QS.1. Química Solucionada (83) / / / quimicasolucionada@hotmail.com.br hedilbertoalves@ig.com.

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1 Química Solucionada (83) / / / Título: Cronograma e Química Elementar (Estudo da Matéria) Data: / / 2015 QS.1 CRONOGRAMA A matéria Constituição da matéria; Classificação da matéria; Substâncias; Misturas; Sistemas; Estados físicos da matéria; Mudanças de estado físico; Diagramas de mudança de estado físico; Processos de separação de misturas; Análise imediata; Transformações da matéria; Fenômenos físicos e químicos. Funções inorgânicas Dissociação e ionização; Conceito de ácido, base e sal pela teoria de Arrhenius; Ácidos; Nomenclatura dos ácidos; Classificação dos ácidos; Bases ou hidróxidos; Nomenclatura das bases; Classificação das bases; Sais; Nomenclatura dos sais; Classificação dos sais; Óxidos; Nomenclatura dos óxidos; Classificação dos óxidos; Reações químicas; Classificação das reações; Condições para a ocorrência de reações químicas Compostos orgânicos Composição; Características gerais; Capacidade de formar cadeias; Classificação do carbono; Classificação das cadeias carbônicas. A estrutura do átomo A descoberta do átomo; A descoberta das partículas subatômicas; Principais características do átomo; Número atômico (Z); Número de massa (A); Elemento químico; Íons; Semelhanças atômicas; Os novos modelos atômicos O modelo atômico de Böhr; Os subníveis; Distribuição eletrônica por subnível. Tabela periódica Introdução: Bases da organização dos elementos; Organização da tabela periódica; Famílias ou grupos; Períodos Localização na tabela periódica; Classificação dos elementos; Ocorrência dos elementos; Propriedades periódicas. Ligações químicas Ligação iônica ou eletrovalente; Determinação das fórmulas dos compostos iônicos; Ligação covalente; Características; A ligação covalente e a tabela periódica; Fórmulas químicas; Ligação covalente dativa ou coordenada; Características; A ligação covalente e as propriedades de seus compostos; Geometria molecular; Polaridade; Polaridade das ligações; Polaridade de moléculas; As forças intermoleculares e os estados físicos; Tipos de forças intermoleculares; Forças intermoleculares e temperaturas de fusão e ebulição; Polaridades, forças intermoleculares e solubilidade; Ligação metálica; Formação de ligas metálicas. Hidrocarbonetos Alcanos ou parafinas; Alquenos, alcenos ou olefinas; Alquinos ou alcinos; Alcadienos ou dienos; Características e nomenclatura de hidrocarbonetos cíclicos; Cicloalcanos, ciclanos ou cicloparafinas; Cicloalquenos, cicloalcenos ou ciclenos; Aromáticos; Radicais ou grupos orgânicos; Nomenclatura de hidrocarbonetos ramificados; Alcanos; Alquenos, alquinos e dienos; Cicloalcanos e aromáticos. Funções orgânicas contendo oxigênio Álcoois; Fenóis; Aldeídos; Cetonas; Ácidos carboxílicos; Ésteres orgânicos; Éteres. Funções orgânicas contendo nitrogênio e haletos Aminas; Amidas; Haletos. Isomeria Isomeria plana; Isomeria espacial; Isomeria geométrica; Isomeria óptica. Reações de hidrocarbonetos Tipos de reações orgânicas; Reações de substituição; Halogenação; Nitração; Sulfonação; Reações características de aromáticos; Reações de adição; Hidrogenação catalítica; Halogenação; Adição de HX; Reações de hidratação de alquenos e alquinos; Adição em aromáticos; Reações de oxidação de alquenos; Oxidação branda; Ozonólise; Oxidação enérgica. Reações orgânicas de outras funções Reações com álcoois; Alguns métodos de obtenção de álcoois; Reações de aldeídos e cetonas; Reações dos ácidos carboxílicos; Ésteres; Reações dos ésteres; Aminas. QUESTÕES DO ENEM 1. (ENEM 10) Em visita a uma usina sucroalcooleira, um grupo de alunos pôde observar a série de processos de beneficiamento da cana-deaçúcar, entre os quais se destacam: 1. A cana chega cortada da lavoura por meio de caminhões e é despejada em mesas alimentadoras que a conduzem para as moendas. Antes de ser esmagada para a retirada do caldo açucarado, toda a cana é transportada por esteiras e passada por um eletroímã para a retirada de materiais metálicos. 