Roteiro de Recuperação 1 os anos Prof. Iraê Peroni Julho / Roteiro de estudos Recuperação 1 Semestre

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1 Química Nome: Roteiro de Recuperação 1 os anos Prof. Iraê Peroni Julho / 2015 Turma: Roteiro de estudos Recuperação 1 Semestre Instruções gerais - Comece lendo a teoria do livro, as fichas e as anotações do caderno. Não inicie resolvendo exercícios. - Releia os roteiros e os relatórios de laboratório. - Verifique como foi feita a resolução de exercícios-modelo (passo a passo) e procure entender o seu mecanismo. - Faça os exercícios sugeridos pelo roteiro (lista e livro). - Retome as listas de exercícios trabalhadas no semestre. - É possível na maioria das vezes prever o resultado do exercício sugerido. Procure sempre pensar no problema antes de resolvê-lo. - Analise criticamente sua resposta antes de conferir o gabarito dos exercícios e veja se é plausível, frente ao proposto pelo exercício. - Após resolver o roteiro, refaça as questões das provas, dos testes, dos exercícios de verificação, dando atenção especial às questões que você não acertou ou não resolveu. Bom trabalho! Material de Estudo - Livro didático: Química na Abordagem do Cotidiano Volume Único - Tito e Canto; - Fichas de atividades de laboratório. - Fichas de exercícios. - Mensais e Bimestrais. Tema: Matéria Conteúdo: Modelo atômico de Dalton (pág. 53) Elementos e substâncias e suas representações (pág. 54) Sistemas (pág. 29) - Tipos de substâncias - Misturas e tipos de misturas O que será necessário você saber desse conteúdo: Conhecer o conceito de elemento químicos segundo Dalton. Diferenciar elementos químicos de substâncias químicas. Saber representar elementos químicos utilizando corretamente os símbolos químicos. Saber representar substâncias químicas utilizando corretamente as fórmulas químicas. Diferenciar uma substância simples de uma composta. Diferenciar um sistema homogêneo de um sistema heterogêneo. Diferenciar uma substância pura de uma mistura. Diferenciar uma mistura homogênea de uma mistura heterogênea.

2 Questões do livro didático: Exercícios: Página Exercícios O primeiro modelo científico para o átomo foi proposto por John Dalton em Este modelo foi comparado a: a) Uma bola de tênis; b) Uma bola de futebol; c) Uma bola de pingue-pongue; d) Uma bola de bilhar; e) Uma bexiga cheia de ar. 2. Explique a resposta da questão anterior. 3. Classifique os itens abaixo em: a) elemento químico. b) substância simples. c) substância composta Co S8 NH3 Cl2 FeSO4 C6H14 He CO O3 Cl 4. Classifique os sistemas abaixo em homogêneo ou heterogêneo, indique o número de fases e o número de substâncias presentes em cada um. Sistema Tipo Substâncias Fases Óleo, cubos de gelo e água. Gás oxigênio, gás carbônico e gás nitrogênio. Água, sal dissolvido, etanol e grafite. Solução aquosa de açúcar Gelo seco e gás carbônico 2

3 5. Classifique os itens abaixo em: substância pura, mistura homogênea ou mistura heterogênea Sistema Tipo Água do mar Gás oxigênio, gás carbônico e gás nitrogênio. Água, sal dissolvido, etanol e grafite. Água potável Solução aquosa de açúcar Gelo seco e gás carbônico Tema: Propriedades características dos materiais (Lista 03) Conteúdo: Estados físicos da matéria (pág.20) Mudanças de estado físico (pág. 20) Curvas de aquecimento e resfriamento (pág. 21) Propriedades específicas dos materiais (Lista de exercícios 03) - Temperaturas de fusão e ebulição (pág. 21) - Previsões a partir de valores de PF e PE (pág. 22) - Densidade (pág. 26) - Solubilidade (pág. 499) O que será necessário você saber desse conteúdo: Conhecer os estados físicos da matéria e suas características. Conhecer os nomes das mudanças de estado físico da matéria e suas relações de absorção ou liberação de energia. Diferenciar curvas de aquecimento de substâncias puras, misturas, misturas azeotrópicas e misturas eutéticas. Identificar em uma curva de aquecimento as temperaturas de fusão e ebulição de substâncias puras. A partir do conhecimento das temperaturas de fusão e ebulição, prever o estado físico de uma substância em determinada temperatura. Relacionar densidade, massa e volume. Calcular a densidade de uma mistura homogênea. Entender a relação entre densidade e flutuação. Classificar uma solução em saturada, insaturada, saturada com corpo de fundo ou supersaturada. Ler e interpretar curvas de solubilidade (coeficiente de solubilidade X temperatura). Interpretar se o processo de dissolução de determinada substância é exotérmico ou endotérmico. Entender os efeitos de mudanças de temperatura em uma solução. Entender os efeitos da evaporação do solvente de uma solução. 3

