II Reacções químicas Avalia os teus conhecimentos

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1 CAPÍTULO II SUSTENTABILIDADE NA TERRA II Reacções químicas Avalia os teus conhecimentos 1 Considera a transformação traduzida pela seguinte equação de palavras: magnésio (s) + oxigénio (g) óxido de magnésio (s) 1.1 Diz se é uma transformação química ou física. 1.2 Completa correctamente a frase que se segue: O magnésio, no estado, com o oxigénio, no estado, óxido de magnésio, no estado. 2 Considera a transformação traduzida pela seguinte equação de palavras: nitrato de prata (aq) + cloreto de sódio (aq) cloreto de prata (s) + nitrato de sódio (aq) 2.1 Indica os nomes dos reagentes e dos produtos da reacção. 2.2 Classifica o sólido como reagente ou produto da reacção. 2.3 Faz a leitura da equação de palavras representada. 3 Escreve as equações de palavras que traduzem as seguintes transformações: A Quando se põe zinco sólido em contacto com uma solução de ácido sulfúrico forma-se hidrogénio gasoso e sulfato de zinco dissolvido na água (fig. 1). B Quando a solução de ácido clorídrico cai sobre o carbonato de cálcio sólido, forma-se dióxido de carbono gasoso, responsável pela efervescência que se observa, e cloreto de cálcio dissolvido em água (fig. 2). Fig. 1 Fig. 2 C O ferro sólido exposto ao oxigénio do ar transforma-se em óxido de ferro sólido (fig. 3). D O gás butano, depois de contactar com a chama de um fósforo, reage com o oxigénio do ar, transformando-se em dióxido de carbono gasoso e vapor de água (fig. 4). Fig. 3 Fig. 4 35

2 CADERNO DE ACTIVIDADES 4 As equações de palavras que se seguem referem-se a combustões, mas estão incompletas. A ferro (s) + oxigénio (g) (s) B (s) + oxigénio (g) óxido de magnésio (s) C (s) + oxigénio (g) dióxido de carbono (g) D (s) + (g) dióxido de enxofre (g) 4.1 Completa correctamente cada uma destas equações de palavras. 4.2 Indica, em cada caso, qual é o combustível e qual é o comburente. 5 Efectua todas as associações correctas entre as colunas I e II. Coluna I a Solução ácida b Solução básica c Solução neutra d Indicador Coluna II A Solução que muda de cor em diferentes meios. B Solução que permite detectar o carácter químico de outra solução. C Solução que torna carmim a fenolftaleína. D Solução que torna vermelho o tornesol. E Solução que não altera a cor da fenolftaleína nem do tornesol. 6 Selecciona em cada frase a hipótese correcta de modo a obteres afirmações verdadeiras. A A fenolftaleína torna-se rosa-carmim em meio ácido / básico. B O tornesol torna-se vermelho em meio ácido / básico. C O papel indicador universal torna-se avermelhado em meio ácido / básico e azulado em meio ácido / básico. 7 No rótulo de uma bebida está escrito: Ingredientes: açúcar; acidificante; ácido cítrico; Corantes: E110 e E Classifica esta bebida como ácida, básica ou neutra. Justifica a tua resposta. 7.2 Planeia uma experiência que te permita comprovar a tua resposta anterior. Para isso, indica: o material e os reagentes necessários; como procederias; o que esperarias observar. 36

3 SUSTENTABILIDADE NA TERRA CAPÍTULO II 8 Associa correctamente cada solução da coluna I a um valor de ph da coluna II. Coluna I Coluna II a Uma solução muito ácida A 13 b Uma solução neutra B 1 c Uma solução muito básica C 9 D 6 E 7 9 Com a ajuda de papel indicador universal determinou-se o ph de seis soluções. Solução A B C D E F ph 8 3,5 12 4, Classifica estas soluções em ácidas, básicas e neutras. 9.2 Indica as soluções ácidas por ordem crescente de acidez. 9.3 Observa o rótulo do papel indicador universal, na página 97 do manual, e indica a cor que adquire nas soluções C, E e F. 10 Observa a tabela seguinte e completa-a correctamente. Solução ph Cor da fenolftaleína Cor do Tornesol ácida azul-arroxeado = 7 11 Uma solução A, incolor, torna carmim a fenolftaleína. Quando se adiciona a A uma solução B, também incolor, desaparece a cor carmim (fig. 5). De acordo com estas observações, completa correctamente as frases: Incolor B A A solução A é, enquanto a solução B é. B À medida que se adiciona B, a solução A vai-se tornando menos. A C A mistura final das duas soluções pode ser ou. Fig. 5 Carmim Incolor 37

