"Bem-vindos ao melhor ano de suas vidas #2018"

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1 65 "Bem-vindos ao melhor ano de suas vidas #2018" 1 - Considere as seguintes soluções aquosas: COLÉGIO SHALOM Ensino Médio 2º ANO Profº: Laryssa Rocha Disciplina: Química Estudante :. No. A solução 0,5 molar de C12H22O11 (sacarose) B solução 0,5 molar de CO(NH2)2 (uréia) C solução 1 molar de C6H12O6 (glicose) Compare as pressões máximas de vapor de A, B e C. TRABALHO DE RECUPERAÇÃO Data: /12/2018 Valor: 30 pts Nota: 2 - Numa mesma temperatura, foram medidas as pressões de vapor dos três sistemas a seguir. Os resultados, para esses três sistemas, foram: 105,0; 106,4 e 108,2 mm Hg, não necessariamente nessa ordem. Tais valores são, respectivamente, as pressões de vapor dos sistemas: a) x = 105,0; y = 106,4; z = 108,2. b) y = 105,0; x = 106,4; z = 108,2. c) y = 105,0; z = 106,4; x = 108,2. d) x = 105,0; z = 106,4; y = 108,2. e) z = 105,0; y = 106,4; x = 108, Quando o café é aquecido em banho-maria, observa-se que: a) só o café ferve. b) o café e a água do banho-maria fervem. c) só o banho-maria ferve. d) o banho-maria ferve a uma temperatura menor que a da água pura. e) o café ferve a uma temperatura menor que a da água pura. 4 - Num congelador, há cinco fôrmas que contêm líquidos diferentes, para fazer gelo e picolés de limão. Se as fôrmas forem colocadas, ao mesmo tempo, no congelador e estiverem, inicialmente, à mesma temperatura, vai-se congelar primeiro a fôrma que contém 500 ml de: a) água pura. b) solução, em água, contendo 50 ml de suco de limão. c) solução, em água, contendo 100 ml de suco de limão. d) solução, em água, contendo 50 ml de suco de limão e 50 g de açúcar. e) solução, em água, contendo 100 ml de suco de limão e 50 g de açúcar.

2 5 - Apresenta maior ponto de ebulição ao nível do mar a solução: a) 0,1 M de glicose. b) 1,5 M de uréia. c) 0,5 M de glicose. d) 1,5 M de NaCl. e) 1,0 M de sacarose. 6 - O gráfico ao lado representa a pressão de vapor (eixo das ordenadas), em atm, em função da temperatura (eixo das abscissas), em ºC,de três amostras, I, II e III. Se uma destas amostras for de água pura e as outras duas de água salgada, podemos afirmar que: a) a amostra I é a amostra de água salgada. b) a amostra I é a mais volátil. c) a amostra II é mais concentrada que a amostra III. d) a amostra I é a menos volátil. e) na temperatura tiii, e 1 atm, a amostra II ainda não entrou em ebulição. 7 - Nos gráficos a seguir estão representadas cinco transformações: Quais dessas transformações estão representadas corretamente? Justifique sua resposta.

3 8 - Reação exotérmica é aquela na qual: 1 há liberação de calor. 2 há diminuição de energia. 3 a entalpia dos reagentes é maior que a dos produtos. 4 a variação de entalpia é negativa. Estão corretos os seguintes complementos: a) Somente 1. b) Somente 1 e 4. c) Somente 2 e 4. d) 1, 2, 3 e 4. e) Somente 1 e Considere os processos a seguir: I queima do carvão II fusão do gelo à temperatura de 25 ºC III combustão da madeira a) Apenas o primeiro é exotérmico. b) Apenas o segundo é exotérmico. c) Apenas o terceiro é exotérmico. d) Apenas o primeiro é endotérmico. e) Apenas o segundo é endotérmico Sejam dadas as seguintes equações termoquímicas: Nas condições citadas, a equação que representa a reação mais exotérmica é: a) I. b) II. c) III. d) IV. e) V.

