c) Escreva a reação química de decomposição da azida de sódio formando sódio metálico e nitrogênio gasoso.

Transcrição

1 1. (Fuvest 015) O sistea de airbag de u carro é forado por u sensor que detecta rápidas diinuições de velocidade, ua bolsa inflável e u dispositivo contendo azida de sódio (NaN 3 ) e outras substâncias secundárias. O sensor, ao detectar ua grande desaceleração, produz ua descarga elétrica que provoca o aqueciento e a decoposição da azida de sódio. O nitrogênio (N ) liberado na reação infla rapidaente a bolsa, que, então, protege o otorista. Considere a situação e que o carro, inicialente a 36 k / h (10 / s), dirigido por u otorista de 60 kg, para devido a ua colisão frontal. a) Nessa colisão, qual é a variação Δ E da energia cinética do otorista? b) Durante o 0, s da interação do otorista co a bolsa, qual é o ódulo α da aceleração édia desse otorista? c) Escreva a reação quíica de decoposição da azida de sódio forando sódio etálico e nitrogênio gasoso. d) Sob pressão atosférica de 1at e teperatura de 7 C, qual é o volue V de gás nitrogênio forado pela decoposição de 65 g de azida de sódio? Note e adote: Desconsidere o intervalo de tepo para a bolsa inflar; Ao térino da interação co a bolsa do airbag, o otorista está e repouso; Considere o nitrogênio coo u gás ideal; Constante universal dos gases: R 0,08 at / (ol K); 0 C 73 K. Eleento sódio 3 nitrogênio 14 Massa atôica (g / ol). (Fuvest 015) E ua transforação quíica, há conservação de assa e dos eleentos quíicos envolvidos, o que pode ser expresso e teros dos coeficientes e índices nas equações quíicas. a) Escreva u sistea linear que represente as relações entre os coeficientes x, y, z e w na equação quíica x C8H18 y O z CO w HO b) Encontre todas as soluções do sistea e que x, y, z e w são inteiros positivos. 3. (Unifesp 015) O sulfato de cobre (II) hidratado, 4 CuSO xh O, é u coposto utilizado coo fungicida na agricultura, principalente na cultura de frutas coo uva e figo. Para copreender as ligações quíicas predoinantes nesse coposto e o seu grau de hidratação, fora realizados dois experientos. Página 1 de 1

2 1) Teste de condutividade ) Grau de hidratação Utilizando o aparato indicado na figura, certo volue de solução aquosa de sulfato de cobre(ii) hidratado foi colocado dentro do béquer. Quando o plugue foi conectado à toada de energia elétrica, a lâpada acendeu. Ua aostra de CuSO4 xho foi aquecida até a obtenção do sal na fora anidra (assa olar 160g ol). A porcentage de assa da aostra e função da teperatura é apresentada no gráfico. a) Que tipo de ligação quíica no sulfato de cobre (II) pode ser explicada pelo resultado do teste de condutividade? Justifique sua resposta. b) A partir do gráfico, deterine o núero (x) de oléculas de água no sal CuSO4 xho. Apresente os cálculos efetuados. 4. (Unicap 015) Quando ua tepestade de poeira atingiu o ar da Austrália e 009, observou-se que a população de fitoplâncton auentou uito. Esse evento serviu de base para u experiento e que a ureia foi utilizada para fertilizar o ar, co o intuito de forar fitoplâncton e capturar o CO atosférico. De acordo co a literatura científica, a coposição eleentar do fitoplâncton pode ser representada por C106N16 P. Considerando que todo o nitrogênio adicionado ao ar seja transforado e fitoplâncton, capturando o gás carbônico da atosfera, 1 (ua) tonelada de nitrogênio seria capaz de proover a reoção de, aproxiadaente, quantas toneladas de gás carbônico? Dados de assas olares e a) 6,6. b) 0,8. c) 5,7. d) g ol : C 1; N 14 e O (Fuvest 015) Ua estudante de Quíica realizou o seguinte experiento: pesou u tubo de ensaio vazio, colocou nele u pouco de NaHCO 3(s) e pesou novaente. E seguida, adicionou ao tubo de ensaio excesso de solução aquosa de HC, o que provocou a reação quíica representada por NaHCO 3(s) HC (aq) NaC (aq) CO (g) HO( ) Após a reação ter-se copletado, a estudante aqueceu o sistea cuidadosaente, até que restasse apenas u sólido seco no tubo de ensaio. Deixou o sistea resfriar até a teperatura abiente e o pesou novaente. A estudante anotou os resultados desse experiento e seu caderno, juntaente co dados obtidos consultando u anual de Quíica: Página de 1

