ESCOLA SECUNDÁRIA PINHAL DO REI Domínio 2 Propriedades e transformações da matéria Nome: 10º/ nro:

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1 Ano Letivo 2016/2017 ESCOLA SECUNDÁRIA PINHAL DO REI Domínio 2 Propriedades e transformações da matéria Nome: 10º/ nro: Física e Química A Volume molar. Troposfera 1. A atmosfera que herdámos é não só rica em oxigénio como dotada de uma estrutura em camadas que nos protege das perigosas radiações ultravioletas do Sol o que, se assim não fosse, tornaria inabitável a superfície do planeta. Selecione a opção correta. (A) A troposfera e a estratosfera são as duas únicas camadas da atmosfera. (B) O oxigénio é o componente mais abundante da atmosfera. (C) A camada da atmosfera que se encontra junto à superfície terrestre é a estratosfera. (D) O aumento da concentração de alguns gases como o dióxido de carbono, CO 2, e óxidos de nitrogénio na atmosfera, provocou alteração na temperatura média da Terra. 2. O nitrogénio e o oxigénio são os componentes maioritários da troposfera. Além destes gases, existem ainda em pequena percentagem outros componentes como o dióxido de carbono, o vapor de água e o metano. Classifique como verdadeira ou falsa cada uma das frases seguintes. (A) O nitrogénio é uma substância muito pouco reativa. (B) A energia de ligação da molécula de nitrogénio é inferior à energia de ligação na molécula de oxigénio. (C) A energia de dissociação de uma molécula de oxigénio é mais elevada que a energia de ligação dessa mesma molécula. (D) O nitrogénio é um moderador da ação do oxigénio, na atmosfera. (E) A geometria da molécula de água é trigonal piramidal e a geometria da molécula do metano é tetraédrica. (F) Na molécula do dióxido de carbono existem quatro eletrões não partilhados. (G) O comprimento da ligação da molécula de nitrogénio é maior que o comprimento da ligação da molécula de oxigénio. (H) Quer a molécula do metano quer a molécula do dióxido de carbono possuem o mesmo número de pares de eletrões partilhados. (I) A geometria da molécula do dióxido de carbono é angular. 3. Selecione a opção que completa corretamente a frase seguinte. Os gases que mais contribuem para o agravamento do efeito de estufa são (A) CO 2 e CH 4 e CFC. (B) CO 2, CH 4, N 2 O e CFC. (C) SO 2 e NO 2. (D) CO 2, SO 2 e NO 2. Prof. Jorge Martinho FQA 10ºAno Pag. 1

2 4. Selecione a opção correta. (A) Os gases poluentes ficam circunscritos aos locais onde são emitidos para a atmosfera. (B) A poluição atmosférica tem única e exclusivamente origem em causas antropogénicas. (C) A biosfera também pode contribuir para o aumento da concentração de alguns gases na atmosfera. (D) Enquanto componentes da atmosfera, quer o monóxido de carbono, CO, quer o dióxido de carbono, CO 2, provocam alterações idênticas na atmosfera. 5. Considere as atividades da coluna I e os gases que se libertam para a atmosfera, na coluna II. (A) Indústria de extração de metais I 1. Monóxido de carbono (CO) II (B) Circulação automóvel 2. Dióxido de enxofre (SO 2 ) (C) Plantação de extensas zonas de arrozais 3. Dióxido de carbono (CO 2 ) (D) Tráfego aéreo 4. Dióxido de nitrogénio (NO 2 ) (E) Vulcões em atividade 5. Metano (CH 4 ) (F) Libertação de aerossóis para a atmosfera 6. Clorofluorcarbonetos (CFC) 5.1 Estabeleça a relação correta entre as colunas I e II. 5.2 De entre as atividades referidas na coluna I identifique: as de origem antropogénica as de origem natural. 6. Qual o principal papel do dióxido de carbono na troposfera? 7. Relativamente ao volume molar, selecione a opção correta. (A) O volume ocupado por uma mole de substância é independente do estado físico em que essa substância se encontra. (B) Quando se aumenta o número de moléculas de uma substância gasosa contida num recipiente fechado, o volume aumenta na mesma proporção, mantendo-se constante a pressão e a temperatura. (C) Nas mesmas condições de pressão e temperatura, o volume ocupado por uma dada quantidade de gás é inversamente proporcional a essa quantidade química. (D) O volume de uma substância gasosa tal como a sua massa volúmica não depende nem da pressão nem da temperatura. 8. Determine, nas condições PTN, o volume ocupado pelas seguintes amostras: ,00 g de metano, (CH 4 ). Prof. Jorge Martinho FQA 10ºAno Pag. 2

