Química B Extensivo V. 2

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1 Química B Extensivo V. 2 Exercícios Sistema Componentes Fases Classificação Água + gelo 1 2 Heterogêneo Água + 3 cubos de gelo 1 2 Heterogêneo Açúcar + sal 2 2 Heterogêneo Areia + enxofre + sal 3 3 Heterogêneo Granito 3 3 Heterogêneo Água + gasolina 2 2 Heterogêneo Água do mar (filtrada) vários 1 Homogêneo Ar (filtrado) vários 1 Homogêneo Ar e poeira vários 2 Heterogêneo Água + açúcar + sal (dissolvidos) 3 1 Homogêneo Água destilada 1 1 Homogêneo 01) Respostas: Homogêneos: g, h, j, k Heterogêneos: a, b, c, d, e, f, i 02) Respostas: a) 2 b) 2 c) 2 d) 3 e) 3 f) 2 g) 1 h) 1 i) 2 j) 1 K) 1 03) Respostas: a) 1 b) 1 e) 3 j) 3 k) 1

2 04) Alternativa correta: D Quando a quantidade de água é grande em relação aos solutos sal e açúcar, esses tendem a ficar totalmente dissolvidos formando uma única fase juntamente com a água. Já a areia não se dissolve em água em qualquer proporção formando a segunda fase. Forma se um sistema heterogêneo bifásico sendo: Fase 1: água, sal e açúcar; Fase 2: areia. 05) Alternativa correta: E Levando se em conta primeiramente as densidades dos líquidos, pode se determinar a ordem que esses ocuparão em um mesmo recipiente, ficando no fundo o mais denso e na parte superior o menos denso: Hexano (d = 0,659g/mL) Água (d = 0,998g/mL) Tetracloreto (d = 1,595g/mL) Hexano e Tetracloreto de carbono são insolúveis em água, porém são miscíveis entre si. Se durante a colocação Hexano e Tetracloreto forem colocados em sequência, irão se misturar e formar uma única fase, sendo a água uma segunda fase (sistema bifásico). Caso sejam colocados em sequência e cuidadosamente (Tetracloreto, água e hexano nessa ordem), poderá ser formado um sistema trifásico onde a água separa os outros dois líquidos. 06) Alternativa correta: B I. Nitrogênio e oxigênio sistema homogêneo monofásico (ambos são gasosos); II. Etanol hidratado sistema homogêneo monofásico (água e etanol (álcool) formam um sistema homogêneo em qualquer proporção); III. Água e mercúrio sistema heterogêneo bifásico (água e mercúrio não se misturam). Substâncias simples: formadas por um único elemento químico (N 2 e O 2 ) Substâncias compostas: formadas por mais de um elemento (H 2 O, C 2 H 6 O (etanol)) 07) Alternativa incorreta: D a) Certa o item I refere se a água como substância sendo composta de hidrogênio e oxigênio sem falar em proporção enquanto que no item V a água é tratada como molécula pois mencionam se os índices de molecularidade: 2 hidrogênios para 1 oxigênio (H 2 O);

