Sistemas Químicos e Sep. De Misturas

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1 QUÍMICA Prof. Marcelo Sistemas Químicos e Sep. De Misturas 01. (Ufjf-pism 2017) O dia 5 de novembro de 2015 foi marcado pela maior tragédia ambiental da história do Brasil, devido ao rompimento das barragens de rejeitos, provenientes da extração de minério de ferro na cidade de Mariana/MG. Laudos técnicos preliminares indicam uma possível presença de metais como cromo, manganês, alumínio e ferro no rejeito. Fonte: Disponível em: Acesso em: 26/out/2016. a) Qual o símbolo químico de cada um dos metais descritos acima? b) Analise a distribuição eletrônica mostrada abaixo. A qual elemento químico presente no rejeito ela pertence? s 2s 2p 3s 3p 4s 3d c) O alumínio normalmente é encontrado na natureza no mineral bauxita na forma de óxido de alumínio. O óxido de alumínio é uma substância iônica ou covalente? Escreva sua fórmula molecular. d) O rejeito de mineração representa uma mistura homogênea ou heterogênea? 02. (G1 - cftmg 2017) Um copo contendo água mineral gaseificada, com pedras de gelo, é uma mistura formada por fases, sendo. Os termos que completam as lacunas são, respectivamente, a) heterogênea, três, uma sólida. b) homogênea, duas, uma sólida. c) homogênea, três, duas sólidas. d) heterogênea, duas, duas sólidas. 03. (G1 - ifba 2017) Os quatro sistemas a seguir são utilizados ou percebidos no dia das pessoas. A seguir são feitas afirmações sobre os sistemas: I. água e óleo II. propanona (C3H6O) III. oxigênio (O 2 ) IV. água e etanol 1. Os sistemas I, II, III e IV são, respectivamente, mistura heterogênea, substância composta, substância simples e mistura homogênea 2. Para separar os componentes do sistema IV, deve-se usar o processo de destilação fracionada 3. Se misturarmos os componentes do sistema I e IV resultará uma mistura heterogênea trifásica 4. Para separar os componentes do sistema I, deve-se usar o processo de decantação. 5. Uma mistura só sistema III com nitrogênio, pode ser separada usando-se uma câmara de poeira. As afirmações que estão corretas a respeito dos sistemas são: a) 1, 2, 4 b) 1, 2, 3 c) 2, 3, 5 d) 3, 4, 5 e) 1, 4 Nomelini Química Página 1

2 04. (G1 - cftmg 2016) Em uma aula prática de Ciências os alunos analisaram um líquido de identidade desconhecida. Inicialmente verificaram a existência de uma única fase. Em seguida, determinaram a densidade, a temperatura de ebulição e a massa residual após a evaporação de 100 ml do líquido. A tabela abaixo evidencia os resultados das análises: Densidade a 25 C Com base nos resultados, o líquido em questão é uma a) substância simples. b) substância composta. c) mistura heterogênea. d) mistura homogênea. Temperatura de ebulição Massa residual após evaporação 0,78 g / ml 76 C 84 C 20 mg 05. (Ufsc 2015) Brasil terá mina primária de diamantes Embora não apareça entre os grandes fornecedores mundiais de diamantes, o Brasil pode voltar em breve ao clube dos exportadores da gema. O Brasil foi o maior produtor mundial de diamantes durante 150 anos, mas perdeu a posição em 1866, com a descoberta das minas primárias de diamante na África do Sul. Em 2015, será feita a primeira operação de lavra na rocha primária no município de Braúnas, na Bahia, controlada por uma empresa canadense. Sobre o assunto tratado acima, é CORRETO afirmar que: 01) a grafita e o diamante são duas formas alotrópicas do carbono. 02) a cristalização é um processo de separação e purificação de misturas homogêneas sem que ocorra mudança de estado físico. 04) em uma mistura homogênea mantida sob temperatura e pressão constantes, observam-se fases distintas. 08) decantação, filtração e flotação são processos de separação de misturas heterogêneas nos quais não é necessária nenhuma transformação física. 16) quando uma substância pura muda de estado físico à pressão constante, a temperatura varia com o tempo enquanto a mudança se processa. 32) a grafita e o diamante possuem a mesma composição química. 06. (Fgv 2013) Em um experimento na aula de laboratório de química, um grupo de alunos misturou em um recipiente aberto, à temperatura ambiente, quatro substâncias diferentes: Substância Quantidade Densidade (g/cm 3 ) polietileno em pó 5 g 0,9 água 20 ml 1,0 etanol 5 ml 0,8 grafite em pó 5 g 2,3 Nas anotações dos alunos, consta a informação correta de que o número de fases formadas no recipiente e sua ordem crescente de densidade foram, respectivamente: a) 2; mistura de água e etanol; mistura de grafite e polietileno. b) 3; polietileno; mistura de água e etanol; grafite. c) 3; mistura de polietileno e etanol; água; grafite. d) 4; etanol; polietileno; água; grafite. e) 4; grafite; água; polietileno; etanol. 07. (Uepg 2013) Quanto às características das substâncias puras e das misturas, assinale o que for correto. 01) Misturas sólidas homogêneas não podem ser consideradas soluções. 02) Densidade e ponto de ebulição são propriedades que podem diferenciar uma substância pura de uma mistura. 04) O ponto de ebulição de uma substância pura não sofre a influência da pressão atmosférica. 08) Uma substância pura sempre constituirá um sistema monofásico. 16) Misturas azeotrópicas são misturas homogêneas com ponto de fusão constante. Nomelini Química Página 2

