Química Geral Vol. 1 Curso Anual de Química Prof. Alexandre Oliveira

Transcrição

1 Química Geral Vol. 1 Curso Anual de Química Prof. Alexandre Oliveira Assunto Página Módulo 01 Cálculos Químicos e Cálculos De Fórmulas 03 Módulo 02 Leis Poderais e Cálculo Estequiométrico 33 Módulo 03 Gases 73 Módulo 04 Química Nuclear 119 Módulo 05 Matéria e Energia 167 Módulo 06 Análise Imediata

2 2

3 MÓDULO 01 ESTEQUIOMETRIA CÁLCULOS QUÍMICOS E CÁLCULOS DE FÓRMULAS 1. Medida de uma grandeza Antes de se entender o conceito de massa atômica, é necessário ter bem claro o conceito de medida de uma grandeza. A medida de uma grandeza é feita por comparação com uma grandeza padrão convenientemente escolhida. Assim, a medida da massa de um corpo é feita comparando-se a sua massa com a massa de um padrão convenientemente escolhido. O quilograma (kg) é um padrão muito utilizado para exprimir a massa dos corpos. Por exemplo, quando dizemos que uma pessoa pesa 70kg, isto é, tem massa igual a 70kg, significa que essa pessoa tem a massa 70 vezes maior que a massa padrão de 1kg. Nem sempre o quilograma é um padrão conveniente. Para indicar a massa de um grão de areia, é mais conveniente utilizar como padrão a massa de 1 miligrama (mg). Deste modo, é mais conveniente referir-se à massa de um grão de areia por 2mg do que expressar sua massa por 0,000002kg. O quilograma também não e um padrão conveniente para exprimir a massa de um navio. Nesse caso, a tonelada é um padrão mais conveniente. Para exprimir a massa de um átomo, o padrão miligrama (mg) não é conveniente, pois é muito grande. Apenas como curiosidade, vejamos como ficaria o valor da massa de um átomo de 12 C expressa em kg e em mg. m = kg = mg Unidade de massa atômica Os químicos procuraram um padrão conveniente para exprimir a massa dos átomos. Em 1962, num Congresso Internacional de Química, foi escolhida a unidade de massa atômica (u): Unidade de massa atômica (u) é a massa de 1/12 do átomo de carbono com número de massa igual a 12 ( 12 C) Massa atômica [MA] Massa atômica é a massa de um átomo expressa em u. Indica quantas vezes a massa do átomo é maior que 1/12 da massa do átomo de 12C. Assim, a massa atômica do 12C é igual a 12u. Existem métodos experimentais que permitem a determinação da massa atômica com uma precisão tal que o seu valor pode ser expresso com até seis algarismos significativos, tais como: Massa atômica do átomo 24 Mg = 23,9847u Massa atômica do átomo 35 Cl = 34,997u Massa atômica do átomo 37 Cl = 36,975u Massa atômica do átomo 27 Al = 26,9815u 3

4 Note que os valores das massas atômicas são muito próximos dos respectivos números de massa. Quando dizemos, por exemplo, que a massa atômica do átomo 24 Mg é igual a 24 u concluímos que: Massa de um átomo de 24 Mg = 24u Massa de um átomo de 24 Mg = 24 x massa de 1/12 do átomo de 12 C Massa de um átomo de 24 Mg = 2 x massa de um átomo de 12 C O átomo de 24 Mg pesa duas vezes mais que o átomo de 12 C Massa atômica de um elemento Massa atômica de um elemento é a média ponderada das massas atômicas dos átomos de seus isótopos constituintes. Assim, o cloro é formado pelos isótopos 35Cl e 37Cl, na proporção: Como a massa atômica de um isótopo é aproximadamente igual ao seu número de massa, a massa atômica de um elemento é aproximadamente igual à média ponderada dos números de massa de seus isótopos constituintes. Logo, a massa atômica aproximada do cloro será: Não existe átomo de Cl com massa igual a 35,5u. Este é o valor médio da massa do átomo de Cl: Massa média do átomo de Cl = 35,5u Massa média do átomo de Cl = 35,5 x massa de 1/12 do átomo de 12 C Massa média do átomo de Cl = 35,5 / 12 x massa do átomo de 12 C 4

5 A maioria dos elementos é formada por misturas de diferentes isótopos, em proporção constante. Dessa maneira, a massa atômica dos elementos é também constante. No caso dos elementos formados de um único isótopo, a massa atômica do seu único isótopo será também a massa atômica do elemento. 2. Massa molecular [MM] Massa molecular de uma substância é a massa da molécula dessa substância expressa em unidades de massa atômica (u). Numericamente, a massa molecular (MM) é igual à soma das massas atômicas (MA) de todos os átomos constituintes da molécula. Exemplo: MA do H = 1u MA do O = 16u MM do H 2 O = 2 x = 18u Como a maioria dos elementos é formada por misturas de diferentes isótopos, a maioria das substâncias é formada por misturas de moléculas com diferentes massas moleculares. No caso da água, por exemplo, podemos ter 18 moléculas diferentes de H 2 O, resultantes da combinação dos diferentes isótopos, cujas massas moleculares variam de 18u a 24u. Observe a constituição isotópica dos elementos hidrogênio e oxigênio: H 1 = 99,98%; H 2 = 0,02%; H 3 = 10-7 % O 16 = 99,76%; O 17 = 0,04%; O 18 = 0,20% Desta forma a molécula de H 2 O com menor massa molecular é 18u, sendo inclusive a molécula de massa molecular predominante, pois é constituída pelos isótopos de hidrogênio e oxigênio mais abundantes na natureza. A molécula de H 2 O com maior massa molecular corresponde a 24u. Observe: u 17 19u 17 20u 17 20u 17 21u 17 22u u 20u 21u 21u 22u 23u u 21u 22u 22u 23u 24u Como na mistura isotópica do H e do O há nítida predominância dos isótopos 1 H e 16 O, na substância água há nítida predominância de moléculas 1 H 2 O 16 e a massa molecular média da água é muito próxima de 18u. Por isso, podemos afirmar que: 5

6 A molécula de água tem massa 18u A molécula de água tem massa 18 vezes maior que a massa de 1/12 do átomo de 12 C A molécula de água tem massa 1,5 vezes maior que a massa do 12 C Uma molécula de H 2 O pesa 18 vezes mais que 1/12 do átomo de 12 C, isto é, uma molécula de água pesa 1,5 vezes mais que o átomo de 12 C. A massa atômica do Cl é igual a 35,5u e a massa molecular do Cl 2 é igual a 2. 35,5 = 71,0u. Assim como não existe átomo de Cl com massa igual a 35,5u, não existe molécula de Cl 2 com massa igual a 71,0u; este é o valor médio da massa das moléculas de Cl 2. A substância Cl 2 é formada por uma mistura das moléculas: Existem moléculas de Cl 2 com massas moleculares 70u, 72u e 74u, em proporção tal que a massa média das moléculas de Cl 2 é igual a 71,0u. Conhecendo a massa molecular do Cl 2, podemos afirmar que: Massa média da molécula Cl 2 = 71u Massa média da molécula Cl 2 = 71 x massa de 1/12 do átomo de 12 C Massa média da molécula Cl 2 = 71 / 12 x massa do átomo 12 C A rigor, no caso de substâncias iônicas, o termo massa molecular deve ser substituído por fórmula-massa, pois não existe molécula de substância iônica. Entretanto, na prática, costuma-se usar a expressão massa molecular também nesses casos. Embora seja mais correto indicar a unidade (u) nos valores das massas moleculares, na prática, por uma questão de simplicidade, omite-se a unidade (u). 3. Mol e constante de Avogadro De acordo com resolução recente da IUPAC: Mol é a quantidade de matéria que contém tantas entidades elementares quantos são os átomos de 12 C contidos em 0,0 12kg de 12 C. Constante de Avogadro é o número de átomos de 12 C contidos em 0,012kg de 12 C. Seu valor é: 6, mol 1. Assim como uma dúzia são 12 unidades e uma centena são 100 unidades, um mol são 6, unidades. 6

