Química. Resolução das atividades complementares. Q17 Ebulioscopia

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1 Resolução das atividades complementares Química Q17 Ebulioscopia p. 8 1 A água numa solução aquosa de glicose entra em ebulição a 100,39 8C. A concentração dessa solução em mol de glicose por quilograma de água é: (Constante ebuliométrica molal da água 5 0,5 8C) a) 0,75 c) 3,00 e) 5,40 b) 1,50 d) 3,90 De 5 k e? 0,39 5 0,5? 5 0,75 mol de glicose por quilograma de água. A 50 g de água foram adicionados 9,0 g de glicose (C 6 H 1 O 6 ). A temperatura de ebulição da água na solução formada é: (Constante ebuliométrica molal da água 5 0,5 8C) a) 99,896 8C c) 100,08 8C e) 100,104 8C b) 100,000 8C d) 100,50 8C Concentração molal de glicose: m1 5 m? M ? ? ,0 molal De 5 k e? De 5 0,5? 0,0 5 0,104 t 5 100, , ,104 C 3 (EEM-SP) A temperatura de ebulição do solvente de uma solução de cloreto de sódio, sob pressão constante, tende a aumentar ou diminuir com o decorrer da ebulição? Justifique. A temperatura de ebulição do solvente de uma solução de cloreto de sódio, sob pressão constante, tende a aumentar. Isso ocorre porque à medida que o solvente vai sendo vaporizado durante a ebulição, a solução vai se tornando mais concentrada e, portanto, com maior temperatura de ebulição do solvente.

2 4 (Fatec-SP) Se a água contida em um béquer está fervendo e o termômetro acusa a temperatura de 97 8C, pode-se afirmar que: a) a temperatura de ebulição independe da pressão ambiente. b) existe algum soluto dissolvido na água, o que abaixa a temperatura de ebulição. c) nessa temperatura, a pressão de vapor da água é menor do que a pressão ambiente. d) nessa temperatura, estão sendo rompidas ligações intermoleculares e interatômicas. e) nessa temperatura, a pressão de vapor de água é igual à pressão ambiente. 5 (FEI-SP) Uma solução de 0,564 g de naftaleno, C 10 H 8 (18 g/mol), em 48, gramas de éter etílico ferve, à pressão atmosférica, numa temperatura de 0,196 8C acima da temperatura de ebulição do éter etílico puro, sob mesma pressão. Qual a constante ebulioscópica molal do éter etílico? De 5 ke? 1 000? m1 De 5 ke? m? M ? 0,564 0,196 5 ke? 48,? 18 5,14 C/kg? mol k e 6 (PUC-PR) Uma solução de 16 g de brometo de cálcio (CaBr ) em 800 g de água eleva de 0,13 8C o ponto de ebulição dessa solução (Ke 5 0,5; massas atômicas: Ca 5 40; Br 5 80). O grau de dissociação do brometo de cálcio é: a) 30% c) 60% e) 75% b) 45% d) 68% Concentração molal da solução de brometo de cálcio: 1 000? m1 5 m? M ? ? ,1 molal De 5 k e?? i 0,13 5 0,5? 0,1? i i 5,5 i a (q 1), a (3 1) a 5 0,75 a% 5 75%

3 7 (UEL-PR) Em cinco frascos contendo a mesma quantidade de água são adicionados, separadamente, 0,1 mol de: sacarose, frutose, iodeto de sódio, iodeto de potássio e iodeto de magnésio. Qual das soluções obtidas tem maior temperatura de ebulição? a) Sacarose c) Iodeto de sódio e) Iodeto de magnésio b) Frutose d) Iodeto de potássio A maior temperatura de ebulição será da substância que apresentar maior concentração de partículas (moléculas ou íons) em solução aquosa. Sacarose: C 1 H O 11(s) C 1 H O 11(aq) 0,1 mol/l 0,1 mol/l Frutose: C 6 H 1 O 6(s) C 6 H 1 O 6(aq) 0,1 mol/l 0,1 mol/l Iodeto de sódio: NaI (s) Na 1 1 (aq) (aq) 0,1 mol/l 0,1 mol/l 0,1 mol/l Concentração total de íons: 0, mol/l Iodeto de potássio: KI (s) K 1 1 (aq) (aq) 0,1 mol/l 0,1 mol/l 0,1 mol/l Concentração total de íons: 0, mol/l Iodeto de magnésio: MgI (s) Mg 1 (aq) (aq) 0,1 mol/l 0,1 mol/l 0, mol/l Concentração total de íons: 0,3 mol/l Portanto, a solução de iodeto de magnésio apresenta a maior temperatura de ebulição. 8 (Mack-SP) 1,0 g de uma substância X, dissolvida em 500 g de água, sob pressão normal, entra em ebulição a 100,1 8C. A massa molecular de X é: (Dado: constante ebulioscópica da água 5 0,5 8C? mol 1? kg) a) 5 c) 41,6 e) 4 b) 104 d) 1, ? m1 De 5 ke? m? M1 0,1 5 0,5? 1 000? 1 500? M u. M 1