3 b) Certa o item II fala do hidrogênio como substância pois não menciona seus átomos; c) Certa em IV o hidrogênio é uma substância que reage com outra e em V são átomos de H que formam a substância água; d) Errada em III o oxigênio é tratado como elemento químico que compõe o ozônio e em IV menciona se o gás oxigênio (substância química O 2 ); e) Certa o átomo de oxigênio compõe a substância composta água. 08) Alternativa correta: A ( 3 ) Fluoreto de sódio NaF (molécula formada por mais de um elemento químico) ( 2 ) Gás oxigênio O 2 (molécula formada por um único elemento químico) ( 4 ) Água do mar filtrada vários componentes formando uma única fase ( 5 ) Limonada com gelo vários componentes formando mais de uma fase 09) Alternativa correta: D Os três primeiros itens, temperatura de ebulição constante, moléculas idênticas entre si e composição química constante, confirmam que a substância é pura. Já o último item que afirma que a substância é formada por dois elementos químicos distintos, confirma que a substância pura é do tipo composta. 10) Alternativa correta: B a) Errada AgNO 3, substância pura composta; b) Certa mistura de vários gases como O 2, N 2, CO 2, etc; c) Errada C 6 H 12 O 6, substância pura composta; d) Errada I, substância pura simples; e) Errada NaCl, substância pura composta. 11) Alternativa correta: A a) Certa; b) Errada amônia é substância composta (NH 3 ); c) Errada granito é mistura, composta por 3 minerais; d) Errada água, amônia e metano são substâncias compostas (H 2 O, NH 3, CH 4 ); e) Errada gás carbônico é substância composta (CO 2 ). 12) Alternativa correta: D Considerando que o sal de cozinha não estará totalmente dissolvido pois sua quantidade está acima do ponto de saturação da água, teremos uma mistura de 7 fases (não esquecer que o granito acrescenta 3 fases devido a sua composição formada por 3 minerais). Fases: água, gelo, óleo, sal, mica, quartzo, feldspato.

4 13) Alternativa correta: C Para que se observe a conservação de massa, o mesmo tipo e número de átomos deve constar entre os reagentes e ao final da reação nos produtos. 14) Alternativa correta: D Granito: mistura heterogênea (formado por 3 minerais); Refresco de groselha: mistura homogênea (uma fase); Água mineral fluoretada: mistura homogênea (uma fase); Sangue ao microscópio: mistura heterogênea com a fase líquida e fases sólidas formadas pelos elementos celulares (eritrócitos, leucócitos e plaquetas). 15) Alternativa correta: B Soluções são as misturas homogêneas que ocorrerão nos sistemas I, II e IV. OBS: Água e sal de cozinha resultarão em sistema homogêneo se a quantidade de sal dissolvida estiver abaixo do coeficiente de solubilidade do sal em água. No sistema IV tem se um mistura de gases que será sempre homogênea. 16) Respostas: a) A: Resfriamento do gás; B: Condensação (passagem de gasoso para líquido por diminuição de temperatura); C: Resfriamento do líquido; D: Solidificação (passagem de líquido para sólido); E: Resfriamento do sólido. b) Reparar que a escala de temperatura está em Kelvin. A substância a 25 C, ou 298K, estará no estado físico líquido pois a passagem de sólido para líquido ocorre a aproximadamente 290K. 17) Respostas: a) Oxigênio: O 2, Água: H 2 O b) Confundiu a substância simples O 2 que se encontra dissolvida na água, com o elemento químico Oxigênio que faz parte da molécula de água. 18) Alternativa correta: B Bronze: liga metálica composta por Cobre e Estanho, considerada uma mistura homogênea de metais;

5 Gelo Seco: é o dióxido de carbono (CO 2 ) no estado sólido, uma substância composta; Diamante: é substância simples formada pelo elemento carbono. 19) Alternativa correta: A I e II) Certas; A massa específica ou densidade absoluta define se como o quociente entre a massa e o volume de um corpo. O que caracteriza um sistema como sendo monofásico e consequentemente homogêneo, é que tenha as mesmas propriedades químicas em toda a extensão do corpo (ou da mistura se for o caso). A densidade é um valor único em toda a extensão, portanto, tem se um sistema que é homogêneo e monofásico. III) Errada não se pode por esta informação definir se é solução ou substância simples; IV) Errada não se pode por esta informação definir se é solução ou substância simples; V) Errada não se pode por esta informação diferenciar substância simples de substância composta; 20) Alternativa correta: E Água destilada é água que foi obtida por meio da destilação (condensação do vapor de água obtido pela ebulição ou pela evaporação) de água não pura (que contém outras substâncias dissolvidas). Essa água contém apenas H 2 O. Água potável é uma solução formada por H 2 O e outras substâncias dissolvidas, estandop em condições para o consumo. I) Certa a água destilada não conduz corrente elétrica e a água potável conduz; II) Certa a densidade da água destilada é aproximadamente 1g/mL enquanto que água potável pode ter densidade variável dependendo dos sais dissolvidos; III) Certa o ponto de ebulição da água destilada é de 100 C nas condições padrões enquanto que a água potável deve ter ponto de ebulição um pouco acima, por ter sais dissolvidos. 21) Alternativa correta: B I) Errada o sistema água e etanol é homogêneo, pois ambas as substâncias são polares, independente de serem inorgânicas ou orgânicas; II) Errada água e óleo formam sistema heterogêneo pois água é polar e óleo é apolar (não se misturam); III) Errada quando o sal de cozinha está em quantidade acima do limite de solubilidade da água, a mistura será heterogênea; IV) Errada o açúcar não sofre ionização, motivo pelo qual solução de água e açúcar não conduz corrente elétrica; V) Errada o número de fases é determinado pelo número de substâncias no sistema que não se misturam e não pelo número de elementos.