7 Exemplos: Um mol de carbono (C) significa um mol de átomos de C, ou seja, 6, átomos de C. Um mol de cloro (Cl 2 ) significa um mol de moléculas de Cl 2, ou seja, 6, moléculas de Cl 2. Um mol de cloreto de sódio (Na + Cl ) significa um mol de aglomerados iônicos (Na + Cl ), portanto, 6, íons Na + e 6, íons Cl. 4. Massa molar Massa molar é a massa que contém 6, entidades representadas pela respectiva fórmula. A unidade mais usada para a massa molar é g.mol 1. Massa molar de um elemento é a massa de um mol de átomos, ou seja, 6, átomos desse elemento. É numericamente igual à sua massa atômica. Massa atômica do Cl = 35,5u Massa molar do Cl = 35,5 g. Mol 1 Interpretação: Um mol de átomos do elemento Cl, ou seja, 6, átomos do elemento Cl, pesa 35,5g. Massa atômica do C = 12,011u Massa molar do C = 12,011 g. mol 1 Interpretação: Um mol de átomos do elemento C, ou seja, 6, átomos de C, pesa 12,011g. Massa molar de um isótopo é a massa de um mol de átomos desse isótopo, ou seja, 6, átomos desse isótopo. A massa molar de um isótopo é numericamente igual à sua massa atômica. Massa atômica do 35 Cl = 34,997u Massa molar do 35 Cl = 34,997 g.mol 1 Interpretação: Um mol de átomos, ou seja, 6, átomos do isótopo 35 Cl, pesa 34,997g. Massa atômica do 12 C = 12,0000 Massa molar do 12 C = 12,0000g.mol 1 Interpretação: Um mol de átomos, ou seja, 6, átomos do isótopo 12 C, pesa 12,0000g. 7

8 Massa molar de uma substância é a massa de um mol de entidades representadas pela sua fórmula. A massa molar de uma substância é numericamente igual à sua massa molecular. Massa molecular do H 2 O = 18,0u Massa molar do H 2 O = 18,0g.mol 1 Interpretação: Um mol de moléculas, ou seja, 6, moléculas de H 2 O, pesa 18,0g. Fórmula-massa do Na + Cl = 58,5u Massa molar do Na + Cl = 58,5 g.mol 1 Interpretação: Um mol de aglomerados iônicos (Na + Cl ), ou seja, aglomerados iônicos de (Na + Cl ), pesa 58,5g. Massa molar de um íon é a massa de um mol de íons, ou seja, 6, íons. Massa molar do Cl = 35,5g.mol 1 Interpretação: Um mol de íons Cl, ou seja, 6, íons Cl, pesa 35,5g. Massa molar do SO 4 2- = 96,0 g.mol 1 Interpretação: Um mol de íons SO 4 2-, ou seja, 6, íons SO 4 2- pesa 96,0g Conversão de massa em quantidade de matéria [ou de substância] Sendo m a massa de uma substância, expressa em gramas, e sendo M a sua massa molar, expressa em g/mol, podemos escrever a seguinte proporção: Massa Quantidade de substância mg n mol Mg 1 mol Observação Em uma molécula (se o composto for molecular) ou íon-fórmula (se o composto for iônico), o índice de cada elemento pode indicar tanto o número de átomos, como também o número de mol. 1 molécula de C 2 H 4 2 átomos de C 4 átomos de H 1 mol de C 2 H 4 2 mols de C 2 H 4 2 mols de C = 2 x 6, átomos de C 4 mols de H = 4 x 6, átomos de H 4 mols de C = 4 x 6, átomos de C 8 mols de H = 8 x 6, átomos de H 8

9 5. Cálculo de fórmulas Quando um químico obtém uma nova substância, uma das primeiras providências que ele toma é a determinação de sua composição percentual ou centesimal Composição percentual ou centesimal (composição mássica) Entre as atividades experimentais mais empolgantes da Química estão a manufatura de um composto inteiramente novo ou o isolamento de uma nova substância a partir de uma fonte natural. Imediatamente aparecem questões do tipo: O que é isto? Qual a sua fórmula? A pesquisa para encontrar as respostas começa pela análise qualitativa, uma série de procedimentos destinada a identificar todos os elementos que constituem a substância. Em seguida vêm os procedimentos de análise quantitativa, a qual determina a massa de cada elemento em uma amostra da substância de massa conhecida. As massas relativas dos elementos em um composto são, em geral, dadas na forma de percentagem por massa, que é denominada composição percentual (ou composição centesimal) do composto. A percentagem por massa de um elemento é o número de gramas deste elemento presente em 100 g do composto. Esta percentagem é obtida, em geral, com o uso da seguinte equação %por massa Massa de elemento 100% de elemento Massa totalda amostra A composição percentual de uma substância indica a percentagem em massa de cada elemento para cada 100g da amostra. Exemplo 1 Determine a composição percentual para a glicose (C 6 H 12 O 6 ) Dados: MA(C) = 12u; MA(H) = 1u; MA(O) = 16u. Solução: C 6 H 12 O 6 Massa molar = 6. (12) (1) + 6. (16) Massa molar = = 180 g/mol Composição percentual da glicose: C = 40%; H = 6,7%; O = 53,3% A partir da composição percentual, podemos representar a fração em massa dos componentes de um composto; basta dividir as porcentagens por

10 A soma das frações em massa dos componentes de uma substância é igual a 1. 0, , ,533 = 1, Fórmula percentual ou centesimal Indica a percentagem de cada elemento em uma amostra dada. Para o exemplo anterior a fórmula percentual seria dada por: Fórmula percentual da glicose: C 40% H 6,7% O 53,3% 6. Fórmula mínima, empírica ou estequiométrica É a fórmula do composto que tem os menores índices inteiros possíveis. Não existe a fórmula molecular do Al 2 O 3 nem a do NaCl, pois esses compostos são iônicos e, por isso, não formam moléculas. Os compostos iônicos geralmente são escritos na sua fórmula mínima. A substância formada quando o fósforo entra em combustão (combinando-se com o oxigênio) é constituída por moléculas fórmula P 4 O 10. Quando uma fórmula representa a composição de uma molécula, ela é denominada fórmula molecular. Observe, no entanto, que os subscritos 4 e 10 são ambos divisíveis por 2, e assim os menores números que indicam a razão entra as quantidades de P e O são 2 e 5. Uma fórmula mais simples (porém menos informativa) que expressa a mesma razão é P 2 O 5. Ela é algumas vezes chamada de fórmula simplificada da substância. Também é conhecida como fórmula empírica, porque pode ser obtida a partir de uma análise experimental do composto. Para obter uma fórmula empírica experimentalmente, precisamos determinar o número de gramas de cada elemento na amostra do composto. Convertemos então gramas em mols, de onde obtemos as razões entre os números de cada elemento. Como a razão entre o número de mols é idêntica à razão entre o número de átomos, podemos então construir a fórmula empírica Cálculo da fórmula mínima Para determinar a fórmula mínima de um composto, devemos estabelecer, através da análise química, as proporções em massa entre os elementos que formam o composto. 10

