25 C = 1,00 g cm. Densidade a 25 C. 1,59 cm Solubilidade em água a. 1. (Fuvest 2016) 0,1 g 100 g de

Transcrição

1 1. (Fuvest 016) O anal do Panaá liga os oceanos Atlântico e Pacífico. Sua travessia é feita por navios de carga genericaente chaados de Panaax, cujas diensões deve seguir deterinados parâetros, para não causar danos ao anal ou à própria ebarcação. onsidere u Panaax e fora de u paralelepípedo retoretângulo, co 00 de copriento e 0 de largura. Quando esse navio, carregado, ainda está no ar do aribe, no Oceano Atlântico, seu calado, que é a distância entre a superfície da água e o fundo do casco, é de 10. O calado varia confore a densidade da água na qual o navio está navegando, e essa densidade, por sua vez, depende da concentração de cloreto de sódio na água. O gráfico acia apresenta a variação da densidade da água do ar, a 5, e função da concentração de Na, e ol L. a) alcule a assa de água deslocada por esse navio, quando ainda está no ar do aribe, sabendo que concentração de cloreto de sódio nesse ar é 5 g L. A concentração salina no interior do anal é enor do que no ar do aribe, pois o anal é alientado por u grande lago de água doce. b) onsiderando que a densidade da água no interior do anal é 1,0 g L e que o calado áxio peritido no interior do anal é de 1, o Panaax citado poderá cruzar o anal e segurança? Explique, ostrando os cálculos. Note e adote: assa olar (g ol) : Na 58 teperatura édia da água do ar do aribe: 5 Densidade a 5 1,59 c Solubilidade e água a 5 0,1 g 100 g de HO a) onsiderando as inforações apresentadas no rótulo, qual é o estado físico da substância contida no frasco, a 1at e 5? Justifique. b) E u recipiente, fora adicionados, a 5, 56,0 g da substância X e 00,0 g de água. Deterine a assa da substância X que não se dissolveu e água. Mostre os cálculos. c) oplete o esquea da página de resposta, representando a aparência visual da istura forada pela substância X e água quando, decorrido certo tepo, não for ais observada udança visual. Justifique. Dado: densidade da água a 5 1,00 g c. (Fuvest 011) Recenteente, foi preparado u coposto A que é insolúvel e água. No entanto, quando isturado co água saturada de gás carbônico, fora-se ua solução que conté o íon B. Quando a solução resultante é aquecida, o gás carbônico é eliinado, e se fora duas caadas, ua de água e outra de coposto A. Essas transforações reversíveis pode ser representadas pela seguinte equação quíica: O coposto A está sendo testado e u novo processo de extração do óleo de soja. No processo atual, utilizase hexano para extrair o óleo dos flocos de soja, forando ua solução. E seguida, o hexano é separado do óleo de soja por destilação. O novo processo, utilizando o coposto A e vez de hexano, pode ser representado pelo seguinte esquea:. (Fuvest 01) O rótulo de u frasco contendo deterinada substância X traz as seguintes inforações: Propriedade or Inflaabilidade Odor Ponto de Fusão Ponto de ebulição a 1at Descrição ou valor Incolor Não inflaável Adocicado 1

