EXERCÍCIOS. ROCHA-FILHO, R. C. R.; SILVA, R. R. Introdução aos Cálculos da Química. São Paulo: McGraw-Hill, 1992.

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1 2ª SÉRIE ENS. MÉDIO MONITORIA DE FÍSICO-QUÍMICA (OBJ. 2º PERÍODO) EXERCÍCIOS 1. (Enem 2011) O peróxido de hidrogênio é comumente utilizado como antisséptico e alvejante. Também pode ser empregado em trabalhos de restauração de quadros enegrecidos e no clareamento de dentes. Na presença de soluções ácidas de oxidantes, como o permanganato de potássio, este óxido decompõese, conforme a equação a seguir: 5 H2O 2(aq) 2 KMnO 4(aq) 3 H2SO 4(aq) 5 O 2(g) 2 MnSO 4(aq) K2SO 4(aq) 8 H2O ( ) ROCHA-FILHO, R. C. R.; SILVA, R. R. Introdução aos Cálculos da Química. São Paulo: McGraw-Hill, De acordo com a estequiometria da reação descrita, a quantidade de permanganato de potássio necessária para reagir completamente com 20,0 ml de uma solução 0,1 mol/l de peróxido de hidrogênio é igual a a) b) c) d) e) 0 2,0 0 mol 2,0 0 mol 8,0 0 mol 4 8,0 0 mol 5,0 0 mol Temos 20 ml de uma solução 0,1 mol/l de peróxido de hidrogênio, ou seja: 1 L 1000 ml 0,1 mol(h O ) n 2 2 n mol(h O ) HO ,002 mol 1000 ml 20 ml 5 H2O 2(aq) 2 KMnO 4(aq) 3 H2SO 4(aq) 5 O 2(g) 2 MnSO 4(aq) K2SO 4(aq) 8 H2O ( ) 5 mol 2 mol 0,002 mol n' mol 4 n' 0,0008 mol 8,0 0 mol 2. (Enem 2010) Ao colocar um pouco de açúcar na água e mexer até a obtenção de uma só fase, preparase uma solução. O mesmo acontece ao se adicionar um pouquinho de sal à água e misturar bem. Uma substância capaz de dissolver o soluto é denominada solvente; por exemplo, a água é um solvente para o açúcar, para o sal e para várias outras substâncias. A figura a seguir ilustra essa citação. 1

2 Suponha que uma pessoa, para adoçar seu cafezinho, tenha utilizado 3,42 g de sacarose (massa molar igual a 342 g/mol) para uma xícara de 50 ml do líquido. Qual é a concentração final, em moll, de sacarose nesse cafezinho? a) 0,02 b) 0,2 c) 2 d) 200 e) ,42 g de sacarose equivalem a 3,42 g 342 g.mol, ou seja, 0,01 mol. 0,01 mol L x 1 L X = 0,2 mol [sacarose] = 0,2 mol/l 3. O álcool gel, usado como antisséptico e desinfetante, contém 70% em volume de álcool etílico (CH 3 CH 2 OH). Para a preparação de 50 L de álcool gel, é necessário um volume de álcool etílico, em L, de a) 0,35. b) 0,70. c) 3,5. d) 7,0. e) 35. Na preparação do álcool em gel, o volume de etanol deverá corresponder a 70% do volume total da mistura. Assim: 50L 100% V 70% V 35L 4. (Ufsj 2013) Sabendo que a água para beber deve ser desinfetada com cloro ativo ou hipoclorito de sódio a 0,4 mg/l, o volume em ml de solução de água sanitária contendo 4 g/l desse soluto que deve ser adicionada para desinfecção de um litro de água para beber é igual a a) b) c) d) 4 4,0 0 4,0 0 1, ,0 0 Água par beber : 1 L Então : 4g (soluto) 0,4 mg (soluto) V 0,1 ml 10 ml 1L V 0,4 mg (soluto) 5. A dose adequada de paracetamol para uma criança com febre é de 12 mg kg -1. Sabendo que o paracetamol de uso pediátrico tem concentração de 200 mg ml -1 e que 20 gotas perfazem 1 ml, quantas gotas um pediatra receitaria para uma criança que pesa 30 kg? 2