4 11 - Considere o seguinte gráfico: De acordo com o gráfico ao lado, indique a opção que completa, respectivamente, as lacunas da frase a seguir: A variação da entalpia, ΔH, é...; a reação é... porque se processa... calor. a) positiva, exotérmica, liberando. b) positiva, endotérmica, absorvendo. c) negativa, endotérmica, absorvendo. d) negativa, exotérmica, liberando. e) negativa, exotérmica, absorvendo. Para as questões 12 a 14 considere as informações: Combustão completa do álcool comum (etanol): 1C2H5OH(l) + 3O2(g) 2CO2(g) + 3H2O(g) ΔH = 1373 kj Massa molar C2H5OH = 46 g mol Qual é a quantidade de calor liberado ou absorvido na queima de 5 mol de C2H5OH? 13 - Se ocorresse a formação de 1 mol de CO2 na reação, qual seria a quantidade de calor liberado ou absorvido? 14 - Calcule a quantidade de calor liberado ou absorvido na queima de 460 g de C2H5OH. Considere as equações a seguir e responda às questões 9 e 10. CH4(g) + 2O2(g) 2CO2(g) + 2H2O(v) ΔH = 8, kj/mol CH4 7 3Li H 2 4 2He ΔH = 16, kj/mol Li (Dados: massa molar: CH4 = 16 g mol 1 ) 15 - Determine a quantidade de CH4, em mol, necessária para produzir 2, kj.

5 16 - Qual massa de CH4, em gramas, deve ser queimada para se obter a mesma quantidade de energia liberada quando reagimos 2 mol de 7 3Li? 17 - Analise o diagrama a seguir: Resolva: I A síntese da água em qualquer estado físico é um processo exotérmico ou endotérmico? II A formação da H2O(s) libera maior ou menor energia do que a formação da H2O(l)? III Calcule o calor liberado ou absorvido na formação de 2 mol de H2O(l). IV Calcule o calor liberado ou absorvido na formação de 5 mol de H2O(s) Considere a reação de combustão das variedades alotrópicas do carbono, representadas no gráfico: Resolva as seguintes questões: I As duas combustões são exotérmicas ou endotérmicas? II Calcule o ΔH das combustões da grafite e do diamante. III Em qual delas ocorre maior liberação de calor? IV A transformação de grafite em diamante é um processo exotérmico ou endotérmico?

6 19 - Sendo o ΔH de formação do óxido de cobre II igual a 37,6 kcal/mol e o ΔH de formação do óxido de cobre I igual a 40,4 kcal/mol, o ΔH da reação: Cu2O(s) + 1/2 O2(g) 2 CuO(s) será: a) 34,8 kcal. b) +115,6 kcal. c) 115,6 kcal. d) +34,8 kcal. e) 5,6 kcal 20 - São conhecidos os seguintes valores de energia de ligação, a 25 ºC: Determine a variação de entalpia, aproximada, para a reação: CH4(g) + Cl2(g) H3CCl(g) + HCl(g) 21 - C2H4(g) 2C(g) + 4H(g) ΔH = 542 kcal/mol Na reação representada pela equação anterior, sabe-se que a energia da ligação C H é igual a 98,8 kcal/mol. O valor da energia de ligação C = C, em kcal/mol, é: a) 443,2. b) 73,4. c) 146,8. d)293,6. e) 344, O elemento químico tungstênio, de símbolo W, é muito utilizado em filamentos de lâmpadas incandescentes comuns. Quando ligado a elementos como carbono ou boro, forma substâncias quimicamente inertes e duras. O carbeto de tungstênio, WC(s), é muito utilizado em ponteiras de ferramentas como perfuratrizes, esmeris, lixas para metais etc. Essa substância pode ser obtida pela reação: Cgraf + W(s) WC(s) A partir das reações a seguir, calcule o ΔH de formação para o WC(s). Dados: W(s) + 3/2 O2(g) WO3(s) ΔHcombustão = 840 kj/mol Cgraf + O2(g) CO2(g) ΔHcombustão = 394 kj/mol WC(s) + 5/2 O2(g) WO3(s) + CO2(g) ΔHcombustão = kj/mol