3 A estudante desejava deterinar a assa de I. HC que não reagiu; II. NaC que se forou; III. CO que se forou. Considerando as anotações feitas pela estudante, é possível deterinar a assa de a) I, apenas. b) II, apenas. c) I e III, apenas. d) II e III, apenas. e) I, II e III. 6. (Ita 015) 3,64 graas de fosfeto de cálcio fora adicionados a ua certa quantidade de água. Após a reação copleta, todo o produto gasoso forado foi recolhido e u recipiente de 8,L. Calcule o valor nuérico da pressão, e at, exercida pelo produto gasoso a 7 C. 7. (Unicap 015) U iportante fator natural que contribui para a foração de óxidos de nitrogênio na atosfera são os relâpagos. Considere u espaço deterinado da atosfera e que haja 0% e assa de oxigênio e 80% de nitrogênio, e que nua tepestade haja apenas foração de dióxido de nitrogênio. Supondo-se que a reação seja copleta, consuindo todo o reagente liitante, pode-se concluir que, ao final do processo, a coposição percentual e assa da atosfera naquele espaço deterinado será aproxiadaente igual a Dados: Equação da reação: 1 N O NO 1 Massas olares e g ol : N 8, O 3 e NO 46 a) 9% de dióxido de nitrogênio e 71% de nitrogênio. b) 40% de dióxido de nitrogênio e 60% de nitrogênio. c) 60% de dióxido de nitrogênio e 40% de nitrogênio. d) 71% de dióxido de nitrogênio e 9% de nitrogênio. 8. (Fuvest 015) Aônia e gás carbônico pode reagir forando ureia e água. O gráfico abaixo ostra as assas de ureia e de água que são produzidas e função da assa de aônia, considerando as reações copletas. Página 3 de 1

4 A partir dos dados do gráfico e dispondo-se de 70 g de aônia, a assa aproxiada, e graas, de gás carbônico iniaente necessária para reação copleta co essa quantidade de aônia é a) 10 b) 70 c) 350 d) 630 e) 700 TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: O fosgênio é u gás extreaente venenoso, tendo sido usado e cobates durante a Prieira Guerra Mundial coo agente quíico de guerra. É assi chaado porque foi prieiro preparado pela ação da luz do sol e ua istura dos gases onóxido de carbono (CO) e cloro (C ), confore a equação balanceada da reação descrita a seguir: CO(g) C (g) COC (g). 9. (Espcex (Aan) 015) E u reator fora dispostos 560 g de onóxido de carbono e 355 g de cloro. Aditindo-se a reação entre o onóxido de carbono e o cloro co rendiento de 100% da reação e as liitações de reagentes, a assa de fosgênio produzida é de Dados: - assas atôicas: C 1u; C 35u; O 16u a) 8 g b) 497 g c) 654 g d) 83 g e) 98 g TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: No ano de 014, o Estado de São Paulo vive ua das aiores crises hídricas de sua história. A fi de elevar o nível de água de seus reservatórios, a Copanhia de Saneaento Básico do Estado de São Paulo (Sabesp) contratou a epresa ModClia para proover a indução de chuvas artificiais. A técnica de indução adotada, chaada de bobardeaento de nuvens ou seeadura ou, ainda, nucleação artificial, consiste no lançaento e nuvens de substâncias aglutinadoras que ajuda a forar gotas de água. ( Adaptado.) Página 4 de 1