4 Questões do livro didático: Página Exercícios Exercícios: 6. Preencha a tabela abaixo: Transformação Estados físicos Energia envolvida Fusão De sólido para líquido Absorção de energia De gasoso para sólido Solidificação De líquido para gasoso Condensação De sólido para gasoso 7. Relacione os sistemas abaixo com as curvas de aquecimento a seguir: I. Substância pura II. Mistura comum III. Mistura azeotrópica IV. Mistura eutética (A) (B) (C) (D) 4

5 8. Dadas as curvas de aquecimento das substâncias abaixo, responda: a) Qual a temperatura de fusão da substância A? b) Qual a temperatura de fusão da substância B? c) Qual a temperatura de ebulição da substância A? d) Qual a temperatura de ebulição da substância B? e) Indique o estado físico de cada substância na temperatura de 57ºC. f) Indique o estado físico de cada substância quando decorridos exatos 15 minutos. 9. Analise a tabela abaixo: Substância Tf ( C) Te ( C) I Clorofórmio II Éter etílico III Etanol IV Fenol V Pentano Com relação ao estado físico (sólido, líquido, gasoso) das substâncias da tabela quando se encontram em um ambiente a 40 C e na pressão a 1atm, a alternativa verdadeira é: A) IV, II e III são sólidos B)I II e V são líquidos C)II e V são vapores D)I, II, III e V são gases 10. A densidade de uma substância varia com a temperatura? Por quê? 11. Na tabela abaixo temos as densidades de alguns materiais sólidos. Se eles forem adicionados à água líquida e pura, à temperatura ambiente, qual deles flutuará? Pau-brasil... 0,4 g/cm 3 Alumínio... 2,70 g/cm 3 Diamante...3,5 g/cm 3 Chumbo...11,3 g/cm 3 Carvão... 0,5 g/cm 3 Mercúrio...13,6 g/cm Um vidro contém 200 cm 3 de mercúrio de densidade 13,6 g/cm 3. Qual a massa, em quilograma, de mercúrio contida neste vidro? 5

6 13. Três frascos de vidro transparentes, fechados, de formas e dimensões iguais, contêm cada um a mesma massa de líquidos diferentes. Um contém água, o outro, clorofórmio e o terceiro, etanol. Os três líquidos são incolores e não preenchem totalmente os frascos, os quais não têm nenhuma identificação. Sem abrir os frascos, como você faria para identificar as substâncias? A densidade (d) de cada um dos líquidos, à temperatura ambiente, é: d (água) = 1,0 g/cm 3 d (clorofórmio) = 1,4 g/cm 3 d (etanol) = 0,8 g/cm Têm-se duas soluções de um mesmo sal, X e Y. A uma dada temperatura, a solução X apresenta densidade igual a 1,6 g/cm³, enquanto que a solução Y apresenta densidade de 1,4 g/cm³. Nessa mesma temperatura, foi feita uma mistura contendo 60% da solução X e 40% da solução Y. Qual a densidade da mistura resultante? 15. Uma joia constituída de ouro e cobre tem densidade igual a 16,3 g/cm 3. a) Qual método matemático é utilizado para calcular a densidade de uma mistura homogênea? b) Esboce o cálculo da densidade da mistura acima utilizando: d Cu = densidade do cobre d Au = densidade do ouro % Cu = percentual de cobre na mistura % Au = percentual de ouro na mistura c) Qual a soma das porcentagens de cobre o de ouro na mistura? d) se considerarmos como x a porcentagem de cobre na mistura, qual será a porcentagem de ouro? e) Sabendo-se que a densidade do ouro é 19,3g/cm 3 e a do cobre 8,96g/cm 3, calcule a porcentagem de cada metal na referida joia. 16. Defina coeficiente de solubilidade. Como a solubilidade das substâncias pode ser influenciada pela variação da temperatura? 17. Observe a tabela de solubilidade abaixo para várias substâncias, em uma determinada temperatura: Substância Coeficiente de solubilidade (g da substância / 100g de água) A 36,0 B 7,4 C 120,0 Classifique o tipo de solução de acordo com o que está descrito em cada item: a) Foram adicionados 37g de B a 500g de água e agitados. b) Um frasco contém 55g de C dissolvidos em 50g de água. c) Foram adicionados 90g de A a 200g de água e agitados. d) Em um béquer contendo 200g de água, estão dissolvidos 250g de C. 6