6 22) Alternativa correta: E I) Quando os componentes podem ser separados por métodos físicos, é porque não estão misturados de forma homogênea, ou seja, a mistura é heterogênea; II) Outro indício de mistura heterogênea onde os componentes não se misturam; III) Variação de temperatura durante mudança de estado físico caracteriza mistura. 23) Alternativa correta: D A água mineral é uma mistura homogênea, onde as substâncias dissolvidas estão em quantidade muito pequena em relação à quantidade de solvente (água). 24) Alternativa correta: C * Quando se analisa sal de cozinha em água, é correto que se tenha o coeficiente de solubilidade em determinada temperatura. A 25 C, por exemplo, 100g de água dissolvem até 36g de sal de cozinha (considerando apenas cloreto de sódio). No caso da atividade usa se dedução. Sistema I 3 fases: água e sal, óleo e areia. Sistema II 1 fase: mistura de gases é sempre homogênea. 25) Alternativa correta: A Durante a ebulição de substância pura, a temperatura fica constante enquanto que durante o aquecimento de uma mistura, a temperatura varia. Quanto mais soluto houver na mistura, ou seja, quanto mais concentrada a solução, maior será a variação de temperatura durante a ebulição. 26) Respostas: V, F, V, F, F ( V ) Durante a fusão e a ebulição a temperatura permanece constante; ( F ) Os pontos B e D correspondem ao final da fusão e da ebulição respectivamente; ( V ) A temperatura mentem se constante; ( F ) E corresponde ao ponto de fusão e A corresponde ao tempo em que se inicia a fusão; ( F ) F corresponde a temperatura de ebulição e C ao tempo de início da ebulição. 27) Alternativa correta: A Aço: mistura sólida (liga metálica) de composição variável, normalmente composta de ferro e carbono;

7 Gás ozônio: substância simples formada por oxigênio (O 3 ); Gás carbônico: substância composta (CO 2 ). 28) Discursiva. Sugestão de resposta: a) Gás oxigênio: uso medicinal, diversos usos na indústria e como comburente; b) Gás ozônio: uso medicinal como agente anti infeccioso e na proteção do planeta contra os raios solares (camada de ozônio); c) Grafite: várias aplicações industriais, embora a mais conhecida seja na forma de mina do lápis; d) Diamante: utilizado como broca para perfuração, ferramentas de corte, bisturis, termômetros de precisão (nada transmite o calor mais rapidamente que o diamante) e também na forma de joias; e) Fósforo vermelho: é usado na fabricação de fósforos de segurança, artefatos pirotécnicos, bombas incendiárias e de fumaça; f) Fósforo branco: fabricação de fogos de artifício, bombas de fumaça. É usado ainda em armas militares, porém esse uso tende a ser banido devido aos sérios danos causados pela substância. 29) Alternativa correta: D Granito: mistura heterogênea (formado por 3 minerais); Refresco de groselha: mistura homogênea (uma fase); Água mineral fluoretada: mistura homogênea (uma fase); Sangue ao microscópio: mistura heterogênea com a fase líquida e fases sólidas formadas pelos elementos celulares (eritrócitos, leucócitos e plaquetas). 30) Alternativa correta: A a) Certa a fusão ocorre a 279K. Abaixo dessa temperatura a substância será sólida; b) Errada a 300K a substância é líquida; c) Errada entre 5 e 10 minutos, coexistem os estados físicos sólido e líquido; d) Errada entre 10 e 15 minutos a substância está no estado líquido; e) Errada a 450K a substância é líquida. Somente será gasosa acima de 483K (ponto de ebulição). 31) Respostas: Uma substância estará no estado sólido quando a temperatura do ambiente for menor que seu ponto de fusão. Se a temperatura do ambiente estiver entre o ponto de fusão e o ponto de ebulição a substância estará no estado líquido. Caso a temperatura do ambiente seja maior que o ponto de ebulição, a substância estará no estado gasoso.