4 CADERNO DE ACTIVIDADES 12 Considera as seguintes substâncias: hidróxido de sódio ácido sulfúrico ácido nítrico hidróxido de magnésio amoníaco Diz, justificando, quais poderias utilizar para: 12.1 diminuir a acidez de uma solução; 12.2 diminuir a basicidade de uma solução. 13 Como sabes, as soluções ácidas reagem com as soluções básicas originando sal e água. Completa correctamente as equações de palavras que se seguem: ácido clorídrico (aq) + hidróxido de potássio (aq) + ácido clorídrico (aq) + cloreto de sódio (aq) + ácido nítrico (aq) + nitrato de potássio (aq) + + hidróxido de sódio (aq) sulfato de sódio (aq) + 14 Supõe a seguinte situação: Precisas do sal nitrato de potássio, sólido, que acabou no laboratório da escola. Dispões, no entanto, de vários ácidos e hidróxidos em solução aquosa: ácido sulfúrico / ácido clorídrico / ácido nítrico / hidróxido de sódio / hidróxido de potássio / hidróxido de magnésio 14.1 Indica como poderias obter o nitrato de potássio em solução aquosa a partir de um dos ácidos e de um dos hidróxidos referidos anteriormente. Justifica a tua resposta Diz como procederias para obter o nitrato de potássio sólido a partir da solução que preparaste. 38

5 SUSTENTABILIDADE NA TERRA CAPÍTULO II 15 Completa, correctamente, as equações de palavras que se seguem, de modo a traduzirem reacções de precipitação. Para isso, deves ter em consideração que os sais de sódio são todos muito solúveis na água, o mesmo acontecendo com todos os sais chamados nitratos. cloreto de sódio ( ) + nitrato de bário ( ) nitrato de sódio ( ) + ( ) cloreto de sódio ( ) + nitrato de prata ( ) ( ) + ( ) carbonato de sódio ( ) + nitrato de cálcio ( ) ( ) + ( ) 16 Quando misturas nitrato de prata aquoso com cloreto de sódio aquoso forma-se um novo sal aquoso e um sal sólido que se deposita Justifica a afirmação: Após a mistura das duas soluções ocorre uma reacção de precipitação Prevê o nome do sal sólido que se forma Completa a equação de palavras que representa a reacção que ocorre: nitrato de prata (aq) + cloreto de sódio (aq) + 17 Classifica cada uma das afirmações seguintes em Verdadeira (V) ou Falsa (F). A Os solos calcários contêm grandes quantidades de carbonato de cálcio.... B O carbonato de cálcio dissolve-se em água levemente ácida.... C As águas macias têm grandes concentrações de sais de cálcio e de magnésio.... D As águas que atravessam solos calcários chamam-se águas duras.... E As águas que atravessam solos graníticos têm pequenas concentrações de sais de cálcio e de magnésio.... F O bicarbonato de cálcio solúvel na água transforma-se em carbonato de cálcio insolúvel quando a água arrefece muito Considera a reacção representada pela seguinte equação: X + Y Z Completa correctamente o quadro que se segue: Massa de reagentes consumidos (g) Massa de produto obtido (g) X 20 0,1 Y Z 145 0,9 39

6 CADERNO DE ACTIVIDADES 19 Realizou-se a reacção química entre o zinco e o ácido sulfúrico, traduzida pela seguinte equação de palavras: zinco (s) + ácido sulfúrico (aq) hidrogénio (g) + sulfato de zinco (aq) Mediu-se o volume de hidrogénio formado e o tempo necessário para se formar, obtendo- -se os valores indicados no quadro: Tempo (min) Volume de hidrogénio (cm 3 ) Volume de hidrogénio Tempo (cm 3 /min) Divide o volume de hidrogénio pelo tempo, para obteres a velocidade da reacção química expressa em cm 3 de hidrogénio por minuto, e completa o quadro Diz o que concluis a partir dos valores que obtiveste Procura dar uma explicação para o facto de a velocidade diminuir à medida que a reacção decorre. (Lembra os factores de que depende a velocidade das reacções.) 20 Observa a figura 6. Diz em qual dos casos X, Y ou Z a fita de magnésio demora menos tempo a consumir-se. Justifica a tua resposta. AX 12 C BY 30 C CZ 30 C Ácido clorídrico diluído Ácido clorídrico concentrado Ácido clorídrico diluído Fig. 6 Fita de magnésio Fita de magnésio Fita de magnésio 40