2 a) Descreva o que deve ser feito nas etapas X e Y para se obter o resultado ostrado no esquea. b) Explique por que, no processo de extração do óleo de soja, é vantajoso evitar a destilação do solvente hexano. a) Use o gráfico a seguir para deterinar de quanto caiu a atividade do gálio-6, após 5 horas. 4. (Fuvest 011) E 191, E. Rutherford e J. hadwick relatara que, ao bobardear átoos de nitrogênio 14 ( N ) co partículas alfa (núcleos de 4 He ), ocorria a liberação de prótons. Posteriorente, eles afirara: Não há inforação sobre o destino final da partícula alfa... É possível que ela se ligue, de algua aneira, ao núcleo residual. ertaente ela não é reeitida pois, se assi fosse, poderíaos detectá-la. Anos ais tarde, P. Blackett deonstrou que, na experiência relatada por Rutherford e hadwick, havia apenas a foração de u próton e de outro núcleo X. Tabé lebrou que, na colisão da partícula alfa co o átoo de nitrogênio, deveria haver conservação de assa e de carga nuclear. a) o base nas inforações acia, escreva a equação nuclear representativa da transforação que ocorre ao se bobardear átoos de nitrogênio co partículas alfa. b) O núcleo X forado na experiência descrita é u isótopo de nitrogênio? Explique sua resposta. b) alcule o volue de sangue da pessoa exainada. c) O gálio-6 eite radiação γ quando seu núcleo captura u elétron de sua eletrosfera. Escreva a equação dessa reação nuclear e identifique o nuclídeo forado. 6. (Unesp 019) De acordo co a teoria atôica de Dalton, os átoos era considerados aciços e indestrutíveis, sendo preservados intactos nas transforações quíicas. Alé disso, o que diferenciava u eleento quíico de outro era o peso de seus átoos. E sua teoria, Dalton não aditia a união entre átoos de u único eleento quíico. Átoos de eleentos quíicos diferentes poderia se unir, forando o que Dalton denoinava átoos copostos. A iage ostra os síbolos criados por Dalton para representar os eleentos quíicos hidrogênio e nitrogênio e a substância aônia. Ao lado, há ua tabela co os pesos atôicos relativos estiados por Dalton para esses dois eleentos. 5. (Fuvest 001) Para deterinar o volue de sangue de ua pessoa, injeta-se e sua corrente sanguínea ua solução aquosa radioativa de citrato de gálio e, depois de certo tepo, colhe-se ua aostra de sangue e ede-se sua atividade. E ua deterinação, a concentração do radioisótopo gálio-6 na solução era de 1, átoos por ililitro, no oento de sua preparação. Decorridas 4 horas de sua preparação, 1,00 L dessa solução foi injetado na pessoa. A coleta de sangue foi feita 1 hora após a injeção, sendo que a aostra coletada apresentou, átoos de gálio-6 por ililitro. A diinuição da concentração do radioisótopo deveu-se apenas ao seu decaiento radioativo e à sua diluição no sangue. a) Escreva a equação da reação de foração da aônia a partir de hidrogênio e nitrogênio, de acordo co a teoria de Dalton. Escreva a equação dessa reação de acordo co os síbolos e conhecientos atuais. b) alcule a razão entre os pesos de nitrogênio e de hidrogênio na aônia, tal coo considerada por Dalton, e copare esse resultado co a razão entre as assas desses eleentos na olécula de aônia, tal coo conheceos hoje. Aditindo coo correta a razão calculada co base nos conhecientos atuais, indique a diferença percentual, aproxiadaente, entre as duas razões calculadas.

3 . (Uerj 018) Apesar de apresentare propriedades quíicas distintas, os eleentos flúor, neônio e sódio possue núeros atôicos próxios, confore destacado a seguir. 9 F 10 Ne 11 Na Dentre esses eleentos, noeie o que apresenta aior estabilidade e relação à regra do octeto e indique o síbolo daquele cujos átoos tê o aior núero de caadas eletrônicas. E seguida, noeie a ligação interatôica forada entre Na e F e apresente a fórula quíica do coposto resultante dessa ligação. 10. (Fepar 01) A tabela periódica pode ser utilizada para relacionar as propriedades dos eleentos co suas estruturas atôicas; essas propriedades pode ser aperiódicas e periódicas. As propriedades periódicas são aquelas que, à edida que o núero atôico auenta, assue valores seelhantes para intervalos regulares, isto é, repete-se periodicaente. O gráfico ao lado ostra a variação de ua dessas propriedades: a energia de ionização do 1º elétron, e e., para diferentes átoos. 8. (Unifesp 018) onsidere as seguintes propriedades dos ateriais: assa, volue, dureza, densidade, cor, transparência, pereabilidade, teperatura de fusão e condutividade elétrica. a) Quais dessas propriedades são consideradas propriedades gerais dos ateriais? Justifique sua resposta. b) Quais dessas propriedades deve, necessariaente, ser levadas e consideração para a escolha de u aterial a ser utilizado na confecção de panelas? 9. (Unesp 018) A alpaca é ua liga etálica constituída por cobre (61%), zinco (0%) e níquel (19%). Essa liga é conhecida coo etal branco ou liga branca, razão pela qual uitas pessoas a confunde co a prata. A tabela fornece as densidades dos etais citados. Metal Ag 10,5 u 8,9 Ni 8,9 Zn,1 Densidade (g c ) o base no gráfico e e conhecientos de Quíica, responda aos itens a seguir. a) oo se explica os elevados valores de energia de ionização para os eleentos de núero atôico de, 10 e 18? b) No intervalo entre Z e Z 10, observa-se auento da energia de ionização. oo se explica esse auento da energia? c) Por que o eleento de núero atôico 19 apresenta o enor potencial de ionização entre os eleentos representados? d) Que núero atôico, entre os eleentos apresentados no gráfico, te aior tendência a forar u ânion? a) A alpaca é ua istura hoogênea ou heterogênea? Que característica da estrutura etálica explica o fato de essa liga ser condutora de corrente elétrica? b) A deterinação da densidade pode ser utilizada para se saber se u anel é de prata ou de alpaca? Justifique sua resposta apenas por eio da coparação de valores, se recorrer a cálculos.