5 10. (Unesp 015) Para a produção de chuva artificial, u avião adaptado pulveriza gotículas de água no interior das nuvens. As gotículas pulverizadas serve de pontos de nucleação do vapor de água contido nas nuvens, auentando seu volue e assa, até forare gotas aiores que, e condições eteorológicas favoráveis, pode se precipitar sob a fora de chuva. Segundo dados da epresa ModClia, dependendo das condições eteorológicas, co 1L de água lançada e deterinada nuve é possível produzir o volue equivalente a 50 cainhões-pipa de água precipitada na fora de chuva. Sabendo que u cainhão-pipa 3 te capacidade de 10, a quantidade de chuva forada a partir de 300 L de água lançada e a força interolecular envolvida na foração das gotas de chuva são, respectivaente, a) 150 il litros e ligação de hidrogênio. b) 150 litros e ligação de hidrogênio. c) 150 ilhões de litros e dipolo induzido. d) 150 ilhões de litros e ligação de hidrogênio. e) 150 il litros e dipolo induzido. 11. (Unicap 014) Na anhã de 11 de setebro de 013, a Receita Federal apreendeu ais de 350 toneladas de vidro containado por chubo no Porto de Navegantes (Santa Catarina). O iportador inforou que os contêineres estava carregados co cacos, fragentos e resíduos de vidro, o que é peritido pela legislação. Nos contêineres, o exportador declarou a carga corretaente - tubos de raios catódicos. O laudo técnico confirou que a porcentage e assa de chubo era de 11,5%. A iportação de aterial (sucata) que conté chubo é proibida no Brasil. a) O chubo presente na carga apreendida estava na fora de óxido de chubo II. Esse chubo é recuperado coo etal a partir do aqueciento do vidro a aproxiadaente 800 C na presença de carbono (carvão), processo seelhante ao da obtenção do ferro etálico e alto forno. Considerando as inforações fornecidas, escreva a equação quíica do processo de obtenção do chubo etálico e identifique o agente oxidante e o redutor no processo. b) Considerando que o destino do chubo presente no vidro poderia ser o eio abiente aqui no Brasil, qual seria, e ols, a quantidade de chubo a ser recuperada para que isso não ocorresse? Página 5 de 1

6 Gabarito: Resposta da questão 1: [Resposta do ponto de vista da disciplina de Física] Dados: 60 kg; v 0; v0 10 /s; Δt 0, s. a) A variação da energia cinética ( Δ E) é: 60 ΔE E E0 v v ΔE J. b) Calculando o ódulo da aceleração: Δv 0 10 a a 50 /s. Δt 0, [Resposta do ponto de vista da disciplina de Quíica] c) Reação quíica de decoposição da azida de sódio forando sódio etálico e nitrogênio gasoso: NaN 3(s) Na(s) 3N (g). d) Cálculo do volue V de gás nitrogênio forado pela decoposição de 65 g de azida de sódio sob pressão atosférica de 1at e teperatura de 7 C : NaN3 65 NaN 3(s) Na(s) 3N (g) 65 g 3 ols N 65 g T K 1 1 R 0,08 at..ol.k P V n R T 1 V 1,5 0, V 36 L 1,5 ol Resposta da questão : [Resposta do ponto de vista da disciplina de Mateática] a) C: 8x = z H: 18x = w O: y = z +w Daí, teos o seguinte sistea linear: z 8x w 9x y z w b) Para resolver o sistea acia vaos considerar x α, então: w 18 α, z 16α e y 5α e a solução do sistea indeterinado será S α,5 α,16 α,18α para α *. [Resposta do ponto de vista da disciplina de Quíica] a) O núero de átoos do lado esquerdo da equação é igual ao núero de átoos do lado direito da equação para cada eleento quíico. Página 6 de 1

7 x C8H18 y O z CO w HO 8x C z C 18x H w H y O (z w) O Sistea linear: 8x z 18x w y z w b) Soluções do sistea e que x, y, z e w são inteiros positivos: 8x z 18x w y z w z 8x w 9x y 8x 9x z 8x w 9x y 1,5 x Para núeros inteiros e positivos do tipo x t, substituindo, ve: z 8 t w 9 t y 1,5 t x t z 16 t w 18 t y 5 t Resposta da questão 3: a) Ligação iônica devido à presença do etal cobre e do ânion sulfato na fórula. O sulfato de cobre II sofreu dissociação iônica e água. Ocorreu liberação de íons, consequenteente a lâpada acendeu: b) Tereos: CuSO4 xho 160 g 18x g 64 g 64 % x 5 36 g 36 % CuSO4 5HO CuSO4 Cu SO 4. Resposta da questão 4: [B] Tereos: Página 7 de 1

