2ª série / EM. 1) (Puccamp - SP) Considere as seguintes equações termoquímicas:

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1 SECRETARIA DE SEGURANÇA PÚBLICA/SECRETARIA DE EDUCAÇÃO POLÍCIA MILITAR DO ESTADO DE GOIÁS COMANDO DE ENSINO POLICIAL MILITAR COLÉGIO DA POLÍCIA MILITAR NADER ALVES DOS SANTOS SÉRIE/ANO: 2ª TURMA(S): DISCIPLINA: Química DATA: / / 2015 PROFESSOR (A): Rayssa Miranda de Araújo ALUNO (A): Nº A t i v i d a d e C o m p l e m e n t a r 2ª série / EM 1) (Puccamp - SP) Considere as seguintes equações termoquímicas: I. 3 O2(g) 2 O3(g) H1 = +284,6 kj II. 1 C(grafita) + 1 O2(g) 1 CO2(g) H2 = -393,3 kj III. 1 C2H4(g) + 3 O2(g) 2 CO2(g) + 2H2O(l) H3 = -1410,8 kj IV. 1 C3H6(g) + 1 H2(g) 1 C3HO8(g) H4 = -123,8 kj V. 1 I(g) 1/2 I2(g) H5 = -104,6 kj Qual é a variação de entalpia que pode ser designada calor de formação ou calor de combustão? a) H1. b) H2. c) H3. d) H4. e) H5. 2) Represente por equação termoquímica as seguintes equações: a) 2 NH4NO3(s) - 411,2 kj 2 N2(g) + O2(g) + 4 H2O(l) b) HgO(s) + 90 kj Hg(l) + ½ O2(g) c) 2 Na(s) + 2 H2O(l) 2 NaOH + H2(g) + 281,8 kj d) CO2(g) + H2(g) + 122,8 kj CO(g) + 6 H2O(g)

2 e) C4H10(g) + 13/2 O2(g) 4 CO2(g) + 5 H2O(l) + 2,9 kj f) HCl(g) + H2O(l) HCl(aq) + 18 kcal 3) (PUC-MG) Sejam dadas as equações termoquímicas, todas a 25 ºC e 1 atm: I- H2(g)+ ½ O2(g) H2O(l) H = -68,3 Kcal/mol II- 2Fe(s)+ 3/2 O2(g) Fe2O3(s) H = -196,5 Kcal/mol III- 2Al(s)+ 3/2 O2(g) Al2O3(s) H = -399,1 Kcal/mol IV - C(grafite)+ O2(g) CO2(g) H = -94,0 Kcal/mol V- CH4(g) + O2(g) CO2(g)+ H2O(l) H = -17,9 Kcal/mol Exclusivamente sob o ponto de vista energético, das reações acima, a que você escolheria como fonte de energia é: a)i b)ii c) III d) IV e ) V 4) Considerando as seguintes equações termoquímicas e seus respectivos H 0, indique o reagente que, em relação aos produtos, possui maior energia: a) C(grafita) C(diamante) H 0 = + 2,1 kj/mol de C b) I(g) ½ I2(g) H 0 = - 104,5 kj/mol de I c)1/2 Cl(g) Cl(g) H 0 = + 125,4 kj/mol de Cl 5) O cálcio reage com o oxigênio produzindo o óxido de cálcio, mais conhecido como cal virgem. Foram realizados dois experimentos, cujos dados estão alistados na tabela a seguir de forma incompleta:

3 Descubra os valores de x, y e z com o auxílio das Leis de Lavoisier (Lei de Conservação das Massas) e de Proust (Lei das Proporções Constantes). 6) 100 g de calcário é colocada sob aquecimento e se decompõe em 56 g de cal viva e 44 g de gás carbônico. Essa afirmativa está baseada na lei de qual cientista? a) Lavoisier b) Dalton c) Richter d) Gay-Lussac e) Proust 7) Na reação de neutralização do ácido clorídrico pelo hidróxido de magnésio, sabe-se que 73 g do ácido reage com 58 g do hidróxido com formação de 36 g de água. Baseado nessas informações e utilizando a Lei de Lavoisier, determine a massa do outro produto dessa reação, o cloreto de magnésio. 8) (Fuvest-SP) Os pratos A e B de uma balança foram equilibrados com um pedaço de papel em cada prato e efetuou-se a combustão apenas do material contido no prato A. Esse procedimento foi repetido com palha de aço em lugar de papel. Após cada combustão, observou-se: Com papel Com palha de aço a) A e B no mesmo nível A e B no mesmo nível b) A abaixo de B A abaixo de B