11 Procedimento: I. transformar os dados do problema em quantidade de matéria (No de mol) II. dividir os dados obtidos em (I) pelo menor deles. Esta operação indica o índice do elemento na fórmula mínima. III. Caso um dos números não seja inteiro, multiplique todos por um menor número, de modo que se obtenha números inteiros. Exemplo 2: A análise de um determinado composto determinou que a sua composição centesimal é: 69,47% de C, 5,15% de H e 41,23% de O. Qual a sua fórmula mínima? 7. Fórmula molecular (F.M) A fórmula molecular de um composto é muito mais importante que a sua fórmula mínima, pois a fórmula molecular indica: Os elementos formadores da substância; O número exato de átomos de cada elemento na molécula do composto. A fórmula molecular de um composto é múltiplo da sua fórmula mínima. 11

12 Onde n é um número inteiro que indica quantas vezes a fórmula mínima está contida na fórmula molecular. Exemplo 3: Um determinado hidrocarboneto apresenta 85,71% de C e 14,29% de H em massa. Sabendo que a massa molecular do hidrocarboneto é 42, determine sua fórmula mínima e a sua fórmula molecular. Dados: (C = 12u; H = 1 u) Cálculo da fórmula mínima: Desta forma a fórmula molecular é: (CH 2 )x3 = C 3 H Cálculo da percentagem de carbono, hidrogênio e oxigênio a partir de uma dada massa do composto orgânico Em uma análise quantitativa dificilmente um composto é separado completamente em seus elementos, embora nossos exemplos possam ter levado você a pensar que isto acontece. Ao invés disso, o composto é transformado em outros compostos. As reações separam os elementos capturando cada um deles inteiramente (em termos quantitativos) em um composto separado cuja fórmula é conhecida. No exemplo a seguir ilustramos uma análise indireta de uma substância constituída exclusivamente por carbono, hidrogênio e oxigênio. Tais compostos queimam completamente na presença de oxigênio puro uma reação denominada combustão e os únicos produtos resultantes são dióxido de carbono e água. (Esta modalidade particular de análise indireta é algumas vezes chamada análise por combustão.) A combustão completa de álcool metílico (CH 3 OH), por exemplo, é representada pela seguinte equação. 2CH 3 OH + 3O 2 2CO 2 + 4H 2 O O dióxido de carbono e a água podem ser separados e suas massas podem ser medidas. Note que todos os átomos de carbono do composto original estão agora nas moléculas de CO 2 e todos os átomos de hidrogênio estão nas moléculas de H 2 O. Deste modo, pelo menos dois entre os elementos originais, CH, estão totalmente separados. 12

13 Calcularemos a massa de carbono no CO 2 recolhido, que é idêntica à massa do carbono na amostra original. De modo semelhante, calcularemos a massa de hidrogênio na H 2 O recolhida, que é igual à massa de hidrogênio na amostra inicial. Quando adicionadas, as massas de C e H são menores que a massa total da amostra, pois parte desta é composta por oxigênio. Subtraindo a soma das massas de C e H da massa total da amostra, obtemos a massa de oxigênio na quantidade dada do composto. Procedimento: I. Efetua-se a combustão completa do composto. Os produtos resultantes são CO 2 e H 2 O. II. Relacionar as massas de C com CO 2 e H com H 2 O. Todo C do CO 2 se encontrava no composto orgânico. Todo H do H 2 O se encontrava no composto orgânico. III. Determina-se as massas de C e de H no composto orgânico. IV. Calcular as percentagens de C e H. A% de oxigênio é encontrado subtraindo-se de 100 as duas percentagens de C e de H. Exemplo 4 Uma amostra de 4,24mg de ácido acético (CH 3 COOH) sofre uma combustão completa e produz 6,21mg de CO 2 e 2,54mg H 2 O. Determine a composição centesimal do ácido acético. Dados: C = 12u; H = 1u; O = 16u Solução: Combustão completa do composto. CH 3 COOH + 2O 2 2CO 2 + 2H 2 O Todo C do CO2 se encontrava no composto orgânico. CO 2 C 44g 12g 6,21mg x Todo H do H 2 O se encontrava no composto orgânico. H 2 O 2H 18g 2g 2,54mg y No composto orgânico existem 1,69mg de C e 0,28mg de H. Cálculo da percentagem de C, H e O: % de C % de H 4,24mg % 1,69 mg X% 4,24mg % 0,29 mg y% X = 39,9% y = 6,7% % de O = 100% - (39,9% + 6,72%) = 53,4% 13

14 O cálculo da percentagem de oxigênio poderia ter sido feito calculando-se a massa de oxigênio no composto orgânico: m(o) = 4,24mg (m(c) + m(h)) m(o) = 4,24mg (1,69 mg + 0,28 mg) m(o) = 2,27g de O Observação: Fórmula centesimal = C 39,9% H 6,7% O 53,4%. 14

15 Exercícios de Aprendizagem 01. Sabendo que a massa atômica da prata é igual a 108u, podemos afirmar que um átomo de prata pesa: I. 108g. II. 108u. III. 108 vezes mais que o átomo de 12 C. IV. 108 vezes mais que 1/12 do átomo de 12 C. V. 9 vezes mais que um átomo de 12 C. Estão corretas somente as afirmações: a) I, III e V b) II, III e V c) II, IV e V d) II e IV e) I 02. Considere as seguintes afirmações relativas ao isótopo 39 K: I. Um átomo de 39 K pesa aproximadamente 39g. II. Um átomo de 39 K tem massa atômica aproximadamente igual a 39u. III. Um átomo de 39 K tem massa aproximadamente 39 vezes maior que a massa do átomo de 12 C. IV. Um átomo de 39 K tem massa aproximadamente igual a 3,25 vezes a massa de um átomo de 12 C. V. 12 átomos de 39 K tem massa aproximadamente igual à de 39 átomos de 12 C. Estão corretas somente as afirmações: a) II, IV e V b) II e IV c) I e V d) II, III, IV e V e) II e V 03. O cloro é formado de dois isótopos ( 35 Cl e 37 Cl) e tem massa atômica igual a 35,5u. Com base nessa informação, podemos afirmar que: I. Um átomo de cloro pesa 35,5u. II. Um átomo de cloro pesa em média 35,5u. III. Não existe átomo de cloro com massa 35,5u. IV. Um átomo de cloro tem massa aproximadamente igual a 35u ou 37u. Estão corretas somente as afirmações: a) I, III e IV b) II, III e IV c) II e IV d) I e IV e) II e III 04. Calcule a massa atômica de um elemento X, constituído dos isótopos A, B e C, cuja ocorrência e respectivas massas atômicas são dadas na tabela abaixo: atômicas 05. A massa atômica do Cu é 63,6. Sabendo que esse elemento é formado pelos isótopos 63 Cu e 65 Cu, calcule a porcentagem de cada isótopo presente no elemento. 06. Consultando as massas atômicas na Tabela Periódica, quais das afirmações seguintes são corretas em relação à glicose (C 6 H 12 O 6 )? I. Uma molécula de glicose pesa 180g. II. Uma molécula de glicose pesa 180u. III. Uma molécula de glicose pesa 180 vezes mais que um átomo de 12C. IV. Uma molécula de glicose pesa 180 vezes mais que 1/12 do átomo de 12C. V. Uma molécula de glicose pesa 15 vezes mais que um átomo de 12C. 07. Um recipiente contém 8,8kg de gás propano (C 3 H 8 ). Calcule: a) a quantidade de propano: b o número de átomos de carbono e de hidrogênio contidos nessa quantidade de propano. (massas atômicas: C = 12: H = 1) 08 Um recipiente contém 11kg de gás neônio (isótopo 10 Ne 22 ). Calcule: a) a quantidade de 10 Ne 22 contida no recipiente; b) a quantidade de prótons contidos nessa quantidade de neônio; c) o número de elétrons e de nêutrons contidos nessa quantidade de neônio , moléculas de substância X pesam 12mg. Calcule a massa molar de X. Sendo M a massa molar de x em g/mol: 10. Um tubo de ensaio contém 9,3g de fosfato de cálcio, (Ca 2+ ) 3 (PO 4 3 ) 2. Calcule: a) a quantidade de fosfato de cálcio; b) a quantidade de íons Ca 2+ ; c) o número de íons PO 4 3 ; d) o número total de íons. (massas atômicas: Ca = 40; P = 31; O = 16) 11. Verifica-se experimentalmente que uma substância Y contém 30,1% de C = 3,13% de H e 66,7% de Cl. Qual é a sua fórmula estequiométrica ou mínima? (massas atômicas: C = 12,0; H = 1,00 e Cl = 35,5) 15