7 23 - A queima de matéria rica em carbono, em geral, seja a combustão de derivados de petróleo (negro de fumo), de madeira (carvão) etc., é representada pela seguinte equação termoquímica: C(s) + O2(g) CO2(g) + 94,05 kcal Essa reação ocorre, normalmente, em duas etapas, a saber: 1ª etapa: C(s) + 1/2 O2(g) CO(g) + 26,41 kcal 2ª etapa: CO(g) + 1/2 O2(g) CO2(g) + 67,64 kcal a) Através da soma das duas etapas da reação, mostre que a lei de Hess foi seguida. b) As reações citadas estão representadas por equações termoquímicas. O que diferencia uma equação química simples de uma equação termoquímica? c) Qual será o calor liberado na formação de 5 mol de monóxido de carbono? 24 - Grafita e diamante são formas alotrópicas do carbono, cujas equações de combustão são apresentadas a seguir: Cgraf + O2(g) CO2(g); Cdiam + O2(g) CO2(g); ΔH = 393,5 kj mol 1 ΔH = 395,4 kj mol 1 a) Calcule a variação de entalpia necessária para converter 1,0 mol de grafita em diamante. b) Qual a variação de entalpia envolvida na queima de 120 g de grafita? (massa molar do C = 12 g mol ) 25 - A obtenção do alumínio dá-se a partir da bauxita (Al2O3 3H2O), que é purificada e eletrolisada numa temperatura de ºC. Na célula eletrolítica, o ânodo é formado por barras de grafita ou carvão, que são consumidas no processo de eletrólise, com formação de gás carbônico, e o cátodo é uma caixa de aço coberta de grafita. A etapa de obtenção do alumínio ocorre no a) ânodo, com formação de gás carbônico. b) cátodo, com redução do carvão na caixa de aço. c) cátodo, com oxidação do alumínio na caixa de aço. d) ânodo, com depósito de alumínio nas barras de grafita. e) cátodo, com fluxo de elétrons das barras de grafita para a caixa de aço.

8 26 - O alumínio metálico pode ser produzido a partir do mineral bauxita (mistura de óxidos de alumínio, ferro e silício). Trata-se de um processo de produção caro, pois exige muita energia elétrica. A última etapa do processo envolve a eletrólise de uma mistura de alumina (Al2O3) e criolita (Na3AlF6) na temperatura de 1000 ºC. As paredes do recipiente que ficam em contato com a mistura funcionam como cátodo, e os cilindros constituídos de grafite, mergulhados na mistura, funcionam como ânodo. Dados: Al 3+ (l) + 3e Al(l) 0 = 1,66 V O2 (g) + 4e 2 O 2- (l) 0 = + 1,23 V Responda ao que se pede. a) Explicite qual semirreação ocorre no ânodo e qual ocorre no cátodo. Reação do ânodo: Reação do cátodo: b) Escreva a equação equilibrada que representa a reação global e calcule a variação de potencial do processo. c) O processo é espontâneo? Justifique a sua resposta.

9 27 - O alumínio é um metal bastante versátil, pois, a partir dele, podem-se confeccionar materiais amplamente utilizados pela sociedade. A obtenção do alumínio ocorre a partir da bauxita, que é purificada e dissolvida em criolita fundida (Na3AlF6) e eletrolisada a cerca de C. Há liberação do gás dióxido de carbono (CO2), formado a partir da reação de um dos produtos da eletrólise com o material presente nos eletrodos. O ânodo é formado por barras de grafita submergidas na mistura fundida. O cátodo é uma caixa de ferro coberta de grafita. A reação global do processo é: 2 Al2O3 (l) + 3 C (s) 4 Al (l) + 3 CO2 (g) Na etapa de obtenção do alumínio líquido, as reações que ocorrem no cátodo e ânodo são: a) cátodo: Al e Al 2 2 O O2 4e ânodo C O2 CO2 b) 2 2 O O2 4 e cátodo C O CO 2 2 ânodo: Al e Al c) 3 Al cátodo 2 O 2 3 e O Al 2 4 e ânodo: C + O2 CO2 d) ânodo: 3 Al 3e Al cátodo C O CO 2 2 O O2 2 4 e 2 2 e) cátodo: O O 4 e 3 Al 3e Al ânodo C O2 CO2 2 2