4 9 (UFMG) Duas panelas de pressão iguais, uma aberta e outra fechada, foram comparadas quanto às condições de cozimento de uma mesma quantidade de certo alimento. Ambas estavam ao nível do mar e à mesma temperatura. Foram submetidas à mesma fonte de aquecimento e continham a mesma quantidade de água. Observou-se então que: a água, na panela aberta, entrou em ebulição em menos tempo que na panela fechada; o cozimento do alimento foi mais rápido na panela fechada que na panela aberta. Considerando-se essas observações, é incorreto afirmar que: a) a panela fechada requer mais tempo para atingir a pressão atmosférica em seu interior. b) a pressão de vapor da água em ebulição na panela fechada é maior que a pressão atmosférica. c) a temperatura de ebulição da água na panela fechada é maior que 100 8C. d) o cozimento na panela fechada se passa em temperatura mais elevada que na panela aberta. Na panela fechada, a pressão interna é maior. Portanto, a pressão atmosférica em seu interior é atingida em menos tempo. 10 (EEM-SP) Para o equilíbrio líquido-vapor de água, encontramos os seguintes valores de pressão de vapor (P v ) em função da temperatura: t/8c P v /mmhg 4, a) Qual a temperatura de ebulição da água pura sob pressão de 1 atm? b) Numa panela de pressão, a pressão interior é igual a 1,5 atm; qual a temperatura de ebulição da água pura nessa panela de pressão? a) Como a pressão é de 1 atm (760 mmhg), a água entra em ebulição a 100 C. b) Cálculo da pressão em mmhg: 1,0 atm equivale a 760 mmhg 1,5 atm equivale a x 1, ,5? x 5 x mmhg 1,5 x 1,0 Na pressão de mmhg, a água entra em ebulição na temperatura de 115 C.

5 Resolução das atividades complementares Química Q18 Crioscopia p (UFRGS-RS) Têm-se duas soluções aquosas diluídas, ambas com concentração de 0,1 mol? L 1, das seguintes substâncias: sacarose (solução 1) e iodeto de cálcio (solução ). Pode-se esperar que o abaixamento do ponto de congelamento (DT) do solvente nas duas soluções será: a) DT 1 5 DT c) DT DT e) DT 5 DT 1 b) DT 1 5 DT d) DT 5 3 DT 1 Para a sacarose (C 1 H O 11 ): C 1 H O 11 C 1 H O 11(aq) 0,1 mol/l 0,1 mol/l DT 1 5 k 0,1 (k é uma constante de proporcionalidade) Para o iodeto de cálcio (CaC, ): CaC, Ca 1 (aq) (aq) 0,1 mol/l 0,1 mol/l 0, mol/l Concentração total de partículas (íons): 0,3 mol/l DT 5 k 0,3 Portanto, DT 5 3 DT 1 (ITA-SP) Motores de automóveis refrigerados a água normalmente apresentam problemas de funcionamento em regiões muito frias. Um desses problemas está relacionado ao congelamento da água de refrigeração do motor. Admitindo que não ocorra corrosão, qual das ações a seguir garantiria o maior abaixamento de temperatura do início do congelamento da água utilizada num sistema de refrigeração com capacidade de 4 (quatro) litros de água? Justifique. a) Adição de 1 mol de glicerina na água. b) Adição de 1 mol de sulfato de sódio na água. c) Adição de 1 mol de nitrato de sódio na água. A melhor alternativa para garantir o maior abaixamento de temperatura de início de congelamento da água é adicionar 1 mol de sulfato de sódio. Ao se dissociar, 1 mol de sulfato de sódio (Na SO 4 ) se transforma em 3 mol de soluto: mol de Na 11 e 1 mol de SO 4. A glicerina não se dissocia. Portanto, a solução que tiver 1 mol de glicerina terá 1 mol de soluto. Ao se dissociar, 1 mol de nitrato de sódio (NaNO 3 ) se transforma em 1 mol de Na 11 1 e 1 mol de NO 3 o que totaliza mol de soluto.

6 3 (PUC-MG) Sejam dadas as seguintes soluções aquosas: I. 0, mol/l de cloreto de cálcio II. 0, mol/l de hidróxido de potássio III. 0, mol/l de glicose (C 6 H 1 O 6 ) IV. 0,5 mol/l de ácido acético V. 0,5 mol/l de sulfato de potássio Das soluções acima, a que apresenta a temperatura de congelação mais alta é: a) I c) III e) V b) II d) IV A solução que apresenta temperatura de congelação mais alta é a que apresenta menor Dt c e, portanto, a que tem menor concentração de partículas (moléculas ou íons) de soluto. Cloreto de cálcio: CaC, Ca 1 1 (aq) C,1 (aq) 0, mol/l 0, mol/l 0,4 mol/l Concentração total de soluto: 0,6 mol/l Hidróxido de potássio: KOH K (aq) OH1 (aq) 0, mol/l 0, mol/l 0, mol/l Concentração total de soluto: 0,4 mol/l Glicose: C 6 H 1 O 6 C 6 H 1 O 6(aq) 0, mol/l 0, mol/l Concentração total de soluto: 0, mol/l Ácido acético (HAc): HAc H (aq) Ac1 (a 0,5 mol/l 0,5 mol/l 0 0 Concentração total de soluto: 0,5 mol/l Sulfato de potássio: K SO 4 K 11 1 SO 4 0,5 mol/l 1,0 mol/l 0,5 mol/l Concentração total de soluto: 1,5 mol/l q)