2. Após se esmagar a cana, o bagaço segue para as caldeiras, que geram vapor e energia para toda a usina. 3. O caldo primário, resultante do esmagamento, é passado por filtros e sofre tratamento para transformar-se em açúcar refinado e etanol. Com base nos destaques da observação dos alunos, quais operações físicas de separação de materiais foram realizadas nas etapas de beneficiamento da cana-de-açúcar? a) Separação mecânica, extração, decantação. b) Separação magnética, combustão, filtração. c) Separação magnética, extração, filtração. d) Imantação, combustão, peneiração. e) Imantação, destilação, filtração. 2. (ENEM 11) Belém é cercada por 39 ilhas, e suas populações convivem com ameaças de doenças. O motivo, apontado por especialistas, é a poluição da água do rio, principal fonte de sobrevivência dos ribeirinhos. A diarreia é frequente nas crianças e ocorre como consequência da falta de saneamento básico, já que a população não tem acesso à água de boa qualidade. Como não há água potável, a alternativa é consumir a do rio. O procedimento adequado para tratar a água dos rios, a fim de atenuar os problemas de saúde causados por microrganismos a essas populações ribeirinhas é a a) filtração. b) cloração. c) coagulação. d) fluoretação. e) decantação. 3. (ENEM 13) Entre as substâncias usadas para o tratamento de água está o sulfato de alumínio que, em meio alcalino, forma partículas em suspensão na água, às quais as impuzeras presentes no meio se aderem. O método de separação comumente usado para retirar o sulfato de alumínio com as impurezas aderidas é a a) flotação. b) levigação. c) ventilação. d) peneiração. e) centrifugação. quimicasolucionada@hotmail.com.br hedilbertoalves@ig.com.br 1

2 4. (ENEM 14) Para impedir a contaminação microbiana do suprimento de água, deve-se eliminar as emissões de efluentes e, quando necessário, tratá-io com desinfetante. O ácido hipocloroso (HCIO), produzido pela reação entre cloro e água, é um dos compostos mais empregados como desinfetante. Contudo, ele não atua somente como oxidante, mas também como um ativo agente de cloração. A presença de matéria orgânica dissolvida no suprimento de água clorada pode levar à formação de clorofórmio (CHCI 3 ) e outras espécies orgânicas cloradas tóxicas. Visando eliminar da água o clorofórmio e outras moléculas orgânicas, o tratamento adequado é a a) No sistema existe uma fase sólida, no ponto A, à temperatura a) filtração, com o uso de filtros de carvão ativo. t 1, enquanto no ponto B existe uma fase líquida à mesma b) fluoretação, pela adição de fluoreto de sódio. temperatura. c) coagulação, pela adição de sulfato de alumínio. b) Para temperaturas inferiores a t 1, podem coexistir duas fases. d) correção do ph, pela adição de carbonato de sódio. c) Existem duas fases entre as temperaturas t 1 e t 2. e) floculação, em tanques de concreto com a água em d) Existe uma única fase líquida no ponto B e no ponto C. movimento. e) Existe uma única fase vapor no ponto D QUESTÕES DAS FACULDADES PARTICULARES 1. (FCM 12.1) Todas as substâncias existentes são elementos ou compostos químicos. Combinações de duas ou mais substâncias químicas (elementos ou compostos) constituem as misturas. Os elementos ou compostos podem ainda reagir entre si para formar outras substâncias. Estas informações são parte dos princípios fundamentais da Química. Baseado nestes princípios é correto afirmar: a) a maioria dos materiais não é nem elemento puro nem composto puro, mas misturas. É o caso da água potável, do latão, do perfume. b) quando substâncias reagem como, por exemplo, quando misturamos etanol e água, a solução resultante contém duas outras substâncias