8 1 ol C106N16P (fitoplâncton) captura 106 ol CO, pois te 106 ol de carbono. Então : 16 ols N 106 ol CO g g CO 1 ton 0,8 ton CO Resposta da questão 5: [D] Massa do tubo vazio = 8,70 g Massa do tubo de ensaio + Massa do NaHCO 3 = 11,0 g NaHCO 3 11,0 8,70,50 g Massa do tubo de ensaio + produto sólido = 10,45 g Massa do produto sólido (NaC ) 10,45 8,70 1,75 g (II) NaHCO 3(s) HC (aq) NaC (aq) CO (g) HO( ) reage totalente e excesso 84 g,50g CO 1,31 g (III) 44 g CO NaHCO 3(s) HC (aq) NaC (aq) CO (g) HO( ) 84 g 36 g,50 g HC HC (reagiu) 1,07 g (não é possível calcular o excesso) É possível deterinar a assa de II e III. Resposta da questão 6: Reação do fosfeto de cálcio co a água: Ca3P (s) 6HO( ) 3Ca(OH) (aq) PH 3(g). Ca 40; P 31 Ca P 18 3 Ca P (s) 6H O( ) 3Ca(OH) (aq) PH (g) n g ols 3,64 g PH3 0,04 ol recipiente 3 V 8, 10 L T K R 8,110 at L K ol P V n R T 3 - P 8, 10 0,04 8, P 10,15 at n PH3 Resposta da questão 7: [A] Página 8 de 1

9 Considere u espaço deterinado da atosfera e que haja 0% e assa de oxigênio e 80% de nitrogênio, ve: 1 N O NO 14 g 3 g 46 g 80 % 0 % p excesso NO N NO NO N N liitante N O NO 14 g 3 g 46 g p 0 % p p 8,75 % p 8,75 % p (excesso) 80 8,75 71,5 % Conclusão : 71,5 % 71 % de N 8,75 % 9 % de NO Resposta da questão 8: [C] A partir da análise do gráfico, ve: Aônia Gás carbônico Ureia Água 90 g CO CO CO g 160 g 50 g Aônia Gás carbônico Ureia Água 90 g 70 g CO 10 g ' CO ' 360 g 350 g Resposta da questão 9: [B] Página 9 de 1

10 Tereos: CO C CC O 8 g 70 g 98 g 560 g 355 g excesso CC O CC O excesso g 70 Resposta da questão 10: [D] A partir de 1L de água lançada e deterinada nuve é possível produzir o volue 3 equivalente a 50 cainhões-pipa ( L) de água precipitada na fora de chuva, então: 1 L de água lançada L (chuva) 300 L de água lançada Vchuva Vchuva L (150 ilhões de litros) A força interolecular envolvida na foração das gotas de chuva é a ligação de hidrogênio ou pontes de hidrogênio. Resposta da questão 11: a) Monóxido de carbono é forado a partir da queia do carvão, então se pode representar a equação quíica do processo de obtenção do chubo etálico da seguinte aneira: Δ CO(g) PbO(s) CO (g) Pb(s) agente agente redutor oxidante 4 (oxidação do carbono) 0 (redução do chubo) b) Receita Federal apreendeu ais de 350 toneladas de vidro containado por chubo no Porto de Navegantes. O laudo técnico confirou que a porcentage e assa de chubo era de 11,5 %, então: Página 10 de 1

11 350 t g 100% (vidro) chubo 11,5% 6 chubo 40,5 10 g Cálculo da quantidade de chubo a ser recuperada: 1 ol (chubo) 07 g nchubo 6 40,5 10 g 5 nchubo 1,94 10 ol Página 11 de 1

12 Resuo das questões selecionadas nesta atividade Q/prova Q/DB Grau/Dif. Matéria Fonte Tipo Elevada... Física... Fuvest/ Analítica Elevada... Mateática... Fuvest/ Analítica Média... Quíica... Unifesp/ Analítica Média... Quíica... Unicap/ Múltipla escolha Elevada... Quíica... Fuvest/ Múltipla escolha Elevada... Quíica... Ita/ Analítica Elevada... Quíica... Unicap/ Múltipla escolha Elevada... Quíica... Fuvest/ Múltipla escolha Elevada... Quíica... Espcex (Aan)/ Múltipla escolha Elevada... Quíica... Unesp/ Múltipla escolha Elevada... Quíica... Unicap/ Analítica Página 1 de 1