7 4 (PUC-MG) Sejam dadas as seguintes soluções aquosas, de mesma concentração mol/l. I. Ácido acético (CH 3 COOH) II. Sacarose (C 1 H O 11 ) III. Ácido clorídrico IV. Hidróxido de sódio V. Cloreto de bário A solução que representa temperatura de congelação mais baixa é: a) I c) III e) V b) II d) IV A menor temperatura de congelação corresponde ao maior Dt c e à solução que apresenta a maior concentração de soluto (moléculas ou íons). Ácido acético: CH 3 COOH H CH (aq) 3 COO1 (aq) c mol/l c mol/l 0 0 Concentração total de soluto: c mol/l Sacarose: C 1 H O 11 C 1 H O 11(aq) c mol/l c mol/l Concentração total de soluto: c mol/l Ácido clorídrico: HC, H (aq) C,1 (aq) c mol/l c mol/l c mol/l Concentração total de soluto: c mol/l Hidróxido de sódio: NaOH Na (aq) OH1 (aq) c mol/l c mol/l c mol/l Concentração total de soluto: c mol/l Cloreto de bário: BaC, Ba 1 1 (aq) C,1 (aq) c mol/l c mol/l c mol/l Concentração total de soluto: 3 c mol/l

8 p (FEI-SP) A temperatura de solidificação de uma solução que contém dissolvido 0,5 mol de um composto molecular em g de benzeno é: Dados: temperatura de solidificação do benzeno: 5,5 C; constante crioscópica do benzeno: 5,1 C? molal 1 a) 0 C c) 1,7 C e) 7, C b) 1,7 C d) 3,8 C 1 000? n1 Dc 5 kc? m 1 000? 05 Dc 5 5,1? Dc 5 1,7 o Dc 5 t t 1,7 5 5,5 t t 5 3,8 C 6 (ITA-SP) Considerando as propriedades das soluções, afirma-se: I. Quando colocamos sal na neve, a neve derrete. II. Quando colocamos gelo dentro de um copo e o colocamos em cima de uma mesa, num dia quente de verão, a água que aparece na superfície externa do copo deve-se a um fenômeno conhecido como osmose. III. Uma solução de água com sal ferve a uma temperatura menor que o solvente puro, ambos a uma mesma pressão. IV. A água ferve a uma temperatura menor que 100 C na cidade de Machu Picchu, localizada nos Andes peruanos, a m de altitude. Dessas afirmações: a) I e III são verdadeiras. c) II é verdadeira e III é falsa. e) IV e I são verdadeiras. b) II e IV são falsas. d) III é verdadeira e IV é falsa. I. Verdadeira. Na presença de cloreto de sódio, a temperatura de solidificação da água abaixa, o que faz com que, mesmo a 0 C ele esteja no estado líquido. II. Falso. A água que aparece na superfície externa do copo é proveniente do vapor de água presente no ar que condensa parcialmente. III. Falso. Uma solução de água com sal ferve a uma temperatura superior à do solvente puro efeito ebulioscópico. IV. Verdadeiro. Em regiões altas (pressão atmosférica inferior a 1 atm), a água entra em ebulição a uma temperatura inferior a 100 C.

9 7 Calcule o ponto de solidificação de uma solução de concentração igual a 1 molal de sulfato de alumínio, A, (SO 4 ) 3(aq), com a% 5 80% (despreze qualquer reação paralela que possa ocorrer na solução). Dados para a água: k c 5 1,86 C e ponto de fusão 5 0 C. H O 1 A (SO ) (, ) 31, 4 3(s) A, ( aq) 1 3 SO4(aq) i a (q 1) i ,80 (5 1) i ,80 i 5 4, Aplicando na fórmula: DC 5 kc? ω? i DC 5 1,86? 1? 4, DC 5 7,81 C A temperatura de fusão será: DC 5 t t t 5 0 7,81 t 5 7,81 C 8 (Unitau-SP) Duas soluções de cloreto de sódio, NaC,, e glicose, C 6 H 1 O 6, têm a mesma concentração em quantidade de matéria. A solução que congela em temperatura mais baixa é: a) de glicose. c) Não se congelam. e) Ambas à mesma temperatura. b) de NaC,. d) Só a glicose se congela. A solução de NaC é iônica e a de glicose é molecular. Os efeitos coligativos nas soluções iônicas são sempre maiores porque o número de partículas dissolvidas é maior devido à dissociação (ou ionização) dos compostos iônicos. Logo, a menor temperatura de congelamento é a da solução de cloreto de sódio. 9 (UFMG) Num congelador, há cinco fôrmas que contêm líquidos diferentes para fazer gelo e picolés de limão. Se as fôrmas forem colocadas, ao mesmo tempo, no congelador e estiverem, inicialmente, com a mesma temperatura, vai congelar-se primeiro a fôrma que contém 500 ml de: a) água pura. b) solução aquosa contendo 50 ml de suco de limão. c) solução aquosa contendo 100 ml de suco de limão. d) solução, em água, contendo 50 ml de suco de limão e 50 g de açúcar. e) solução, em água, contendo 100 ml de suco de limão e 50 g de açúcar. Como a presença de soluto diminui o ponto de congelamento do solvente, a fôrma que contém o solvente puro irá congelar primeiro.

