balão I: sistema homogêneo (substân- cia gasosa). Balão II: sistema homogêneo (mistura gasosa).
- Soma 5 59 (são corretas 01, 02, 08, 16 e 32)
- E
- Vamos usar R para o símbolo do ele- mento representado em roxo e A para o representado em amarelo. e não podem porque desaparecem átomos de R e aparecem átomos de A. e não podem porque desaparecem átomos de R e de A e aparecem átomos de outro elemento (representado em outra cor). não pode porque desaparecem átomos de A e aparecem átomos de R. pode porque a quantidade de átomos de A e de R se mantém inalterada; os átomos apenas se recombinam, de moléculas de R 2 e A 2 em moléculas de RA.
- a) Reagentes: H 2 e Cl 2 ; produto: HCl
b) H 2 1 Cl 2 → 2 HCl
- a) Reagentes: NO e O 2 ; produto: NO 2
b) 2 NO 1 O 2 → 2 NO 2
- a) Já está balanceada.
b) 2 SO 2 1 O 2 → 2 SO 3 c) 2 H 2 O 2 → 2 H 2 O 1 O 2 d) 2 CO 1 O 2 → 2 CO 2 e) 2 N 2 H4 1 N 2 O 4 → 3 N 2 1 4 H 2 O
- a) (^) H 2 O CO H 2 CO 2
a)
b)
b) 2 SO 2 O 2 2 SO (^3)
c)
c) 2 H 2 O 2 2 H 2 O O (^2)
d)
d) 2 CO O 2 2 CO (^2)
e) e) 2 N 2 H 4 N 2 O 4 3 N 2 4 H 2 O
Legenda:
Hidrogênio Nitrogênio
Oxigênio Enxofre
Carbono
- Ao alterar a fórmula H 2 para H 6 e a fórmula NH 3 para N 2 H 6 , o estudante deixou de representar corretamente as substâncias gás hidrogênio e amônia. A equação ficaria corretamente balancea- da colocando o coeficiente 3 na frente de H 2 e o coefi ciente 2 na frente de NH 3 : N 2 1 3 H 2 → 2 NH 3
- a) H 2 1 Cl 2 → 2 HCl b) SO 3 1 H 2 O → H 2 SO 4 c) P 2 O 5 1 3 H 2 O → 2 H 3 PO 4 d) Zn 1 2 HBr → ZnBr 2 1 H 2 e) 2 Al 1 6 HCl → 2 AlCl 3 1 3 H 2 f) Cu 1 2 AgNO 3 → 2 Ag 1 Cu(NO 3 ) g) 2 Cl 2 1 CH 4 → CH 2 Cl 2 1 2 HCl h) C 2 H6O 1 3 O 2 → 2 CO 2 1 3 H 2 O i) 2 AgNO 3 1 BaCl 2 → 2 AgCl 1 Ba(NO 3 ) 2 j) 2 H 3 PO 4 1 3 Ca(NO 3 ) 2 → → Ca 3 (PO 4 ) 2 1 6 HNO 3
- B
- a) NO 2 b) 2 N 2 1 O 2 → 2 N 2 O
- B 30. C 31. A
- Equação química: P 2 Z3 1 4 Az → 2 PAz 2 1 3 Z Uma possível representação por meio de desenhos:
Reagentes Produtos Obs.: O arranjo geométrico das moléculas P 2 Z 3 e PAz 2 pode ser diferente do mostrado acima. Obs. : O arranjo geométrico das molé- culas P 2 Z 3 e PAz 2 pode ser diferente do mostrado acima.
E
Cap. 5 Introdução à estrutura atômica
1. D 2. C 3. A 4. E 5. D
6. E 7. B 8. E 9. D
10. 0 – F
1 – V
2 – F
3 – V
4 – V
- As regiões são o núcleo e a eletrosfera. As partículas e suas cargas relativas são: próton: 1 1; nêutron: 0; elétron: 2 1.
- O número 24 é o número atômico, ou seja, o número de prótons que existe no núcleo do átomo. O número 51 é o núme- ro de massa, que corresponde à soma dos números de prótons e nêutrons.
- Resolvido.
- Resolvido.
- a) 6 prótons, 6 elétrons e 6 nêutrons. b) 8 prótons, 8 elétrons e 9 nêutrons. c) 7 prótons, 7 elétrons e 6 nêutrons. d) 13 prótons, 13 elétrons e 14 nêutrons.
- 239 94 Pu^ 17.^ C^ 18.^ E
- a) Átomos com mesmo número atômico (átomos de um mesmo elemento químico) com diferentes números de nêutrons (diferentes números de massa). b) Número atômico: 55 Número de nêutrons: 82 Número de elétrons: 55 (supondo neutralidade elétrica) Número de massa: 137
- A 21. C 22. B
- A 24. C
- a) Os átomos, segundo se aceita atual- mente, são constituídos por partículas subatômicas: os prótons, os nêutrons e os elétrons. Assim, o átomo não é indivisível. b) Há elementos químicos que são forma- dos por dois ou mais isótopos (átomos que possuem o mesmo número atômico, mas diferentes números de massa). Os isótopos são átomos de um mesmo ele- mento que não são idênticos em massa.
- Resolvido.
- A 28. 82 29. E
- Resolvido.
- Resolvido.
- E 33. B 34. B 35. A 36. D
- A 38. B 39. D
- C 41. B 42. D 43. B 44. A
Cap. 6 Noção mais detalhada da
estrutura atômica
1. D 2. A 3. C 4. D 5. B 6. C
7. A 8. B 9. A 10. B 11. A
- a) 1s 2 2s 2
b) 1s 2 2s 2 2p 3
c) 1s 2 2s^2 2p^6 d) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 1
e) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2
f) 1s 2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^8 g) 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6 4s 2 3d 10 4p 5
h) 1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^10 4p^6 5s^1 i) 1s 2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^10 4p^6 5s^2 4d^10 5p 6 6s 1
A
Cap. 9 Geometria molecular e ligações
químicas intermoleculares
- a) Linear. b) Linear. c) Tetraédrica. d) Piramidal. e) Angular. f) Linear. g) Trigonal plana. h) Angular. i) Tetraédrica. j) Tetraédrica. k) Linear. l) Piramidal. m) Angular. n) Linear. o) Linear. p) Linear. q) Tetraédrica. r) Linear.
- Certa. 3. A 4. D 5. B
- a) BeH 2 – . BF 3 – . CH 4 – . b) H 2 O, pois as repulsões envolvendo os pares eletrônicos não compartilhados reduzem o ângulo de ligação, que, por isso, é menor que 109° 28’.
- D 8. Resolvido.
- C 10. A 11. B
- C 13. A
- a) 9 h 05 min b) 10 h 20 min
- a) MgF 2 – ligação iônica.
b) NH 3 – ligação covalente.
- B 17. A 18. A 19. D
- Consultando a tabela periódica, concluí- mos que os três elementos, na ordem citada, são Mg, Al e Cl. A amostra I é uma liga de Mg e Al, na qual há ligação metálica, o que explica a alta condutivi- dade elétrica. A fórmula da substância da amostra II é AlCl 3. (A ligação entre Al e Cl não é tipicamente iônica, tendendo mais a covalente polar, o que explica o ponto de fusão relativamente baixo.) A fórmula da substância da amostra III é MgCl 2.
- a) Polar. b) Polar. c) Apolar. d) Polar.
- B 23. E 24. A
- a) a) C O ou C O
b)
b)
H
N N
H
H H tetraédrica
linear
C k
k
kk
m
A 27. E 28. Resolvido.
HCl, pois é polar, como a água.
CCl 4 , pois é apolar, como a gasolina.
Espera-se que o álcool etílico (polar) se dissolva melhor em acetona (polar) do que em óleo vegetal (apolar).
O iodo é apolar. Para sua remoção é reco- mendado um solvente apolar.
Errada. 34. Resolvido.
Dipolo-dipolo: A, G, H, J, K e L; dipolo instantâneo-dipolo induzido: B, C, F e I; ligação de hidrogênio: D e E.
(^) H
H H H
H
N
H
H
N
H
H
N k k k
k
k k
k k
k
37. E 38. B 39. C 40. C
- Resolvido. 42. B
- D 44. D 45. A
- Resolvido. 47. D
- a) CH 4 , SiH 4 , GeH 4 e SnH 4 são apolares e apresentam interações dipolo instan- tâneo-dipolo induzido. O aumento do ponto de ebulição se deve ao aumento da massa (ou do tamanho) da molécula. b) H 2 S, H 2 Se e H 2 Te apresentam intera- ções dipolo-dipolo e H 2 O apresenta ligações de hidrogênio, que são mais intensas, acarretando maior ponto de ebulição. A discrepância não ocorre com os compostos da família do car- bono porque nenhum deles apresenta ligações de hidrogênio.
- C 50. D
Cap. 10 Condutividade elétrica de
soluções aquosas
- Solução eletrolítica conduz corrente elétrica e solução não eletrolítica não conduz.
- Solução iônica contém íons dissolvidos e solução molecular não contém.
- a) Iônico, pois é formado por metal e não metal. No NaCl há cátions sódio (Na^1 ) e ânions cloreto (Cl 2 ). b) Dissociação iônica, pois os íons já existentes se separam sob a ação do solvente água. c) Sim, pois apresenta íons livres.
- a) Molecular, pois é formado por não metais. O hidrogênio e o cloro estabe- lecem ligação covalente. b) Ionização, pois há a quebra da molé- cula originando íons. c) Sim, pois apresenta íons livres.
- a) Molecular, pois é formada por não me- tais (hidrogênio, carbono e oxigênio). b) Nenhuma delas, pois a solução é molecular. c) Não, pois não apresenta íons livres.
- E 7. A 8. B 9. C 10. C
- O número de cátions H 1 é igual ao de ânions Cl^2 , pois são formados em igual quantidade na ionização do HCl:
HCl (g) → H 1 (aq) 1 Cl 2 (aq)
A solução é eletricamente neutra, pois, nela, a quantidade de cargas elétricas positivas é igual à de negativas. Contudo, é incorreto afirmar que a solução “não conduz eletricidade”, uma vez que apre- senta íons livres (H 1 e Cl 2 ).
- B 13. C 14. B
Cap. 11 Princípios de Química Inorgânica
Ácidos possuem sabor azedo. Bases possuem sabor adstringente e deixam a pele escorregadia (porque reagem com
substâncias da pele, lesando-a). Como é muito arriscado colocar substâncias na boca para realizar testes, utilizam-se os indicadores ácido-base, que adquirem cores diferentes em meio ácido e em meio básico.
- É uma substância que apresenta cores diferentes em meio ácido e em meio básico.
- Em laboratórios: fenolftaleína e tornassol; extraídos de vegetais: extrato de repolho roxo, sucos de uva e de amora.
- B e D (pois apresentam íons livres).
- Ácidos: H^1 ; bases: OH^2.