7 18. Esboce a curva de solubilidade de uma substância que apresenta o processo de dissolução endotérmico. 19. Esboce a curva de solubilidade de uma substância que apresenta sua solubilidade favorecida pela diminuição da temperatura. 20. Classifique as soluções descritas pelos pontos A, B e C quanto à saturação. Com base no gráfico abaixo, responda as questões 21, 22 e 23: 21. a) Qual o coeficiente de solubilidade do K 2Cr 2O 7 a 90ºC? b) Qual a massa de K 2Cr 2O 7 deve ser adicionada a 400g de água para obter uma solução saturada a 90ºC? c) Qual o coeficiente de solubilidade do K 2Cr 2O 7 a 50ºC? d) Qual a massa de K 2Cr 2O 7 continuará dissolvida nos 400g de água quando resfriarmos a solução do item b para 50ºC? e) Qual a massa de K 2Cr 2O 7 terá cristalizado no processo descrito no item c? 7

8 22. a) Qual a massa máxima de KClO 3 que será possível dissolver em 100g de água a 70ºC? b) Classifique quanto à saturação uma solução de KClO 3, a 70ºC, contendo 30g de KClO 3 dissolvidos em 300g de água. c) Em relação à solução descrita no item anterior, qual a proporção entre a massa de KClO 3 e a massa de água? Expresse em g de KClO 3 / 100g de água. d) De acordo com o gráfico, a qual temperatura será necessário resfriar a solução do item b para que esta se torne saturada? e) O que acontecerá caso o resfriamento continue, com agitação? 23. a) Qual o coeficiente de solubilidade do KNO 3 a 40ºC? b) Classifique quanto à saturação uma solução de KNO 3, a 40ºC, contendo 180g de KClO 3 dissolvidos em 360g de água. c) Qual massa de água, a 40ºC, misturada com 180g de KClO 3, formaria uma solução saturada? d) Qual a massa de água deveria evaporar da solução do item b para que esta se torne saturada? e) O que acontecerá caso evapore mais água? Tema: Processos de separação de mistura (Lista 04) Conteúdo: Processos de separação de misturas (pág 33) Fluxograma representativo (Lista 04) O que será necessário você saber desse conteúdo: Para sugerir um método de separação de mistura avalie os seguintes critérios em relação ao sistema: Qual o número de fases? Qual o estado físico de cada componente no sistema? Quais as propriedades de cada componente? Qual será a propriedade determinante na separação de cada componente? Ao final, organize o processo de separação fazendo um fluxograma. 8

9 Questões do livro didático: Página Exercícios Exercícios: 24. Os sistemas são classificados, quanto ao aspecto, em homogêneos e heterogêneos. Qual o critério utilizado nessa classificação? 25. Escreva o(s) principal(is) método(s) de separação de misturas: a) Heterogênea: sólido + sólido b) Heterogênea: sólido + líquido c) Heterogênea: sólido + gás d) Heterogênea: líquido + líquido e) Homogênea: sólido + líquido f) Homogênea: líquido + líquido 26. Com base na tabela de propriedades (final do roteiro) proponha um fluxograma para separa cada uma das misturas a seguir. Indique o seu procedimento passo a passo, citando os nomes dos processos utilizados. Os métodos escolhidos devem ser adequados ao tipo de sistema; devem ser práticos e eficientes. a) - 50g de limalha de ferro - 40g de raspas de estanho - 61g de nitrato de prata b) ml de água ml de álcool etílico ml de benzeno - 50 g de sulfato de bário Tema: Transformações da matéria (Lista 05) Conteúdo: Transformações físicas e químicas (pág. 42) - Reação de decomposição - Reação de combustão (hidrocarbonetos e álcoois). Equações químicas (pág 59) Balanceamento de equações químicas (pág 60) O que será necessário você saber desse conteúdo: Diferenciar transformações físicas e químicas. Identificar reações de combustão. Identificar reações de decomposição. Equacionar transformações a partir de descrições. Balancear corretamente as equações químicas com os menores coeficientes inteiros possíveis. 9