10 10 (UFMG) Considere as duas soluções aquosas de NaC, indicadas no quadro: Solução I II Massa de NaC,(s) 58,5 90,5 Volume de solvente (L) 1,0 1,0 Assinale a afirmação incorreta: a) A solução I tem maior pressão de vapor do que a solução II, à mesma temperatura. b) A solução II entra em ebulição a uma temperatura mais alta do que a solução I. c) A solução II congela a uma temperatura mais alta do que a solução I. d) As soluções I e II têm pontos de ebulição superiores ao da água. e) As soluções I e II solidificam a temperaturas inferiores à de solidificação da água. 58,5 Solução I: C 5 C 5 58,5 g/l 1,0 90,5 Solução II: C 5 C 5 90,5 g/l 1,0 Quanto maior a concentração da solução, menor a sua pressão de vapor, maior a sua temperatura de ebulição e menor a sua temperatura de congelamento. Logo, a solução II, mais concentrada, congela a uma temperatura mais baixa do que a solução I.

11 Resolução das atividades complementares Química Q19 Diagrama de fases p. 0 1 (UFRGS-RS) Considere o esboço do diagrama que representa o equilíbrio entre fases da água pura. P/mmHg (5) (6) líquido sólido (3) gasoso (4) (1) () Temperatura A linha que representa o fenômeno da formação de granizo é: a) (1) () c) (4) (3) e) (6) (5) b) () (1) d) (5) (6) Na formação de granizo, vapor de água se transforma em água sólida (sublimação).

12 (UFSC) Considere o diagrama de fases do dióxido de carbono, representado a seguir. Assinale qual(is) a(s) proposição(ões) correta(s): P/atm 73 E D C 0 5,1 B A , temperatura ( C) (01) No ponto C, do diagrama, estão em equilíbrio as fases sólida e vapor. (0) Os valores de pressão e temperatura correspondentes à linha A C E representam o equilíbrio entre os estados sólido e vapor. (04) Este composto é um gás nas condições ambientes. (08) A 56,6 C e 5,1 atm, tem-se o ponto triplo, para o qual o dióxido de carbono se encontra em equilíbrio nos três estados físicos. (16) À pressão de 73 atm, o dióxido de carbono é líquido na temperatura de 5 C e é sólido na temperatura de 60 C, mantendo a mesma pressão. (3) O gelo-seco se sublima quando mantido a 1 atm; portanto não é possível conservá-lo em freezers comuns, a 18 C. Estão corretas as proposições: 04, 08, 16, Falsa. No ponto C, do diagrama, estão em equilíbrio as fases sólida e líquida. 0. Falsa. Os valores de pressão e temperatura correspondentes à linha A C E representam o equilíbrio entre os estados sólido e líquido. Resposta: soma (ITA-SP) Considere que sejam feitas as seguintes afirmações em relação à pressão de vapor saturante de líquidos e/ou sólidos: I. As pressões de vapor da água líquida e do gelo têm o mesmo valor a 10 C. II. Tanto a pressão de vapor de líquidos como a de sólidos aumentam com o aumento da temperatura. III. A pressão de vapor de um líquido depende das forças de interação intermoleculares. IV. No ponto triplo da água pura, a pressão de vapor do gelo tem o mesmo valor que a pressão de vapor da água líquida. V. A pressão de um vapor em equilíbrio com o respectivo líquido independe da extensão das fases gasosa e líquida. Qual das opções apresenta todas as afirmações corretas? a) I e II c) I, II, III e V e) I, II, III, IV e V b) I e IV d) II, III, IV e V I. Falsa. A água líquida tem uma pressão de vapor maior do que o gelo. II. Verdadeira. III. Verdadeira. IV. Verdadeira. V. Verdadeira.