3 a) 50 gotas. b) 36 gotas. c) 30 gotas. d) 20 gotas. e) 18 gotas. 1 kg 12mg (paracetamol) 30kg m paracetamol m paracetamol 360 mg 200 mg 20 gotas (1 ml) 360 mg ngotas 36 gotas ngotas 6. (Uemg 2013) Ao adicionar um ovo de galinha a um recipiente contendo água, o ovo vai para o fundo. Em seguida, à medida que se coloca salmoura nesse recipiente, observa-se que o ovo flutua na superfície da solução obtida. O ovo flutua após a adição de salmoura porque a) a densidade da solução é menor que a do ovo. b) a densidade da solução é maior que a do ovo. c) a densidade do ovo diminui. d) a densidade do ovo aumenta. A densidade é a relação entre a massa de um corpo e o volume ocupado por ele. Assim, a água com sal irá apresentar maior massa que a água pura, consequentemente maior massa que o ovo, fazendo com que ele flutue. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Em 2012, o inverno foi uma estação muito seca, em que a umidade relativa do ar esteve várias vezes abaixo do índice recomendado pela OMS, Organização Mundial de Saúde. Por isso, recomendou-se que as práticas esportivas fossem realizadas pela manhã e suspensas no período da tarde, quando a situação era mais grave. Entre outros problemas, houve também o acúmulo de poluentes atmosféricos, como observado na tabela a seguir. 3

4 Poluente Principal fonte Comentários Escape dos veículos motorizados; alguns processos industriais. (35 ppm). Monóxido de Carbono (CO) Dióxido de Enxofre (SO 2 ) Partículas suspensão em Óxidos de Azoto (NO, NO 2 ) Oxidantes fotoquímicos Ozônio(O 3 ) Etano, Etileno, Propano, Butano, Acetileno, Pentano Dióxido de Carbono (CO 2 ) Centrais termoelétricas a petróleo ou carvão; fábricas de ácido sulfúrico. Escape dos veículos motorizados; processos industriais; centrais termoelétricas; reação dos gases poluentes na atmosfera. Escape dos veículos motorizados; centrais termoelétricas; fábricas de fertilizantes, de explosivos ou de ácido nítrico. Formados na atmosfera devido à reação de Óxidos de Azoto, Hidrocarbonos e luz solar. Escape dos veículos motorizados; evaporação de solventes; processos industriais; lixos sólidos, utilização de combustíveis. Todas as combustões. Limite máximo suportado: 10mg/m 3 em 8 h (9 ppm); 40mg/m 3 numa 1 h Limite máximo suportado: 80mg/m 3 num ano (0,03 ppm); 365mg/m 3 em 24 h (0,14 pm). Limite máximo suportado: 75mg/m 3 num ano; 260mg/m 3 em 24 h; compostas de carbono, nitratos, sulfatos, e vários metais como o chumbo, cobre, ferro. Limite máximo suportado: 100mg/m 3 num ano (0,05 ppm) para o NO 2 ; reage com Hidrocarbonos e luz solar para formar oxidantes fotoquímicos. Limite máximo suportado: 235 mg/m 3 numa hora (0,12 ppm). Reagem com Óxidos de Azoto e com a luz solar para formar oxidantes fotoquímicos. Perigo para a saúde quando em concentrações superiores a ppm em 2-8 h; os níveis atmosféricos aumentaram de cerca de 280 ppm, há um século, para 350 ppm atualmente, algo que pode estar a contribuir para o Efeito de Estufa. (educar.sc.usp.br/licenciatura/2003/ee/poluentesatmosfericos.htm Acesso em: Adaptado.) 7. (Fatec 2013) A concentração de monóxido de carbono no limite máximo suportado em uma hora, em mol/m 3, é aproximadamente Massa molar do CO = 28 g/mol. a). b) c) d) 1,4. e) 2,8. 1, ,0 0. Monóxido de carbono; limite máximo suportado: 10 mg/m 3 em 8h (9 ppm); 40 mg/m 3 ( numa 1h (35 ppm) g CO / m 28 g.mol Concentração g Concentração 28 g.mol 1h 1h 3 Concentração,43 0 mol / m 40 0 g.mol ) 4