10 Questões do livro didático: Página Exercícios Exercícios: 27. Classifique cada fenômeno abaixo em transformação química ou física: a) Produção de plásticos a partir do petróleo. b) Fabricação de fios de cobre a partir de uma barra de cobre. c) Fabricação da coalhada a partir do leite. d) Desaparecimento do açúcar quando colocado e agitado, em pequena quantidade, em determinado volume de água. e) Produção da gasolina a partir do petróleo. f) Prego enferrujando. g) Queima da gasolina. h) Fotossíntese realizada pelas plantas. i) Decomposição da luz solar por um prisma 28. O que representa uma equação química? Por que ela deve ser balanceada? 29. Equacione os processos a seguir e classifique-os em químicos ou físicos. a) gelo transforma-se em água ao ser aquecido. b) peróxido de hidrogênio (H 2O 2) líquido se decompõe em água e gás oxigênio na presença de luz. c) água transforma-se em gás oxigênio (O 2) e gás hidrogênio (H 2) ao ser submetida a uma corrente elétrica. d) gelo seco transforma-se em gás carbônico. 29. O que é uma reação de combustão? 30. Quais os produtos da combustão completa de um hidrocarboneto ou de um álcool? 31. Quais podem ser os produtos da combustão incompleta de um hidrocarboneto ou de um álcool? 32. Equacione os três tipos de reações de combustão dos seguintes compostos: a) C 5H 12 b) C 3H 8O c) C 10H Escreva a equação química corretamente balanceadas que representam as seguintes transformações (se necessário, utilize a tabela periódica): a) Decomposição da glicose (C 6H 12O 6) produz carvão (C) e água. b) Reação entre o metal ferro e o gás oxigênio forma a ferrugem (Fe 2O 3). c) Decomposição do óxido de mercúrio (HgO), formando gás oxigênio e mercúrio líquido (Hg). 10

11 d) Combustão completa do etanol (C 2H 6O), formando gás carbônico (CO 2) e água. e) Reação entre o óxido de zinco (ZnO) e o metal alumínio, formando zinco metálico e óxido de alumínio (Al 2O 3). f) Decomposição do açúcar (C 12H 22O 11) por aquecimento, formando carvão (C) e água. g) Reação entre o óxido de ferro (Fe 2O 3) e o gás hidrogênio, formando ferro metálico e água. h) Decomposição do dicromato de amônio (NH 4) 2Cr 2O 7 por aquecimento, formando água, gás nitrogênio (N 2) e óxido de crômio (Cr 2O 3). Tema: Leis ponderais (Lista 06) Conteúdo: Lei de Lavoisier (pág 50) Lei de Proust (pág 51) Lei de Gay-Lussac O que será necessário você saber desse conteúdo: Ao resolver um problema, de Leis Ponderais, procure: a) Ler a questão com atenção, separando e organizando as informações (dadas ou obtidas das tabelas) do que o problema pede. b) Procure identificar qual das Leis Ponderais, você irá precisar para resolver o problema: - Se tratar apenas da conservação da massa, em um único experimento: Lei de Lavoisier. - Se comparar uma dada proporção com uma outra situação: Lei de Proust. - Se tratar de compostos no estado gasoso e exigir proporção em volume: Lei de Gay-Lussac. c) Quando o problema tratar das relações entre as massas de substâncias que participam de uma reação (Lavoisier e Proust), a análise dos dados é facilitada escrevendo-se, na primeira linha, a transformação; na segunda linha, abaixo de cada substância, os respectivos dados e; na terceira linha, o que o problema pede. d) Quando o problema tratar das relações entre os volumes de substâncias no estado gasoso, a proporção entre os volumes é dada pelos coeficientes que balanceiam as equações. e) Estabelecer relações que permitam determinar o que foi pedido. f) Montar a proporção (regra de três), indicando as grandezas que estão sendo relacionadas. Lembrese: numa proporção simples, você relaciona apenas duas grandezas. Analise a proporção montada antes de resolvê-la. g) Simplificar os cálculos ao máximo antes de resolvê-los, assim você terá contas mais simples para efetuar. Questões do livro didático: Página Exercícios