chamadas produtos, diferentes das substâncias originais. c) as substâncias puras, quando simples, constituirão sistemas monofásicos, quando compostas, formarão sistemas com mais de uma fase. d) o SrCl 2 é uma substância pura sólida, formada por dois elementos químicos diferentes, o estanho e o cloro. e) a destilação é um método de separação adequado para separar uma solução aquosa de KCl em suas substâncias químicas simples, KCl e H 2 O. 2. (FSM 13.1) O número de elementos químicos que participam do composto CaH 2 (SO 4 ) 2 x H 2 O é: a) 2 b) 3 c) 4 d) 5 e) 6 3. (FSM 13.1) O fenômeno químico é aquele que altera a natureza da matéria, isto é, aquele no qual ocorre uma transformação química. Baseado nessa informação, analise as proposições abaixo e escolha aquela que corresponde a um fenômeno químico. a) A precipitação de chuvas. b) A sublimação do gelo-seco. c) O derretimento de um picolé de abacaxi. d) A combustão de álcool ou de gasolina nos motores dos automóveis. e) Pedra de falco (mineral) pulverizada numa fábrica de cosmético. 4. (FCM 06) O gráfico abaixo representa a variação de temperatura em função do tempo de aquecimento. Pela análise do gráfico, assinale a afirmação FALSA: 5. (FCM 07) Observe a tabela abaixo que apresenta as temperaturas de fusão e de ebulição de algumas substâncias: Substância Temperatura de fusão ( o C) Temperatura de ebulição ( o C) I II - 54,3 56,98 III IV V Em relação aos estados físicos das substâncias, a alternativa correta é: a) II é líquido a 80 o C. b) I é líquido a 700 o C. c) III é sólido a 670 o C. d) IV é gasoso a 100 o C, pois é a ebulição da água. e) V é gasoso a 250 o C. 6. (FAMENE 13) Considere as seguintes proposições: I. O bronze, formado pela mistura de cobre (Cu) e estanho (Sn), é uma mistura homogênea sólida. II. A pólvora mistura de salitre, carvão e enxofre, é uma mistura heterogênea que apresenta uma fase. III. A água (H 2 O) e o ozônio (O 3 ) são substâncias compostas. IV. O gás oxigênio é uma substância simples. V. O granito, formado por três sólidos-quartzo, feldspato e mica, é uma mistura heterogênea que apresenta três fases. São verdadeiras apenas as proposições: a) I, II e III b) II e III c) II e IV d) I, IV e V e) II e V 7. (FCM 12.1) Todas as substâncias existentes são elementos ou compostos químicos. Combinações de duas ou mais substâncias químicas (elementos ou compostos) constituem as misturas. Os elementos ou compostos podem ainda reagir entre si para formar outras substâncias. Estas informações são parte dos princípios fundamentais da Química. Baseado nestes princípios é correto afirmar: a) a maioria dos materiais não é nem elemento puro nem composto puro, mas misturas. É o caso da água potável, do latão, do perfume. b) quando substâncias reagem como, por exemplo, quando misturamos etanol e água, a solução resultante contém duas outras substâncias chamadas produtos, diferentes das substâncias originais. c) as substâncias puras, quando simples, constituirão sistemas monofásicos, quando compostas, formarão sistemas com mais de uma fase. d) o SrCl 2 é uma substância pura sólida, formada por dois elementos químicos diferentes, o estanho e o cloro. quimicasolucionada@hotmail.com 2

3 e) a destilação é um método de separação adequado para a) a água dissolve muito bem praticamente todas as separar uma solução aquosa de KCl em suas substâncias substâncias orgânicas conhecidas, sendo, por isso, químicas simples, KCl e H 2 O. intitulada como solvente universal. b) ao passar do estado líquido para o estado sólido, a EXERCÍCIOS COMPLEMENTARES água libera energia na forma de entalpia, ocorrendo, assim, uma transformação física exotérmica. c) a água é uma sustância simples e pode ser encontrada na natureza de forma pura, como a água potável, ou na forma de mistura, como a água do mar. d) considerando as condições atmosféricas normais de temperatura e