5 8. (G1 - ifpe 2012) Bebidas isotônicas são desenvolvidas com a finalidade de prevenir a desidratação, repondo líquidos e sais minerais que são eliminados através do suor durante o processo de transpiração. Considere um isotônico que apresenta as informações no seu rótulo: TABELA NUTRICIONAL CADA 200 ml CONTÉM Energia 21,1 kcal Glucídios 6,02 g Proteínas 0,0 g Lipídios 0,0 g Fibra alimentar 0,0 g Sódio 69 mg Potássio 78 mg Assinale a alternativa que corresponde à concentração, em quantidade de matéria (mol/l), de sódio e potássio, respectivamente, nesse recipiente de 200 ml. São dadas as massas molares, em g/mol: Na = 23 e K = 39. a) 0,020 e 0,02 b) 0,015 e 0,01 c) 0,22 e 0,120 d) 0,34 e 0,980 e) 0,029 e 0,003 Concentração Na (mg / ml) Concentração Na (mol / L) M 69 mg Concentração Na (mol / L) 23 g.mol 200 ml Concentração Na (mol / L) 0,015 mol / L Na Concentração K (mg / ml) Concentração K (mol / L) M 78 mg Concentração K (mol / L) 9 g.mol 200 ml Concentração K (mol / L) 0,01 mol / L 9. (Unioeste 2012) Reações são muito comuns em um laboratório de química. Uma aplicação deste tipo de reação é a que ocorre entre ácido clorídrico HC e carbonato de cálcio (CaCO 3 ), conforme reação balanceada mostrada a seguir: Um aluno deseja reagir ácido clorídrico e carbonato de cálcio (CaCO 3 ). Para tanto, ele possui uma solução de 0,25 mol L de e de CaCO 3. Calcule quantos mols de CaCO 3 e qual será o volume de necessário para neutralizar esta massa de carbonato. HC a) 2,4 mol de CaCO 3 e 0,3 L de HC. b) 0,15 mol de CaCO 3 e 2,4 L de HC c) 0,6 mol de CaCO 3 e 4,16 L de HC d) 0,3 mol de CaCO 3 e 2,4 L de HC e) 0,3 mol de CaCO 3 e 4,16 L de HC CaCO 3(s) 2HC CaC 2(aq) CO2(g) H2 O( ) HC HC 30 g K 1 Cálculo de número de mols de CaCO 3 1 mol de CaCO g n g n = 0,3 mol de CaCO 3 5

6 2 Cálculo do número de mols de HC usados para consumir toda a massa de CaCO g de CaCO mols de HC 30 g de CaCO n n = 0,6 mol de HC 3 Cálculo do volume da solução de HC 0,25 mol de HC L de solução 0,60 mol de HC V V = 2,4 L de solução de HC 10. (Ufsj 2012) A partir de 2012, os macarrões instantâneos chegarão às lojas com 30% a menos de sódio. A indústria alimentícia e o Ministério da Saúde finalmente firmaram um acordo importante: o da redução do teor de sódio em 16 tipos de alimentos industrializados, já que seu excesso no organismo aumenta as chances de doenças cardiovasculares e infarto. Certa marca de macarrão instantâneo, cujo modo de preparo é mostrado abaixo, indica a presença de 1712 mg de sódio (71% dos valores diários de uma dieta básica) no conteúdo total do pacote (80 g de macarrão + 5 g de tempero). Considerando essas informações, é INCORRETO afirmar que a) se for reduzida ao valor do acordo, a massa de sódio no pacote deverá ser menor do que 1200 mg (cerca de 50% dos valores diários de uma dieta básica). b) considerando que não há perda de água no preparo do alimento cujo modo de preparo foi dado, a concentração de sódio no mesmo é igual a 3,8 g/l. c) se for reduzida ao valor do acordo, a massa de sódio no pacote deverá ser igual a 513,6 mg (21% dos valores diários de uma dieta básica). d) o teor de sódio no conteúdo total do pacote de macarrão instantâneo dado é igual a 2,0% m/m. De acordo com o enunciado, deve haver uma redução de 30% do teor de sódio no alimento. Isso significa que a quantidade de sódio deverá ser 70% em relação a anterior: 1712 mg de sódio 100% m 70% m 1198,4 mg de sódio. Portanto, a alternativa [C] é incorreta. 11. (Uespi 2012) Em uma tinturaria, 250 g de hipoclorito de sódio, NaC O, foram dissolvidos em um volume de água suficiente para preparar 5,0 L de solução alvejante. Calcule a concentração em mol/l dessa solução. Dados: Massas molares em g. mol 1 : O = 16; Na = 23; C = 35,5. a) 0,21 b) 0,35 6