12 Exemplo de exercício: Numa reação química de gás hidrogênio (H 2) com gás nitrogênio (N 2), 6 g de hidrogênio reagem completamente com 28 g de nitrogênio para originar gás amoníaco (NH 3). Em outra experiência, 60 g de hidrogênio são colocados em contato com 300 g de nitrogênio. a) Haverá excesso de algum reagente? b) Qual a massa do excesso? c) Qual a massa de gás amoníaco formada? 1ª linha: a transformação: nitrogênio + hidrogênio gás amoníaco 2ª linha: dados 28 g 6 g X? 3ª linha: o que se pede: 300 g? 60 g? m? Resolução: Primeiramente, é necessário achar a proporção, com base nos dados do exercício (geralmente o primeiro experimento citado). De acordo com o exposto, 28g de nitrogênio reagem completamente com 6g de hidrogênio, ou seja, obedece à Lei de Lavosier, a lei da conservação das massas. Como a soma das massas dos reagentes é igual à soma das massas dos produtos: massa de nitrogênio + massa de oxigênio = massa de gás amoníaco 28g + 6g = X X = 34g de gás amoníaco. Com isso, temos a proporção com que os compostos reagem/são formados na reação. Reescrevendo: 1ª linha: a transformação: nitrogênio + hidrogênio gás amoníaco 2ª linha: dados 28 g 6 g 34g 3ª linha: o que se pede: 300 g? 60 g? m? Dizer que 300 g são colocados em contato com 60 g não significa dizer que os reagentes estão na proporção correta, ou seja, obedecendo à lei de Proust. A proporção correta entre as massas das substâncias pode ser determinada pelos dados da 1ª linha. Nesta situação, é necessário fazer uma análise detalhada e testar para verificar qual dos reagentes está em excesso. Como é possível verificar facilmente, no segundo experimento, a massa de hidrogênio aumenta 10 vezes em relação à massa do primeiro experimento. 6g x 10 = 60g De acordo com a Lei de Proust, a massa de nitrogênio deveria obedecer a mesma proporção, entretanto, 28g x 10 = 280g. Neste caso, há um excesso de 20g de nitrogênio em relação à massa proporcional. Sendo ele, então, o reagente em excesso e o hidrogênio o reagente limitante. A massa de gás amoníaco formada no segundo experimento obedecerá, portanto, à proporção do reagente limitante, que será totalmente consumido, portanto: 34g x 10 = 340g de amoníaco. 12

13 Exercícios: 34. Qual a massa de metano necessária para reagir com 12,8 g de oxigênio e produzir 8,8 g de gás carbônico e 7,2 g de água? g de hidrogênio são colocados em contato com 42 g de oxigênio. Provocando a reação, observa-se a formação de 45 g de água ao lado de oxigênio em excesso. Qual a massa do oxigênio em excesso? g de eteno reagem com 48 g de oxigênio, produzindo 44 g de gás carbônico e 18 g de água. Qual a massa de água obtida quando se utilizam 16,8 g de eteno g de óxido de ferro reagem com 9 g de carbono, produzindo 28 g de ferro e 21 g de óxido de carbono. Quais as massas de óxido de carbono e ferro obtidas a partir de 7,2 g de carbono. 38. Dada a equação não balanceada: N 2(g) + H 2(g) NH 3(g) a) Na síntese de 60 litros de amônia, ocorrida a pressão e temperatura constantes, qual o volume de gás nitrogênio é necessário, em litros? b) Na síntese de 60 litros de amônia, ocorrida a pressão e temperatura constantes, qual o volume de gás hidrogênio é necessário, em litros? c) Na síntese de 60 litros de amônia, ocorrida a pressão e temperatura constantes, qual o volume total dos gases que reagem, em litros? 39. O acetileno (C 2H 2) é um gás inodoro e incolor quando puro utilizado em soldas. a) Para que haja a combustão completa do gás acetileno, qual outro reagente deve estar envolvido no processo? b) Quais os produtos formados neste caso? c) Escreva a equação, corretamente balanceada, que representa este processo. d) Considerando a combustão completa deste gás, mantendo-se constantes as condições de temperatura e pressão, calcule o volume, em litros, de gás carbônico produzido quando 20 ml de gás oxigênio reagem com acetileno suficiente. 40. Na queima de 180 L de gás butano (C 4H 10), 60% do volume sofreu combustão completa e 40% sofreu combustão incompleta. Ao final da reação, não se verificou formação de nenhum produto sólido. a) Quais os produtos de uma combustão incompleta em que não há formação de produto sólido? b) Qual volume de gás butano que sofreu combustão completa? c) Qual volume de gás butano sofreu combustão incompleta? d) Escreva a equação corretamente balanceada que representa a combustão completa do gás butano. e) Escreva a equação corretamente balanceada que representa a combustão incompleta do gás butano. f) Calcule o volume de gás oxigênio utilizado na combustão completa. 13