13 4 (UFG-GO) Observe o gráfico abaixo: Pressão de vapor da água/mmhg 760 água gelo solução 1 A B Temperatura/ C 1 5 abaixamento do ponto de congelamento 5 elevação do ponto de ebulição Com relação às propriedades químicas indicadas nessa figura, é correto afirmar: 01. O abaixamento da pressão de vapor e a elevação do ponto de ebulição são propriedades coligativas. 0. Um soluto não-volátil aumenta o ponto de congelamento de um solvente. 04. Soluções aquosas congelam abaixo de 0 C e fervem acima de 100 C. 08. O abaixamento da pressão de vapor, em soluções diluídas, é diretamente proporcional à concentração do soluto. 16. A elevação do ponto de ebulição é uma conseqüência direta do abaixamento da pressão de vapor do solvente pelo soluto. 3. Soluções aquosas concentradas evaporam mais lentamente do que a água pura. Estão corretas as afirmativas: 01, 04, 08, 16, Errada. Um soluto não-volátil diminui o ponto de congelamento de um solvente. Resposta: soma (UFMG) Uma certa quantidade de água é colocada em um congelador, cuja temperatura é de 0 C. Após estar formado e em equilíbrio térmico com o congelador, o gelo é transferido para outro congelador, cuja temperatura é de 5 C. Considerando-se essa situação, é correto afirmar que, do momento em que é transferido para o segundo congelador até atingir o equilíbrio térmico no novo ambiente, o gelo: a) se funde. c) se aquece. b) transfere calor para o congelador. d) permanece na mesma temperatura inicial.

14 Resolução das atividades complementares Química Q0 Osmoscopia p. 4 1 (Vunesp-SP) Uma das formas de se conseguir cicatrizar feridas, segundo a crença popular, é a colocação de açúcar ou pó de café sobre elas. A propriedade coligativa que melhor explica a retirada de líquido, pelo procedimento descrito, favorecendo a cicatrização, é estudada pela a) osmometria. c) endoscopia. e) ebuliometria. b) crioscopia. d) tonoscopia.

15 (PUC-SP) Os medicamentos designados por A, B, C e D são indicados para o tratamento de um paciente. Adicionando-se água a cada um desses medicamentos, obtiveram-se soluções que apresentaram as seguintes propriedades: Soluções de: Solúveis no sangue Iônicas Moleculares Pressão osmótica igual à do sangue Pressão osmótica maior que a do sangue A, B, C A, B C, D A, C B, D Assinale a alternativa que só contém os medicamentos que poderiam ser injetados na corrente sangüínea sem causar danos. a) A, B, C e D c) B, C e D e) A e C b) A, B e D d) B e D Só podem ser injetados na corrente sangüínea medicamentos isotônicos (que têm a mesma pressão osmótica) em relação ao sangue.

16 3 (Cesgranrio-RJ) É muito comum o uso de aditivos químicos para a preservação e conservação de produtos alimentícios por um tempo maior e, também, para melhorar o aspecto visual, o odor e o sabor de alimentos. Dois bons exemplos são o processo de salgamento da carne e a utilização de fermentos químicos e biológicos nas massas para bolos. Os microorganismos presentes na carne são a causa da decomposição natural. Com o processo de salgamento, o meio se torna hipertônico e, por isso, ela se conserva por um tempo maior. Já a utilização de fermentos químicos à base de bicarbonato de sódio (hidrogeno carbonato de sódio) faz com que a massa cresça em virtude do gás carbônico oriundo do fermento, o que torna o bolo mais saboroso e atraente. A conservação da carne pelo processo citado impede o desenvolvimento de agentes decompositores que morrem em decorrência da(o): a) osmose, pois as suas células desidratam. b) osmose, pois as suas células ganham água, provocando o rompimento da membrana plasmática. c) difusão, pois a perda de sais de suas células torna o meio intracelular mais hipotônico. d) difusão facilitada, pois a perda de sais de suas células torna o meio mais hipotônico. e) transporte ativo, pois as suas células ganham sais, tornando o meio intracelular hipertônico. O sal que envolve a carne no processo citado no enunciado cria um meio externo altamente concentrado, o que faz com que haja passagem de água do interior para o exterior. Assim, a carne fica desidratada, o que dificulta a multiplicação dos microrganismos responsáveis pela sua decomposição.

17 Resolução das atividades complementares Química Q1 Termoquímica p. 9 1 (Uni-Rio-RJ) A queima de substâncias combustíveis produz um percentual de resíduos considerados popularmente como poluição. Os combustíveis menos poluentes, em geral, são os de maior custo econômico, como o gás hidrogênio, que em sua queima produz água e muito calor. A quantidade de calor que o hidrogênio é capaz de produzir (poder calorífico) é da ordem de kcal/kg. Esse valor corresponde, em kj/kg, a aproximadamente: a) 18 c) e) b) 1 80 d) kcal 4,18 kj kcal x x kj (aproximadamente kj) (UEL-PR) O poder calorífico do óleo diesel é kj/kg. Que massa aproximada desse combustível deve ser queimada para aquecer kg de água de 0 C a 40 C? Dado: Calor específico da água 4 kj kg 1 C 1 a) 1 quilograma c) 100 quilogramas e) quilogramas b) 10 quilogramas d) quilogramas Q 5 m? c? Dt Q 5 5? 10 4? 4? 0 Q 5 400? 10 4 kj ou 4? 10 6 kj 1 kg de óleo diesel 4? 10 4 kj x 4? 10 6 kj x kg