3 8.2 7, moléculas de dióxido de carbono, (CO 2 ) ,35 mol de amoníaco, (NH 3 ). 9. Em condições normais de pressão e temperatura, a substância cloro, Cl 2, é um gás. Selecione a opção correta que contém a expressão que permite obter o valor da massa volúmica do cloro, nessas condições e expressa em. (A) ρ = 70,90 22,4 (B) ρ = 35,45 22, (C) ρ = 70,90 22, (D) ρ = 35,45 22,4 10. Considere a massa de 8,65 g de dióxido de enxofre que se encontra num recipiente fechado, nas condições PTN Escreva a fórmula molecular do dióxido de enxofre Que quantidade de dióxido de enxofre se encontra no recipiente? 10.3 Determine o volume ocupado por este gás nas condições referidas A massa volúmica do dióxido de enxofre, expressa em, nestas condições é (A) ρ = (B) ρ = 8,65 22,4 0, ,65 0, ,4 (C) ρ = (D) ρ = 22, ,65 0,135 8, ,4 0, Suponha que esta mesma quantidade de dióxido de enxofre é agora encerrada num outro recipiente com 9,0 dm 3 de capacidade e que a temperatura e a pressão se mantêm. Qual é, nestas condições, a massa volúmica do dióxido de enxofre? 11. Num recipiente com a capacidade de 6,0 dm 3 encerrou-se dióxido de carbono, CO 2, com a massa volúmica de 1,8 g dm Que massa de dióxido de carbono se encerrou no recipiente? 11.2 Se se transferir o dióxido de carbono para outro recipiente com a capacidade de 9,0 dm 3, que quantidade de dióxido de carbono se deve adicionar de modo a que se mantenham as condições de pressão e temperatura? 11.3 O dióxido de carbono encontrava-se nas condições PTN? Justifique com cálculos. Prof. Jorge Martinho FQA 10ºAno Pag. 3

4 12. Num balão com a capacidade de 2500 cm 3 foram introduzidos 2,24 g de um gás, nas condições PTN Determine a massa volúmica do gás nestas condições O gás encerrado no recipiente é (A) O 2 (B) HF (C) CO 2 (D) N 2 O Considere uma amostra de 57,5 g de dióxido de nitrogénio, NO Determine o número de moléculas de dióxido de nitrogénio existente nessa massa de gás O número de átomos de oxigénio presentes em 57,5 g de dióxido de nitrogénio é (A) (B) (C) (D) 46,01 6, ,5 2 46,01 57,5 2 6, ,5 2 6, ,01 57,5 2 46,01 6, Nas mesmas condições de pressão e temperatura, o volume ocupado por 0,50 mol de NO 2 é aproximadamente (A) um quarto do volume ocupado por 23,0 g desse gás. (B) igual ao volume ocupado por 23,0 g desse gás. (C) o dobro do volume ocupado por 23,0 g desse gás. (D) o quádruplo do volume ocupado por 23,0 g desse gás. Composição quantitativa de soluções 1. Pretende-se preparar 150,0 ml de uma solução aquosa de cloreto de sódio, NaCl, com a concentração de 8,77 g dm Determine a massa de cloreto de sódio necessária para preparar esta solução. 1.2 Qual a quantidade de cloreto de sódio presente neste volume de solução? Prof. Jorge Martinho FQA 10ºAno Pag. 4

5 1.3 Suponha que se enche um balão volumétrico de 75 ml com a solução atrás preparada Selecione a opção correta. (A) A concentração molar da solução que se encontra no balão volumétrico mantém-se. (B) A concentração molar da solução que se encontra no balão volumétrico duplica. (C) A concentração molar da solução que se encontra no balão volumétrico triplica. (D) A concentração molar da solução que se encontra no balão volumétrico passa para metade Qual o número de iões sódio, Na +, presentes no balão volumétrico? 2. A água doce representa apenas cerca de 2,5% do total da água existente na Terra e somente cerca de 0,8% desse total se pode considerar potável. A concentração mássica máxima em iões Pb 2+ permitida para a água potável é de 0,050 mg L 1. A concentração molar máxima permitida em iões Pb 2+ é (A) 2, mol L 1. (B) 5, mol L 1. (C) 2, mol L 1. (D) 5, mol L Determine a fração molar de hidróxido de sódio, NaOH, numa solução a 25% em massa. 4. A percentagem de ácido acético, CH 3 COOH, no vinagre é aproximadamente 3,5% em massa. Sabendo que a massa volúmica do vinagre é cerca de 1,00 g dm 3, determine a concentração molar do ácido acético no vinagre. 5. Determine o volume de etanol puro (álcool etílico), C 2 H 5 OH, existente num frasco com capacidade de 750 ml, com 90% em volume. 6. Numa análise efetuada a uma amostra de 250 g de água de uma mina, destinada a fins agrícolas, verificou-se que o teor em ião carbonato (CO 3 2 ) era 5,0 ppm. 6.1 A quantidade de iões carbonato nesta amostra de água é (A) (B) 5, , mol. 60,01 5, mol. (C) (D) 60, , , , mol. mol. 6.2 Determine a percentagem em massa dos iões CO 3 2 em 250 g de água da mina. Prof. Jorge Martinho FQA 10ºAno Pag. 5