14 g) Calcule o volume de gás oxigênio utilizado na combustão incompleta. h) Calcule o volume total de gás oxigênio utilizado nesta queima. Prepare-se para a Avaliação 1. O gráfico abaixo representa a variação de temperatura observada no aquecimento de uma determinada substância: Indique: a) Faixa de temperatura em que a substância permanece sólida; b) Faixa de temperatura em que a substância permanece totalmente líquida; c) Temperatura de ebulição; d) Temperatura de fusão; e) Tempo que a fusão demora; f) Tempo em que a substância permanece líquida. 2. Um anel de prata (densidade da prata = 10,5 g/cm 3 ), cuja massa é de 31,0g, foi colocado em um recipiente com 10,0 cm 3 de água. Qual o nível atingido pela água após a introdução do anel, caso este anel seja realmente de prata pura? 3. Se um litro de óleo comestível e 1 kg do mesmo óleo custassem o mesmo preço, seria mais vantajoso comprar 1 litro ou 1 kg de óleo? Justifique com cálculos. (Dado: d óleo = 0,920 g/cm 3 ). 4. Utilize os valores de densidade indicados na tabela abaixo, se necessário. Material cobre água álcool etílico óleo comestível tungstênio ferro mercúrio Ácido sulfúrico alumínio d (g/ml) 9,9 1,0 0,78 0,92 19,3 7,8 13,5 1,84 2,7 a) Dois alunos deveriam transportar de uma sala para outra duas caixas, uma contendo 1 L de ácido sulfúrico e a outra com 2 L de óleo comestível. O aluno responsável pelo transporte do óleo se recusou a fazêlo, justificando que ele não carregaria a caixa mais pesada. Acabou carregando a caixa com ácido sulfúrico. O argumento utilizado por este aluno é válido? Ele levou alguma vantagem sobre o outro aluno? Explique. b) Qual a massa de um cubo de cobre de 3 cm de aresta? Justifique. 14

15 5. Um recipiente está completamente cheio por um líquido A de densidade 0,60g/cm 3. Outro recipiente, com o triplo do volume do primeiro, está completamente cheio por um líquido B de densidade 0,70g/cm 3. Os dois líquidos são misturados (os líquidos são completamente miscíveis). Qual a densidade da mistura? 6. Têm-se duas soluções de um mesmo sal, X e Y. A uma dada temperatura, a solução X apresenta densidade igual a 1,7g/cm³, enquanto que a solução Y apresenta densidade de 1,2g/cm³. Qual volume de cada solução deverá ser misturado a fim de preparar dois litros de uma solução de densidade 1,425g/cm³? 7. A solubilidade pode variar com a temperatura, conforme mostra o gráfico a seguir. A partir das informações extraídas do gráfico, faça o que se pede: a) Suponha que você possui um recipiente contendo uma solução saturada de NaNO 3 a 80 C com 200g de água. Se essa solução for resfriada a 50 C, qual a massa de precipitado que ficará depositada no fundo? b) Uma solução contendo 135g de LiCl dissolvidos em 150g de água a uma temperatura de 80ºC foi resfriada com agitação. Em um determinado momento, verificou-se o início da cristalização do soluto. Qual a temperatura do sistema quando se verificou tal cristalização? Explique. 8. Uma solução contendo 42g de nitrato de potássio (KNO 3) dissolvidos em 200mL de água foi deixada em um frasco aberto, a 20 C. Após algum tempo, começou a cristalizar o soluto. Qual volume mínimo, em ml, de água deve ter evaporado quando se iniciou a cristalização? Dados: solubilidade, a 20 C, do nitrato de potássio = 30g/100g de água; densidade da água a 30 C = 1,0g/mL 9. Considere um sistema composto por: - 244g de nitrato de prata g de sulfato de bário ml de benzeno ml de octano. Esquematize um método de separação dos componentes do sistema por meio de um fluxograma. Indique o seu procedimento passo a passo, citando os nomes dos processos utilizados. Os métodos escolhidos devem ser adequados ao tipo de sistema; devem ser práticos e eficientes. 15