4 Gabarito: Resposta da questão 1: a) A concentração de cloreto de sódio nesse ar é 5,0g L. A partir deste valor e da assa olar do cloreto de sódio pode-se calcular a concentração e ol L. oncentração cou oncentração olar Massa olar oncentração cou oncentração olar Massa olar M Na 58 g / ol 5 g / L oncentração olar (Na ) 0,60448 ol / L 58 g / ol oncentração olar (Na ) 0,6 ol / L A partir do gráfico calcula-se a densidade: d 1,0 g / L 1.00 g / L 1.00 g / 10 d 1.00 kg / onsiderando o Panaax e fora de u paralelepípedo reto-retângulo, co 00 de copriento e 0 de largura e calado de 10, podese calcular o volue ierso do navio. ierso d água deslocada ierso d água do ar do aribe deslocada água do ar do aribe deslocada água do ar do aribe deslocada água do ar do aribe deslocada ierso 1.00 kg / kg 6,1 10 kg b) A densidade da água no interior do anal é 1,0 g L e que o calado áxio peritido no interior do anal é de 1, co estes valores pode-se calcular a assa de deslocada. d densidade da água no int erior do canal d 1,0 g L g / L kg / alado áxio d kg / kg, 10 kg Princípio de Arquiedes: todo sólido ergulhado nu fluido recebe ua força chaada epuxo, vertical e para cia, de intensidade igual ao peso do fluido deslocado. Epuxo assa do fluido deslocado aceleração da gravidade assa do fluido deslocado densidade do fluido deslocado volue do fluido deslocado assa do fluido deslocado densidade do fluido deslocado volue do fluido deslocado Então, Epuxo densidade do fluido deslocado volue do fluido deslocado aceleração da gravidade Se o epuxo do navio no canal for igual ou superior ao epuxo na água do ar, o navio flutuará. Daí, água do ar do aribe deslocada 6,1 10 kg, 10 kg Epuxo densidade do fluido deslocado volue do fluido deslocado aceleração da gravidade Epuxo no ar do aribe 1.00 kg / aceleração da gravidade Epuxo no ar do aribe kg / aceleração da gravidade Epuxo no anal kg /.000 aceleração da gravidade Epuxo no anal kg / aceleração da gravidade onclusão: kg / aceleração da gravidade kg / aceleração da gravidade O epuxo da é aior do que na água do ar. O navio poderá cruzar o canal e segurança. Observação teórica: sob o ponto de vista apenas da análise da densidade, coo a assa de água deslocada, para u eso volue de casco, no ar é enor do que a assa de água deslocada no canal, concluí-se que o navio poder cruzar o canal e segurança. Para u eso valor de volue : 6,1 10 kg dágua do ar deslocada d água do ar deslocada d deslocada, 10 kg d deslocada E outras palavras, o navio é enos denso do que a, por isso ele flutua. 4