7 c) 0,44 d) 0,67 e) 0,89 NaC O 74,5 gmol n NaC O m NaC O 250 3,356 mol M 74,5 NaC O n NaC O 3,356 NaC O 0,67 mol L V 5,0 12. (Ucs 2012) Os alvejantes sem cloro podem ser utilizados tanto em roupas brancas quanto nas de cor, sem descolori-las, pois não contêm hipoclorito de sódio em sua composição. O princípio ativo desse tipo de alvejante é o peróxido de hidrogênio, na concentração de 5% (v/v). Supondo-se que uma dona de casa tenha utilizado 200 ml desse alvejante em uma máquina de lavar roupas contendo 5 L de água, a quantidade de peróxido de hidrogênio adicionado às roupas será de a) 2 ml. b) 5 ml. c) 10 ml. d) 25 ml. e) 50 ml. A porcentagem de peróxido de hidrogênio é de 5%, ou seja: 100 ml de alvejante 5 ml de peróxido de hidrogênio 200 ml V V 10 ml de peróxido de hidrogênio. 13. (Fgv 2012) O rótulo da embalagem de uma marca de leite integral comercializada na cidade de São Paulo apresenta a informação nutricional seguinte: 1 copo (200 ml) contém 248 mg de cálcio. A concentração de cálcio nesse leite integral, em mol/l, é Dado: Ca = 40. a) b) c) d) e) 3, , , , ,2 10. m g nca 6,2 0 mol n M 1 40 g.mol [Cálcio] V V 200 ml 0,2 L n 6,2 0 [Cálcio] 31 0 g V 0,2 2 [Cálcio],1 0 g 7

8 14. (Ufjf 2011) Um suco de laranja contém 400 ppm de vitamina C. Quantos ml de suco de laranja uma pessoa deve ingerir para suprir a necessidade diária de 60 mg de vitamina C? Considere que a densidade do suco de laranja seja 1,00 g/ml. a) 0,15 b) 150 c) 0,015 d) 1500 e) 1,50 400ppm 400mg 60mg x 150mL. 40mg/L 1000mL x 15. (Mackenzie 2014) A calcita é um mineral encontrado na forma de cristais e em uma grande variedade de formas, como também nas estalactites e estalagmites. É o principal constituinte dos calcários e mármores, ocorrendo também em conchas e rochas sedimentares. Pelo fato de ser composta por CaCO 3, a calcita reage facilmente com HC, formando cloreto de cálcio, gás carbônico e água. Considerando que uma amostra de 10 g de calcita, extraída de uma caverna, ao reagir com quantidade suficiente de produziu 1,792 L de gás carbônico, medido nas CNTP, é correto afirmar que, essa amostra apresentava um teor de CaCO 3 da ordem de Dado: massa molar (g/mol) CaCO 3 = 100. HC, CaCO 3 + HCl CaCl 2 + H 2 O + CO 2 a) 75% b) 80% c) 85% d) 90% e) 95% CaCO3 2HC 2H2O CO2 CaC 2 100g 22,4 L p 0 g p 0,8 80 % 1,792 L 16. (G1 - ifce 2014) O ferro utilizado na produção de aço é obtido a partir do minério hematita (Fe 2 O 3 ), em processo químico representado pela equação Fe2O3 CO Fe CO 2. Considerando-se rendimento de 100% para a reação mostrada, a quantidade de ferro obtida em gramas, a partir de 2 mols de hematita, é Considere Fe = 56,0 g/mol, Fe 2 O 3 = 160,0 g/mol, O = 16 g/mol, C = 12 g/mol. a) 224 g. b) 112 g. c) 56 g. d) 100 g. e) 500 g. Balanceando, teremos: Fe2O3 CO 2Fe CO2 1 mol 2 56 g 2 mol mfe 224 g mfe 8