18 3 (UEPG-PR) Considere a representação gráfica da variação de entalpia abaixo. Calor potencial E reagentes A B E produtos C D Caminho ou tempo da reação Entre os processos que ela pode representar figuram: 01) a fusão da água. 0) a vaporização da água. 04) a oxidação da gordura. 08) a combustão da gasolina. 16) o preparo de uma solução aquosa de NaOH, com aquecimento espontâneo do frasco. Estão corretos os itens: 04, 08, 16. A oxidação da gordura (ou de qualquer outro tipo de material), a combustão da gasolina e o preparo de uma solução em que as paredes do frasco ficam aquecidas são processos exotérmicos (que liberam energia). Resposta: soma 5 8. p (UFRGS-RS) O gás natural veicular (GNV) é um combustível alternativo, menos poluente, de menor custo por quilômetro, onde o metano (CH 4 ) é o componente predominante. Sabe-se que um mol de metano libera cerca de 890 kj/mol, em uma combustão completa. A energia liberada, em kj, na combustão total de 800 g de metano no motor de um automóvel movido por GNV é de, aproximadamente, a) 700 c) e) b) d) mol de CH 4 16 g de CH kj 800 g de CH 4 x x kj

19 5 (PUCCamp-SP) Proteínas e carboidratos são fontes de energia para os organismos. No metabolismo, proteínas e carboidratos suprem, cada um, cerca de 4 quilocalorias por grama. Que massa de proteína tem que ser metabolizada para ter-se, aproximadamente, o mesmo efeito energético que 0,10 mol de glicose (C 6 H 1 O 6 )? a) 180 g c) 45 g e) 18 g b) 90 g d) 36 g 1 mol de glicose 180 g 0,1 mol de glicose x x 5 18 g de glicose 1 g de proteína 1 g de glicose 4 kcal y 18 g de glicose y 5 18 g 6 (UFPI) Caldeiras são máquinas térmicas utilizadas como fonte de energia em processos industriais, pela produção de vapor de água a partir de combustível sólido (lenha) ou líquido (óleo). Marque a denominação correta para o tipo do calor de reação obtido nas caldeiras. a) Neutralização c) Solução e) Combustão b) Formação d) Ligação 7 (Fatec-SP) Uma pessoa adulta consome, em média, cerca de 000 kcal de energia por dia. A porcentagem desse valor fornecida pela ingestão de 34 g de sacarose é aproximadamente Dados: Energia liberada no metabolismo da sacarose: 1, kcal mol 1 ; massa molar da sacarose: 34 g mol 1 a) 0,% c) 7,0% e) 34% b) 3,0% d) 17% 1 mol de sacarose 34 g sacarose kcal 34 g sacarose x x kcal (aproximadamente) 000 kcal 100% 140 kcal y y 5 7%

20 8 (Fafi/BH-MG) A tabela abaixo representa algumas substâncias simples e compostas, acompanhadas do respectivo valor do calor específico. Verifique a tabela e escolha a alternativa incorreta. Substância Calor específico/cal (g? C) 1 Cobre 0,09 Zinco 0,093 Ferro 0,117 Alumínio 0,1 Álcool 0,600 Água 1 a) Na fórmula Q 5 m? c? Dt, a variável Q representa o calor específico a ser calculado. b) O calor específico é uma propriedade específica da matéria, assim como o coeficiente de dilatação. c) O calor específico é uma propriedade que identifica as substâncias químicas. d) Cada substância tem o seu calor específico próprio e individual. e) O calor específico da água é maior porque esta substância necessita de mais calor para ser aquecida. Na fórmula Q 5 m? c? t, a variável Q representa a quantidade de calor cedida ou recebida por um corpo. 9 (Facimpa-MG) Assinale a alternativa correta. Aparentemente, cada grama de álcool etílico ingerido por uma pessoa fornece sete quilocalorias ao organismo humano, dando energia e reduzindo a fome. Essa, no entanto, é uma energia aparente, pois não contém as vitaminas e os aminoácidos necessários ao organismo, e este fato leva os alcoólatras a um estado de deficiência nutricional múltipla. Supondo que um ser necessite, por dia, de kcal de energia para se manter, o volume em ml de álcool a ser ingerido por essa pessoa necessita ser de: Dado: Densidade do álcool etílico 5 0,8 g/ml a) 65 c) 500 e) b) 0,00 d) g de álcool etílico 7 kcal x kcal x x g 0,8 g de álcool etílico 1 ml 500 g de álcool etílico y y 5 500? 1 0,8 y 5 65 ml