3 08. (Ufpb 2012) O ar atmosférico, cuja composição até uma altura de 70 km varia muito pouco em qualquer lugar do planeta, é constituído predominantemente pelos gases N 2 e O 2. Em meio a esses gases, encontramse dispersas partículas sólidas de origens naturais, provenientes da ação dos ventos sobre desertos, emanações de partículas vulcânicas, liberação de pólen de plantas, e outras partículas resultantes de queimadas e da poluição causada pelas fábricas e pelos veículos automotores. De acordo com essas informações, é correto afirmar que o ar atmosférico a) é uma substância composta. b) é uma substância gasosa. c) tem composição idêntica tanto na zona rural quanto na zona urbana. d) é uma mistura heterogênea. e) pode ser purificado por processo de destilação simples. 09. (Ucs 2012) A adição de cloreto de sódio à água reduz o seu ponto de congelamento devido ao efeito crioscópico. A presença de 23,3% de NaCl ( s) na água pode reduzir o seu ponto de congelamento a 21,1 C, formando entre ambos uma mistura eutética. Se NaCl sólido for adicionado ao gelo acima dessa temperatura, parte desse gelo se fundirá e ocorrerá a dissolução do sal adicionado. Se mais sal for adicionado, o gelo continuará a fundir. Essa é uma prática comum, utilizada para remover o gelo das ruas das cidades em que neva no inverno. (PERUZZO, F. M; CANTO, E. L. Química: na abordagem do cotidiano. v. 2. Físico-Química. 4. ed. São Paulo: Moderna, Texto adaptado.) Assinale a alternativa na qual a curva de aquecimento da mistura eutética citada acima está corretamente representada. Legenda: S=Sólido; L=Líquido, G=Gasoso. a) b) c) d) e) 10. (Uftm 2011) Em um béquer, sob agitação constante em temperatura ambiente, são misturados 2 ml de solução aquosa de NaCl (d = 1,1 g/cm 3 ), 2 ml de CCl 4 (d = 1,6 g/cm 3 ) e 1 ml de C8H 18 (d = 0,7g/cm 3 ). Assinale a alternativa que melhor representa a distribuição e a composição das fases líquidas no béquer após um período adequado de repouso. a) b) c) d) e) 11. (G1 - cftsc 2007) Em um laboratório de química, em condições ambientais, foram preparadas as seguintes misturas: I) gasolina + areia II) água + gasolina III) oxigênio + nitrogênio IV) água + sal V) água + álcool Nomelini Química Página 3

4 Quais misturas podem ser homogêneas? a) III, IV e V, somente. b) II, III e IV, somente. c) IV e V, somente. d) I, II e IV, somente. e) I e II, somente. 12. (Pucmg 2007) Considere o quadro, que apresenta algumas substâncias com suas respectivas temperaturas de fusão (TF) e de ebulição (TE) ao nível do mar e a solubilidade em água, a 25 C. Considerando-se esses dados, é CORRETO afirmar que: a) à temperatura em que o naftaleno ferve, o ácido sulfúrico se encontra na forma de vapor. b) o estado físico da substância cloro, à temperatura ambiente, é sólido. c) o processo mais adequado para se separar uma mistura de ácido sulfúrico com água, é por decantação fracionada. d) a mistura de cloro com oxigênio, à temperatura ambiente, forma um sistema homogêneo. 13. (Ufrn 1999) Três frascos não rotulados contêm acetona (C 3 H 6 O), água (H 2 O) e benzeno (C 6 H 6 ), puros, sendo todos líquidos incolores. Um estudante chamou-os, aleatoriamente, de X, Y e Z e, após alguns testes, verificou que X e Y são INFLAMÁVEIS em presença do ar, X e Z são MISCÍVEIS entre si e Y e Z são IMISCÍVEIS entre si. Com base nesses resultados, pode-se afirmar que os frascos X, Y e Z contêm, RESPECTIVAMENTE, a) benzeno, acetona e água. b) acetona, benzeno e água. c) benzeno, água e acetona. d) acetona, água e benzeno. 14. (Unesp 1999) Um sistema heterogêneo, S, é constituído por uma solução colorida e um sólido branco. O sistema foi submetido ao seguinte esquema de separação: Ao se destilar o líquido W, sob pressão constante de 1 atmosfera, verifica-se que sua temperatura de ebulição variou entre 80 e 100 C. Indique qual das seguintes afirmações é correta. Nomelini Química Página 4