16 12. Determine a fórmula mínima de um sal hidratado que encerra 18,5% de Na, 25,8% de S, 19,4% de O e 36,3% de H 2 O. (massas atômicas: H = 1; O = 16; Na = 23; S = 32) 13. A análise quantitativa de uma substância X mostrou que ela é formada por 28% de ferro, 24% de enxofre e 48% de oxigênio, em massa. Determine a fórmula molecular dessa substância X, sabendo que sua massa molar é igual a 400g.mol 1 e que as massas atômicas são: fe = 56; S = 32, e O = Amostra de 3,87mg de ácido ascórbico (vitamina C) dá 5,80mg de CO 2 e 1,58mg de H 2 O numa análise de combustão. Qual a composição percentual (% de cada elemento) deste composto? O ácido ascórbico só contém C, H e O. 15 (UFC) Uma amostra de 12g de um composto químico formado de C, H e O foi queimada numa corrente de ar, formando 26,4g de CO 2 e 14,4g de H 2 O. Quais as fórmulas percentuais e mínima do composto? Dados: C = 12u; H = 1u; O = 16u 16. (PUC-PR) Ao queimar completamente 5g de certo hidrocarboneto gasoso, produziram-se 7,72L de gás carbônico e 9,6L de vapor de água medidos nas CNTP. Sabendo-se que 1L do hidrocarboneto, nas CNTP pesa 2,59g, deduz-se que a fórmula molecular do hidrocarboneto é: a) C 2 H 6 b) C 3 H 6 c) C 3 H 8 d) C 4 H 10 Exercícios de Fixação - Cálculos Químicos e) 5 TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Leia o texto: O uso mais popular do cloreto de sódio é na cozinha, onde é utilizado para acrescentar sabor a uma infinidade de alimentos e também como conservante e material de limpeza. É na indústria química, no entanto, que ele é mais consumido. São inúmeros os processos que fazem uso de produtos do processamento desse sal. 2. (Unicamp 2014) Obtém-se um sal de cozinha do tipo light substituindo-se uma parte do sal comum por cloreto de potássio. Esse produto é indicado para pessoas com problemas de pressão arterial alta. Sabendo-se que a massa molar do sódio é menor que a do potássio, pode-se afirmar que, para uma mesma massa dos dois tipos de sal, no tipo light há a) menos íons cloreto e mais íons sódio do que no sal comum. b) mais íons cloreto e menos íons sódio do que no sal comum. c) mais íons cloreto e mais íons sódio do que no sal comum. d) menos íons cloreto e menos íons sódio do que no sal comum. 3. (Ufsc 2013) A celulose atua como componente estrutural na parede celular de diversas plantas e é o principal componente químico do papel comum, como este que você está utilizando para fazer sua prova. Quimicamente, a celulose é um polímero, mais especificamente um polissacarídeo, formado pela junção de várias unidades de glicose. As fórmulas estruturais planas da glicose e da celulose são mostradas no esquema abaixo. 1. (Fuvest 2014) A tabela abaixo apresenta informações sobre cinco gases contidos em recipientes separados e selados. Recip Tempera Pressão Volume Gás iente tura (K) (atm) (l) 1 O ,4 2 Ne ,4 3 He ,4 4 N ,4 5 Ar ,4 Informação adicional Número de Avogadro: 23 6, Qual recipiente contém a mesma quantidade de átomos que um recipiente selado de 22,4 L, contendo H 2, mantido a 2 atm e 273 K? a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 Com base nas informações disponibilizadas acima: a) expresse a fórmula molecular da glicose. b) escreva o(s) nome(s) da(s) função(ões) orgânica(s) presente(s) na molécula de celulose. c) cite o nome da reação que ocorre entre as moléculas de glicose para formar a celulose. 16