21 Resolução das atividades complementares Química Q Energia interna e entalpia p (Unitau-SP) Observe as seguintes equações termoquímicas: I C(s) 1 H O(g) CO(g) 1 H (g) DH 5 31,4 kcal II CO(g) 1 ½ O (g) CO (g) DH 5 67,6 kcal III H (g) 1 ½ O (g) H O(g) DH 5 57,8 kcal De acordo com a variação de entalpia, podemos afirmar: a) I é endotérmica e II e III, exotérmicas. d) I e II são endotérmicas e III, exotérmica. b) I e III são endotérmicas e II, exotérmica. e) II é endotérmica e I e III, exotérmicas. c) II e III são endotérmicas e I, exotérmica. As reações endotérmicas apresentam DH positivo. As reações exotérmicas apresentam DH negativo. (UFES) Uma das principais aplicações da energia proveniente das reações químicas tem como objetivo proporcionar o conforto térmico aos seres vivos humanos. Por exemplo, em locais onde há inverno rigoroso, utilizam-se luvas que contêm ferro metálico pulverizado em seu interior. O ar atmosférico penetra no interior das luvas, promovendo, lentamente, a reação 4 Fe(s) 1 3 O (g) Fe O 3 (s), que libera calor suficiente para manter as mãos confortavelmente aquecidas por muitas horas. A respeito desta reação, é correto afirmar que: a) caracteriza um processo endotérmico e espontâneo. b) envolve uma reação de oxidação-redução exotérmica. c) absorve grande quantidade de energia devido à oxidação do ferro metálico. d) a quantidade de calor produzido independe da massa de ferro metálico presente nas luvas. e) libera calor porque os reagentes têm menores conteúdos entálpicos do que os produtos. Na reação equacionada acima, o ferro sofre oxidação e o oxigênio sofre redução. A reação, portanto, é de óxido-redução e, como indica o próprio enunciado, libera calor, ou seja, trata-se de uma reação exotérmica.

22 3 (Fatec-SP) Das equações que se seguem I C 8 H 18 (,) 1 5 O( g) 8 CO (g) 1 9 H O(g) II H O(,) H O(g) III CH 4 (g) C(g) 1 4 H(g) representa(m) transformação(ões) que se realiza(m) com absorção de energia: a) a II e a III c) a I e a II e) a III apenas b) a I e a III d) a I apenas A reação I corresponde a uma combustão. As reações de combustão são sempre exotérmicas, isto é, liberam energia. A transformação II é uma vaporização processo endotérmico (absorve energia). A reação III é uma quebra de ligações químicas processo que também absorve energia. 4 (UFMG) Solicitado a classificar determinados processos como exotérmicos ou endotérmicos, um estudante apresentou este quadro: PROCESSO Dissociação da molécula de hidrogênio em átomos Condensação de vapor de água Queima de álcool CLASSIFICAÇÃO Exotérmico Endotérmico Exotérmico Considerando-se esse quadro, o número de erros cometidos pelo estudante em sua classificação é a) 1 c) 0 b) 3 d) Dissociação da molécula de hidrogênio em átomos processo endotérmico (para quebrar ligações é necessário fornecer energia ao sistema): ERRADO. Condensação de vapor de água processo exotérmico (passagem do estado de vapor para o estado líquido) se dá com abaixamento de temperatura: ERRADO. Queima do álcool processo exotérmico (combustão): CORRETO.

23 5 (UERJ) As denominações combustível limpo e combustível verde são empregadas em relação ao hidrogênio, pelo fato de sua queima provocar baixo impacto ambiental. Observe a reação química da combustão do hidrogênio, representada abaixo: H (g) 1 O (g) H O(v) DH 5 116,4 kcal Utilizando os dados acima e supondo suficiente a quantidade de oxigênio, é possível estabelecer o valor da massa de hidrogênio que, ao ser queimada, produzirá energia equivalente a 3,48 kcal. Esse valor, em gramas, é igual a: Dado: Massa molar (g/mol): H 5,0 a),0 c) 6,0 b) 4,0 d) 8,0 mol de H 4 g H 116,4 kcal x 3,48 kcal x 5 8,0 g H 6 (Unicamp-SP) Um botijão de gás de cozinha, contendo butano, foi utilizado em um fogão durante um certo tempo, apresentando uma diminuição de massa de 1,0 kg. Sabendo-se que: C 4 H 10 (g) 1 6,5 O (g) 5 4 CO (g) 1 5 H O(g) DH kj/mol a) Qual a quantidade de calor que foi produzida no fogão devido à combustão do butano? b) Qual o volume, a 5 C e 1,0 atm, de butano consumido? Dados: O volume molar de um gás ideal a 5 C e 1,0 atm é igual a 4,51 litros; massas atômicas relativas: C 5 1; H 5 1 a) 1 mol de C 4 H g C 4 H kj liberados g C 4 H 10 x x kj b) 1 mol de C 4 H g C 4 H 10 4,51 L a 5 C e 1 atm g C 4 H 10 V V 5 4,6 L

24 7 (Fuvest-SP) A oxidação de açúcares no corpo humano produz ao redor de 4,0 quilocalorias por grama de açúcar oxidado. A oxidação de um décimo de mol de glicose (C 6 H 1 O 6 ) vai produzir aproximadamente: Massas atômicas: H 5 1,0; C 5 1; O 5 16 a) 40 kcal c) 60 kcal e) 80 kcal b) 50 kcal d) 70 kcal 1 g de açúcar 4,0 kcal 0,1 mol de C 6 H 1 O 6 18 g x x 5 7 kcal (aproximadamente 70 kcal) 8 (UEL-PR) Entre as afirmações a seguir, a que descreve melhor a fotossíntese é a) Reação endotérmica, que ocorre entre dióxido de carbono e água. b) Reação endotérmica, que ocorre entre glicose e oxigênio. c) Reação endotérmica, que ocorre entre glicose e dióxido de carbono. d) Reação exotérmica, que ocorre entre água e oxigênio. e) Reação exotérmica, que ocorre entre dióxido de carbono e água.