- a) ácido clorídrico b) ácido hipocloroso c) ácido cloroso d) ácido clórico e) ácido perclórico f) ácido sulfídrico g) ácido sulfúrico h) ácido sulfuroso i) ácido nítrico j) ácido nitroso k) ácido bromídrico l) ácido cianídrico m) ácido fosfórico n) ácido fosforoso o) ácido hipofosforoso p) ácido pirofosfórico q) ácido metafosfórico r) ácido carbônico s) ácido acético t) ácido crômico u) ácido permangânico
- a) HNO 3 e) H 3 PO 4 i) HI b) HClO 3 f) HNO 2 j) HF c) H 2 CO 3 g) H 2 SO 3 k) H 3 PO 2 d) H 2 SO 4 h) HClO
- a) HIO 4 c) HBrO 2 e) H 3 AsO 4 b) HBrO 3 d) HIO f) H 2 SeO 4
- D 10. E 11. A 12. E
- a) H K O KCl b) H K O K Cl K O ou H K O k Cl O
c)
c) H O O
O
Cl
O
k k k ou H O Cl O
k
k k
d)
d)H O O
O
O
Cl
O
O
k k k ou H^ kO kCl O
k
k
e) e)
O
S
O
O O
ou
ou
H
H
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O O
H
H
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H
kH
k
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f) f) ou
ou
O S
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O H
H
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H
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k
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g)
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ou
ou
H
H H
O
P
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O O
H
H H
O
P
O
O O
H
k k H H
k k
k
k
k k
kk
k
kk
k
kk
k
k
k
l
h) h)
O
O C
H
O H
k
k
k
k
l
i)
i) O ou
O
O
N
H
O
O
O
N
H
k
k
k
k
k
l l
j)
j)
O
O
N
kH
k
l
k) H — Cl l) H — Br m) H — S — H n) H — C
H
H
H
H
H
H
H
H
H
C
C
C
C
O
a) C
b)
c)
e)
H f)
H C
Cl
Cl
N
C O
H
H
k d) C O
k
k
k
k
k
k
k
k
k
k
k
kk k
k
l
l
l
m N m
14. A 15. C 16. A
- a)
b) Ácido sulfúrico, H 2 SO 4.
- a) HCl → H^1 1 Cl^2 b) HClO 3 → H^1 1 ClO 32 c) HNO 3 → H^1 1 NO^23 d) H 2 SO 4 → 2 H^1 1 SO^242 e) H 2 CO 3 → 2 H 1 1 CO 2 3
2
f) H3PO 4 → 3 H 1 1 PO 3 4
2
- a) H 2 SO 4 → H^1 1 HSO 42 HSO 4 2 → H 1 1 SO 2 4
2
b) H 2 SO 3 → H 1 1 HSO 3 2
HSO^23 → H^1 1 SO^232 c) H 2 CO3 → H^1 1 HCO^23 HCO^23 → H^1 1 CO^232 d) H 3 PO 4 → H^1 1 H 2 PO 42 H 2 PO^24 → H^1 1 HPO 422 HPO 2 4
2 → H 1 1 PO 3 4
2
e) H 4 P2O 7 → H 1 1 H 3 P 2 O 7 2
H 3 P2O 7 2 → H 1 1 H 2 P 2 O 2 7
2
H 2 P2O 2 7
2 → H 1 1 HP 2 O 3 7
2
HP 2 O 3 7
2 → H 1 1 P 2 O 4 7
2
- Tanto H 2 O como HNO 3 são compostos moleculares, o que justifica o fato de con- duzirem mal a corrente elétrica quando puros. No entanto, ao dissolver HNO 3 em água, ocorre um processo de ionização:
HNO 3 → H^1 1 NO 32
Os íons produzidos são responsáveis pela boa condutividade elétrica da solução.
a) Vinagre. b) H 2 O, CH 3 COOH, CH 3 COO^2 e H^1 (ou H 3 O 1 )
C 23. D
KOH e NaOH
a) hidróxido de lítio b) hidróxido de bário c) hidróxido de ferro (II) ou hidróxido ferroso d) hidróxido de ferro (III) ou hidróxido férrico
e) hidróxido de estrôncio f) hidróxido de césio g) hidróxido de chumbo (II) ou hidróxido plumboso h) hidróxido de chumbo (IV) ou hidróxido plúmbico
- a) KOH → K^1 1 OH^2 b) Ba(OH) 2 → Ba 21 1 2 OH^2 c) Fe(OH) 3 → Fe 31 1 3 OH 2
- a) Mg(OH) 2 e) CuOH h) Sn(OH) 4 b) Ca(OH) 2 f) Cu(OH) 2 i) NH 4 OH c) Fe(OH) 2 g) Sn(OH) 2 j) Al(OH) (^3) d) Fe(OH) (^3)
- a) NH (^3) b) Estado gasoso. c) É uma base. d) Quando a amônia se dissolve em água, sofre ionização, produzindo íons OH 2 , de acordo com a equação: NH 3 (g) 1 H 2 O (l) → → NH^14 (aq) 1 OH^2 (aq) e) Seu odor é forte e irritante. f) É o íon hidroxila, OH^2. g) Cátion amônio, cuja fórmula é NH^1 . h)
H H
H
H
N
29. E 30. B
Resolvido. 32. B 33. B
B 35. A 36. B
Resolvido.
a) H 2 SO 4 1 2 KOH → K 2 SO 4 1 2 H 2 O b) 3 HNO 3 1 Al(OH) 3 → Al(NO 3 ) 3 1 3 H 2 O c) 3 H 2 SO 4 1 2 Fe(OH) 3 → → Fe 2 (SO 4 )3 1 6 H 2 O d) 2 H 3 PO 4 1 3 Mg(OH) 2 → → Mg 3 (PO 4 )2 1 6 H 2 O e) H 2 CO 3 1 2 NH 4 OH → → (NH 4 )2CO 3 1 2 H 2 O
B 40. E
H 2 SO 4 1 2 NaOH → Na 2 SO 4 1 2 H 2 O
a) cloreto de potássio b) brometo de sódio c) sulfeto de amônio d) iodeto de potássio e) carbonato de sódio f) sulfato de cálcio g) sulfi to de sódio h) fosfato de potássio i) nitrato de sódio j) nitrito de cálcio k) carbonato de magnésio l) bromato de potássio m) sulfato de cobre (II) ou sulfato cúprico n) sulfeto de ferro (II) ou sulfeto ferroso o) sulfato de ferro (III) ou sulfato férrico
a) FeCO 3 b) Cr 2 (SO 4 ) 3 c) Ni(NO 3 ) d) Pb(SO 4 ) 2
C 45. D 46. A 47. A
C 49. E 50. A
RaF 2 – ligação iônica.
B
a) H 2 SO 4 1 Fe(OH) 2 → FeSO 4 1 2 H 2 O
b) (^) O
O
b) H O (^) P O H
ou
H
O
O
H O P O H
H
k k k k
k k k k
k
ou O
O
H O P O H
H
k
k
k
k
k
k
k
k k k
l
- Verdadeira.
- a) H 2 SO 4 1 2 KOH → K 2 SO 4 1 2 H 2 O b) H 2 SO 4 1 KOH → KHSO 4 1 H 2 O
- a) H 2 CO 3 1 2 NaOH → Na 2 CO 3 1 2 H 2 O b) H 2 CO 3 1 NaOH → NaHCO 3 1 H 2 O
- a) H 2 S 1 2 NaOH → Na 2 S 1 2 H 2 O b) H 2 S 1 NaOH → NaHS 1 H 2 O
- Bicarbonato de sódio ou hidrogenocar- bonato de sódio (ou, ainda, carbonato ácido de sódio).
- a) HS 2 é o bissulfeto e vem do H 2 S. b) HSO (^3) 2 é o bissulfi to e vem do H 2 SO 3. c) HSO 4 2 é o bissulfato e vem do H 2 SO 4. d) HCO 3 2 é o bicarbonato e vem do H 2 CO 3.
- D 61. C 62. D
- B 64. D
- a) Ca(HCO 3 )2 e MgSO 4 b) Ca 21 : 1s 2 2s 2 2p 6 3s 2 3p 6
Mg 21 : 1s^2 2s^2 2p^6
- Resolvido. 67. B, C, F 68. E
- Resolvido. 70. B 71. E
- A 73. E 74. D
- A 76. Falsa.
- Soma: 15 (São corretas 01, 02, 04 e 08)
- H 2 S: a 5 10%; H 2 SO 4 : a 5 67%; HNO 3 : a 5 80%. Ordem crescente de força: H 2 S < H 2 SO 4 < HNO 3
- a 5 2%; ácido fraco
- A 81. E 82. C
- a) KBr (s) → K^1 (aq) 1 Br^2 (aq) b) Na 2 SO 4 (s) → 2 Na 1 (aq) 1 SO 2 4
2 (aq) c) NH 4 NO 3 (s) → NH (^4) 1 (aq) 1 NO 3 2 (aq) d) Fe(NO 3 ) 3 (s) → Fe 31 (aq) 1 3 NO 3 2 (aq) e) CaCl 2 (s) → Ca 21 (aq) 1 2 Cl 2 (aq)
a) BaSO 4 b) H 2 SO 4 (aq) 1 Ba(OH) 2 (aq) → → BaSO 4 (s) 1 H 2 O (l)
a) NO c) CO 2 e) P 2 O 5 b) CO d) Cl 2 O 7 f) Mn 2 O 3
a) dióxido de enxofre b) trióxido de enxofre c) trióxido de difósforo
Respostas
Respostas
- N 2 2 28 u, O 2 2 32 u, O 3 2 48 u, H 2 O 2 18 u, CH 4 2 16 u, CO 2 2 44 u, SO 2 2 64 u, SO 3 2 80 u, Cl 2 2 71 u, H 2 SO 4 2 98 u, HNO 3 2 63 u, C 6 H 12 O 6 2 180 u, Fe 2 (SO 4 ) 3 2 400 u e Ca 5 (PO 4 ) 3 OH 2 502 u.
- D
- 27 u e 27 u. A massa dos três elétrons per- didos para formar o cátion é desprezível perante a massa do núcleo.
- 62 u e 96 u 11. B
- Corretas: (01) e (02)
- a) Falsa. b) Falsa. c) Falsa.
- I 2 Falsa. II 2 Verdadeira. III 2 Falsa. IV 2 Verdadeira. V 2 Verdadeira.
- E
- H 3 PO 4 5 98 u Al 2 (SO 4 ) 3 5 342 u
- 6? 10 23 células
- A quantidade de células era da ordem de um mol.
- a) 1,2? 10 23 átomos de alumínio b) 6,0? 1021 átomos de ouro c) 2,4? 10 25 átomos de sódio
- 4? 10 223 g
- É a mesma nos três casos (0,1 mol).