10 28 - Dados: Potencial de redução padrão em solução aquosa Ag + (aq) + e Ag(s) = 0,80 V : Cu 2+ (aq) + 2e Pb 2+ (aq) + 2e Ni 2+ (aq) + 2e Fe 2+ (aq) + 2e Zn 2+ (aq) + 2e Mg 2+ (aq) + 2e Cu(s) Pb(s) Ni(s) Fe(s) Zn(s) Mg(s) = 0,34 V = 0,13 V = 0,25 V = 0,44 V = 0,76 V = 2,37 V Tubulações metálicas são largamente utilizadas para o transporte de líquidos e gases, principalmente água, combustíveis e esgoto. Esses encanamentos sofrem corrosão em contato com agentes oxidantes como o oxigênio e a água, causando vazamentos e elevados custos de manutenção. Uma das maneiras de prevenir a oxidação dos encanamentos é conectá-los a um metal de sacrifício, método conhecido como proteção catódica. Nesse caso, o metal de sacrifício sofre a corrosão, preservando a tubulação. Considerando os metais relacionados na tabela de potencial de redução padrão, é possível estabelecer os metais apropriados para a proteção catódica de tubulações de aço (liga constituída principalmente por ferro) ou de chumbo. Caso a tubulação fosse de aço, os metais adequados para atuarem como metais de sacrifício seriam X e, caso a tubulação fosse de chumbo, os metais adequados para atuarem como proteção seriam Y. Assinale a alternativa que apresenta todos os metais correspondentes às condições X e Y.

11 X Y a) Ag e Cu Ni e Fe b) Ag e Cu Ni, Fe, Zn e Mg c) Zn e Mg Ni, Fe, Zn e Mg d) Zn e Mg Ag e Cu 29 - Para preservar o casco de ferro dos navios contra o efeitos danosos da corrosão, além da pintura são introduzidas placas ou cravos de certo material conhecido como metal de sacrifício. A função do metal de sacrifício é sofrer oxidação no lugar do ferro. Considerando seus conhecimentos de química e a tabela de potenciais de redução impressa abaixo, assinale a opção que apresenta o metal mais adequado para esse fim. a) Potássio. b) Cádmio. c) Cobre. d) Magnésio.

12 30 - Um estudante de química colocou, separadamente, barras de chumbo, níquel, ferro e cobre no interior de 4 béqueres, que continham solução aquosa de nitrato de estanho II de concentração 1 mol.l 1 a 25 ºC. As quatro possíveis reações de oxirredução, que ocorreriam espontaneamente, nos béqueres I, II, III e IV foram escritas abaixo: I. Pb(s) + Sn 2+ (aq) Pb 2+ (aq) + Sn(s) II. Ni(s) + Sn 2+ (aq) Ni 2+ (aq) + Sn(s) III. Fe(s) + Sn 2+ (aq) Fe 2+ (aq) + Sn(s) IV. Cu(s) + Sn 2+ (aq) Cu 2+ (aq) + Sn(s) Dados: E 0 (Pb 2+ (aq) /Pb(s)) = 0,13 V E 0 (Sn 2+ (aq)/sn(s)) = 0,14 V E 0 (Ni 2+ (aq)/ni(s)) = 0,23 V E 0 (Fe 2+ (aq)/fe(s)) = 0,44 V E 0 (Cu 2+ (aq)/cu(s)) = +0,34 V De acordo com as informações acima, os béqueres em que ocorreram, espontaneamente, as reações de oxirredução foram a) I, II e IV, apenas. b) II e III, apenas. c) I, II e III, apenas. d) I e II, apenas. e) I e IV, apenas.