6 7. O oxigénio gasoso, O 2, desempenha um papel importante na vida dos seres vivos. O teor médio de oxigénio gasoso na atmosfera é, aproximadamente, igual a 20,9% em volume. O teor de oxigénio gasoso na atmosfera, em partes por milhão em volume (ppmv), pode ser determinado pela expressão (A) ,9 (B) (C) (D) 20, , , O flúor tem um papel importante na prevenção e controlo da cárie. Considere que o teor em flúor, numa dada água de consumo, é 0,90 ppm. Se a massa volúmica dessa água for 1,0 g cm 3, um adulto que beba 2,0 L de água por dia ingere uma massa de flúor igual a (A) 0,090 mg. (B) 0,18 mg. (C) 0,90 mg. (D) 1,8 mg. 9. Numa aula de laboratório são entregues a cada grupo de alunos três frascos com três soluções diferentes: A. 250 ml de uma solução aquosa 0,20 mol dm 3, em KSCN; B. 200 cm 3 de uma solução aquosa 0,15 mol dm 3, em KI; C. 500 ml de uma solução aquosa de Pb(NO 3 ) 2 com a concentração mássica de 33,14 g dm 3. O professor referiu que os alunos deveriam considerar a massa volúmica de cada uma das soluções como sendo 1,02. Determine, para cada uma das soluções: 9.1 a quantidade de soluto presente. 9.2 a percentagem em massa. 10. Uma solução aquosa de hidróxido de potássio tem concentração 30% em massa. Selecione a opção que completa corretamente a frase seguinte. A fração molar do soluto desta solução é (A) 0,12. (B) 0,24. (C) 0,44. (D) 0,88. Prof. Jorge Martinho FQA 10ºAno Pag. 6

7 11. Uma solução aquosa de hidróxido de cálcio, Ca(OH) 2, com o volume de 1,00 dm 3 contém 7,40 g desta substância. Considerando não ter havido variação de volume e que a massa volúmica da solução é 1,00 g cm 3, determine: 11.1 a fração molar do soluto desta solução a quantidade de hidróxido de cálcio presente em 50,0 ml desta solução o número de iões hidróxido presentes nos 50,0 ml de solução, supondo que todo o soluto está dissociado. 12. Complete corretamente a frase seguinte. Para preparar 100 ml de uma solução aquosa 1,20 mol dm 3 em hidróxido de sódio a partir de uma solução 4,00 mol dm 3, devem retirar-se ml desta solução e adicionar cerca de ml de água desionizada. 13. Preparou-se uma solução aquosa adicionando 7,25 g de hidróxido de magnésio, Mg(OH) 2, a 500 cm 3 de água. Considere que na adição do soluto ao solvente não houve variação de volume e que a massa volúmica, ρ, da água é 1,0 g cm 3. No quadro constam na coluna I diferentes unidades de concentração e na coluna II vários valores de concentrações. I (A) A concentração mássica da solução é (B) A concentração molar da solução é (C) A percentagem em massa do soluto é (D) A fração molar do soluto é II 1. 2,50 mol dm ,9% 3. 1, g dm ,250 mol dm , ,43% 7. 14,5 g dm , Relativamente à solução preparada, faça a associação correta entre as duas colunas A partir da solução existente, pretende-se preparar 50 cm 3 de uma nova solução com a concentração mássica de 2,9 g dm Que volume se deve retirar da solução inicial? Determine o fator de diluição. 14. Pretende-se preparar 250 ml de uma solução aquosa 0,40 mol dm 3 em sulfato de sódio, Na 2 SO Que massa de soluto existe neste volume de solução? 14.2 Calcule a concentração em iões sódio na solução de sulfato de sódio. Prof. Jorge Martinho FQA 10ºAno Pag. 7

8 14.3 Que volume de água desionizada se deve adicionar à solução inicial para se obter uma solução 0,10 mol dm 3 em sulfato de sódio? 15. Misturaram-se 250 g de água com 250 g de acetona. Dados: ρ água = 1,0 g cm 3 ; ρ acetona = 0,79 g cm Que volumes de água e de acetona se misturaram? 15.2 Calcule a percentagem em volume de cada uma destas substâncias, na solução resultante. 16. Adicionaram-se 300 ml de uma solução aquosa de brometo de sódio com a concentração mássica de 20,6 g dm 3 a 200 ml de uma outra solução aquosa de cloreto de sódio com uma percentagem em massa de soluto igual a 15%. Dados: massa volúmica das soluções = 1, Calcule a concentração mássica da solução de cloreto de sódio Determine a concentração molar da solução de brometo de sódio Qual a concentração em iões sódio na solução resultante? 16.4 Determine a fração molar dos iões sódio na solução mistura. Prof. Jorge Martinho FQA 10ºAno Pag. 8