pressão, a água pode ser encontrada, na natureza, nos seus três estados físicos. e) ao passar do estado líquido para o gasoso, a água absorve energia, sempre acompanhada do aumento da temperatura (UPE PE) Uma turma de estudantes de uma escola participou de uma atividade denominada Tudo o que se vê não é igual ao que a gente viu há um segundo em um laboratório de uma universidade. Essa atividade envolvia a realização de quatro experimentos (I, II, III e IV). O relato dos procedimentos dessa atividade experimental está descrito a seguir: I. Submergiu-se uma palha de aço em uma solução de sulfato de cobre, e, rapidamente, a superfície desse material ficou com uma tonalidade vermelhoamarronzada. II. Arrastou-se um bastão de vidro no fundo do béquer contendo uma solução saturada de CuSO 4, e, instantaneamente, observou-se uma rápida deposição de muitos cristais. III. Adicionou-se, sob agitação, magnésio em pó a um balão de destilação contendo uma solução de brometo de etila em éter etílico. Inicialmente, a mistura ficou heterogênea, com um tom cinza, mas, muito rapidamente, tornou-se límpida, incolor e transparente. IV. Transferiu-se um pequeno volume de ácido sulfúrico concentrado para um béquer comprido contendo um pouco (uma colher) de sacarose (C 12 H 22 O 11 ). Imediatamente, verificou-se a produção de fumaça e a formação de um sólido preto que ocupou todo o volume da vidraria. Em quais desses experimentos ocorreu uma transformação química? a) I e II, apenas. b) I e IV, apenas. c) II e III, apenas. d) III e IV, apenas. e) I, III e IV, apenas (UFT TO) No nosso dia-a-dia, convivemos com vários processos que são denominados de fenômenos físicos e fenômenos químicos. Fenômenos físicos são aqueles em que ocorrem mudanças de fase da matéria sem alterar sua composição química. Já os fenômenos químicos são aqueles que ocorrem com alteração da composição química das substâncias. Qual das alternativas a seguir contém somente fenômenos químicos? a) Formação da ferrugem, apodrecimento de uma fruta, queima da palha de aço, fotossíntese pelas plantas. b) Queima da pólvora, evaporação da água, combustão da gasolina, formação de gelo. c) Secagem da roupa no varal, metabolismo do alimento em nosso organismo, centrifugação de sangue. d) Combustão do etanol, destilação do petróleo, explosão de fogos de artifício, fusão do sal de cozinha. e) Formação de geada, secagem de roupas, formação de nuvens, derretimento do gelo (IFGO) Observe a tirinha a seguir. É correto afirmar que: 04 - (UEFS BA) O gráfico mostra o processo de mudança dos estados físicos da água pura por meio de resfriamento, em função do tempo. A transformação física é iniciada com vapor de água e finalizada com a formação completa de gelo, a 1atm. Uma análise desse gráfico permite corretamente concluir: a) As etapas I e II, no gráfico, correspondem, respectivamente, à ebulição e à fusão da água. b) O processo de resfriamento da água é endotérmico. c) A temperatura, durante a solidificação e a fusão da água, é constante porque os calores latentes de solidificação e de fusão da substância são iguais. d) A 100 C, coexistem em equilíbrio físico água líquida e vapor. e) O processo de resfriamento de vapor de água até 0 C envolve o aumento crescente de energia cinética das moléculas da substância (Fac. Anhembi Morumbi SP) A produção de queijos a partir de leite envolve as seguintes etapas: Pasteurização: tratamento térmico do leite à temperatura de 75 ºC por 20 segundos. Coagulação e corte: adição de fermentos lácticos responsáveis pelo sabor, aroma e textura do queijo e de coalho, que promove a coagulação do leite. Separação da massa coalhada do soro. Moldagem: garante o formato desejado à massa. Prensagem: retirada do excesso de soro da massa. Salga: pode ser feita com salmouras ou por aplicação de sal na superfície do queijo. Maturação: armazenamento dos queijos em