8 Substância 25 C 5 C 35 C A Gasoso Gasoso Gasoso B Líquido Líquido Gasoso C Líquido Sólido Líquido D Gasoso Líquido Gasoso E Sólido Sólido Sólido 32) Alternativa correta: E a) Errada o diagrama representa o aquecimento de um mistura, pois durante a ebulição a temperatura varia; b) Errada no tempo zero a substância é sólida, pois ainda não ocorreu a fusão; c) Errada 210 C representa o fim da ebulição; d) Errada mudanças de estado de agregação são processos físicos; e) Certa. 33) Soma correta: 08 Gás carbônico é formado por dois elementos químicos, logo, é uma substância composta (composto) binária. 34) Alternativa correta: A I e II) Certas; A massa específica ou densidade absoluta define se como o quociente entre a massa e o volume de um corpo. O que caracteriza um sistema como sendo monofásico e consequentemente homogêneo, é que tenha as mesmas propriedades químicas em toda a extensão do corpo (ou da mistura se for o caso). A densidade é um valor único em toda a extensão, portanto, tem se um sistema que é homogêneo e monofásico. III) Errada não se pode por esta informação definir se é solução ou substância simples; IV) Errada não se pode por esta informação definir se é solução ou substância simples; V) Errada não se pode por esta informação diferenciar substância simples de substância composta. 35) Alternativa correta: A Se o densímetro estava mais afundado na solução, quer dizer que a mesma estava menos densa do que deveria. Para corrigir isso, deve se aumentar a densidade da solução o que pode ser feito acrescentando um pouco mais de sal.

9 36) Respostas: 1) d o cobre pode ser separado do ferro com o uso de um imã pois não é magnético. Quando um componente da mistura é magnético e o outro não, pode se usar a separação magnética; 2) e quando o tamanho dos grãos que compõem a mistura é diferente o suficiente para que um componente passe pela peneira e o outro não, pode se usar peneiração; 3) a a separação do feijão do arroz, pode ser feita de forma manual chamada de catação; 4) b quando um componente da mistura derrete pelo aquecimento e o outro não, pode se separá los com auxílio de uma filtração. O processo é chamado fusão fracionada; 5) c o minério ao adsorver o óleo que tem baixa densidade irá flutuar e pode ser separado (flotação). 37) Respostas: 1) c na levigação, a água arrasta a fase mais leve da mistura (no caso a areia), deixando a outra fase (outro); 2) e na flotação um dos componentes é menos denso que a água (serragem) flutuando, e o outro é mais denso (enxofre) ficando no fundo do recipiente. A decantação seguida de evaporação do solvente complementa o processo; 3) a ao colocar o solvente, ambos os componentes se dissolvem, porém, ao evaporar solvente aos poucos, um dos componentes logo precipita voltando ao estado sólido. Esse processo caracteriza a cristalização fracionada; 4) b na dissolução fracionada, o solvente é adicionado aos poucos, dissolvendo um dos componentes enquanto que o outro permanece insolúvel. Uma filtração complementa o processo; 5) d na ventilação, a casca é separada dos grãos de arroz pela passagem de ar. 38) Alternativa correta: D Primeiramente a água extrai do café grande parte das substâncias que o compõem. Como parte do café permanece insolúvel, utiliza se a filtração para que a parte sólido fique retida no filtro, e se obtenha uma solução mais homogênea.