17 d) considere que esta folha de papel da sua prova possua cerca de 620 cm 2 e que o papel tenha gramatura de 75 g/m 2. Considere, ainda, que o papel seja composto por 80% em massa de celulose, com massa molar média de g/mol. Calcule o número de moléculas de celulose presentes na folha de papel de sua prova. 4. (Ufsc 2013) As medalhas dos Jogos Olímpicos de Londres em 2012 possuem massas que variam entre 375 e 400 g, com 85 mm de diâmetro e 7,0 mm de espessura. As medalhas são moldadas com a seguinte composição: Medalha de ouro : 92,5% (em massa) de prata e 1,34% (em massa) de ouro. O restante é cobre. Medalha de prata: 92,5% (em massa) de prata e o restante de cobre. Medalha de bronze: 97,0% (em massa) de cobre, 2,5% (em massa) de zinco e 0,50% (em massa) de estanho. Disponível < [Adaptado] Acesso em: 20 ago em: Com base no texto apresentado, é CORRETO afirmar que: 01) considerando que a medalha seja um cilindro regular, a densidade de uma medalha de 375 g é de aproximadamente 9,4 g/cm 3. 02) uma medalha de ouro de 400 g possui 24,6 g de cobre. 04) o número de mol de átomos de ouro presente em uma medalha de ouro é maior que o número de mol de átomos de zinco presente em uma medalha de bronze de mesma massa. 08) uma medalha de bronze de 400 g possui 0,017 mol de átomos de estanho. 16) a medalha de bronze é formada apenas por metais de transição. 32) os átomos constituintes da medalha de prata unem-se por meio de ligações metálicas, ao passo que os átomos constituintes da medalha de bronze unem-se por meio de ligações metálicas e de ligações iônicas. 5. (Unicamp 2013) Entre os vários íons presentes em 200 mililitros de água de coco há aproximadamente 320 mg de potássio, 40 mg de cálcio e 40 mg de sódio. Assim, ao beber água de coco, uma pessoa ingere quantidades diferentes desses íons, que, em termos de massa, obedecem à sequência: potássio sódio cálcio. No entanto, se as quantidades ingeridas fossem expressas em mol, a sequência seria: Dados de massas molares em g/mol: cálcio = 40; potássio = 39; sódio = 23. a) potássio > cálcio = sódio. b) cálcio = sódio > potássio. c) potássio > sódio > cálcio. d) cálcio > potássio > sódio. 6. (Ufg 2013) Na medicina atual, nanopartículas esféricas podem ser preenchidas com determinados fármacos para acelerar o tratamento de certas doenças. Considere uma nanopartícula esférica com diâmetro de 200 nm e 50% de seu volume ocupado com um determinado fármaco. A quantidade de matéria (em mol) desse fármaco presente no interior da nanopartícula será, aproximadamente, igual a: Dados: 5 Massa molar do fármaco: 1 10 g / mol Densidade do fármaco: 1 g/ml π 3,14 a) b) c) d) e) (Pucrs 2013) Analise o texto a seguir: Ao misturar água e álcool etílico, podem-se observar alguns fatos curiosos. O mais fácil de perceber é certa elevação da temperatura. Por exemplo, ao misturar 100mL de água e 100mL de etanol em um copo de isopor, observa-se que a temperatura aumenta cerca de 5ºC. Outro fato curioso é a variação de volume. Nesse exemplo, o volume final da mistura é 194mL, e não 200mL, como se poderia esperar. A densidade do etanol puro é 0,80g/mL e a densidade da água pura é 1,00g/mL, à temperatura ambiente. Com base no texto, é correto afirmar, a respeito da mistura referida, que Dados: H O 18; C H O 46. a) a densidade da mistura produzida é superior a 1,00g/mL. b) em massa, a mistura contém mais de 50% de etanol. c) em mols, a quantidade de água é mais de três vezes maior do que a quantidade de etanol. d) em cada 100mL dessa solução, existem aproximadamente 9,0 mols de álcool etílico. e) para separar os componentes dessa mistura, é possível empregar decantação. 17

18 8. (Enem 2013) O brasileiro consome em média 500 miligramas de cálcio por dia, quando a quantidade recomendada é o dobro. Uma alimentação balanceada é a melhor decisão pra evitar problemas no futuro, como a osteoporose, uma doença que atinge os ossos. Ela se caracteriza pela diminuição substancial de massa óssea, tornando os ossos frágeis e mais suscetíveis a fraturas. Para calcular massas molares relevantes, aproxime as massas atômicas de valores inteiros. 10. (Unesp 2012) A ductilidade é a propriedade de um material deformar-se, comprimir-se ou estirarse sem se romper. Disponível em: Acesso em: 1 ago (adaptado) Considerando-se o valor de 6 10 mol para a constante de Avogadro e a massa molar do cálcio igual a 40 g/mol, qual a quantidade mínima diária de átomos de cálcio a ser ingerida para que uma pessoa supra suas necessidades? 21 a) 7,5 10 b) c) d) e) 22 1, , , ,8 10 A prata é um metal que apresenta excelente ductilidade e a maior condutividade elétrica dentre todos os elementos químicos. Um fio de prata possui 10 m de comprimento (l) e área de secção 7 2 transversal (A) de 2,0 10 m. 9. (Ufmg 2012) O tipo mais comum de cálculo renal popularmente conhecido como pedra nos rins é formado por oxalato de cálcio, ou etanodioato de cálcio, que se precipita no trato urinário, quando as concentrações de íons cálcio e oxalato ficam muito elevadas. Íons magnésio podem, também, estar presentes na urina e, nesse caso, formar precipitados de oxalato de magnésio. a) No ácido oxálico, ou ácido etanodioico, cuja fórmula molecular é C 2 H 2 O 4, ambos os átomos de hidrogênio são ionizáveis. Represente a fórmula estrutural desse ácido, explicitando se for o caso, a ocorrência de ligações múltiplas. b) Escreva a equação química balanceada para a reação de íon oxalato com íon cálcio. Nessa equação, use a fórmula molecular para representar o íon oxalato. c) Para determinar as concentrações de íons cálcio e magnésio em uma amostra de urina, esses íons foram precipitados como uma mistura de oxalatos. Esse precipitado foi, em seguida, aquecido e decompôs-se, dando origem a uma mistura de CaCO 3 e MgO de massa igual a 0,0450 g. Dando continuidade ao experimento, aqueceuse essa mistura a uma temperatura mais elevada e, então, obteve-se um resíduo sólido de CaO e MgO. de massa igual a 0,0296 g. Calcule a massa de íons cálcio precipitada na amostra de urina original. Considerando a densidade da prata igual a 3 10,5 g/cm, a massa molar igual a 108 g/mol e a 23 1 constante de Avogadro igual a 6,0 10 mol, o número aproximado de átomos de prata nesse fio será 22 a) 1,2 10 b) c) d) e) 23 1, , , ,0 10 TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: DADOS: Massas Atômicas: H 1u; C 12 u; O 16 u; N 14 u; C 35,45 u. Eletronegatividades: H = 2,2; C = 2,5; O = 3,5; N = 3,0; C 3,1. Números Atômicos: H = 1; C = 6; O = 8; N = 7; C 17. Número de Avogadro: 23 6, (Unisinos 2012) Em relação ao significado das notações químicas, assinale a alternativa correta. 18

19 a) A notação 3H indica 3 moléculas de hidrogênio. b) 1 mol de moléculas de C10 H4N 2 contém 10 mols de átomos de carbono, 4 mols de átomos de hidrogênio e 2 mols de átomos de nitrogênio. c) A notação 3H 2 indica 6 moléculas de hidrogênio. d) Uma molécula de C10 H4N 2 contém uma massa de 152 g. e) A notação 2C10 H4N 2 indica 2 moléculas de uma substância com um total de 16 átomos. 12. (Unesp 2011) Um paciente infectado com vírus de um tipo de herpes toma, a cada 12 horas, 1 comprimido de um medicamento que contém 125 mg do componente ativo penciclovir. b) Apenas 2. c) Apenas 3. d) Apenas 2 e 3. e) 1, 2 e (Uerj 2010) Para evitar a ingestão de quantidades excessivas de sódio, foi desenvolvido o sal light, no qual parte do cloreto de sódio é substituído por cloreto de potássio. Os quadros abaixo comparam as informações nutricionais para porções iguais de dois tipos de sal: Constituinte Sal tradicional Quantidade por porção sódio 368,0 mg potássio - Sal light Constituinte Quantidade por porção Dados: Massa molar (g.mol 1 ): H = 1; C = 12; N = 14; O = 16. Constante de Avogadro: N = 6, mol 1. Dê a fórmula molecular e a massa molar do penciclovir e calcule o número de moléculas desse componente que o paciente ingere por dia. 13. (Ufrgs 2010) Considere o enunciado a seguir e as três propostas para completá-lo. Em dada situação, substâncias gasosas encontram-se armazenadas, em idênticas condições de temperatura e pressão, em dois recipientes de mesmo volume, como representado a seguir. Gás carbônico (CO 2 ) Gás nitrogênio (N 2 ) + Gás oxigênio (O 2 ) Recipiente 1 Recipiente 2 Nessa situação, os recipientes 1 e 2 contêm 1 - o mesmo número de moléculas. 2 - a mesma massa de substâncias gasosas. 3 - o mesmo número de átomos de oxigênio. Quais propostas estão corretas? a) Apenas 1. sódio potássio 184,0 mg 249,6 mg Além desses cloretos, não há outros compostos de cloro, sódio ou potássio nos sais. A redução percentual do íon cloro no sal light em relação ao sal tradicional é igual a: Dados: Na = 23; K = 39. a) 10% b) 20% c) 40% d) 50% 15. (Fuvest) A dose diária recomendada do elemento cálcio para um adulto é de 800mg. Suponha certo suplemento nutricional a base de casca de ostras que seja 100% CaCOƒ. Se um adulto tomar diariamente dois tabletes desse suplemento de 500mg cada, qual porcentagem de cálcio da quantidade recomendada essa pessoa está ingerindo? massas molares (g/mol) Ca O C a) 25 % b) 40 % c) 50 % 19