5 Resposta da questão : a) De acordo co a tabela, o ponto de fusão da substância contida no frasco é e o ponto de ebulição é. oo (S L) 5 (L G), concluíos que o estado de agregação da substância é líquido. b) A solubilidade da substância e água a 5 é 0,1 g 100 g de HO. Então: 0,1 g 100 g (HO) g 00,0 g (HO) 0, g (assa que se dissolveu de X) Fora adicionados 56,0 g da substância X, logo 55,8 g (56,0 g 0, g) não dissolveu. c) oo a 5 a densidade da substância X é 1,59 g c e este valor é aior do que a densidade da água, que é de 1,00 g c, conclui-se que X fica na parte inferior do recipiente. b) No processo de destilação do solvente hexano pode ocorrer aior consuo de energia e containação do óleo de soja co este hidrocarboneto. Alé disso, no processo sugerido o coposto A é reaproveitado. Resposta da questão 4: a) Equação nuclear representativa da transforação: A N + p + X, então 1 Z N + p + X b) Isótopos apresenta o eso núero de prótons. oo o núero de prótons do nitrogênio é sete e do núcleo X forado é 8 ( 8 O ), o núcleo X não é u isótopo de nitrogênio. Resposta da questão 5: a) A atividade do gálio-6 caiu de 0% nas 5 horas (de 1,0 para 0,8). b) 4,80 L de sangue c) 1Ga e 0 ã + 0Zn 6 Resposta da questão 6: a) De acordo co o enunciado, Dalton não aditia a união entre átoos de u único eleento quíico, por exeplo, H ou N. Átoos de eleentos quíicos diferentes poderia se unir forando o que Dalton denoinava átoos copostos, o que, atualente, H+ N HN. denoina-se olécula ( ) Resposta da questão : a) Tereos: Equação da reação de foração da aônia, de acordo co a teoria de Dalton: Equação da reação de foração da aônia, de acordo co a teoria atual: 1N + H NH. b) álculo da razão entre os pesos de nitrogênio e de hidrogênio na aônia, tal coo considerada por Dalton: Peso atôico do nitrogênio Peso atôico do hidrogênio 4,

6 Razão entre as assas desses eleentos na olécula de aônia, tal coo conheceos hoje: Aônia : NH. Massa de nitrogênio e ua olécula de aônia Massa de hidrogênio e ua olécula de aônia 1 Massa de nitrogênio e ua olécula de aônia R Massa de hidrogênio e ua olécula de aônia 14 R Diferença percentual, aproxiada, entre as duas razões calculadas: R Δ(%) Δ(%) Δ(%) Δ(%) 11,11 % Resposta da questão : O eleento que apresenta aior estabilidade e relação à regra do octeto é o neônio ( ) 10 Ne. 6 10Ne : 1s s p O síbolo do eleento cujos átoos tê o aior núero de caadas eletrônicas é o sódio, cujo síbolo é Na. 9F : 1s s 5 p Duas caadas. K L 10Ne : 1s s 6 p Duas caadas. K L 11Na : 1s s 6 p 1 s Três caadas. K L M Ligação interatôica forada entre Na e F: ligação iônica. b) Propriedades que deve, necessariaente, ser levadas e consideração para a escolha de u aterial a ser utilizado na confecção de panelas, entre outras: teperatura de fusão, pereabilidade e dureza. Resposta da questão 9: a) A alpaca é ua istura hoogênea, pois pode forar ua liga eutética. A característica da estrutura etálica que explica o fato de essa liga ser condutora de corrente elétrica é a existências de elétrons livres dentro da rede cristalina, ou seja, ocorre ligação etálica. b) Si. Justificativa: o cobre é o etal e aior porcentage presente na alpaca (61%), coo sua densidade ( 8,9 g c ) é enor do que a densidade da prata ( 10,5 g c ) e os outros etais não apresenta densidade superior a 8,9 g c, conclui-se que a deterinação da densidade pode ser utilizada para se saber se u anel é de prata ou de alpaca. Resposta da questão 10: a) São eleentos que pertence à faília dos gases nobres, portanto, apresenta as caadas de valência copletas, o que faz co que a energia necessária para a retirada desses elétrons seja elevada. b) Nesse intervalo, co o auento da carga nuclear, auenta tabé a força de atração do elétron pelo núcleo, auentando, consequenteente, a energia de ionização. c) O eleento de Z 19 é u etal que apresenta apenas 1 elétron na caada de valência e, coo todos os eleentos do prieiro grupo, tende a perder esse elétron nua ligação quíica, pois a força atração núcleo-elétron é enor. d) Z 9, pois pertence à faília dos halogênios, faília que precisa de 1 elétron apenas para se estabilizar Na : 1s s p s 11 Na : 1s s p + Na F NaF 5 6 9F : 1s s p 9F : 1s s p Fórula quíica do coposto resultante Resposta da questão 8: a) Das propriedades citadas no enunciado da questão são gerais (couns a todo e qualquer aterial): assa e volue. 6