- C
- a) 1,2? 10 23 moléculas H 2 O b) 6,0? 10 20 moléculas H 2 SO 4 c) 6,0? 10 25 moléculas C 6 H12O 6
- Resolvido. 25. B
- 7,8? 10 24 átomos de H
- A 28. C 29. C 30. A
31. C 32. E 33. D
3,6? 10 18 moléculas/m^3
A 36. Corretas 1 e 2. 37. C
a) 1,8? 10 25 átomos b) 18 septilhões de átomos
1,2? 10 21 átomos
a) 8,6? 1016 átomos b) 2,5? 1016 átomos c) 3,0? 1015 átomos
Não, pois a massa de um bilhão de mo- léculas de álcool comum (7,7? 10214 g) é inferior à sensibilidade da balança (0,1 mg 5 1024 g).
Resolvido. 43. Cinquenta vezes.
6? 10 11 átomos 45. 1,7? 10 15 moléculas
Se a massa de uma molécula de hemo- globina é 65.000 u, a massa de um mol de hemoglobina é 65.000 g, ou seja, 65 kg! A frase obviamente está incorreta.
D 48. 1 (F), 2 (V), 3 (F), 4 (F)
B
Massa de Pt 5 0,9 g Número de átomos de Pt ≅ 2,8? 1021 átomos
C 52. A
Li 2 6,9 g/mol, O 2 16,0 g/mol, N 2 14,0g/mol,Cl 2 35,5g/mol,Ca 2 40,1g/mol, Fe 2 55,8 g/mol. Ou, arredondando para inteiros, temos: Li 2 7 g/mol, O 2 16 g/mol, N 2 14 g/mol, Cl 2 36 g/mol, Ca 2 40 g/mol, Fe 2 56 g/mol
N 2 2 28 g/mol, O 2 2 32 g/mol, O 3 2 48 g/mol, H 2 O 2 18 g/mol, CH 4 2 16 g/mol,
CO 2 2 44 g/mol, SO 2 2 64 g/mol, SO (^3) 2 80 g/mol, Cl 2 2 71 g/mol, H 2 SO 4 2 98 g/mol, HNO 3 2 63 g/mol, C 6 H12O6 2 180 g/mol
M(NO (^3) 2 ) 5 62 g/mol M(SO 422 ) 5 96 g/mol
M(CaCO 3 ) 5 100 g/mol
Resolvido. 58. Resolvido.
D
Não. A amostra de NaCl apresenta mais íons. Como a massa molar do NaCl (58,5 g/mol) é menor que a do KCl (74,5 g/mol), há maior quantidade de matéria (em mols de íons) em uma deter- minada massa de NaCl do que em uma mesma massa de KCl.
a) A massa de ouro guardada é de 482,5 kg. b) O valor em reais correspondente a 25 L de ouro é de R$ 9.650.000,00. c) A quantidade de matéria correspon- dente a 25 L de ouro é de 2.449,3 mol.
a) C 8 H b) 114 g? mol 21 c) 1,2? 10 23 moléculas
6,02? 1026 átomos de H e 3,01? 1026 átomos de O
Corretas (01), (02), (08) e (16) 5 27
M(X) 5 32 g? mol 21
D 67. E
1,08? 10 34 moléculas 69. B
A 71. B
a) N 2 H 4 b) 32 g/mol c) Em 32 g de hidrazina (1 mol) há 28 g do elemento químico nitrogênio e 4 g do elemento químico hidrogênio.
Resolvido. 74. No Fe 3 O 4.
Na ureia.
Sim. Do enunciado deduz-se que a fór- mula molecular é C 8 H 8 O 3 , que já expressa a proporção entre os átomos de C, H e O por meio dos menores números inteiros.
a) C 5 H7N b) C 10 H 14 N
a) CH 2 O para todos. b) 40,0% de carbono, 6,7% de hidrogênio e 53,3% de oxigênio. c) São iguais, pois apresentam a mesma fórmula mínima, isto é, a mesma pro- porção entre as quantidades de átomos dos elementos formadores. d) 40,0% de carbono, 6,7% de hidrogênio e 53,3% de oxigênio.
Resolvido.
Óxido A 5 SO (^3) Óxido B 5 SO 2
4 átomos de nitrogênio e 5 átomos de oxigênio.
8 átomos de enxofre.
C 6 H10S2O
a) O sobrescrito indica que o número de massa do átomo de nitrogênio é igual a 15. b) É maior, pois, como a massa molar do NH 4 NO 3 é menor que a do 15 NH 4 15 NO 3 , há maior quantidade de matéria em uma certa massa de NH 4 NO 3 do que em uma mesma massa de 15 NH 415 NO 3. c) O excesso aplicado foi igual a 5.250 mol/ha por ano. 85. a)
0
5
10
15
20
22
37
7
25
30
35
40
45
5 10 15 dias
Ganho de massa/g
20 25 30
b) A equação química é a seguinte: CaCl 2 (s) 1 2 H 2 O (l) → CaCl 2? 2 H 2 O (s) Massa de CaCl 2 Massa de H 2 O 111 g –––––––– 36 g 80 g –––––––– x
⇒ x^^5 25,95 g 111
c) 17 dias, conforme o gráfi co abaixo:
0
5
10
15
20
22
37
7
25,
30
35
40
45
5 10 15 dias
Ganho de massa/g
17 20 25 30
86. E 87. A
- Verdadeira; 1) Verdadeira; 2) Falsa;
- Verdadeira; 4) Falsa.
- C 90. E
- a) N 2 O 5 b) Molecular. c) N 2 O 5 (g) 1 H 2 O (l) → 2 HNO 3 (aq)
- D 93. B 94. A
- a) C 10 H14N 2 b) 2,7? 10222 g
- a) 5? 10 23 mol b) 1? 10 22 mol c) BaCl 2? 2 H 2 O
Cap. 14 O comportamento físico
dos gases
- Resolvido.
- a) 2 atm b) 202,6 kPa c) 1.520 torr
- a) 50,65 kPa b) 380 mmHg c) 380 torr
- a) 1,0? 10 4 L b) 1,0? 104 dm^3 c) 1,0? 10 7 mL d) 1,0? 107 cm^3
- 5,0? 10 3 mL ou 5,0? 10 3 cm 3
- Resolvido.
- P 5
P
1
A pressão fica reduzida a um terço do valor inicial.
Resolvido.
1.300 kPa
O êmbolo deve ser empurrado até que o volume se reduza à metade. A lei en- volvida é a Lei de Boyle, que rege uma transformação isotérmica de uma massa fi xa de gás ideal.
C 12. B 13. D 14. D
D 16. D 17. A
O ar confinado no interior da embalagem sofreu redução de temperatura e, conse- quentemente, redução de volume.
a) Não, estava cheia de ar.
b) O ar do interior do sistema garrafa/ balão sofreu expansão graças ao aque- cimento. c) O ar do interior do sistema garrafa/ balão sofreu redução de volume graças ao resfriamento.
- O calor emitido pela lâmpada aqueceu o ar no interior dos balões. Isso provocou um aumento da pressão interna até um valor sufi cientemente alto para provocar o rompimento da borracha.
- a) Espera-se que ela esteja com um vo- lume menor (ligeiramente “murcha”). Durante o resfriamento, a pressão externa à garrafa (que é a pressão am- biente na localidade) não se altera, mas a pressão do ar no interior da garrafa diminui em função do resfriamento. b) Sim. Nesse caso, dentro do freezer , à medida que o ar da garrafa (inicialmen- te mais quente que o ar do ambiente interno do freezer ) fosse se resfriando e sofrendo ligeira redução de pressão, haveria entrada de mais ar na garrafa (ar do próprio ambiente interno do freezer ). Desse modo, a pressão se man- teria igual dentro e fora da garrafa, o que não acarretaria seu esmagamento.
- Quando o spray não pode mais ser usado é porque a pressão interna se igualou à ex- terna. Nessa situação, não há vácuo dentro da embalagem, mas sim um pouco de ma- terial gasoso. O aquecimento exagerado pode provocar um aumento da pressão interna até o rompimento da embalagem. Se isso ocorrer, fragmentos da embalagem metálica podem ser arremessados e atingir quem está próximo.
- Resolvido.
- P 2 5 3 P 1
A pressão final será igual ao triplo da inicial.
- 1,5 atm 26. 25 L 27. 167 °C
- 1) (^) P (atm)
III II
4 1 I
V (L)
I 2 Transformação isobárica. II 2 Transformação isotérmica. III 2 Transformação isocórica. 2) A temperatura do gás durante a com- pressão isotérmica é 600 K e a pressão atingida por ele ao seu fi nal é 4 atm.
- B 30. C 31. A 32. D
33. C 34. B 35. A
- Resolvido. 37. D
- Espera-se que a pressão não se altere.
- a) 1,1 atm b) A pressão se iguala à pressão ambiente, ou seja, 1,0 atm.
- 38 L
- 30 L (o volume não é alterado)
- Falsa; 2) Verdadeira; 3) Falsa; 4) Falsa;
- Verdadeira.
- D
- a) 300 K b) Isotérmica (T cte).
- E 46. Resolvido.
- Resolvido.
- Porque nas CNTP a água é líquida e/ou sólida, não gasosa.
- a) 5? 102 mol b) 1? 10 3 g
- C 2 H
- a) 11,2 L b) 22,4 L c) 89,6 L
- a) Na amostra de CO 2. b) Na amostra de C 2 H4. c) Na amostra de C 2 H4.
- B 54. E 55. B 56. B 57. C
- a) 1 g b) 1,5? 10 23 átomos
- 0,492 L 5 492 mL
- a) Há igual número de moléculas. b) Há mais átomos no frasco que contém CO 2.
- a) O frasco com maior número de molé- culas é o que contém O 2. b) O frasco com maior número de átomos é o que contém C 2 H 6.
- C 63. D
- a) V 3 , V 2 , V 1 b) As curvas, extrapoladas a baixas pres- sões e temperaturas, interceptam o eixo da temperatura em 0 K.
- 1,23 atm 66. E 67. 72,6 g? mol 21
- Resolvido.
- a) 6,37 atm b) 20,63% c) 3,93 atm
- D
Amostra 2
Amostra 1
P
T (K)
72. E
- a) Dina fez referência à combustão do gás hidrogênio, que é representada pela seguinte equação: 2 H 2 (g) 1 1 O 2 (g) → 2 H 2 O (v) b) A combustão do gás hidrogênio é um processo que ocorre com liberação de calor. Nesse caso, o aumento de tem- peratura, mantido o volume constante (interior do ovo), acarreta um aumento da pressão. A explosão ocorre quan-
do a pressão no interior da casca atinge o limite de resistência mecânica dela. 74. E 75. B 76. 1) V, 2) V, 3) F 77. C 78. 11,1 minutos 79. a) 447 K 5 174 °C b) 149 K 5 2 124 °C 80. Resolvido. 81. E 82. C
- Resolvido. 84. B 85. a) 1 g b) 4 atm 86. a) n^ N 2 /n CO 25 0, 22 b) 1,1 atm 87. C 88. A 89. E 90. a) 4.969 mol b) Comparando a sua massa (120 kg) com a massa do ar da sala (144 kg), Rango não estaria em melhores condições.