4 c) A acima de B A acima de B d) A acima de B A abaixo de B e) A abaixo de B A e B no mesmo nível 9) (FUVEST/SP)O conjunto esquematizado contém inicialmente os reagentes A e B separados. Utilizando dois conjuntos desse tipo, são realizados os experimentos 1 e 2, misturando-se A e B, conforme descrito a seguir: Experimento 1: Reagente A: solução aquosa de nitrato de prata. Reagente B: pó de cloreto de sódio. Produtos: cloreto de prata sólido e solução aquosa de nitrato de sódio. Experimento 2: Reagente A: solução aquosa de cloreto de hidrogênio. Reagente B: pó de carbonato de sódio. Produtos: água líquida, gás carbônico e solução aquosa de cloreto de sódio. Designando por I a massa inicial de cada conjunto (antes da mistura) e por F1 e F2 suas massas finais (após misturar) tem-se: a) Experimento 1: F1 = I; experimento 2: F2 = I b) Experimento 1: F1 = I; experimento 2: F2 > I c) Experimento 1: F1 = I; experimento 2: F2 < I d) Experimento 1: F1 > I; experimento 2: F2 > I e) Experimento 1: F1 < I; experimento 2: F2 < I 10) (Fuvest 2008)Devido à toxicidade do mercúrio, em caso de derramamento desse metal, costuma-se espalhar enxofre no local, para removê-lo. Mercúrio e enxofre reagem, gradativamente, formando sulfeto de mercúrio. Para fins de estudo, a reação pode ocorrer mais rapidamente se as duas substâncias forem misturadas num almofariz.

5 Usando esse procedimento, foram feitos dois experimentos. No primeiro, 5,0 g de mercúrio e 1,0 g de enxofre reagiram, formando 5,8 g do produto, sobrando 0,2 g de enxofre. No segundo experimento, 12,0 g de mercúrio e 1,6 g de enxofre forneceram 11,6 g do produto, restando 2,0 g de mercúrio. Mostre que os dois experimentos estão de acordo com a lei da conservação da massa (Lavoisier) e a lei das proporções definidas (Proust). 11) Sabe-se que 28 g de nitrogênio reagem completamente com 6 g de hidrogênio, formando amônia. Qual será a massa, em gramas de amônia formada, quando 140 g de nitrogênio reagir com hidrogênio suficiente para completar a reação? 12) Foram realizados três experimentos envolvendo a reação de síntese entre o nitrogênio e o hidrogênio para a obtenção da amônia. Os dados obtidos estão alistados na tabela a seguir. Demonstre a Lei de Proust baseando-se nesses resultados. 13) (Vunesp-SP) Duas amostras de carbono puro de massa 1,00 g e 9,00 g foram completamente queimadas ao ar. O único produto formado nos dois casos, o dióxido de carbono gasoso, foi totalmente recolhido e as massas obtidas foram 3,66 g e 32,94 g, respectivamente. Utilizando estes dados: a) Demonstre que nos dois casos a Lei de Proust é obedecida; b) determine a composição do dióxido de carbono, expressa em porcentagem em massa de carbono e de oxigênio. 14) (UEL-PR) 46,0 g de sódio reagem com 32,0 goxigênio formando peróxido de sódio. Quantos gramas de sódio serão necessários para obter 156 g de peróxido de sódio? a) 23,0 b) 32,0 c) 69,0

6 d) 78,0 e) 92,0 15) Quantos átomos de cada elemento possuem em cada molécula a seguir: a) NaOH b)ba(oh)2 c)al2(so4)3 d)cuso4 16) Número de átomos em moléculas com coeficiente Faça a contagem do número de átomos em uma molécula e multiplique pelo valor do coeficiente: a)4 KO2 b)5 H2O c)3 Cu (OH)2 d)4 Ca3 (PO4)2 18) Uma solução foi preparada dissolvendo-se 4,0 g de cloreto de sódio (NaCl) em 2,0 litros de água. Considerando que o volume da solução permaneceu 2,0 L, qual é a concentração da solução final? a) 2g/L b) 4g/L c) 6 g/l d) 8 g/l e) 10 g/l