20 d) 80 % e) 125 % 16. (Fuvest) O aspartame, um adoçante artificial, pode ser utilizado para substituir o açúcar de cana. Bastam 42 miligramas de aspartame para produzir a mesma sensação de doçura que 6,8 gramas de açúcar de cana. Sendo assim, quantas vezes, aproximadamente, o número de moléculas de açúcar de cana deve ser maior do que o número de moléculas de aspartame para que tenha o mesmo efeito sobre o paladar? Dados: massas molares aproximadas (g/mol) açúcar de cana: 340 adoçante artificial: 300 a) 30 b) 50 c) 100 d) 140 e) 200 a) 6,0 x 10 b) 1,7 x 10 c) 2,1 x 10ª d) 4,3 x 10 e) 1,7 x (Ufpr) O colesterol desempenha funções importantes nos processos biológicos, mas sua concentração no sangue deve ser controlada, para prevenir doenças cardiovasculares. No Brasil, recomenda-se manter a concentração de colesterol abaixo de 200 miligramas por 100 mililitros de sangue; na Europa, este limite é de 5,18 milimols por litro de sangue. A figura a seguir contém algumas informações sobre o colesterol. 17. (Uem) Assinale a(s) alternativa(s) correta(s). 01) Tendo uma solução não saturada e homogênea de sulfato de cobre em água, pode-se separar a água por destilação simples. 02) Considerando as CNTP e o dióxido de carbono como um gás ideal, a combustão completa de 6,02 x 10 moléculas de metano formará 22,4 L de dióxido de carbono. 04) Uma molécula de HCØ tem massa aproximada de 36,5 gramas. (Dados: H = 1; CØ = 35,5) 08) Um mol de moléculas de amônia apresenta 1 átomo de nitrogênio e 3 átomos de hidrogênio. 16) No gás cloro e no fluoreto de cálcio, as ligações são iônica e covalente, respectivamente. 32) Uma partícula alfa ( ) é o núcleo do átomo de Hélio. 18. (Uff) Feromônios são compostos orgânicos secretados pelas fêmeas de muitos insetos para determinadas funções, dentre as quais a de acasalamento. Um determinado feromônio, utilizado com esta finalidade, tem fórmula molecular C Hƒ O e, normalmente, a quantidade secretada é cerca de 1,0 x 10 g. Pode-se afirmar que o número de moléculas existentes nessa massa é: (Dados: C = 12; H = 1; O = 16) Dados: massas molares: C = 12g; H = 1g; O = 16g Sobre as informações acima, é correto afirmar: (01) O colesterol apresenta a função fenol. (02) A massa molar do colesterol dada (386g) é diferente da massa calculada com base na fórmula molecular (C H O). (04) A molécula do colesterol contém 2 átomos de carbono hibridados sp. (08) Na fórmula estrutural apresentada acima, está faltando uma ligação no átomo de carbono da hidroxila. (16) No Brasil e na Europa recomenda-se manter a concentração abaixo de 3,5 10 moléculas de colesterol por litro de sangue. (32) A concentração máxima de colesterol recomendada na Europa é maior que a recomendada no Brasil. Soma ( ) 20. (Ufsc) Considere os elementos químicos hidrogênio, potássio, hélio, cálcio e carbono. Dados Massas molares (g/mol): H = 1,01; He = 4,00 20

21 A respeito dos mesmos é CORRETO afirmar que: 01. Um mol de átomos de hélio tem o dobro da massa de um mol de moléculas de hidrogênio. 02. Os átomos dos elementos cálcio e potássio são isótopos. 04. Átomos de hidrogênio podem receber ou compartilhar elétrons, para adquirirem a configuração do gás nobre hélio. 08. Os símbolos dos elementos em questão são: H, Po, He, Ca e C, respectivamente. 16. A unidade unificada de massa atômica (u) representa, atualmente, a massa de uma fração igual a 1/12 do isótopo 12 de um átomo de carbono. 32. A configuração eletrônica do cálcio, no estado fundamental, é 1s 2s 2p 3s 3p 4s. 21. (Unb) Os microprocessadores atuais são muito pequenos e substituíram enormes placas contendo inúmeras válvulas. Eles são organizados de forma que apresentem determinadas respostas ao serem percorridos por um impulso elétrico. Só é possível a construção de dispositivos tão pequenos devido ao diminuto tamanho dos átomos. Sendo estes muito pequenos, é impossível contá-los. A constante de Avogadro - e não o número de Avogadro - permite que se calcule o número de entidades - átomos, moléculas, fórmulas unitárias etc. - presentes em uma dada amostra de substância. O valor dessa constante, medido experimentalmente, é igual a 6,02 10 mol. Com relação ao assunto, julgue os seguintes itens. (0) A constante de Avogadro é uma grandeza, sendo, portanto, um número (6,02 10 ) multiplicado por uma unidade de medida (mol ). (1) A constante de Avogadro, por ser uma grandeza determinada experimentalmente, pode ter seu valor alterado em função do avanço tecnológico. (2) Massas iguais de diferentes elementos químicos contêm o mesmo número de átomos. (3) Entre os elementos químicos, o único que, em princípio, não está sujeito a uma variação de massa atômica é o isótopo do carbono de massa 12, (Unb) Considere uma amostra de 180 ml de água destilada, com densidade igual a 1 kg/l, contida em um copo. Sabendo que M(H) = 1 g/mol e M(O) = 16 g/mol, julgue os itens a seguir. (1) No copo, encontram-se 18,06 x 10 átomos. (2) O número de moléculas contidas no copo é igual ao número de átomos encontrados em uma amostra de 120 g de carbono (3) Para se produzir a quantidade de água contida no copo, é preciso reagir totalmente 30 g de H com 150 g de O. (4) A massa molecular de água no copo é igual a 180 g. 23. (Unesp) Peixes machos de uma certa espécie são capazes de detectar a massa de 3,66 x 10 g de 2-feniletanol, substância produzida pelas fêmeas, que está dissolvida em 1 milhão de litros de água. Supondo-se diluição uniforme na água, indique o número mínimo de moléculas de 2-fenil-etanol por litro de água, detectado pelo peixe macho. (Dados: Massa molar do 2-fenil-etanol = 122 g/mol. Constante de Avogadro = 6,0 x 10 moléculas/mol.) a) 3 x 10. b) 3,66 x 10. c) 1,8 x 10. d) 1,8 x 10. e) 6,0 x (Unesp) As hemácias apresentam grande quantidade de hemoglobina, pigmento vermelho que transporta oxigênio dos pulmões para os tecidos. A hemoglobina é constituída por uma parte não protéica, conhecida como grupo heme. Num laboratório de análises foi feita a separação de 22,0mg de grupo heme de uma certa amostra de sangue, onde constatou-se a presença de 2,0mg de ferro. Se a molécula do grupo heme contiver apenas um átomo de ferro [Fe=56g/mol], qual a sua massa molar em gramas por mol? a) 154. b) 205. c) 308. d) 616. e) (Unesp) Por ocasião das comemorações oficiais dos quinhentos anos do descobrimento do Brasil, o Banco Central lançou uma série de moedas comemorativas em ouro e prata. Uma delas, cujo valor facial é de R$ 20,00, foi cunhada com 8,00 g de "ouro 900", uma liga metálica que contém 90 % em massa de ouro. Conhecendo o número de Avogadro - NA = 6, e sabendo que a massa molar do ouro é 197 g.mol, pode-se afirmar que numa dessas moedas existem a) 22,4 átomos de ouro. 21