7 SUSTENTABILIDADE NA TERRA CAPÍTULO II 21 Observa a figura C A B C Ácido clorídrico diluído Ácido clorídrico diluído Ácido clorídrico concentrado Fig. 7 Zinco em pó Zinco em aparas Zinco em pó Indica em qual das situações A, B ou C: 21.1 é menor a superfície de contacto entre os reagentes (zinco e ácido clorídrico); 21.2 é maior a concentração do reagente dissolvido; 21.3 será maior a velocidade da reacção. Justifica. 22 Recorda o que aprendeste sobre o efeito dos factores sobre a velocidade das reacções químicas, para explicares cada um dos seguintes factos. A A limalha de ferro arde mais rapidamente à chama da lamparina do que as aparas de ferro. B O sumo de limão ataca o calcário, o mesmo não se observando quando nele deixas cair refresco de limão. C Os conservantes prolongam o tempo de duração dos alimentos. D Os alimentos conservam-se muito mais tempo no Inverno do que no Verão. E Um pedaço de carvão arde muito mais rapidamente num frasco com oxigénio do que num frasco com ar (do qual a quinta parte é oxigénio). 23 Explica os factos que a seguir se descrevem com base na natureza corpuscular da matéria. A Quando se adiciona cloreto de sódio sólido à água, toda ela adquire o sabor salgado. B É mais fácil dissolver cloreto de sódio em água quente do que em água fria. 41

8 CADERNO DE ACTIVIDADES 24 Observa a organização e a separação dos corpúsculos nos diagramas da figura 8. Indica o estado físico que corresponde a cada um dos diagramas. A B Fig. 8 C 25 Considera um balão de borracha cheio de hélio e completa correctamente as frases que se seguem, usando os termos aumenta, diminui, mantém-se. A Quando o balão é levado para um ambiente mais quente, o número de corpúsculos do gás mas a sua agitação. Por esse motivo, a intensidade dos choques com as paredes do balão, a pressão e o balão estica. B Quando apertas o balão, o número de corpúsculos do gás mas o volume que ocupam. O número de choques de corpúsculos com as paredes do balão, a pressão e o balão estica. C Se introduzires mais hélio no balão, o número de corpúsculos. O número de choques dos corpúsculos com as paredes do balão, a pressão e o balão estica. 26 Nas três seringas A, B e C existe a mesma quantidade de gás (fig. 9) Em qual das seringas a agitação dos corpúsculos é menor? Justifica Escreve as letras por ordem crescente da pressão do gás nas seringas. A B C Fig. 9 t = 40 C V = 10 ml t = 40 C V = 6 ml t = 25 C V = 10 ml 27 Nas frases que se seguem, selecciona a hipótese que te permite obter afirmações verdadeiras. A O electrão é uma partícula com carga positiva / negativa. B O protão é uma partícula com carga positiva / negativa. C Os electrões são partículas constituintes do núcleo / átomo. D O átomo tem carga negativa / tem carga positiva / é electricamente neutro. 42

9 SUSTENTABILIDADE NA TERRA CAPÍTULO II 28 Na tabela indica-se a constituição de dois átomos. Protões Neutrões Electrões Átomo A Átomo B Descreve a constituição do núcleo de cada átomo Relativamente ao átomo A, indica: a carga de cada protão; a carga de cada electrão; a carga de cada neutrão; a carga do núcleo Diz se o átomo B poderia ter 10 ou 12 electrões. Justifica a resposta. 29 Observa a tabela seguinte e completa-a correctamente, usando apenas uma vez cada um dos números: 10, 11, 12 e 13. Protões Neutrões Electrões Átomo X 10 Átomo Y Os modelos desenhados na figura 10 representam moléculas. Indica, pela respectiva letra, as moléculas: 30.1 diatómicas; 30.2 triatómicas; 30.3 tetratómicas; 30.4 poliatómicas. A B C Fig. 10 D E F 43