- A
- 20 mol, que equivale a 440 g 93. E 94. B 95. a) Abertos. b) O ar quente presente no interior desses balões tem densidade menor que a do ar atmosférico que circunda o balão. c) Risco de incêndios em edificações e fl orestas. 96. a) Na localidade de clima quente, o ar que sai do aparelho é frio e, portanto, tende a descer. Assim, deve-se instalar o aparelho no alto (desenho ( ). b) Na localidade de clima frio ocorre o oposto. O ar que sai do aparelho é quente e, portanto, tende a subir. Assim, deve-se instalar o aparelho embaixo (desenho ). 97. Hidrogênio (2 g/mol) e hélio (4 g/mol) são gases bem menos densos que o ar atmosférico (28,9 g/mol). Já o dióxido de carbono (44 g/mol) e o dióxido de enxofre (64 g/mol) são mais densos que o ar. 98. O metano é mais denso, pois tem maior massa molar. É quatro vezes mais denso. 99. Resolvido. 100. 0,12 g/L
- O ar aquecido pela explosão tem densi- dade menor que o ar dos arredores e, por isso, sobe.
- Se a atmosfera fosse exclusivamente de O 2 (32 g/mol), tenderiam a subir os gases com massa molar inferior a 32 g/mol. Da lista fornecida, são eles o N 2 (28 g/mol) e o CO (28 g/mol).
- Duas vezes.
- A 105. B
- a) 131 g/mol b) É o xenônio (Xe).
Cap. 15 Aspectos quantitativos das
reações químicas
- Resolvido.
- a) HCl 1 NaOH → NaCl 1 H 2 O b) Como os coefi cientes estequiométri- cos são todos unitários, a proporção entre as quantidades em mols dos reagentes e dos produtos é 1 : 1 : 1 : 1.
- 33 mol (2 mol de C 4 H 10 ; 13 mol de O 2 ; 8 mol de CO 2 e 10 mol de H 2 O)
- C 5. D 6. A 7. D
- D 9. Resolvido.
91
- a) A concentração de creatinina é igual a 1,356 mg? dL^21. Como os níveis aceitáveis variam de 0,5 a 1,5 mg? dL 21 , conclui-se que o nível de creatinina está aceitável e a ração escolhida de- verá ser a normal. b) Como o metabolismo de uma proteína produz ureia, e caso Pipetão estivesse com o nível de ureia no sangue aci- ma do limite normal, Rango deveria escolher uma ração pobre em proteína para que não seja aumentado o nível de ureia no sangue de Pipetão.
- Resolvido.
- Resolvido.
- [Na^1 ] 5 0,6 mol/L; [CO 322 ] 5 0,3 mol/L
- C 26. E 27. C
- 35,1 g
- B 30. E 31. E
- a) 5,8? 10 27 mol/L b) Não, pois o gráfico apenas relaciona a quantidade de chumbo adicionada na ga- solina e a concentração média de chum- bo no sangue em determinado lugar. De acordo com o gráfico, podemos verificar que, no ano de 1977, a quantidade de chumbo na gasolina ficou aproxima- damente constante e a concentração de chumbo no sangue variou.
- B 34. E 35. B 36. C 37. D
- Na solução que se deseja preparar, deve haver 100 g de sacarose e 900 g de água, totalizando 1.000 g (1 kg), dos quais 10% é a massa de soluto e 90% é a massa de sol- vente. Assim, devem-se, separadamente, pesar 100 g de sacarose e 900 g de água. No caso da água, como medir volume é mais fácil do que medir massa, pode-se medir o volume de 900 mL, pois a den- sidade da água pura (1,0 g/mL) informa que cada mililitro tem massa de 1,0 g. Adiciona-se a água à sacarose e agita-se para que o soluto se dissolva.
- Resolvido.
- 2,53% 41. D
- Resolvido.
- E 44. D
- Resolvido.
- C 47. 0,04 mol 48. A
- B 50. B 51. A 52. E
- B 54. D 55. A 56. A
- B 58. A 59. E 60. E
- C 62. E
- 01 e 08 estão corretas.
- a) As moléculas de soluto, pois seu número permaneceu constante com a adição de solvente. b) A solução inicial é mais “concentrada” que a final. A final é mais “diluída” que a inicial. c) Na preparação de um refresco, para tornar um café mais forte em mais fraco etc.
- a) A massa de soluto é igual, pois não se adicionou soluto. b) A quantidade em mols de soluto é igual, pois não se adicionou soluto. c) O volume de solução é maior no final. Mais precisamente, o volume final é o dobro do inicial, pois o volume inicial é 100 mL e a ele foram adicionados 100 mL de água.
C
d) A concentração fi nal, em g/L, é a me- tade da inicial, pois a massa de soluto permaneceu constante e o volume dobrou. e) A concentração final, em mol/L, é a metade da inicial, pois a quantidade em mols de soluto permaneceu cons- tante e o volume dobrou.
- Resolvido.
- C 68. Resolvido.
- D 70. B 71. A
- Soma dos itens corretos 5 01 (só 01 é verdadeira).
- C 74. E 75. D
- a) O modelo , pois ainda não há íons Cl^2 no erlenmeyer. b) O modelo , pois há íons Cl^2 no er- lenmeyer, mas não há igualdade entre as quantidades em mol de íons Na^1 e Cl 2 , o que revela que a quantidade de ácido adicionada ainda não foi sufi- ciente para reagir completamente com a quantidade de base inicialmente presente. A indicação OH 2 dentro do erlenmeyer representa a presença de íons hidroxila provenientes da base que ainda não foram neutralizados. c) O modelo , pois há igualdade entre as quantidades em mol de íons Na 1 e Cl 2 , o que revela que a quantidade de ácido adicionada foi exatamente a necessária para reagir com a base ini- cialmente presente, sem haver excesso de ácido ou de base. d) O modelo , que não é resposta dos itens anteriores, corresponde a uma situação em que se adicionou ácido além do ponto de equivalência, pois há mais íons Cl 2 no erlenmeyer do que íons Na^1. A indicação H^1 dentro do erlenmeyer representa a presença de íons hidrogênio provenientes do ácido que não podem ser neutralizados pela base, pois toda ela já foi consumida.
- São necessários três dados: o volume da solução de base colocada no erlenmeyer, a concentração da solução de ácido usada como titulante e o volume dessa solução ácida que é adicionado até chegar ao ponto de equivalência.
- Resolvido.
- C 80. A
- a) 2 HCl (aq) 1 1 Na 2 CO3 (s) → → 2 NaCl (aq) 1 1 H 2 CO 3 (aq) b) 0,1642 mol? L 21
- 7,5 g? L 21
- 0,4 mol/L; não adequada.
- C 85. D
- a) 0,006 mol de Mg(OH) (^2) b) 12 mL
- D
- a) A especificação é atendida, pois há 392 g de H 2 SO 4 por litro de solução. b) Na 2 SO 4 – sulfato de sódio
- A 90. B
Cap. 17 Propriedades coligativas
a) Seta A, pois representa um aumento de pressão graças ao qual a água passa da fase sólida para a fase líquida. b) Seta B, pois representa um aumento de temperatura, a pressão constante, que faz com que a água passe da fase sólida para a fase líquida.
c) Seta C, pois representa um aumento de temperatura, a pressão constante, que faz com que a água passe da fase líquida para a fase vapor.
- a) O gelo-seco sofrerá aumento de tempe- ratura até chegar a 2 78 °C, temperatu- ra em que sofrerá sublimação (passará da fase sólida diretamente para a fase vapor). A seguir, o vapor, já misturado ao ar da sala, irá sofrer gradual aque- cimento até chegar a 25 °C. b) Não, pois, ao contrário do que ocorre no diagrama de fases da água, a curva que separa as fases sólida e líquida para o dióxido de carbono é inclinada para a direita. Assim, se uma amostra sólida de dió- xido de carbono sofrer um aumento de pressão (a temperatura constante), não será ultrapassada a linha de sepa- ração sólido-líquido. c) No gráfico, o ponto cuja ordenada é 1 atm e cuja abscissa é 25 °C está na região em que o dióxido de carbono está na fase gasosa.
- a) Uma amostra de água na fase vapor, correspondente ao ponto , é res- friada a pressão constante. A uma certa temperatura (o ponto de ebulição nessa dada pressão) sofre condensação (e durante essa mudança de fase a tem- peratura permanece constante). Após todo o vapor condensar, o líquido con- tinua a ser resfriado até chegar a uma temperatura (o ponto de fusão nessa dada pressão) em que sofre solidifi ca- ção (e durante essa mudança de fase a temperatura permanece constante). Após todo o líquido solidificar, o sólido continua a ser resfriado até chegar ao ponto . b) Uma amostra de vapor de água, corres- pondente ao ponto , é submetida a um aumento de pressão a temperatura constante. Ao chegar a um certo valor de pressão, o vapor sofre condensação (e durante essa mudança de fase a pressão permanece constante). Após todo o vapor condensar, o líquido resultante continua a ter sua pressão aumentada até chegar ao ponto .
- A
- a) 140 °C b) 65 °C e 2 atm
- a) Na cidade A. De acordo com o diagra- ma de fases, a pressão a ser exercida na água para que ocorra a liquefação é menor a 2 5 °C do que a 2 35 °C. b) Como B está a aproximadamente 2.400 m de altitude, a pressão atmos- férica é menor. Consequentemente, a temperatura de fusão da água será maior que em A , e a temperatura de ebulição será menor que em A.
- B 8. A 9. 250 °C
- A pressão será 3,2 kPa. Consideremos o gráfi co abaixo:
25 °C Temperatura
Pressão
3,2 kPa
A
B
Respostas
Nele, a seta corresponde à ebulição da água à pressão constante de 3,2 kPa, que ocorre à temperatura de 25 °C. Já a seta corresponde à ebulição da água à temperatura constante de 25 °C, que ocorre à pressão de 3,2 kPa.
- A altitude dos locais citados aumenta na ordem: Fortaleza, Brasília, alto da Serra da Mantiqueira. A pressão atmosférica aumenta na ordem inversa. Assim: Pressão
Temperatura
Pressão atmosférica em Fortaleza
Pressão atmosférica em Brasília Pressão atmosférica no alto da Serra da Mantiqueira
PE da água no alto da Serra da Mantiqueira PE da água em Brasília PE da água em Fortaleza
- E 13. B
- a) Aparelho usado para esterilizar materiais por meio do vapor de água a alta pressão e temperatura. (A autoclave pode ser comparada a uma panela de pressão.) b) A tabela mostra que a 150 °C a pressão de vapor da água é 475,7 kPa. Essa deve ser, portanto, a pressão no interior de uma autoclave em que haja água fervente.
- (0) falso; (1) falso; (2) falso; (3) verdadeiro.
- D
- a) A ordem crescente é: água, etanol, acetona, éter. b)
Temperatura
Pressão
ÉterAcetonaEtanolÁgua
c) A ordem crescente é: éter, acetona, etanol, água.