10 39) Alternativa correta: B Exemplo de filtração para o tratamento da água. O filtro retém as impurezas não dissolvidas na água (fonte: google imagens). 40) Alternativa correta: A Com a evaporação da água, o sal que antes estava dissolvido permanece na fase sólida. Exemplo de salina (fonte: google imagens). 41) Respostas: a) A mistura I. O resíduo era de areia. Na filtração, todos os componentes dissolvidos passam pelo filtro juntamente com a água. Como os sistemas II e III eram homogêneos, nada ficava retido no filtro ao contrário do sistema I que era heterogêneo. b) Na mistura III. O resíduo era cloreto de sódio. Durante a filtração, o cloreto de sódio atravessa o filtro, pois está dissolvido na água. Todavia, ao aquecer a mistura, a água é evaporada e o sal aparece na forma sólida.

11 42) Alternativa correta: D A imagem mostra um destilador utilizado na destilação simples, processo que envolve a evaporação e subsequente condensação de um dos componentes da mistura. 43) Alternativa correta: B O querosene é extraído do petróleo, grande mistura de hidrocarbonetos e o oxigênio é separado do ar atmosférico. Nessas misturas, os pontos de ebulição são muito próximos e por isso é necessário um processo mais complexo de separação que é a destilação fracionada. A Destilação Fracionada é empregada quando a diferença entre os pontos de ebulição dos líquidos da mistura é menor do que 80 o C. Um aparelho mais sofisticado e um pouco mais de tempo são necessários. A principal diferença no aparelho de destilação fracionada é a presença de uma coluna de fracionamento. O objetivo desta coluna é criar várias regiões de equilíbrio líquido vapor, enriquecendo a fração do componente mais volátil da mistura na fase de vapor. * Adaptado de 44) Soma correta: 42 01) Errada o sistema A mostra uma titulação que é utilizada para a determinação da concentração de soluções, ou quantificação de solutos presentes; 02) Certa no sistema B está representada uma filtração que pode separar sólido de líquido; 04) Errada o sistema C possui um funil de separação e um copo de Béquer; 08) Certa através da titulometria; 16) Errada o funil de separação é útil para separar misturas heterogêneas líquidolíquido; 32) Certa. 45) Alternativa correta: C Pela medida provisória apresentada, a gasolina pode conter até 24% de álcool anidro. 50mL de gasolina x 24% = 12mL Em 50mL de gasolina pode ter no máximo 12mL de álcool.

12 Ao misturar as fases, os 12mL de álcool passarão para a fase aquosa misturando se aos 50mL de água adicionados originalmente, formando um total de 62mL da mistura água e álcool. 50mL + 50mL = 38mL de gasolina 62mL de água e álcool O álcool é mais solúvel na água e passa da gasolina para a fase aquosa. Isso ocorre, pois água é polar e gasolina é apolar. No álcool etílico (etanol) prevalece o caráter polar. 46) Resposta: Nitrogênio, Argônio, Oxigênio respectivamente. Quanto menor o ponto de ebulição, mais facilmente se evapora um líquido. Para o processo de separação, primeiramente os 3 gases são liquefeitos por aumento de pressão. Em seguida, evapora primeiro o que tem menor ponto de ebulição (nitrogênio com 196 C), em seguida o argônio ( 186 C) e por fim o de ponto de ebulição mais alto (oxigênio com 183 C). 47) Alternativa correta: E ( 4 ) Sublimação passagem de sólido diretamente para gasoso (ocorre com a naftalina); ( 1 ) Diluição quando se acrescenta solvente a uma solução concentrada, a fim de torna la mais diluída (menos concentrada); ( 5 ) Filtração uso de um filtro para separar a nata (parte sólida) do leite (parte líquida); ( 3 ) Extração o solvente é colocado com a canela e substâncias passam para o solvente (são extraídas) formando o chá; ( 2 ) Dissolução o açúcar é acrescente ao leite e se dissolve. 48) Alternativa correta: E a) Errada a operação I separou um líquido de um sólido, então, pode ser uma simples filtração; b) Errada a operação II é uma destilação simples, pois separou uma mistura que era homogênea (o líquido colorido); c) Errada o líquido Y dá origem após a operação II a um sólido colorido e um líquido incolor, logo, é uma mistura;