10 CADERNO DE ACTIVIDADES 31 Observa o diagrama representado na figura Indica: quantas moléculas estão representadas neste diagrama; quantos tipos de átomos constituem estas moléculas; quantos átomos há em cada molécula. Fig Diz se o diagrama representa uma substância elementar ou composta. Justifica. 32 Faz corresponder a cada diagrama representado na figura 12 a legenda adequada, usando as hipóteses: substância elementar / substância composta / mistura de substâncias A B C D Fig Observa os diagramas A, B e C. A B C Fig Identifica o único diagrama que representa uma substância. Justifica Os outros dois esquemas representam misturas. Indica quantos componentes tem cada uma dessas misturas. 44

11 SUSTENTABILIDADE NA TERRA CAPÍTULO II 34 Os diagramas X, Y e Z representam misturas (fig. 14). X Y Z Fig Indica quantas substâncias constituem cada uma das misturas Diz que tipos de substâncias (elementares ou compostas) formam cada mistura. 35 Completa correctamente a tabela seguinte. Representação simbólica Significado da representação N 1 átomo de sódio 4Cl 3 átomos de alumínio 8S 36 Observa os modelos moleculares da figura 15 e os nomes dos elementos correspondentes às esferas que os representam. Hidrogénio Oxigénio A B C D E F Carbono Cloro Enxofre Fig Escreve o símbolo químico de cada um dos elementos referidos Escreve a fórmula química de cada molécula representada. A B C D E F 45

12 CADERNO DE ACTIVIDADES 37 Considera as seguintes fórmulas químicas que representam moléculas: N 2 HCl H 2 S CO 2 C 3 H 8 H 2 SO 4 NH 3 O 3 Indica, para cada molécula: 37.1 o nome dos elementos que as constituem; 37.2 quantos átomos as constituem. 38 Descreve a composição qualitativa e quantitativa de cada uma das seguintes moléculas: I 2 NO 2 C 3 H 6 O H 3 PO 4 CH 4 iodo dióxido de azoto acetona ácido fosfórico metano 39 Considera as seguintes representações simbólicas: 4O 3 3SO 2 2Cl 2 5S 8 C 2 H Indica o número de moléculas representadas em cada caso Descreve a composição qualitativa e quantitativa de cada molécula Indica o número total de átomos existentes nas moléculas representadas em cada caso. 46

13 SUSTENTABILIDADE NA TERRA CAPÍTULO II 40 Representa simbolicamente: A 1 átomo de hidrogénio; B 2 átomos de hidrogénio; C 1 molécula de hidrogénio; D 3 átomos de oxigénio; E 1 molécula de ozono; F 4 átomos de fósforo; G 1 molécula tetratómica de fósforo; H 2 moléculas tetratómicas de fósforo; I 1 molécula de dióxido de carbono; J 5 moléculas de dióxido de carbono. 41 Usando as designações carregado negativamente / carregado positivamente / electricamente neutro, completa correctamente a tabela que se segue. Anião Átomo Catião Núcleo do átomo Electrão 42 Completa as frases A, B e C usando correctamente as palavras mais / menos / átomos / electrões. A Os iões monoatómicos resultam de que perdem ou ganham. B Os aniões monoatómicos possuem electrões do que os átomos de onde provêm. C Os catiões monoatómicos possuem electrões do que os átomos de onde provêm. 43 Classifica em Verdadeiras (V) ou Falsas (F) as afirmações que se seguem. A Um ião poliatómico é formado a partir de um grupo de átomos quando perde ou capta electrões.... B Um anião poliatómico tem carga positiva.... C Um anião poliatómico é um grupo de átomos que possui mais electrões do que o grupo de átomos neutro que lhe deu origem.... D Um catião poliatómico tem carga negativa Considera o ião alumínio Al Trata-se de um anião ou de um catião? Justifica Diz se neste ião há excesso ou deficiência de electrões e em que quantidade. 47