9 17. (Ufg 2014) A combustão da gasolina e do óleo diesel libera quantidades elevadas de poluentes para a atmosfera. Para minimizar esse problema, tem-se incentivado a utilização de biocombustíveis como o biodiesel e o etanol. O etanol pode ser obtido a partir da fermentação da sacarose, conforme a equação não balanceada apresentada a seguir. Considerando-se o exposto e o fato de que uma indústria alcooleira utilize 100 mols de sacarose e que o processo tenha rendimento de 85%, conclui-se que a quantidade máxima obtida do álcool será de a) 27,60 kg. b) 23,46 kg. c) 18,40 kg. d) 15,64 kg. e) 9,20 kg. 1C12H 22O 11(s) H2O( ) 4C2H6O( ) 4CO 2(g) 1mol 4 0,85 mol 100 mol n C2H6O 340 mol C2H6O m g 15,64 kg C2H6O n 18. (G1 - ifsp 2014) A obtenção de hidrogênio em laboratório pode ser feita pela reação entre zinco metálico e ácido sulfúrico, representada abaixo: Considerando rendimento de 100%, a massa, em gramas, de hidrogênio que pode ser obtida pela reação de 130 g de zinco com ácido sulfúrico em excesso é Massas molares em g/mol: Zn = 65; H = 1. a) 1. b) 2. c) 3. d) 4. e) 5. Zn(s) H2SO 4(aq) ZnSO 4(aq) H 2(g) 65 g 2g 130 g m H2 4 g C12H 22O 11(s) H2O( ) C2H6 O( ) CO 2(g) Zn(s) H2SO 4(aq) ZnSO 4(aq) H 2(g) m H2 19. (Espcex (Aman) 2014) Considerando a equação não balanceada da reação de combustão do gás butano descrita por C4H10 g O2 g CO 2(g) H2O(g), a 1 atm e 25 (condições padrão) e o comportamento desses como gases ideais, o volume de gás carbônico produzido pela combustão completa do conteúdo de uma botija de gás contendo 174,0 g de butano é: Dados: Massas Atômicas: C = 12 u; O = 16 u e H = 1 u; Volume molar nas condições padrão: 24,5 L mol. a) 1000,4 L 9

10 b) 198,3 L c) 345,6 L d) 294,0 L e) 701,1 L Balanceando a equação, vem: C4H10 g 13 O2 2 g 4CO 2(g) 5H2O(g) 58 g 4 24,5 L 174 g V CO2 294,0 L V CO2 20. (Ufg 2014) As pérolas contêm, majoritariamente, entre diversas outras substâncias, carbonato de cálcio (CaCO 3 ). Para obtenção de uma pérola artificial composta exclusivamente de CaCO 3, um analista, inicialmente, misturou 22 g de CO 2 e 40 g de CaO. Nesse sentido, conclui-se que o reagente limitante e a massa em excesso presente nessa reação são, respectivamente, CO 2 + CaO CaCO 3 a) CO 2 e 22 g b) CaO e 10 g c) CO 2 e 12 g d) CaO e 20 g e) CO 2 e 8 g CO2 CaO CaCO3 44 g 56 g 22 g 40 g limitante excesso CO2 CaO CaCO3 44 g 56 g 22 g mreage mreage 28 g mexcesso g 10