22 b) 7,2.10 átomos de ouro. c) 6,0.10 átomos de ouro. d) 2,2.10 átomos de ouro. e) 7,2 átomos de ouro. 26. (Unifesp) O rótulo de um frasco contendo um suplemento vitamínico informa que cada comprimido contém 6,0 10 gramas de vitamina B (cianocobalamina). Esta vitamina apresenta 1 mol de cobalto por mol de vitamina e sua porcentagem em peso é de aproximadamente 4%. Considerando a constante de Avogadro 6,0 10 mol e a massa molar de cobalto 60g/mol, qual o número aproximado de átomos de cobalto que um indivíduo ingere quando toma comprimidos? a) 4,8 10. b) 2,4 10. c) 4,8 10. d) 2,4 10. e) 4,8 10. d) no cubo de ouro existem aproximadamente 7 vezes mais átomos do que no cubo de alumínio. e) no cubo de alumínio existem aproximadamente 7 vezes mais átomos do que no cubo de ouro. Exercícios de Fixação - Cálculos de Fórmulas 1. (Unicamp) Sabe-se que 1,0 mol de um composto contém 72g de carbono(c), 12 mols de átomos de hidrogênio(h) e 12x10 átomos de oxigênio(o). Admitindo-se o valor da constante de Avogadro como sendo 6,0x10 mol e com base na Classificação Periódica dos elementos, escreva: a) A fórmula molecular do composto. b) A fórmula mínima do composto. 2. (Ime) O nitrogênio forma cinco diferentes óxidos. A análise centesimal de amostras desses óxidos forneceu os resultados a seguir: 27. (Ufv) A seguir estão representados um cubo do metal alumínio e um cubo do metal ouro, ambos com um volume de 1,0cm. A 25 C, a densidade do alumínio é 2,7g/cm e a do ouro é 18,9g/cm. De acordo com estas informações e as massas atômicas encontradas na tabela periódica, podese afirmar que: Dados: AØ = 27 u; Au = 197 u a) o número de átomos é aproximadamente o mesmo nos dois cubos. b) no cubo de alumínio existem aproximadamente 2,7 10 átomos. c) no cubo de ouro existem aproximadamente 1,9 10 átomos. Dados: massas atômicas: O= 16,00, N= 14,00 Determine, a partir destes dados: a) a fórmula mínima de cada um; b) a(s) nomenclatura(s) correspondente(s) de cada óxido. 3. (Uff) Por muitos anos, os aborígenes da Austrália usaram folhas de eucalipto para combater dores, em particular, a de garganta. O componente ativo dessas folhas foi identificado como EUCALIPTOL, cuja massa molar é 154,0 g. Ao se analisar uma amostra de eucaliptol com 3,16 g, encontrou-se o seguinte resultado: C=2,46g; H=0,37g; O=0,33 g. Considere essas informações e determine: a) a fórmula molecular do eucaliptol; 22

23 b) a massa, em grama, de H O produzida na combustão completa da amostra. Curso de Química Prof. Alexandre Oliveira 4. (Uff) A dieta que um endocrinologista recomendou para um paciente permite a ingestão diária de 300 g de determinado alimento que contém 0,17% de carboidrato, cuja queima diária libera 2kcal. Tal carboidrato contém 40,0% de carbono, 6,67% de hidrogênio e seu calor de combustão é 706,0 kcal.mol. Determine a fórmula molecular desse carboidrato. 5. (Ufg) O Parque Nacional das Emas, localizado no extremo sudoeste do Estado de Goiás, é caracterizado pelo agrupamento de cupinzeiros, que servem como local de desenvolvimento de larvas de vaga-lumes. Pela emissão de luz, elas atraem outros insetos que lhes servem de alimento. Esse fenômeno de emissão de luz é chamado de bioluminescência e ocorre, principalmente, pela oxidação de uma substância química conhecida por luciferina, representada a seguir: a) Com base na proporção (em massa) de nitrogênio em cada um dos fertilizantes, indique qual deles é o mais barato? Justifique. b) O sulfato de amônio pode ser obtido industrialmente pela reação do carbonato de amônio com o sulfato de cálcio. Escreva a equação que descreve esta reação química. 7. (Unesp) A nicotina contém 73,5% de carbono, 8,6% de hidrogênio e 17,3% de nitrogênio. Sabe-se que este composto contém dois átomos de nitrogênio por molécula. Quais são as fórmulas empírica e molecular da nicotina. Dados: Massas atômicas: C = 12 H = 1 N = (Unesp) Um hidrocarboneto CÖHÙ é queimado em excesso de oxigênio, segundo a reação: Determine a fórmula molecular, a massa molecular e a composição percentual da luciferina. Dados: O = 16; H = 1; C = 12; N = 14; S = (Ufrj) Nitrogênio é um dos elementos mais importantes para o desenvolvimento das plantas. Apesar dos processos naturais de fornecimento do mesmo, grande parte necessária para a agricultura é suprida através da adição de fertilizantes. Tais fertilizantes são comercializados sob forma de uréia, sulfato de amônio e nitrato de amônio. A tabela a seguir apresenta os preços desses fertilizantes por tonelada. Dados Massas molares (g/mol): H=1,0; N=14,0; O=16,0; S=32,0 CÖHÙ + O (excesso) ë x CO + y/2h O. Observou-se que, para cada 1,000g de H O, há formação de 1,955g de CO. Determine a fórmula empírica do hidrocarboneto. Massas atômicas: H = 1,0; C = 12; O = (UECE 2ª Fase) O aspartame é um adoçante bastante utilizado na substituição ao açúcar comum. Este composto é cerca de 200 vezes mais doce que a sacarose. É consumido por mais de 200 milhões de pessoas em todo o mundo e está presente em mais de 6000 produtos. Assinale a alternativa que apresenta corretamente a porcentagem aproximada de carbono em um mol deste composto e o número de hidrogênio em uma molécula deste composto, respectivamente. 23