câmaras até atingirem o ponto ideal de consumo. (Veja, Adaptado.) Essa descrição permite afirmar que, na produção de queijos, ocorrem transformações químicas nas etapas de a) prensagem e maturação. b) pasteurização, coagulação e maturação. c) moldagem, prensagem e salga. d) coagulação, corte e moldagem. e) pasteurização, coagulação e salga (MACK SP) Uma ferramenta originalmente desenvolvida para computadores quânticos agora é capaz de mapear mudanças de temperatura dentro de uma célula viva. A técnica explora efeitos quânticos em minúsculos cristais de quimicasolucionada@hotmail.com 3

4 diamante, ou nanodiamantes, para detectar alterações de alguns milésimos de grau. Além disso, os pesquisadores conseguiram aquecer partes selecionadas da célula com um laser. O diamante revelou ser um material útil para lidar com informações quânticas, armazenando qubits (bit quântico) em sua estrutura de cristais de carbono como se fossem elétrons de impurezas. Tipicamente, as impurezas compreendem um átomo de nitrogênio que substituiu um dos átomos de carbono e uma lacuna, ou vaga, de um único átomo ao lado do nitrogênio. Os pesquisadores manipularam com sucesso esses ocos de nitrogênio o que foi um passo para usá-los para realizar cálculos quânticos. Como os elétrons do nitrogênio De acordo com o texto e com os conhecimentos sobre são extremamente sensíveis a campos magnéticos, os matéria e sua constituição, é correto afirmar: cristais de diamante também se mostraram promissores a) O grafeno e o diamante são isótopos do carbono. para o imageamento por ressonância magnética. b) A ligação entre os átomos de carbono no grafeno é do Como base nos seus conhecimentos, é INCORRETO tipo metálica. afirmar que o diamante c) O grafeno e a grafita são variedades alotrópicas do a) é formado por átomos de carbono. carbono. b) é uma variedade alotrópica do átomo de carbono. d) O grafeno é uma substância composta. c) é um isótopo do átomo de carbono-12. e) O carbono é um metal e, por isso, pode substituir o d) tem sua disposição estrutural geométrica diferente da silício na fabricação de microchips. estrutura geométrica do grafite. e) apresenta propriedades físico-químicas diferentes das 10 - (Unicastelo SP) propriedades do grafite. Considere os seguintes produtos: 1 pedra de granito (IFSC) 1 copo de água mineral. O diamante é usado para cortar facilmente muitos 1 barra de ouro. materiais. Na indústria, é utilizado na fabricação de vários 1 balão cheio de ar. tipos de instrumentos, que aproveitam suas propriedades. 1 colher de cloreto de sódio. No entanto é mais fácil quebrar o diamante do que o ferro. São misturas homogêneas Mas o diamante pode riscar o ferro. É CORRETO afirmar a) a pedra de granito e o ar contido no balão. que isto acontece porque o diamante apresenta a b) a água mineral e o ar contido no balão. propriedade da: c) a barra de ouro e a água mineral. d) a pedra de granito e cloreto de sódio. e) a barra de ouro e cloreto de sódio. a) dureza. b) tenacidade. c) brilho. d) ductilidade. e) maleabilidade (PUC MG) Observe os quatro recipientes numerados de I a IV. Nesses recipientes, os círculos representam átomos. Átomos de diferentes elementos são retratados por cores diferentes. Assinale a afirmativa INCORRETA. a) Os recipientes II e III têm os mesmos compostos. b) A passagem de I para II representa uma transformação química. c) O recipiente IV contém uma mistura de quatro compostos diferentes. d) A passagem de I para III representa uma mudança de estado físico (UFPB) Novos materiais, como o grafeno, ameaçam a liderança do silício, que é o principal elemento utilizado na fabricação de microchips. O grafeno apresenta boa condutividade térmica e elétrica, além de possuir melhores propriedades semicondutoras em comparação ao silício. Também é transparente, tem elasticidade e poderá ser empregado em telas finas e flexíveis. A