16 10. O hidróxido de alumínio [Al(OH) 3] sólido é um composto químico utilizado no tratamento de águas. Uma possível rota de síntese desse composto ocorre pela reação entre solução de sulfato de alumínio [Al 2(SO 4) 3] e solução de hidróxido de cálcio [Ca(OH) 2]. Nessa reação, além do hidróxido de alumínio, é formado também o sulfato de cálcio [CaSO 4] sólido. Nesta reação, sabe-se que 171g de sulfato de alumínio reagem completamente com 111 g de hidróxido de cálcio, formando 78 g de hidróxido de alumínio. a) Escreva a equação química corretamente balanceada que representa o processo descrito anteriormente. b) Num processo em que foram colocados para reagir 513 g de sulfato de alumínio e 340g de hidróxido de cálcio, qual a massa de sulfato de cálcio formada? 11. Fosgênio, COCl 2, é um gás venenoso. Quando inalado, reage com a água nos pulmões para produzir ácido clorídrico (HCl), que causa graves danos pulmonares, levando, finalmente, à morte: por causa disso, já foi até usado como gás de guerra. Além deste ácido, também é formado dióxido de carbono. 99g de fosgênio reagem com 18g de água formando 44g de gás carbônico. a) Escreva a equação química corretamente balanceada que representa o processo descrito anteriormente. b) A fim de simular esta reação, 297 mg de fosgênio foram colocados em contato com 60mg de água. Qual a massa de ácido clorídrico, em gramas, que se formou? Expresse em notação científica. 12. Gás amônia (NH 3) reage com gás oxigênio (O 2), formando gás óxido nítrico (NO) e vapor de água. Considere que durante a reação as condições de pressão e temperatura permaneceram constantes. a) Calcule o volume total de gases necessários para geração de 15 L de vapor de água. b) Considerando o exercício acima, calcule a massa de óxido nítrico formada. Dado: densidade do óxido nítrico nas condições do exercício: 0,9 g/l 13. O gás natural veicular (GNV) tem em sua composição, basicamente, os gases metano (CH 4) e etano (C 2H 6). Considerando constantes as condições de temperatura e pressão e sabendo que 80% do GNV é metano, calcule o volume de dióxido de carbono gerado na combustão completa de 20L de gás natural por este carro. Resolução das questões propostas 1. d 2. Compara-se à bola de bilhar pelo fato de esta também ser uma esfera maciça e indivisível, assim como o átomo proposto por Dalton. 3. Co Elemento químico C 6H 14 Substância composta S 8 Substância simples He Elemento químico NH 3 Substância composta CO Substância composta Cl 2 Substância simples O 3 Substância simples FeSO 4 Substância composta Cl Elemento químico 16

17 4. Sistema Tipo Substâncias Fases Óleo, cubos de gelo e água. heterogêneo 2 3 Gás oxigênio, gás carbônico e gás nitrogênio. homogêneo 3 1 Água, sal dissolvido, etanol e grafite. Heterogêneo 4 2 Solução aquosa de açúcar homogêneo 2 1 Gelo seco e gás carbônico heterogêneo Sistema Água do mar Gás oxigênio, gás carbônico e gás nitrogênio. Água, sal dissolvido, etanol e grafite. Água potável Solução aquosa de açúcar Gelo seco e gás carbônico Tipo mistura homogênea mistura homogênea mistura heterogênea mistura homogênea mistura homogênea substância pura 6. Transformação Estados físicos Energia envolvida Fusão De sólido para líquido Absorção de energia (Re)sublimação De gasoso para sólido Liberação de energia Solidificação De líquido para sólido Liberação de energia Vaporização De líquido para gasoso Absorção de energia Condensação De vapor para líquido Liberação de energia Sublimação De sólido para gasoso Absorção de energia 7. I. Substância pura (C) II. Mistura comum (B) III. Mistura azeotrópica (D) IV. Mistura eutética (A) 8. a) -116 ºC b) -89 ºC c) 50 ºC d) 118 ºC e) A = gasoso, B = líquido f) A = sólido, B = coexistência de sólido e líquido. 9. C 17

18 10. Sim, pois a distância entre as partículas em uma substância muda de acordo com a temperatura, alterando assim o espaço ocupado (volume) e, consequentemente, a densidade. 11. Pau-brasil e carvão 12. 2,72 kg 13. A partir da expressão que permite calcular densidades (d = m/v), temos m = d. v. m água = d água. v água m clorofórmio = d clorofórmio. v clorofórmio m etanol = d etanol. v etanol No enunciado foi dito que a massa é a mesma. Portanto, o líquido de maior densidade deverá apresentar o menor volume. Como o clorofórmio é o que possui a densidade maior (1,4 g/cm 3 ) então ele seria o que teria o menor volume. Já o volume do etanol seria o maior, e o da água seria intermediário. A ilustração a seguir nos fornece uma representação dos três frascos: 14. 1,52 g/ml 15. a) Média ponderada b) d = (d Cu % Cu )+(d Au % Au ) 100 c) 100% d) X e) Cobre = 29% e Ouro = 71% 16. O coeficiente de solubilidade é a quantidade de soluto necessária para saturar o solvente, numa determinada temperatura e pressão. A solubilidade pode ser favorecida ou desfavorecida pelo aumento da temperatura. 17. a) saturada b) insaturada c) saturada com corpo de fundo d) supersaturada 20. A = supersaturada B = saturada C = insaturada 21. a) 70g /100g água b) 280g c) 30g / 100g água d) 120g e) 160g 18