24 (A) 55,71%; 16 (B) 55,32%; 18 (C) 57,53%; 16 (D) 57,14%; (UECE 2ª Fase) A fórmula empírica de um composto orgânico de massa 0,86g formado apenas de carbono, hidrogênio e oxigênio e que, através de uma combustão completa, produz 2,20g de gás carbônico e 0,9g de água é (A) C 4 H 10 O. (B) C 5 H 10 O. (C) C 4 H 8 O. (D) C 5 H 12 O. 11. (UECE 2ª Fase) Uma amostra de 25,5 g de cloreto de cálcio hidratado (CaCl 2. nh 2 O) foi aquecida até perder toda a água de hidratação. O resíduo de cloreto de cálcio anidro tem 11,1 g de massa. Na fórmula original do sal hidratado, o valor de n é (A) 0,4. (B) 0,8. (C) 4,0. (D) 8, (UECE 2ª Fase) O engenheiro fez uma fogueira e nela colocou as piritas, cuja composição era carvão, sílica, alumínio e sulfeto de ferro (II). Em dez ou doze dias, o sulfeto de ferro (II) se transformaria em sulfato de ferro (II) e o alumínio em sulfato de alumínio, substância solúvel, ao contrário dos outros produtos da operação, como a sílica e o carvão. (A Ilha Misteriosa Júlio Verne). A partir das informações do texto e, também, de seus conhecimentos, assinale o correto. (A) O sulfato de alumínio anidro tem composição percentual aproximada de 16 partes de alumínio, 28 partes de enxofre e 56 partes de oxigênio. (B) A pirita ou ouro de tolo é um minério constituído de ferro, enxofre e alumínio. (C) Na hipótese de ocorrer a formação de sulfato de ferro a partir do sulfeto de ferro, o ferro sofreria uma reação de redução. (D) O carvão e o alumínio são substâncias simples e a sílica é uma mistura heterogênea de quartzo, mica e feldspato. 13. (Unicamp) A dor pode resultar do rompimento de tecidos onde se formam várias substâncias, como as prostaglandinas, que a potencializam. Fundamentalmente, essas moléculas apresentam um anel saturado de cinco átomos de carbono, contendo duas cadeias laterais vizinhas, sendo que cada uma possui uma dupla ligação. Uma das cadeias laterais contém sete átomos de carbono, incluindo o carbono de um grupo ácido carboxílico terminal e a dupla ligação entre os carbonos 2 e 3 a partir do anel. A outra cadeia contém oito átomos de carbono, com um grupo funcional hidroxila no terceiro carbono a partir do anel e a dupla ligação entre os carbonos 1 e 2 a partir do anel. a) Desenhe a fórmula estrutural da molécula descrita no texto. b) Identifique com um círculo, na fórmula do item a, um carbono assimétrico. c) Calcule a massa molar da prostaglandina. 14. (Unifesp) Existem diferentes formas pelas quais a água pode fazer parte da composição dos sólidos, resultando numa grande variedade de substâncias encontradas na natureza que contêm água ou elementos que a formam. A água de estrutura é denominada de água de hidratação, que difere muito da água de absorção ou adsorção. A água de constituição é uma forma de água em sólidos, que é formada quando estes se decompõem pela ação de calor. a) O NaHCOƒ e Ca(OH) são sólidos que apresentam água de constituição. Escreva as equações, devidamente balanceadas, que evidenciam essa afirmação, sabendo-se que na decomposição do bicarbonato de sódio é produzido um óxido de caráter ácido. b) No tratamento pós-operatório, um medicamento usado para estimular a cicatrização é o sulfato de zinco hidratado, ZnSO. xh O. A análise desse sólido indicou 43,9 % em massa de água. Determine neste composto o número de moléculas de água por fórmula unitária. Dadas massas molares (g/mol): ZnSO = 161,5 e H O = 18, (Fgv) Compostos hidratados são sólidos que apresentam moléculas de água em sua estrutura e são mais comuns do que se imagina. Um exemplo disso são os tetos dos cômodos de nossas casas, que podem estar rebaixados com placas de gesso, que contêm o sulfato de cálcio diidratado, CaSO. 2H O. A determinação do grau de hidratação é feita experimentalmente. No 24

25 laboratório, um aluno pesou 1,023 g de um composto hidratado de coloração vermelha e aqueceu o sólido num cadinho de porcelana até desidratação completa, obtendo 0,603 g de sulfato de cobalto(ii) anidro, CoSO, que tem coloração azul. Após fazer corretamente os cálculos, o aluno descobriu que o nome do composto hidratado era a) sulfato de cobalto(ii) triidratado. b) sulfato de cobalto(ii) tetraidratado. c) sulfato de cobalto(ii) pentaidratado. d) sulfato de cobalto(ii) hexaidratado. e) sulfato de cobalto(ii) heptaidratado. Curso de Química Prof. Alexandre Oliveira 16. (Uff) No combate à dor e à febre, um medicamento muito utilizado é a aspirina, cuja composição centesimal é: C=60,00%, H=4,44% e O=35,56%. Sabendo-se que em uma amostra de aspirina com 0,18 g de massa existem 6,02 10 moléculas, conclui-se que a fórmula molecular desse composto é: a) C H Oƒ b) C H O c) C³H Oƒ d) C H O e) C H O 17. (Uff) A cada lançamento das coleções de moda praia, surgem polêmicas sobre uma grande inimiga das mulheres: a celulite, que não poupa nem as modelos. A lipodistrofia - nome científico da celulite - é um fantasma difícil de ser espantado. Por isso, a guerra contra a celulite só pode ser ganha com um conjunto de ações. A indústria de cosméticos e a farmacêutica não param de fazer pesquisas. As novidades giram em torno do DMAE, da cafeína, da centelha asiática e do retinol. (Adaptado da revista "VIDA", "Jornal do Brasil", 21/08/2004). Observe as fórmulas estruturais da Cafeína e do Retinol (Vitamina A). Considerando as fórmulas apresentadas, assinale a opção correta. a) A fórmula molecular do retinol é C OH O e seu percentual de carbono é 80%. b) O retinol e a cafeína são isômeros geométricos em razão das duplas ligações que ocorrem em suas cadeias carbônicas. c) Sendo a fórmula molecular da cafeína C H³N O, seu percentual de carbono é, aproximadamente, 50%. d) O retinol é um álcool aromático. e) A cafeína é uma cetona, pois apresenta duas carbonilas. 18. (Unesp) Um mol do adoçante aspartame, de fórmula molecular C H N O, reage estequiometricamente com dois mols de água para formar um mol de ácido aspártico (C H NO ), 1 mol de metanol (CHƒOH) e 1 mol de fenilalanina. Com base nestas informações, conclui-se que a fórmula molecular da fenilalanina é a) C H N O b) C HNO c) C H N O d) C H NO e) CHƒNO 19. (Unesp) O ferro é um elemento químico usado na confecção de utensílios há séculos. Um dos problemas para sua utilização é a tendência à oxidação. Dentre os produtos de oxidação possíveis, dois óxidos - óxido 1 e óxido 2 - apresentam, respectivamente, 70,0% e 77,8% em ferro. Dadas as massas molares Fe = 56 g mol e O = 16 g mol, as fórmulas mínimas para os óxidos 1 e 2 são, respectivamente: a) Fe Oƒ e FeO. b) Fe Oƒ e FeƒO. 25