D 19. B 20. E
Resolvido.
a) Vaporizado (ou evaporado). b) Não, apenas passou da fase líquida para a fase vapor. c) A água em que se dissolveu o açúcar não evapora com tanta facilidade porque, graças ao efeito coligativo tonoscópico, tem pressão de vapor mais baixa que a da água pura, o que difi culta sua evaporação. d) No gráfico a seguir aparecem as curvas de pressão de vapor para água pura e para solução aquosa de açúcar. Nele percebe- -se que, em uma mesma temperatura (por exemplo, a temperatura do ambiente em que estão os frascos), a pressão de vapor da solução é mais baixa.
Pressão
Pressão de vapor de água pura
Pressão de vapor de solução
Água pura Solução aquosa de açúcar
Temperatura
- B
- Resolvido.
- D 26. 182 u
- Resolvido.
- A água do banho-maria atingirá a tempe- ratura de ebulição da água e permanecerá nessa temperatura enquanto ocorrer a ebulição (isto é, enquanto houver água líquida, ou seja, enquanto houver o banho-maria). Como a água presente no café tem temperatura de início de ebulição superior à da água pura (efei- to ebulioscópico), o café não irá ferver. A afirmação do estudante III é a única correta.
- a) III , II , I b) I , II , III c) III , II , I
- O efeito crioscópico do sal dissolvido na água do mar faz com que o congelamento desse solvente se inicie em uma tempe- ratura inferior a 0 °C.
- A 32. B
- a) Verdadeiro. b) Verdadeiro. c) Falso. d) Falso. e) Verdadeiro.
- a) O frasco que contém o líquido X, pois sua temperatura não será superior a 50 °C (temperatura normal de ebulição de X), isto é, abaixo da temperatura limite de 60 °C. b) A temperatura do líquido X aumentará, pois a adição de um soluto não volátil provoca um aumento na temperatura de ebulição do solvente na solução. Já o líquido Y, cuja temperatura de ebuli- ção é superior à temperatura da chapa elétrica de aquecimento, continuará na mesma temperatura (100 °C).
- a) A linha contínua representa a curva do líquido puro, pois apresenta os maio- res valores de pressão de vapor numa dada temperatura. Já a linha pontilhada representa a curva da solução, pois a adição de um soluto não volátil provoca o abaixamento da pressão de vapor do solvente na solução. b) A pressão de vapor do líquido puro no ponto de ebulição será igual à pressão atmosférica ao nível do mar (1 atm). No gráfi co, a temperatura correspon- dente a 1 atm, para a linha contínua, é aproximadamente (78 6 1) °C.
- Resolvido.
- B
- a) 2 CH 3 COOH (aq) 1 CaCO 3 (s) → → Ca(CH 3 COO) 2 (aq) 1 H 2 O (l) 1 CO 2 (g) b) O ovo incha ao ser colocado em água pura devido ao fluxo osmótico de água para dentro do ovo. c) O ovo murcha, pois o fl uxo osmótico ocorre para fora do ovo.
- a) A solução é a mais diluída, pois apresenta menor efeito tonoscópico e
25. D
a solução é a mais concentrada, pois apresenta maior efeito tonoscópico. b) , , c) A solução , pois apresenta efeitos coligativos (no caso, efeito ebulioscó- pico) mais acentuados. d) A solução , pois apresenta efeitos co- ligativos (no caso, efeito crioscópico) mais acentuados. e) A solução , pois apresenta efeitos coligativos (no caso, pressão osmótica) mais acentuados.
- Resolvido.
- E
- a) Falsa. c) Falsa. b) Verdadeira. d) Verdadeira.
- D 44. A 45. B 46. B
- A 48. A
- Resolvido.
- a) A curva de pressão de vapor da água pura estaria acima da curva A. Solução — curva A; efeito tonoscó- pico menos acentuado. Solução — curva B. Solução — curva C; efeito tonoscó- pico mais acentuado. b) A ordem crescente de pressões de vapor é , , .
- a)
b) Maior. Uma solução começa a ferver a uma temperatura maior que o solvente puro à mesma pressão.
- a) IV (menor abaixamento), II, I, III (maior abaixamento) b) C 5 5,8 g/L
- A 54. A
- Soma: 01 1 08 5 09
- D 57. B 58. B 59. D
- a) 40.000 mg? L 21 b) 850 kPa c) A pressão a ser aplicada à nova solu-
ção seria maior, ou seja, 2
da pressão
aplicada na solução do item anterior, pois para cada mol de cloreto de sódio do item a são gerados dois mols de partículas em solução, enquanto para o sulfato de sódio são gerados três mols em solução, apresentando, então, maior concentração de partículas e, por consequência, maior pressão osmótica.
Cap. 18 Processos de oxirredução
Resolvido.
a) zero b) zero c) zero d) H 1 1, F 21
Respostas
- a) 5; 1; 8; 5; 1; 4. c) 38,36% b) 0,7672 g d) 54,80%
- 9,6? 10 23 g? L 21 45. B
- V 2. F 3. F 4. V 5. F 6. F
- a) Se a solução não tiver oxigênio dissolvi- do, não ocorrerá oxidação do íon Mn^21. A solução permanecerá com coloração clara. Por outro lado, se a solução tiver oxigênio dissolvido, o íon Mn 21 será oxidado a Mn 41 (de cor preta) e, em seguida, esse Mn 41 será reduzido novamente a Mn 21 , em meio ácido, com a simultânea oxidação do I^2 a I (^2) (de cor castanho-escura). A solução fi cará escura devido ao I 2 produzido. b) Somando-se as semirreações obtém- -se a equação química global:
Mn^41 2 e^2 Mn 21
Mn^41
2 I^2
2 I^2 I 2
I 2
2 e^2
Mn^21
Espécies
Agente oxidante ou redutor
Número de oxidação do elemento
Cr 2 O 722 Ag. oxidante 16
I 2 Ag. redutor 21
Cr^31 2
I 2 2 0
Ganha ou perde elétrons
Coefi cientes na equação
Ganha 1
Perde 6
2 2
(^2 )
Cap. 19 Eletroquímica: celas galvânicas
1. A
Resolvido.
D
a) Ni (s) 1 Pd 21 (aq) → Pd (s) 1 Ni 21 (aq) b) A concentração de íons Pd 21 (aq) diminui: Pd^21 (aq) 2 e^2 Pd (s) Solução Vêm do Deposita-se fi o metálico na placa A concentração de Ni 21 (aq) aumenta: Ni (s) Ni^21 (aq) 2 e^2 Placa Vai para Vão para o a solução fi o metálico
D 6. D 7. D
a) Ânodo: Cr 0 (s) → Cr 31 (aq) 1 3 e 2 (oxidação) Cátodo: Fe 21 (aq) 1 2 e 2 → Fe 0 (s) (redução) b) 2 Cr 0 (s) 1 3 Fe 21 (aq) → 2 Cr 31 (aq) 1 3 Fe 0 (s)
A
Soma 5 01 1 04 1 08 1 64 5 77
Resolvido.
E 13. C
Soma 5 01 1 04 1 08 5 13
a)
Ag (s) Cu (s)
cátodo ânodo
Ag^1 (aq) 1 mol/L
Ag^1 | Agº Eº 5 0,80 V Cu
21
| Cuº Eº^5 0,34 V
Cu 21 (aq) 1 mol/L
b) semirreação de oxidação: Cu (s) → Cu^21 (aq) 1 2 e^2 semirreação de redução: 2 Ag^1 (aq) 1 2 e^2 → 2 Ag (s)
equação global: Cu (s) 1 2 Ag 1 (aq) → Cu 21 (aq) 1 2 Ag (s) DE° 5 E°eletrodo que recebe e^2 2 E°eletrodo que perde e^2 DE° 5 E°(Ag^1 , Ag) 2 E°(Cu^21 , Cu) 5 5 1 0,80 V 2 ( 1 0,34 V) DE° 5 0,46 V
B 17. C 18. B 19. E
- a) Função oxidante: Nox passa de 13 para 0. b) Função redutora: Nox passa de 0 para 1 2. c) Função redutora: Nox passa de 21 para 0. d) Função oxidante: Nox passa de 11 para 0. e) Função redutora: Nox passa de 0 para 1 1.
Resolvido.
a) Se o metal é corroído pelos íons H^1 , isso signifi ca que o elemento hidrogê- nio se reduz de H^1 a H 2 e que o metal se oxida de substância simples a cátion. Os potenciais apresentados revelam que, dos metais apresentados, aqueles com tendência maior que o hidrogênio para sofrer oxidação são magnésio, zinco, ferro e chumbo. b) Os metais mais nobres que o hidrogê- nio, dentre os apresentados, são cobre, prata e ouro, pois apresentam menor tendência a se oxidar que o hidrogênio. c) A tendência a sofrer oxidação aumenta na ordem em que diminui E°. Assim, a ordem crescente de tendência a se oxidar é: Au, Ag, Cu, Pb, Fe, Zn, Mg d) Quanto maior a reatividade do metal, maior sua tendência a sofrer oxidação.
C 24. A 25. B
a) A espécie Ti 0 é o agente redutor mais forte. A espécie Cl 2 é o oxidante mais forte. b) Ti (s) 1 Cl 2 (g) → Ti 21 (aq) 1 2 Cl 2 (aq) DE° 5 2,99 V
Resolvido.
C 29. D 30. D 31. A
D 33. B
A obtenção do iodo é possível pelo fato de o Cl 2 (g) apresentar um maior valor de E°red. Assim, o Cl 2 (g) sofre redução, transformando-se em Cl^2 , e oxida I^2 a I 2 , segundo as equações a seguir:
Cl 2 (g) 1 2 e 2 → 2 Cl 2 (aq) 2 I^2 (aq) → I 2 (s) 1 2 e^2
Cl 2 (g) 1 2 I^2 (aq) → 2 Cl^2 (aq) 1 I 2 (s)
- a) O símbolo solicitado é Ag. A equação da formação do depósito de prata (cinza) sobre o ferro (cinza), no sexto copo, é:
3 Ag^1 (aq) 1 Fe (s) → Fe^31 (aq) 1 3 Ag (s) cinza cinza
b) A solução que mais reage é a de Ag 1 . No quarto copo, a solução tornou-se azulada devido ao aparecimento do íon Cu^21 (aq) e a equação que repre- senta a reação ocorrida é:
2 Ag 1 (aq) 1 Cu (s) → Cu 21 (aq) 1 2 Ag (s) incolor avermelhado azulado cinza
- C 37. E 38. E
- 1) Zn (s) 1 Fe 21 (aq) → Zn 21 (aq) 1 Fe (s)
DE° 5 E°eletrodo que recebe elétrons 2 E°eletrodo que perde elétrons DE° 5 2 0,44 V 2 ( 2 0,76 V) DE° 5 1 0,32 V ⇒ DE. 0 Reação espontânea
O cálculo acima indica que a tendência de o zinco se oxidar é maior que a do ferro. Assim, as placas de zinco anexadas ao casco do navio se oxidam com maior facilidade que o ferro do casco, ajudando a preservá-lo.