5 a) A operação I é uma destilação simples. b) A operação II é uma decantação. c) O líquido colorido Y é uma substância pura. d) O líquido incolor W é uma substância pura. e) O sistema heterogêneo S tem, no mínimo, 4 componentes. 15. (Fuvest 2018) A mandioca, uma das principais fontes de carboidratos da alimentação brasileira, possui algumas variedades conhecidas popularmente como mandioca brava, devido a sua toxicidade. Essa toxicidade se deve à grande quantidade de cianeto de hidrogênio (HCN) liberado quando o tecido vegetal é rompido. Após cada etapa do processamento para a produção de farinha de mandioca seca, representado pelo esquema a seguir, quantificou-se o total de HCN nas amostras, conforme mostrado no gráfico que acompanha o esquema. O que ocorre com o HCN nas Etapas 2 e 3? Etapa 2 Etapa 3 a) HCN é insolúvel em água, formando um precipitado. HCN é volatilizado durante a torração, sendo liberado no ar. b) HCN é insolúvel em água, formando uma única fase na manipueira. HCN permanece na massa torrada, não sendo afetado pela temperatura. c) HCN é solúvel em água, sendo levado na manipueira. d) HCN é solúvel em água, sendo levado na manipueira. e) HCN é insolúvel em água, formando um precipitado. HCN permanece na massa torrada, não sendo afetado pela temperatura. HCN é volatilizado durante a torração, sendo liberado no ar. A 160 C, a ligação C N é quebrada, degradando as moléculas de HCN. Nomelini Química Página 5

6 16. (Fuvest 2018) Uma determinada quantidade de metano (CH 4 ) é colocada para reagir com cloro (C l 2 ) em excesso, a 400 C, gerando HCl (g) e os compostos organoclorados H3CC l, H2CC l 2, HCC l 3, CC l 4, cujas propriedades são mostradas na tabela. A mistura obtida ao final das reações químicas é então resfriada a 25 C, e o líquido, formado por uma única fase e sem HC l, é coletado. Composto Ponto de fusão ( C) Ponto de ebulição ( C) Solubilidade em água a 25 C (g L) Densidade do líquido a 25 C (g ml) H3CCl 97,4 23,8 5,3 - H CCl 96,7 39,6 17,5 1, HCCl 63,5 61,2 8,1 1, CCl 22,9 76,7 0,8 1,587 A melhor técnica de separação dos organoclorados presentes na fase líquida e o primeiro composto a ser separado por essa técnica são: a) decantação; H3CC l. b) destilação fracionada; CC l 4. c) cristalização; HCC l 3. d) destilação fracionada; H2CC l 2. e) decantação; CC l (Unesp 2017) Nas salinas, o cloreto de sódio é obtido pela evaporação da água do mar em uma série de tanques. No primeiro tanque, ocorre o aumento da concentração de sais na água, cristalizando-se sais de cálcio. Em outro tanque ocorre a cristalização de 90% do cloreto de sódio presente na água. O líquido sobrenadante desse tanque, conhecido como salmoura amarga, é drenado para outro tanque. É nessa salmoura que se encontra a maior 2 + concentração de íons Mg (aq), razão pela qual ela é utilizada como ponto de partida para a produção de magnésio metálico. A obtenção de magnésio metálico a partir da salmoura amarga envolve uma série de etapas: os íons 2 Mg + presentes nessa salmoura são precipitados sob a forma de hidróxido de magnésio por adição de íons OH. Por aquecimento, esse hidróxido transforma-se em óxido de magnésio que, por sua vez, reage com ácido clorídrico, formando cloreto de magnésio que, após cristalizado e fundido, é submetido a eletrólise ígnea, produzindo magnésio metálico no cátodo e cloro gasoso no ânodo. Dê o nome do processo de separação de misturas empregado para obter o cloreto de sódio nas salinas e informe qual é a propriedade específica dos materiais na qual se baseia esse processo. Escreva a equação da reação que ocorre na primeira etapa da obtenção de magnésio metálico a partir da salmoura amarga e a equação que representa a reação global que ocorre na última etapa, ou seja, na eletrólise ígnea do cloreto de magnésio. Nomelini Química Página 6