19 22. a) 30g b) insaturada c) 10g / 100g água d) 30ºC e) Iniciará a cristalização do soluto 23. a) 60g / 100g água b) insaturada c) 300g de água d) 60g e) Iniciará a cristalização do soluto 24. número de fases 25. a) Separação magnética, peneiração b) filtração c) filtração d) funil de bromo ou funil de decantação e) destilação simples e evaporação f) destilação fracionada 26. a) separação magnética adição de 50g de água filtração evaporação b) filtração funil de decantação destilação fracionada 27. a) química b) física c) química d) física. e) física f) química g) química h) química i) física 28. Uma transformação. Deve ser balanceada para estar de acordo com a Lei da conservação das massas. 29. Equacione os processos a seguir e classifique-os em químicos ou físicos. a) H 2O (s) H 2O (l) físico b) 2 H 2O 2(l) 2 H 2O (l)+ O 2(g) químico c) 2 H 2O (l) O 2(g) + 2H 2(g) químico d) CO 2(s) CO 2(g) físico 19

20 29. Entre um combustível e um comburente (gás oxigênio) extremamente exotérmica. 30. CO 2(g) e H 2O (v) 31. C (s), CO (g) e H 2O (v) 32. Equacione os três tipos de reações de combustão dos seguintes compostos: a) C 5H O 2 5 CO H 2O 2 C 5H O 2 10 CO + 12 H 2O C 5H O 2 5 C + 6 H 2O b) 2 C 3H 8O + 9 O 2 6 CO H 2O 2 C 3H 8O + 3 O 2 6 C + 8 H 2O 2 C 3H 8O + 3 O 2 6 C + 8 H 2O c) 2 C 10H O 2 20 CO H 2O 2 C 10H O 2 20 CO + 22 H 2O 2 C 10H O 2 20 C + 22 H 2O 34. 3,2g 35. 2g ,6g 37. óxido de carbono 3,78 e ferro 5, a) 30L b) 90L c) 120L 39. a) gás oxigênio O 2 b) gás carbônico e água c) 2 C 2H O 2 4 CO H 2O d) 16x10-3 L. 40. Na queima de 180 L de gás butano (C 4H 10), 60% do volume sofreu combustão completa e 40% sofreu combustão incompleta. Ao final da reação, não se verificou formação de nenhum produto sólido. a) monóxido de carbono e água b) 108L c) 72L d) 2 C 4H O 2 8 CO H 2O e) 2 C 4H O 2 8 CO + 10 H 2O f) 702L g) 324L h) 1026L 20

21 Prepare-se para a Avaliação 1. a) até 20ºC b) entre 20 e 40ºC c) 40ºC d) 20ºC e) 10 min f) 20 min 2. 12,95 ml 3. 1 kg, pois 1L teria apenas 920g. 4. a) Não, ele levou exatamente a mesma massa que o outro. b) 267,3g 5. 0,675 g/ml 6. X = 900 ml e Y = 1100 ml 7.a) 70g b) 40ºC 8. 60g 9. filtração Sólido = adição de 200g de água filtração evaporação Líquido = destilação fracionada 10. b) 612g 11. 2,19x10-1 g. 12. a) 22,5L b) 9g L 21

22 Anexo: Tabela de propriedades Dado: Tabela de propriedades específicas de alguns materiais (pressão igual a 1 atm). Substância T. F. T.E. Densidade a 20ºC Solubilidade Solubilidade (ºC) (ºC) (g/cm 3 ) (g/100 g de água) (g/100 g de benzeno) Água ,00 insolúvel Álcool etílico 117,3 78,5 0,97 insolúvel Benzeno 5,5 80,1 0,90 Insolúvel Clorofórmio 63,6 61,1 1,48 insolúvel 24 Gasolina ,73 Insolúvel Naftaleno 80, ,95 Insolúvel Acetato de metila ,93 0,20 Acetona 95,3 56,2 0,79 10 Estanho ,3 insolúvel insolúvel Prata ,5 insolúvel insolúvel Platina ,5 insolúvel insolúvel Cloreto de sódio ,16 36 insolúvel Sulfato de bário 1580? 4,50 insolúvel insolúvel Nitrato de prata 212 d 444 4, insolúvel Tetracloreto de carbono 22,9 76,7 1,58 insolúvel Octano ,5 0,70 insolúvel Hexano ,66 0,0095 Isopropanol 89,5 82 0,78 insolúvel Nitrato de Potássio 333 >400 0,9 insolúvel Metanol 97,8 64,4 0,79 insolúvel Etileno glicol ,11 insolúvel Cloreto de Potássio ,98 34,4 insolúvel Vaselina Líquida 0,84 insolúvel d decompõe solubilidade infinita (totalmente solúvel). Metais atraídos por imã: ferro, níquel e cobalto. 22

23 Anexo: Tabela periódica 23