2) Cu (s) 1 Fe 21 (aq) → Cu 21 (aq) 1 Fe (s)
DE° 5 E°eletrodo que recebe elétrons 2 E°eletrodo que perde elétrons DE° 5 2 0,44 V 2 0,34 V DE° 5 2 0,78 V ⇒ DE° , 0 Reação não espontânea
O cálculo acima indica que a tendência de o cobre se oxidar é menor que a do ferro. Portanto, placas de cobre não ajudam a preservar o ferro do casco do navio.
- a) Zinco e magnésio, pois, por apresenta- rem E°red menor que o ferro, se oxidam mais facilmente protegendo-o da corrosão. b) DE° 5 1 0,34 2 ( 2 0,44) DE° 5 1 0,78 V
- 02, 04 e 32
- D 43. E
- a) 2 Fe^31 1 3 Sn → 2 Fe 1 3 Sn^21 b) Verdadeiro, pois serão os íons produzidos.
- a) Três respostas possíveis: Zn, MnO 2 e H 2 O. b) II (pois é redução) c) I (pois é oxidação)
- A 47. A
- a) Correto. b) Correto. c) E° 5 1 1,65 V
- B
- a) Zn (s) → Zn 21 (aq) 1 2 e 2
b) 2 NH 41 (aq) 1 2 MnO 2 (s) 1 Zn (s) → → Mn 2 O 3 (s) 1 H 2 O (l) 1 2 NH 3 (aq) 1 1 Zn 21 (aq) DE° 5 1,50 V c) 3,16 g
C 52. E
D
- a) Eletrodo A (veja esquema a seguir): ânodo. Eletrodo B : cátodo.
eletrólito
eletrodos de platina
microprocessador
fio condutor
A B
e– e–
ar expirado
b) 2 CH 3 CH 2 OH 1 O 2 → → 2 CH 3 CHO 1 2 H 2 O
- C 55. B 56. A
Cap. 20 Eletroquímica: celas eletrolíticas
1. E 2. C 3. D 4. B 5. E
- (^) e^2 e^2 Polo Cátodo
2 Polo Ânodo
1
Cátions
Ânions
Semirreação catódica (redução): K^1 1 e^2 → K^0
Semirreação anódica (oxidação): 2 F^2 → F 2 1 2 e^2
2 K^1 1 2 e^2 → 2 K^0 2 F^2 → F 2 1 2 e^2
Equação global: 2 K^1 1 2 F^2 → 2 K^0 1 F 2
ou: 2 KF → 2 K^0 1 F 2
- a) A reação espontânea de oxidação do Fe 21 (aq) a Fe 31 (aq) e redução do íon Ag 1 (aq) a Ag (s) deixa de ser espontâ- nea, pois haverá uma inversão no fluxo de elétrons. O fenômeno deixa de ser uma pilha e passa a ser uma eletrólise. A equação que representa a reação não espontânea (eletrólise) é: Ag (s) 1 Fe 31 (aq) → Ag^1 (aq) 1 Fe^21 (aq) b) Reação espontânea: Fe 21 (aq) 1 Ag 1 (aq) → Fe 31 (aq) 1 Ag (s) O agente oxidante é o íon Ag 1 (aq) porque, ao sofrer redução, causa a oxidação do Fe 21 (aq) a Fe 31 (aq).
- C
- Resolvido.
- Em I são produzidos sódio (sólido) e cloro (gasoso). Em II são produzidos hidrogênio (gasoso) e oxigênio (gasoso).
- a) Um eletrodo feito de uma substância que não tome parte na eletrólise como reagente, exercendo apenas papel de condutor de corrente elétrica. b) No polo positivo é produzido gás oxigênio: 4 OH 2 (aq) → O 2 (g) 1 2 H 2 O (l) 1 4 e 2 No polo negativo é produzido gás hidrogênio: 2 H^1 (aq) 1 2 e^2 → H 2 (g) c) 2 H 2 O (l) → 2 H 2 (g) 1 O 2 (g) ou
H 2 O (l) → H 2 (g) 1
O 2 (g)
C
d) NaOH, H 2 SO 4 ou KNO 3 , pois são eletrólitos cuja solução, ao ser eletro- lisada, produz H 2 no cátodo e O 2 no ânodo. No caso de NaCl e HCl haveria produ- ção de Cl 2 no ânodo. No caso de KBr haveria produção de Br 2 no ânodo. No caso de C 6 H 12 O 6 (glicose) a solu- ção não seria eletrolítica, ou seja, não apresentaria condutividade elétrica apreciável a ponto de permitir a ele- trólise da água. No caso de CuSO 4 haveria produção de cobre metálico no cátodo. e) De acordo com os coeficientes este- quiométricos de H 2 e O 2 , a relação volumétrica é de 2 : 1, ou seja, a relação é de dois volumes de H 2 para um volume de O 2.
- a) A mensagem é incorreta. O tratamento da água consiste em um processo de eletrólise que é um processo químico (reação química). b) 2 NaCl (aq) 1 2 H 2 O (l) → 2 Na 1 (aq) 1 1 2 OH 2 (aq) 1 H 2 (g) 1 Cl 2 (g) Cl 2 (g) 1 2 OH^2 (aq) → → Cl 2 (aq) 1 ClO 2 (aq) 1 H 2 O (l)
- A
- a) H H 1 Cl Cl →2 H Cl
b) HCl (g) H O 2 HCl (aq)
c)
d) Há formação de hidróxido de sódio 2 Na^1 1 2 OH^2 → 2 NaOH
- i) e^2
e^2
Ag IA IB
membrana porosa
IIB
Cu IIA
1 2 2 1
Ag^1 Zn^21 Zn 21 Cu^21
ii) Elemento ativo: I. Elemento passivo: II. iii) O fl uxo de e 2 está indicado no dese- nho acima. iv) Polo positivo (IA), polo negativo (IB), polo positivo (IIA), polo negativo (IIB). v) IA. Ag 1 1 e 2 → Ag IB. Zn → Zn 21 1 2 e 2
IIA. Cu → Cu 21 1 2 e 2 IIB. Zn 21 1 2 e 2 → Zn
- B 17. B
- a) Do refi no eletrolítico do cobre. b) Cu → Cu 21 1 2 e 2
c) Cu 21 1 2 e 2 → Cu d) Lama anódica é uma mistura formada pelas impurezas mais nobres que o cobre que, durante o refino eletrolítico desse metal, se depositam no fundo da cuba eletrolítica.
H 2
2 NaCl 1 2 H 2 O^ →^2 Na^1 1 2 OH^2 1 H 2 1 Cl 2
2 NaCl 2 OH^2 2 Cl 2 2 H^1
2 Cl^2 2 H 2 O
2 Na^1 2 H^1 Cl 2 1 2 e^2
→
→ → →
2 e^2
- 22,4 L de H (^2) Cl^2 (aq) 1 H 2 O (l) → ClO^2 (aq) 1 H 2 (g)
- D
- Semirreação em B (ânodo): Cu 0 → Cu 21 1 2 e 2
Semirreação em A (cátodo): Cu^21 1 2 e^2 → Cu^0 a) No eletrodo A (cátodo), pois, nele, os elétrons provenientes do gerador provocam a redução de Cu 21 a Cu 0 . b) A cor da solução terá permanecido igual. Isso porque, para cada íon Cu^21 produzido em B (onde Cu 0 se oxida a Cu^21 ), um íon Cu 21 é consumido em A (onde Cu 21 se reduz a Cu 0 ), o que faz com que a concentração de íons cobre (II) permaneça constante na solução.
- D
- 1) Ag, Au, Cu, Hg e Pt. 2) Al, K, Mg e Na. 3) Cr, Fe, Mn, Pb, Sn e Zn.
- a) Oxidação: S; redução: Ag e O. b) Oxidação: S; redução: Hg e O.
- a) Ferro, de 1 3 para zero. b) O monóxido de carbono, que contém o elemento que se oxida (carbono).
- a) SnO 2 1 2 CO → Sn 1 2 CO 2 b) Bronze.
- a) Nenhuma delas, seu número de oxidação é 12 em ambos os membros da equação. b) Redução, de 1 2 para zero. c) Ferro galvanizado. d) Latão.
- I) PbS 1
O 2 → PbO 1 SO 2
II) PbO 1 CO → Pb 1 CO 2
a) Redução, de 1 3 para zero. b) O agente redutor é o alumínio metáli- co, pois sofre oxidação.
3 MnO 2 1 4 Al → 3 Mn 1 2 Al 2 O 3
Fe 2 O 3 1 2 Al → 2 Fe 1 Al 2 O 3
O alumínio é um elemento químico me- tálico de símbolo Al que forma uma subs- tância simples de fórmula Al (ou Al^0 ). Essa substância é obtida por eletrólise ígnea do óxido de alumínio, Al 2 O 3 , chamado de alumina. A alumina é encontrada na natureza, misturada com outras substân- cias, no minério chamado bauxita.
O processo de obtenção do alumínio envolve a eletrólise ígnea do óxido de alu- mínio, que consome grande quantidade de energia elétrica. O preço da energia elétrica é, portanto, essencial para que a produção do alumínio seja viável.
a) Na ordem em que são perguntados: vidro, alumínio, argônio e nitrogênio. b) O gás oxigênio reagiria com o filamento de tungstênio (oxidação do filamento), causando a queima da lâmpada.
a) Cu 2 S 1 O 2 → 2 Cu 1 SO 2 b) No polo ⊕ (ânodo): Cu 0 → Cu 21 1 2 e 2 No polo − (cátodo): Cu^21 1 2 e^2 → Cu 0 As impurezas mais nobres do que o co- bre não se oxidam no ânodo e as menos nobres não se reduzem no cátodo. c) O fluxo dos elétrons se dá do ânodo para o cátodo. Na solução, cátions migram do polo positivo para o nega- tivo e ânions, no sentido contrário.
O octano, pois apresenta maior DH (^8) c.
Hidrogênio: 143 kJ; metano: 55,7 kJ; octano: 48,0 kJ; metanol: 22,7 kJ; eta- nol: 29,7 kJ. O hidrogênio libera, na combustão, maior quantidade de energia por unidade de massa.
Hidrogênio: 0,011 kJ; metano: 0,039 kJ; octa- no: 33,6 kJ; metanol: 18,2 kJ; etanol: 23,8 kJ. O octano libera, na combustão, maior quan- tidade de energia por unidade de volume.
a) H 2 (g) 1 2
O 2 (g) → H 2 O (v)
b) 4,5? 105 kg
- a) 7,3? 10 5 L b) Quanto maior a quantidade de rea- gentes, maior será o calor liberado na reação. Assim, é possível concluir que o voo da nave espacial libera maior quantidade de energia.