25 Resolução das atividades complementares Química Q3 Fatores que alteram o H p Dado o gráfico abaixo: H P (branco) dh 4, kcal P (vermelho) a) Qual das formas alotrópicas do fósforo é mais estável? b) Qual das formas alotrópicas do fósforo dá uma combustão mais exotérmica? a) O fósforo vermelho é mais estável. b) H P (branco) P (vermelho) Pentóxido de difósforo (P O 5 ) A combustão do fósforo branco é mais exotérmica que a combustão do fósforo vermelho.

26 (Cesgranrio-RJ) Considere o diagrama de entalpia a seguir: (dh) kj/mol 0 H (g) 1 O (g) entalpia 4 83 H O ( ) H O (g) Assinale a opção que contém a equação termoquímica CORRETA: a) H (g) 1 1 O ( g) H O(g) DH 5 14 kj mol 1 b) H O(,) H O(g) DH 5 41 kj mol 1 c) H O(,) H (g) 1 1 O ( g) DH kj mol 1 d) H O(g) H (g) 1 1 O ( g) DH 5 0 kj mol 1 e) H (g) 1 1 O ( g) H O(,) DH kj mol 1

27 Resolução das atividades complementares Química Q4 Lei de Hess p (Faap-SP) O enxofre constitui-se na matéria-prima essencial na fabricação de H SO 4. No estado sólido, o enxofre apresenta as formas alotrópicas rômbica e monoclínica. Sabendo que: S(monoclínico) 1 O SO (g) DH 5 71,1 kcal/mol S(rômbico) 1 O (g) SO (g) DH 5 71,0 kcal/mol podemos afirmar que: a) a transformação da forma monoclínica para a rômbica se dá com a liberação de 71,0 kcal/mol. b) o enxofre sólido, em temperaturas mais baixas, apresenta-se na forma monoclínica. c) a transformação da forma rômbica para a monoclínica se dá com a liberação de 0,1 kcal/mol. d) a forma rômbica precede à monoclínica quando o enxofre sólido é aquecido. e) a transformação do enxofre sólido de uma forma alotrópica para outra não envolve variação de energia. S (monoclínico) 1 O SO (g) DH 5 71,1 kcal/mol SO (g) S (rômbico) 1 O (g) DH 5 171,0 kcal/mol S (monoclínico) S (rômbico) DH 5 0,1 kcal/mol (reação global) A equação global indica que o enxofre rômbico é mais estável que o enxofre monoclínico: H/kcal 0,1 kcal S (monoclínico) S (rômbico)

28 (Fatec-SP) O processo de obtenção industrial de H SO 4 é representado pelas equações: S(s) 1 O (g) SO (g) DH 5 97 kj SO (g) 1 1 O ( g) SO 3 (g) DH 5 99 kj SO 3 (g) 1 H O H SO 4 (,) DH kj Dados: Massa molar do H SO g/mol; 1 t 5 1, g A quantidade de calor liberada na produção de 700 toneladas de H SO 4 é aproximadamente a) 3,8 kj c) 4 05 kj e) 3, kj b) 536 kj d) 5, kj S (s) 1 O (g) SO (g) SO (g) 1 1/ O (g) SO 3(g) SO 3(g) 1 H O (,) H SO 4(,) DH 5 97 kj DH 5 99 kj DH kj Reação global: S (s) 1 3/ O (g) 1 H O (,) H SO 4(,) DH 5 56 kj Para produzir 1 mol de H SO 4 98 g H SO 4 há liberação de 56 kj 700? 10 6 g H SO 4 x x ? 10 6 kj (aproximadamente 3,8? 10 9 kj) 3 (Mack-SP) Observando o diagrama a seguir, é correto afirmar que: H H (g) 1 O (g) dh 57,8 kcal H O(g) dh 1 68,3 kcal H O( ) Dadas as massas molares (g/mol): H 5 1 e O 5 16, a) para vaporizar 18 g de água são liberados 10,5 kcal. b) o calor de reação, na síntese da água líquida, é igual ao da água gasosa. c) a entalpia molar de vaporização da água é 110,5 kcal. d) a síntese da água gasosa libera mais calor que a da água líquida. e) o DH na síntese de água gasosa é igual a 16,1 kcal/mol. H O (,) H (g) 1 ½ O (g) DH 5 168,3 kcal H (g) 1 ½ O (g) H O (g) DH 5 57,8 kcal Reação global: H O (,) H O (v) DH 5 110,5 kcal