14 CADERNO DE ACTIVIDADES 45 Considera o ião sulfato SO 2 4. Indica: 45.1 o nome dos elementos que constituem este ião; 45.2 quantos átomos originaram este ião; 45.3 quantos electrões existem em excesso neste ião. 46 Representa simbolicamente: 46.1 o ião que resulta de um átomo de cloro após captar 1 electrão; 46.2 o ião que resulta de um átomo de enxofre após captar 2 electrões; 46.3 o ião que resulta de um átomo de ferro que perdeu 3 electrões; 46.4 o ião que resulta de um grupo formado por um átomo de hidrogénio e um átomo de oxigénio que captou 1 electrão. 47 Completa correctamente a tabela que se segue: Nome do elemento Prata Símbolo químico Cu F Número de electrões do átomo Representação do ião Cu2+ F O2 Número de electrões do ião Considera os iões: K + ião potássio Al3+ ião alumínio Zn2+ ião zinco NO - 3 ião nitrato CO2 3 ião carbonato Escreve as fórmulas químicas e os nomes de seis compostos diferentes formados por estes iões. 49 Considera a reacção química traduzida pela seguinte equação de palavras e os modelos moleculares que a acompanham. carbono (s) + dihidrogénio (g) metano (g) 48

15 SUSTENTABILIDADE NA TERRA CAPÍTULO II 49.1 Completa correctamente o quadro que se segue. Reagentes Produtos de reacção Nomes Fórmulas químicas Número de partículas representadas 49.2 Classifica cada uma das frases seguintes em Verdadeira (V) ou Falsa (F). A Os reagentes e os produtos de reacção são formados por dois elementos químicos.... B Quando as partículas dos reagentes chocam originam elementos químicos diferentes.... C Quando as partículas dos reagentes chocam formam-se novas partículas.... D Durante a reacção química o número total de partículas não varia.... E Durante a reacção química o número total de átomos não varia Escreve a equação química que traduz esta reacção. 50 Considera a equação química: N 2 (g) + 3H 2 (g) 2NH 3 (g) 50.1 Completa correctamente a frase que se segue. 1 molécula de diazoto com moléculas de, originando moléculas de Indica a única afirmação falsa. A Durante a reacção química, o número de moléculas que reagem é igual ao número de moléculas que se formam.... B Quando reagirem 4 moléculas de reagentes, formam-se 2 moléculas de produtos.... C Durante a reacção química, o número de átomos de azoto é sempre o mesmo e o número de átomos de hidrogénio também Faz a leitura das seguintes equações químicas: SO 2 (g) + O 2 (g) 2SO 3 (s) 49

16 CADERNO DE ACTIVIDADES 52.2 SO 3 (s) + H 2 O (l) H 2 SO 4 (aq) (ácido sulfúrico) 51.3 C 3 H 8 (g) + 5O 2 (g) 3CO 2 (g) + 4H 2 O (g) (propano) 52 Acerta as equações que se seguem: 52.1 Al (s) + O 2 (g) Al 2 O 3 (s) 52.2 P 3 (s) + O 2 (g) P 2 O 3 (s) 52.3 K (s) + O 2 (g) K 2 O (s) 52.4 Ca (s) + HCl (aq) H 2 (g) + CaCl 2 (aq) 52.5 Na 2 O (s) + H 2 O (l) NaOH (aq) 53 Escreve as equações químicas que traduzem as seguintes reacções: A O hidrogénio gasoso (diatómico) reage com o cloro gasoso (diatómico) originando cloreto de hidrogénio gasoso. B O gás amoníaco (NH 3 ) pode obter-se fazendo reagir o azoto gasoso (diatómico) com o hidrogénio gasoso (diatómico). C Da reacção do gás metano (CH 4 ) com o oxigénio gasoso (diatómico) resulta dióxido de carbono gasoso e vapor de água. D O enxofre sólido (octoatómico) e o oxigénio diatómico gasoso reagem originando dióxido de enxofre gasoso. 54 Considera a reacção traduzida pela seguinte equação química: 3Fe (s) + 2O 2 (g) Fe 3 O 4 (s) 54.1 Indica: quantas moléculas de oxigénio reagem com 15 átomos de ferro; quantos átomos de ferro reagem com 60 moléculas de oxigénio Explica o que acontece se juntares no mesmo recipiente: átomos de ferro e 20 moléculas de oxigénio; átomos de ferro e 25 moléculas de oxigénio; átomos de ferro e 20 moléculas de oxigénio. 50