- C 69. B 70. D
- A 72. B 73. C
- a) 733,3 g de CO 2 b) 7.061 kJ
- C
- a) HCO 3 2 (aq) 1 H 2 O (l) F
F H CO (aq)^1 OH^ (aq)
1
2 3 H O (l) 2 CO (g) 2
\
Considerando que o fermento em pó também contém um ácido em pó, que se ioniza em água, outra resposta possível é: HCO 3 2 (aq) 1 H 1 (aq) F F H 2 O (l) 1 CO 2 (g) b) Considerando massas iguais dos dois combustíveis, a energia libera- da pelo metano é maior que a liberada pelo butano. Conclusão: a hipótese de Estrondosa não é verdadeira.
Cap. 22 Cinética química: o transcorrer
das reações químicas
Resolvido. 2. E 3. A
A 5. B 6. D
B 8. D 9. E
72 mol
C 12. B
Um incêndio envolve a reação química de combustão (queima), na qual o gás oxigênio (O 2 ) é um reagente. A ventania substitui o ar no local da queima (que tem baixa concentração de oxigênio, porque ele é consumido) por ar contendo maior concentração de oxigênio. Isso aumenta a velocidade da combustão e o incêndio se propaga mais depressa.
A
a) Colisão efi caz. b) N 2 O (g) 1 NO (g) → N 2 (g) 1 NO 2 (g) c) Complexo ativado ou estado de tran- sição.
C
O fator responsável é o aumento da concen- tração de gás oxigênio, pois ele é o reagente que participa da transformação do álcool (presente no vinho) em vinagre.
A 19. D
Falsa. 21. A 22. D
O enunciado dá a entender que ocorre uma reação química entre o material da mancha e o vinagre. Para aumentar a ve- locidade dessa reação, pode-se usar água quente (aumento de temperatura) ou co-
B
locar mais vinagre na mesma quantidade de água (aumento da concentração de reagente). Ambos os procedimentos au- mentam a frequência de colisões efetivas.
- Como a temperatura da água fervente é maior na panela de pressão, o alimento estará submetido, nela, a uma temperatura mais alta. Essa maior temperatura provoca o aumento da velocidade das reações quími- cas envolvidas no cozimento do alimento.
- E 26. A
- 1 – falsa 2 – falsa
- a) A vitamina C é consumida na reação com o O 2. Sua concentração de- cresce com o passar do tempo. Esse decréscimo é mais rápido a uma tem- peratura maior, pois a velocidade da reação é maior.
Armário
Refrigerador
Teor de vitamina C
Tempo b) Uma substância adicionada a um ali- mento não pode ser tóxica, não pode reagir com o alimento, não pode ter gosto, cheiro ou aspecto ruim nem pode prejudicar as características do produto alimentício.
- B 30. D 31. D
- Resolvido.
- D 34. C
- a) 3 b) O pó tem maior superfície de contato, reage mais rápido e corresponde à cur- va I. As placas correspondem à curva II.
- B 37. E 38. C
- 0 2 V 1 2 V 2 2 V 3 2 V
- B
- a) A reação III é a que ocorre com maior velocidade, pois uma certa quantidade de produto é formada em menos tempo. O gráfico pedido é: Quantidade de C (mol)
0,
1 2
0,
Tempo (s)
0,
1,
3 4
b)
Reação I
A (s) 1 B (l)
Reação II
C (l)
Energia
Coordenada de reação
- a) É multiplicada por 2 (duplica). b) É multiplicada por 3 (triplica).
- a) É multiplicada por 4. b) É multiplicada por 9.
- E 45. E 46. D 47. C
- E 49. E
- a) 2 a ordem em relação ao NO e 1 a ordem em relação ao Br 2. b) 1,2? 10 4 mol 22 ? L 2 ? s 21
V
v k I 3
V
v k II 3
5? V
v k III 3 Portanto, a ordem é v I < v III < v II.
- a) v 5 k? [C 2 H 4 ]? [H 2 ] b) v 5 k? [ClO] 2
- a)
O 31 2 NO 2 O 2
NO 2
NO 2
1 O 2 1 NO 3
NO 3 1
O 3
N 2 O 5
1 N^2 O 5
b) A etapa determinante é a etapa lenta que, no caso, é a primeira. c) São duas moléculas: uma de O 3 e uma de NO 2. d) v global 5 v etapa lenta 5 k? [O 3 ]? [NO 2 ]
- C 55. C
- v 5 k? [HBr]? [O 2 ]
- Catálise homogênea: B e C. Catálise heterogênea: A e D.
- A: energia de ativação da primeira eta- pa (lenta) da reação catalisada (que coincide com a energia de ativação da reação global catalisada). B: energia de ativação da reação sem catalisador. C: variação de entalpia da reação global (seja na presença, seja na ausência de catalisador).
- a) 2 O 3 → 3 O 2 O produto é o gás oxigênio. b) O mecanismo proposto para a destrui- ção da camada de ozônio equivale a uma reação catalisada, porque con- tém uma espécie que é consumida em uma etapa, mas é regenerada em outra; assim, apresenta uma das ca- racterísticas de um catalisador. Essa espécie é o átomo de cloro.
- E
Cap. 23 Equilíbrio químico: a coexistência
de reagentes e produtos
1. C 2. B
- Resolvido. 4. A
- a)^5 [CO] [Cl ]
[COCl ] K (^) C 2
2
b)^5 [NO ]
[NO] [O ]
K C
2
2 2
2
c)^5 [SO ] [O ]
[SO ]
K C
2 2
3 2
2
A 7. Resolvido.
A 9. B
E 11. C
A 13. B 14. Resolvido.
0,74 ou 74%
Respostas
- Concentração (mol/L)
0 Equilíbrio é atingido
Tempo
2,
4,
6,
8,
[N 2 O 4 ]
[NO 2 ]
0
- Resolvido.
- 0,071 mol/dm 3
- 0,71 ou 71%
- Concentração (mol/dm^3 )
Equilíbrio é atingido
Tempo
0,
0,
0,
[butano]
[isobutano]
22. B 23. E
- a) 0,80 ou 80% b) 4, c) Quantidade de matéria (mol)
Equilíbrio é atingido
Tempo
0,
0,
0,
0,
0,
HI
H 2 /I 2
0
25. A 26. B 27. D 28. A
- a) 5 [CO] [H ]
[CH OH]
K C
2
2
3
b) No equilíbrio:
[CO] 5 1,60 mol? L^21
[H2] 5 0,50 mol? L^21
[CH3OH] 5 0,80 mol? L 21
Substituindo na expressão de K (^) C , chegamos a KC 5 2,0. 30.C 31. Resolvido.
- a) (^) 5 ?
K
P P
P
P CO Cl
COCl
2
2 _ _
_
i i
i
b) (^) 5
K
P
P P
P NO
NO O 2
2
2
2 _
_ _
i
i i
c) (^) 5 ?
K
P P
P
P N H
NH 3
2
2 2
3 _ _
_
i i
i
d) (^) 5
K
P
P P
P N O
NO
4 O 2
2
2 5
2 _
_ _
i
i i
33. D 34. D
35. C 36. A
- O ef eito é o deslocamento do equilíbrio para a: a) direita; b) esquerda; c) direita; d) esquerda; e) esquerda; f) direita.
- a) Deslocamento para a direita. b) Deslocamento para a esquerda.
- O aumento de pressão não terá efeito so- bre o equilíbrio, pois ele não é deslocado por variação de pressão (mesmo volume gasoso em ambos os membros).
- a) Deslocamento para a esquerda. b) Deslocamento para a direita.
- O aumento de temperatura desloca para a direita e a redução de temperatura desloca para a esquerda.
- D 43. A 44. A 45. Errada.
- a) O aumento de temperatura desloca o equilíbrio para a direita, sentido endo- térmico, de acordo com o Princípio de Le Chatelier. b) O aumento de pressão desloca o equilí- brio para a esquerda, sentido de menor volume gasoso (pois z 1 w. x 1 y ), de acordo com o Princípio de Le Chatelier.
- a) A reação é endotérmica, pois a constante de equilíbrio aumenta com o aqueci- mento. Um aumento de temperatura provocará diminuição da concentração de CH (^4) (e não seu aumento), pois deslocará o equilíbrio para a direita. b) A adição de catalisador não desloca o equilíbrio e, por isso, não afeta a [H 2 ] no equilíbrio. O aumento de pressão também não desloca esse equilíbrio (pois o volume gasoso é o mesmo em ambos os lados) e, portanto, não altera [H 2 ].
- C 49. B
- a) K^5 HF
H F
1 2 a
A
A A
b) (^) K 5 HCN
H CN
1 2 a
A
A A
c) K 5 HClO
H 1 ClO^2 a
A
A A
B 52. Resolvido. 53. A
Reso lvido. 55. Resolvido.
B 57. B 58. D
2? 1024 mol/L
1,6? 10 25
1? 1023 mol/L
B 63. A
Deve ser diluído ao volume fi nal de 4,0 L.
B 66. B 67. D 68. E
C 70. D 71. Resolvido.
E 73. Falsa. 74. E
Reso lvido.
Respectivamente, 1 e 2. A mais ácida é a 0,1 mol/L.
11
Resp ectivamente, 13 e 12. A mais básica é a 0,1 mol/L.
3 80. 4 81. 11 82. B
D 84. D 85. C 86. A
D 88. Resolvido.
A fa ixa de pH do sangue é de 7,3 a 7,5.
a) 2, b) 0,008 ou 0,8%
B
Errada.
A 94. B
B 96. A
B 98. NaHCO
Vaso I: coloração rosa. 1
1
CO aq H O (l)
HCO aq OH aq
2 2 2
.
3 2 2
3 meio basico pH 7
l
_
_ _
_
i i i
i
\
Vaso II: coloração azul. 1 1
NH aq H O (l) NH OH aq H aq
1
1
4 2
4
_
_ _
i
i i ou 1
1
NH aq H O (l)
NH aq H O aq
1 1
,
4 2
3 meio acido pH 7
3 l
_
_ _
_
i i i
i
\
- Falsa. 101. C
- Cor amarela, pois a hidrólise do cátion amônio deixa o meio ácido. A equação é: 1
1
NH aq H O (l)
NH OH aq H aq
1 1
4 2 4
_
_ _
i i i
F
F
NH aq H O (l) NH OH aq H aq
1
1
4 2 4
_
_ _
i
i i ou 1
1
NH aq H O (l)
NH aq H O aq
1 1
4 2
3 3
_
_ _
i i i
F
F
NH aq H O (l) NH aq H O aq
1
1
4 2
3 3
_
_ _
i
i i
103. K 5
CO
H O
2
2 C
A
A
- KC 5 [Mg^21 ]? [OH^2 ]^2
- a) Não, pois o volume gasoso (zero) é o mesmo em ambos os membros. b) Sim, pois desloca o equilíbrio para a direita. c) Não, pois desloca o equilíbrio para a esquerda.
- A 107. D 108. B
- Reso lvido.