7 19) Um técnico de laboratório preparou uma solução aquosa de ácido sulfúrico (H2SO4) misturando 33 g desse ácido em 200 ml de água, com extremo cuidado, lentamente, sob agitação e em uma capela com exaustor. Ao final, a solução ficou com um volume de 220 ml. A concentração em g/l dessa solução é: a) 0,15 b) 0,165 c) 66 d) 15 e) ) Em uma solução aquosa de hidróxido de sódio (NaOH), calcule: a) A concentração em g/l de uma solução que contém 4,0 g de NaOH dissolvidos em 500 ml de solução. b) Para preparar 300 ml de uma solução dessa base com concentração de 5 g/l será preciso quanto de soluto? c) Qual será o volume em ml de uma solução aquosa de hidróxido de sódio que possui exatamente 1 mol dessa substância (NaOH = 40 g/mol), sendo que sua concentração é igual a 240 g/l? 21) (UnB-DF) Em um rótulo de leite em pó integral, lê-se: A porcentagem em massa indica-nos a quantidade de gramas de cada componente em 100 g de leite em pó. Calcule a concentração em massa (em g/l) de proteínas em um copo de 200 ml de leite preparado. 22) (Fuvest-SP) Considere duas latas do mesmo refrigerante, uma na versão diet e outra na versão comum. Ambas contêm o mesmo volume de líquido (300 ml) e têm a mesma massa quando vazias. A composição do refrigerante é a mesma em ambas,

8 exceto por uma diferença: a versão comum contém certa quantidade de açúcar, enquanto a versão diet não contém açúcar (apenas massa desprezível de um adoçante artificial). Pesando-se duas latas fechadas do refrigerante, foram obtidos os seguintes resultados: Por esses dados, pode-se concluir que a concentração, em g/l, de açúcar no refrigerante comum é de, aproximadamente: a) 0,020 b) 0,050 c) 1,1 d) 20 e) 50 23) (UFRN-RN) Uma das potencialidades econômicas do Rio Grande do Norte é a produção de sal marinho. O cloreto de sódio é obtido a partir da água do mar nas salinas construídas nas proximidades do litoral. De modo geral, a água do mar percorre diversos tanques de cristalização até uma concentração determinada. Suponha que, numa das etapas do processo, um técnico retirou 3 amostras de 500 ml de um tanque de cristalização, realizou a evaporação com cada amostra e anotou a massa de sal resultante na tabela a seguir: A concentração média das amostras será de: a) 48 g/l. b) 44 g/l.

9 c) 42 g/l. d) 40 g/l 24) (Unicamp-SP) Evapora-se totalmente o solvente de 250 ml de uma solução aquosa de MgCl2 de concentração 8,0 g/l. Quantos gramas de soluto são obtidos? a) 8,0 b) 6,0 c) 4,0 d) 2,0 e) 1,0 25) (Fuvest-SP) A concentração de íons fluoreto em uma água de uso doméstico é de 5, mol/litro. Se uma pessoa tomar 3,0 litros dessa água por dia, ao fim de um dia, a massa de fluoreto, em miligramas, que essa pessoa ingeriu é igual a: (massa molar do fluoreto: 19,0 g/mol) a) 0,9. b) 1,3. c) 2,8. d) 5,7. e) 15

10 Gabarito Resposta Questão 1 Alternativa b. Para ser calor de formação, é preciso que os reagentes sejam substâncias simples. Para ser calor de combustão, a reação deve ocorrer entre algum combustível e o O2, e o valor de H tem que ser negativo, indicando que houve liberação de energia. A única equação termoquímica que atende a todos esses critérios é a II. Resposta Questão 2 a) 2 NH4NO3(s) 2 N2(g) + O2(g) + 4 H2O(l) H = - 205,6 kj/mol de NH4NO3(s) b) HgO(s) Hg(l) + ½ O2(g) H = + 90 kj/mol c) 2 Na(s) + 2 H2O(l) 2 NaOH + H2(g) H = - 140,9 kj/mol de Na(s) d) CO2(g) + H2(g) CO(g) + 6 H2O(g) H = + 122,8 kj/mol e) C4H10(g) + 13/2 O2(g) 4 CO2(g) + 5 H2O(l) H = - 2,9 kj/mol f) HCl(g) + H2O(l) HCl(aq) + H = - 18 kcal/mol Resposta Questão 3 Alternativa c. Todas as reações são exotérmicas, liberando calor, pois os valores de H são todos negativos. Mas o que libera mais energia é a reação III. Resposta Questão 4 O reagente que possui maior energia é o I(g), pois a formação do I2(g) é um processo exotérmico, ou seja, que libera energia. Essa é a única reação que possui o H 0 negativo. Resposta Questão 5 A lei de Lavoisier diz que a massa no sistema permanece constante, portanto, temos:

11 40 g + x = 56 g x = (56-40) g x = 16 g A Lei de Proust diz que a proporção se mantém constante, então se a massa do oxigênio era 16 g e passou para 32 g, isso significa que ela dobrou. Assim, todos os outros valores também dobraram: y =40 g. 2 = 80 g z = 56 g. 2 = 112 g Resposta Questão 6 Alternativa a. Porque a Lei de Lavoisier é a Lei da Conservação das Massas, que diz que a massa total dos produtos é igual à massa total dos reagentes. Veja que o reagente tinha 100 g e os produtos também, pois = 100. Resposta Questão 7 A massa formada de cloreto de magnésio é de 95 g, pois: ácido clorídrico + hidróxido de magnésio cloreto de magnésio + água 73 g 58 g x 36g Pela Lei de Lavoisier, temos que a massa total dos produtos é igual à massa total dos reagentes. Desse modo, temos: = x + 36 x = 95 g Resposta Questão 8 Alternativa d. Quando o papel é queimado, forma-se gás carbônico e vapor de água que abandonam o sistema (que é aberto), fazendo com que o prato A fique mais leve que o prato B (A acima de B). Já no caso de queimarmos a palha de aço, formam-se óxidos de ferro que permanecem no sistema, fazendo com que o prato B fique mais pesado do que o A (A abaixo de B). Resposta Questão 9 Alternativa c.

12 Como o béquer é um sistema aberto, o gás carbônico formado no experimento 2 abandona o sistema, de modo que nesse experimento a massa final é menor que a massa inicial. Resposta Questão 10 Mercúrio + Enxofre Sulfeto de mercúrio Excesso I. 5,0 g 1,0 g 5,8 g 0,2 g de enxofre II. 12,0 g 1,6 g 11,6 g 2,0 g de mercúrio Massas que reagiram efetivamente: Mercúrio + Enxofre Sulfeto de mercúrio Excesso I. 5,0 g 0,8 g 5,8 g 0,2 g de enxofre II. 12,0 g 1,6 g 11,6 g 2,0 g de mercúrio Massa de mercúrio= 5,00 = 10,0 = 6,25 Massa de enxofre 0,8 1,6 Resposta Questão g. Utilizando a Lei de Lavoisier, sabemos que a massa dos produtos é igual à soma das massas dos reagentes, assim, temos: Nitrogênio + Hidrogênio amônia 28 g 6 g x x = 28 g + 6g = 34 g Agora utilizaremos a Lei de Proust, que nos diz que a proporção das massas dos reagentes e dos produtos deve ser mantida constante. Assim, se a massa do nitrogênio passou de 28 g para 140 g, quer dizer que ela aumentou 5 vezes, por isso, as outras massas também terão que aumentar 5 vezes: Nitrogênio + Hidrogênio amônia 140 g 30 g 170g Portanto, a massa da amônia formada nesse caso é de 170 g.

13 Poderíamos ter utilizado também uma regra de três simples para resolver essa questão: Nitrogênio + Hidrogênio amônia 28g g 140g y y = 170g Resposta Questão 12 A lei de Proust diz que a proporção em massa das substâncias que reagem e que são produzidas numa reação é fixa, constante e invariável. Proust chegou a essa conclusão observando que a decomposição de diferentes massas de uma substância composta produzia massas de substâncias simples sempre numa mesma proporção. Massa de gás hidrogênio= 1,00 = 2,00 = 3,00 = 0,214 Massa de gás nitrogênio 4,66 9,33 14,00 Resposta Questão 13 a) A lei de Proust diz que a proporção em massa das substâncias que reagem e que são produzidas numa reação é fixa, constante e invariável. Proust chegou a essa conclusão observando que a decomposição de diferentes massas de uma substância composta produzia massas de substâncias simples sempre numa mesma proporção. Massa de carbono puro = 1,00 = 9,00 = 0,273 Massa de dióxido de carbono 3,66 32,94 b) 27% de carbono; 72,2% de oxigênio. C(s) + O2(g) CO2(g) 1,00 g x 3,66 Primeiramente, descobrimos a massa de oxigênio que reagiu, por meio da Lei de Lavoisier, que diz que a massa total do produto é a soma das massas dos reagentes: 1,00 g + x = 3,66 g x = (3,66-1,00) g x = 2,66g Agora, por meio de uma regra de três simples, descobrimos as porcentagens: 3, % 3, % 1, y 2, w y = 27% w = 72% Resposta Questão 14