figura ao lado mostra a estrutura do grafeno, constituída por átomos de carbono, cujo arranjo forma uma folha com somente um átomo de espessura (FGV SP) Em um experimento na aula de laboratório de química, um grupo de alunos misturou em um recipiente aberto, à temperatura ambiente, quatro substâncias diferentes: Nas anotações dos alunos, consta a informação correta de que o número de fases formadas no recipiente e sua ordem crescente de densidade foram, respectivamente: a) 2; mistura de água e etanol; mistura de grafite e polietileno. b) 3; polietileno; mistura de água e etanol; grafite. c) 3; mistura de polietileno e etanol; água; grafite. d) 4; etanol; polietileno; água; grafite. e) 4; grafite; água; polietileno; etanol (FGV SP) A química é responsável pela melhora em nossa qualidade de vida e está inserida em nosso cotidiano de muitas formas em substâncias e misturas que constituem diversos materiais. Assinale a alternativa que apresenta, respectivamente, substância simples, substância composta, mistura homogênea e mistura heterogênea. a) Água, granito, alumínio, aço. b) Água, aço, alumínio, granito. c) Alumínio, aço, água, granito. d) Alumínio, água, aço, granito. e) Alumínio, água, granito, aço (UEPG PR) Dados os sistemas abaixo e considerando que apenas o sistema 1 apresenta pontos de fusão e ebulição constantes durante a mudança de estado, assinale o que for correto. quimicasolucionada@hotmail.com 4

5 Química Solucionada Nenhum homem poderá revelar nada senão o que já está meio adormecido na aurora do vosso entendimento. (Kalli Gilbran) I. O sistema 1 representa água no estado sólido, e a temperatura é inferior a 0 ºC. II. O sistema 2 representa a água no estado líquido, e a temperatura é 10 ºC. III. O sistema 3 representa o início da ebulição da água, e a temperatura é maior que 100 ºC. IV. O sistema 3 representa a ebulição da água, que se inicia a 80 ºC e termina a 100 ºC. Está(ão) correta(s) apenas a(s) afirmativa(s): a) I b) III e IV c) I e III d) I e II e) II e IV 01. O sistema 1 é composto de substância pura. 02. Os sistemas 2 e 4 são denominados sistemas heterogêneos. 04. Os sistemas 2, 3 e 4 consistem de misturas, sendo que os sistemas 2 e 4 são misturas heterogêneas e o sistema 3 é uma mistura homogênea. 08. Os sistemas 3 e 4 podem ser totalmente separados por filtração simples. 16. O sistema 2 pode ser separado por decantação, utilizando-se, por exemplo, um funil de decantação (UEFS BA) GABARITO: 1) Gab: E 2) Gab: A 3) Gab: B 4) Gab: D 5) Gab: B 6) Gab: C 7) Gab: A 8) Gab: A 9) Gab: C 10) Gab: B 11) Gab: B 12) Gab: D 13) Gab: 23 14) Gab: D 15) Gab: A As curvas de aquecimento I e II de duas amostras de líquidos incolores foram determinadas e analisadas em um laboratório de química. Uma delas é uma solução de fenol, a 10%(v/v), em hexano, e a outra é de hexano puro. Considerando-se as propriedades da matéria e a partir da analise das curvas de aquecimento I e II, é correto afirmar: a) A solução de fenol a 10% apresenta temperatura de ebulição menor que a do hexano. b) A temperatura de vaporização durante o aquecimento, mostrada na curva II, é constante. c) A curva I representa o processo de aquecimento de uma mistura azeotrópica. d) A curva de aquecimento I representa o comportamento da amostra de hexano puro. e) O resultado na determinação da temperatura de ebulição dos líquidos depende das quantidades de amostra utilizada na análise (UFPB) Os materiais podem ser reconhecidos por suas propriedades. No intuito de estudar as propriedades da água, foi realizado um experimento, usando chapas de aquecimento, béqueres e água, em diversos estados de agregação, sob pressão normal, como mostrado na figura a seguir, através das representações macro e microscópicas. Observando o experimento e considerando os conhecimentos fundamentais da matéria, pode-se afirmar: quimicasolucionada@hotmail.com 5