- D 111. B 112. B 113. A
- a) Só há equilíbrio no sistema I, pois nele existe solução saturada e também corpo de chão. NaCl s Na 1 aq 1 C l^2 aq corpo de chaou íons na solu ao saturadaçu
_ i _ i _ i \ \
b) Em I e II, todo o NaCl (s) adicionado não se dissolverá e irá tomar parte do corpo de fundo. Em III, o NaCl (s) se dissolverá, o que aumentará a concentração da solução.
C
40 g 117. A 118. D
a) 80 °C b) 80 g
D
F
F
F
F
F
F
F
Respostas
36. C 3 H 8 1 5 O 2 → 3 CO 2 1 4 H 2 O
C3H 8 1
O 2 → 3 CO 1 4 H 2 O
C3H8 1 2 O 2 → 3 C 1 4 H 2 O
C4H 10 1
O 2 → 4 CO 2 1 5 H 2 O
C4H10 1
O 2 → 4 CO 1 5 H 2 O
C4H10 1
O 2 → 4 C 1 5 H 2 O
- Um automóvel ligado em ambiente fecha- do faz com que aumente a concentração de CO no ar, oferecendo riscos à saúde.
- C 39. Errada. 40. A
- B
- a) Destilação fracionada (que é usada tan- to para uma separação mais grosseira do petróleo em frações, separação III, como para uma separação mais refi- nada dos componentes das frações). Líquidos com pontos de ebulição próximos não podem ser separados por destilação simples, pois vaporizam simultaneamente e saem juntos no destilado. O uso da coluna de fracio- namento propicia a separação. b) Decantação, pois água e petróleo são líquidos imiscíveis.
- D 44. E 45. D 46. A
- E 48. D 49. D 50. B
- D
- H 3 C CH CH 3
CH 3
k k k
53. H 3 C k CH 2 k CH 2 kCH 3
C
CH 3
CH 3
CH 3
H 3 C k k
k
k
55. H 3 C CH CH 2 CH 3
CH 3
k k k k
56. H 3 C kCH 2 k CH 2 k CH 2 kCH
57. CH 2
CH 3
H 3 C k Ckl
- a) etano b) eteno c) etino d) butano e) propeno f) pent-2-eno g) pent-1-ino h) hept-2-ino i) buta-1,3-dieno
- a) CH b) H 3 C k CH 2 k CH 2 k CH 2 k CH 2 k CH (^3) c) H 2 C l CH k CH 3 d) H 2 C l CH k CH 2 k CH 3 e) H 3 C k CH l CH k CH 3 f) H 3 C k C m C k CH 2 k CH 3 g)
h)
Sim, pois não existe o prop-2-eno.
Não, pois existe o but-2-eno.
a) ciclo-propano b) ciclo-butano c) ciclo-pentano d) ciclo-buteno e) ciclo-hexa-1,4-dieno f) ciclo-hexa-1,3-dieno
B
Resolvido.
a) but-2-eno b) pent-2-eno c) hex-1-eno d) hexa-1,3-dieno
a) metil b) etil c) propil d) isopropil e) butil f) isobutil g) s -butil ou sec -butil h) t -butil ou terc -butil
a) 2-metil-pentano b) 2,3-dimetil-butano c) 2,2,4-trimetil-pentano d) 3-etil-2-metil-pentano e) 3-metil-but-1-eno f) 4-metil-pent-2-ino
a) (^) CH CH 2 CH 3
CH 3
H 3 Ck k k k
b) C CH (^3)
CH 3
H 2 Cl kk
c) (^) CH 3
CH 3
H 3 C k CkCH 3
k
k
d) CH 2
CH 2
CH
CH 3
H 3 C k CH 2 k CH k k
k
k
69. D 70. D 71. A 72. D
73. D 74. A 75. A 76. C
- a) etil-ciclo-hexano b) propil-benzeno c) 1,2-dimetil-benzeno ou orto -dimetil- -benzeno d) 1,3-dimetil-benzeno ou meta -dimetil- -benzeno e) 1,4-dimetil-benzeno ou para -dimetil- -benzeno f) etil-benzeno
- a) (^) CH 3
k
b) CH 2 kCH 3
k
c) CH k 3
d) H 3 C k CH k kCH 3
e) (^) CH (^3)
H 3 C CH 3
k
k
k
f) (^) CH (^3)
CH 3
k
k
g) (^) CH 3
k CH 3
k
h) CH 3
H 3 C kCkCH 3
k
k
79. A 80. D 81. A
82. 0 2 F
1 2 V
2 2 F
3 2 V
4 2 F
Cap. 26 As principais classes funcionais
de compostos orgânicos
- a) butan-2-ol b) pentan-1-ol c) pentan-3-ol d) etanol e) ciclo-pentanol
- (^) CH
OH
H 3 C k k kCH 3
- Causa ambiguidade, pois há possibilida- des diferentes para posicionar a hidroxila: butan-1-ol e butan-2-ol.
- Não causa ambiguidade, pois não há possibilidades diferentes para a posição da hidroxila.
- a)
H 3 C C
OH
CH 3
k k CH 2 CH 3
k
k k
b) (^) OH
CH 3
6. H 2 C CH
OH
ou
CH ( CH 2 ) 4 CH 3
OH
l k k k k
- 1 – errado; 2 – errado; 3 – certo; 4 – certo.
- E 9. E 10. Certa.
- a) propanal d) butanal b) etanal e) benzaldeído c) metanal
- Só 𝖠 é cetona.
- a) butanona c) ciclo-pentanona b) hexan-3-ona d) propanal
- a)
H 3 C C
O
k kCH 3
l
b)
H 3 C C
O
k k CH 2 k CH^2 kCH 3
l
c)
l^ O
- a) Não, pois se a carbonila está no pri- meiro carbono não é cetona e sim um aldeído, no caso, o pentanal. b) Não, porque a numeração deve come- çar pela extremidade mais próxima da carbonila.
- Existem duas: hexan-2-ona e hexan- -3-ona.
- Existem três: heptan-2-ona, heptan- -3-ona e heptan-4-ona.
- a) 2-metil-butanal
b) 2,3,4-trimetil-pentanal c) 4-metil-pentanal d) 3-metil-butan-2-ona (ou 3-metil- -butanona) e) 2,4-dimetil-pentan-3-ona f) 2,4-dimetil-ciclo-hexanona
D 20. B 21. D
B 23. B
ácido etanoico,H 3 C C OH
O
k k
l
a) ácido etanoico b) ácido butanoico c) ácido propanoico d) ácido hexanoico e) ácido 2,3-dimetil-butanoico f) ácido 4-metil-benzoico (ou ácido para -metil-benzoico)
H 3 C [ CH 2 ] C 4
caproico: OH
O
H 3 C [ CH 2 ] C
8
cáprico: OH
O
H 3 C [ CH 2 ] C
6
caprílico: OH
O
k k k
k
k k
k k
l
k
l
l
- a) ácido metanoico b) ácido etanoico c) ácido propanoico d) ácido butanoico
- a) metanal c) propanal b) etanal d) butanal
29. a) H 3 C k CH 2 k CH 2 k CH 2 kOH
b) H 3 C CH
CH 3
k k kCH^2 kOH
c)
H 3 C CH
OH
k kCH 2 CH 3
k
k
d)
H 3 C C
CH 3
CH 3
k kkOH
k
B
C
O
k kCH 3
l
- a) propanona b) cetona dimetílica
- B 33. A
- a) e b)
C CH 3
O
H 3 C k k( CH 2 )k 6
l
CH 2 C CH 3
O
H 3 C k k k( CH 2 )k 5
l
C CH 3
O
H 3 C k( CH 2 )k 2 k( CH 2 )k 4
l
C CH 3
O
H 3 C k( CH 2 )k 3 k( CH 2 )k 3
l
(essa pode ser considerada um palíndromo) c) n onan-5-ona ou cetona dibutílica
- A 36. D 37. C 38. D
- a) metóxi-metano ou éter dimetílico b) metóxi-etano ou éter etílico e metílico c) etóxi-benzeno ou éter etílico e fenílico
C
CH 3
CH 3
H 3 C kO k kkCH 3
k
- a) etanoato (ou acetato) de etila b) etanoato (ou acetato) de pentila
- H C
O
O CH 2 CH 3
CH 3
H 3 C CH 2 C
O
O CH 2 CH CH 3
k
k k
k k k k
k
kk
k
l
l
43. D 44. B 45. D 46. D
- Verdadeira.
- D 49. C 50. A
- R Função Nome
OH ácido carboxílico
ácido butanoico H aldeído butanal
CH 3 cetona pentan-2-ona NH 2 amida butanamida
OCH 3 éster butanoato de metila
- C
C
N
O
NH 2
k
k
l
54. E 55. B
O CH 3 éster e amina
C
O
NH 2
k k
k
k
l
57. A
58. 0 – V; 1 – F; 2 – V; 3 – F; 4 – F
- Verdadeira.
- tricloro-metano
- tetracloro-metano
- tetrafl uoro-eteno
- a) 2-cloro-propano (ou cloreto de isopro- pila) b) bromo-ciclo-pentano (ou brometo de ciclo-pentila) c) iodo-benzeno (ou iodeto de fenila) d) cloro-metano (ou cloreto de metila) e) 1-bromo-propano (ou brometo de propila) f) 2-iodo-propano (ou iodeto de isopro- pila)
- a) para -dicloro-benzeno b) meta -dicloro-benzeno c) orto -dicloro-benzeno
- B 66. C 67. B 68. C
- D 70. D 71. A 72. B
- fenol éter (^) cetona
ácido carboxílico
HO
COOH
O O
74. A 75. A
- a) butanonitrila c) ácido butanossul- fônico b) butanamida
- C
- [ CH 2 ] 11
H 3 C k k kSO 3 H
- a) C 12 H16N 2 b) amina e nitrila
- A
Cap. 27 Ligações intermoleculares na
Química Orgânica
Errada.
A 3. D 4. A
a) Heterogênea. b) Dois.
C 7. Falsa. 8. E 9. A
a) Tubo 1: HCCl 3 (pouco solúvel em água e mais denso que ela). Tubo 2: CH 3 CH 2 OH (totalmente solú- vel em água). Tubo 3: Gasolina (insolúvel em água e menos densa que ela). b) H 2 O, CH 3 CH 2 OH e HCCl 3 são substân- cias puras, já a gasolina é uma mistura. Portanto, a afi rmação é falsa.
a) A concentração de I 2 na solução em CCl 4 aumentará e a concentração de I 2 na solução aquosa diminuirá. b) O I 2 (apolar) é mais solúvel em CCl (^4) (apolar) do que em água (polar).
a) Apenas II. b) As interações intermoleculares álcool etílico-água são mais intensas que as interações álcool etílico-gasolina. Assim, o etanol sai da fase da gasolina (apolar) e passa espontaneamente para a fase aquosa (polar) porque a água interage mais fortemente com o álcool etílico.
A 14. D