14 Alternativa e. Sódio + oxigênio peróxido de sódio 46,0 g 32,0g x Somando as massas dos reagentes, temos a massa do produto: x = 46,0 g + 32,0 g = 78, 0g Agora fazemos a regra de três, pois, segundo a Lei de Proust, a proporção das massas deve ser mantida constante: sódio + oxigênio peróxido de sódio 46,0g ,0g y g y = 92,0g Resposta Questão 15 a) 1 átomo de Na 1 átomo de O 1 átomo de H b)1 átomo de Ba 2 átomos de O 2 átomos de H c) o índice fora do parênteses indica que o composto SO4 deve ser multiplicado por 3. 2 átomos de Al 12 átomos de O 3 átomos de S d)1 átomo de Cu 1 átomo de S 4 átomos de O Resposta Questão 16 a)4 átomos de K 8 átomos de O (4 x 2) n átomos x nº coeficiente b)5 átomos de O 10 átomos de H (5 x 2)

15 c)3 átomos de Cu 6 átomos de O (3 x 2) 6 átomos de H (3 x 2) d)12 átomos de Ca (4 x 3) 8 átomos de P (4 x 2) 32 átomos de O (4 x 2 x 4) Resposta Questão 18 Alternativa a C = m1 C = 4,0 g C = 2,0 g/l V 2,0 L Resposta Questão 19 Alternativa e Nesse caso, temos que passar o valor do volume da solução de ml para L: 1 L ml X ml X = 220/1000 X = 0,22 L Agora podemos fazer uma regra de três básica: 33 g de H2SO ,22 L de solução y L de solução y = 1 L. 33 g 0,22 L y = 150 g/l Resposta Questão 20 a) 1 L ml X ml

16 X = 500/1000 X = 0,5 L C = m1 C = 4,0 g C = 8,0 g/l V 0,5 L b) 1 L ml X ml X = 300/1000 X = 0,3 L C = m1 5 g/l = m1 m1 = (5 g/l). (0,3 L) m1 = 1,5 g V 0,3 L c) 240 g ml (1 L) 40 g x X = (40 g). (1000 ml) 240 g X = 166, 7 ml Resposta Questão g/l - Primeiro calculamos a concentração da solução feita misturando-se 30 g do leite em pó integral em 200 ml (1 copo) de água. Lembre-se de transformar o volume para L (200 ml 0,2L): C = m1 C = 30 g C = 150,0 g/l V 0,2 L - Agora fazemos uma regra de três, visto que a proteína equivale a 30% da massa do leite: 100 % ,0 g/l 30% x X =

17 X = 45,0 g/l Resposta Questão 22 Alternativa e Sabendo que a diferença de massa entre o refrigerante comum e o diet é somente em razão do açúcar: maçúcar = mrefrigerante comum mrefrigerante diet maçúcar = 331,2 316,2 maçúcar = 15 g 15 g de açúcar ,3 L de refrigerante (300 ml) x L de refrigerante x = / 0,3 x = 50 g de açúcar/l de refrigerante Resposta Questão 23 - Primeiramente, calculamos a concentração comum de cada amostra. Como a unidade pedida no exercício é g/l, o volume de 500 ml será passado para litros, dando um resultado de 0,5 L: C = m1 V Amostra 1: Amostra 2: Amostra 3: C1 = 22 g C2 = 20 g C3 = 24 g 0,5 L 0,5 L 0,5 L C1 = 44 g/l C2= 40 g/l C3 = 48 g/l - Tirando a média: Cmédia = C1 + C2 + C3 Cmédia = ( )g/L Cmédia = 44 g/l 3 3 Resposta Questão 24 Alternativa d C = m1 V

18 8,0 g/l = m1 0,25 L m1 = 8,0 g/l. 0,25 L m1 =2,0 g Resposta Questão 25 Alternativa c - Dados do exercício: m1 =? (é o que se quer encontrar) M1= 19,0 g/mol V (L) = 3 L M = mol/l Aplicando os dados na fórmula da concentração em mol/l, temos: M = m1 M1. V(L) m1 = M. M1. V(L) m1 = mol/l. 19,0 g/mol. 3 L m1 = g ou m1 = 2, g, que é o mesmo que 2,85 mg.