13 d) Errada no enunciado, é informado que ao se destilar o líquido incolor W, ocorre variação de temperatura, logo, é ainda uma mistura; e) Certa componentes mínimos: sólido branco (S), sólido colorido (Z), solvente líquido, outra substância misturada com W. 49) Alternativa correta: B 2H 2 + O 2 2H 2 O ou como na representação: 8H 2 + 4O 2 8H 2 O 50) Alternativa correta: B Questão apresentada: 6H 2 + 4O 2? Proporção normal: 2H 2 + O 2 2H 2 O Reação que ocorre: 6H 2 + 3O 2 6H 2 O + 1O 2 *O excesso de reagente não reage. Reagente em excesso 51) Alternativa correta: A I. Certa como o gelo está no fundo, imagina se que o líquido seja álcool com densidade menor que a do gelo. Ao derreter, o gelo vira água com densidade superior e que ao se misturar com o álcool pode aumentar a densidade da mistura água/álcool, fazendo o gelo flutuar; II. Errada como o gelo flutua, imagina se que o líquido seja água pura. Ao derreter, o gelo aumentará a quantidade de água, sem alterar a densidade da mesma, permanecendo flutuando; III. Errada como no sistema II o componente líquido é água, a adição de mais água não causa alteração, pois não modifica a densidade do líquido; IV. Certa Ao adicionar álcool, a densidade do líquido (água) pode diminuir e ficar próxima a do gelo, fazendo com que o gelo fique a meia altura no líquido. 52) Respostas: I. Filtração o processo separa de maneira simples o resíduo sólido (que fica no filtro) da mistura líquida do caldo de cana; II. Evaporação com a evaporação, o açúcar precipita e o percentual de água na mistura diminui de 85% para 40%; III. Destilação fracionada com esse processo, pode se separar o álcool do vinhoto que é um resíduo pastoso e poluente podendo, porém, ser aproveitado como fertilizante.

14 53) Alternativa correta: D I. Certa no exemplo do ácido sulfúrico, não havia a presença de hidrogênio. Além disso, a maioria das fórmulas não previa as quantidades de átomos de cada molécula da maneira como hoje conhecemos; II. Certa o que era chamado de ácido carbônico, por exemplo, hoje conhecemos como dióxido de carbono ou simplesmente gás carbônico; III. Errada o ácido nítrico contém hidrogênio, oxigênio e nitrogênio e não enxofre. 54) Soma correta: 27 01) Certa no esquema a representação inclui: 4X + 6Y 2 4XY + 4Y 2 Descontando se o excesso (4Y 2 ), tem se: 4X + 2Y 2 4XY Simplificando: 2X + Y 2 2XY 02) Certa basta observar que o resultado de cada reação não é puro, mas uma mistura; 04) Errada no esquema a representação inclui: 4XY + 4Y 2 4XY 2 + 2Y 2 Descontando se o excesso (2Y 2 ), tem se: 4XY + 2Y 2 4XY 2 Simplificando: 2XY + Y 2 2XY 2 08) Certa no esquema a representação inclui: 4X + 6Y 2 4XY 2 + 2Y 2 Descontando se o excesso (2Y 2 ), tem se: 4X + 4Y 2 4XY 2 Simplificando: X + Y 2 XY 2 16) Certa basta comparar as quantidades de átomos nos reagentes e produtos; 32) Errada reação II: 4XY + 4Y 2 4XY 2 + 2Y 2 8 moléculas 6 moléculas