7 18. (Uefs 2017) Normalmente as substâncias são obtidas em mistura, seja na natureza, seja em laboratórios como produtos de reações químicas. Na maioria das vezes, é necessário separar os componentes de uma mistura para que possam ser utilizados. Para a separação, recorre-se a técnicas baseadas em diferenças de propriedades entre os componentes da mistura. O esquema mostra as etapas de separação de uma mistura. Considerando-se essas informações, é correto afirmar que as técnicas de separação empregadas em 1, 2 e 3 são, respectivamente, a) centrifugação, destilação fracionada e recristalização fracionada. b) decantação, destilação simples e sublimação. c) filtração, destilação simples e decantação. d) filtração, decantação e destilação simples. e) decantação, flotação e fusão fracionada. 19. (Uemg 2017) Uma mistura formada por água, CCl 4 e sal de cozinha (NaC l ) passou por dois processos físicos com o objetivo de separar todos os seus componentes. Considere o fluxograma e as afirmações sobre as características dos referidos processos: I. O processo de separação II é uma filtração. II. A mistura restante é uma solução homogênea. III. O processo de separação I corresponde a uma decantação. IV. As substâncias puras II e III correspondem a dois líquidos à temperatura ambiente. São corretas apenas as afirmativas a) I e II. b) I e IV. c) II e III. d) III e IV. Nomelini Química Página 7

8 20. (Ueg 2017) A natureza dos constituintes de uma mistura heterogênea determina o processo adequado para a separação dos mesmos. São apresentados, a seguir, exemplos desses sistemas. I. Feijão e casca II. Areia e limalha de ferro III. Serragem e cascalho Os processos adequados para a separação dessas misturas são, respectivamente: a) ventilação, separação magnética e destilação. b) levigação, imantização e centrifugação. c) ventilação, separação magnética e peneiração. d) levigação, imantização e catação. e) destilação, decantação e peneiração. 21. (Enem 2017) A farinha de linhaça dourada é um produto natural que oferece grandes benefícios para o nosso organismo. A maior parte dos nutrientes da linhaça encontra-se no óleo desta semente, rico em substâncias lipossolúveis com massas moleculares elevadas. A farinha também apresenta altos teores de fibras proteicas insolúveis em água, celulose, vitaminas lipossolúveis e sais minerais hidrossolúveis. Considere o esquema, que resume um processo de separação dos componentes principais da farinha de linhaça dourada. O óleo de linhaça será obtido na fração a) Destilado 1. b) Destilado 2. c) Resíduo 2. d) Resíduo 3. e) Resíduo (Unifesp 2017) A figura mostra o esquema básico da primeira etapa do refino do petróleo, realizada à pressão atmosférica, processo pelo qual ele é separado em misturas com menor número de componentes (fracionamento do petróleo). Nomelini Química Página 8

9 a) Dê o nome do processo de separação de misturas pelo qual são obtidas as frações do petróleo e o nome da propriedade específica das substâncias na qual se baseia esse processo. b) Considere as seguintes frações do refino do petróleo e as respectivas faixas de átomos de carbono: gás liquefeito de petróleo (C 3 a C 4 ); gasolina (C 5 a C 12 ); óleo combustível ( > C 20 ); óleo diesel (C 12 a C 20 ); querosene (C 12 a C 16 ). Identifique em qual posição (1, 2, 3, 4 ou 5) da torre de fracionamento é obtida cada uma dessas frações. 23. (G1 - cftmg 2017) Até que esteja própria para o consumo, a água é submetida a vários processos de tratamento. Após a captação, a primeira etapa consiste na adição de uma substância química denominada sulfato de alumínio, A l 2(SO 4 ) 3. O esquema a seguir representa a ação desse composto sobre as impurezas presentes na água. Nesse esquema, os processos verificados nos recipientes II e III são denominados, respectivamente, a) filtração e flotação. b) decantação e filtração. c) floculação e decantação. d) flotação e sedimentação. 24. (Famema 2017) O quadro fornece informações sobre as solubilidades em água e em etanol de três substâncias inorgânicas. Substância Solubilidade em água Solubilidade em etanol KCl solúvel insolúvel Al 2O3 insolúvel insolúvel KOH solúvel solúvel Uma mistura dessas três substâncias foi separada em seus componentes, executando-se o seguinte procedimento: - Etapa 1: Etanol foi adicionado a essa mistura, seguindo-se de filtração e o líquido filtrado foi evaporado, obtendo-se um dos componentes da mistura inicial. - Etapa 2: Ao resíduo retido no filtro utilizado na etapa 1, foi adicionada água e a mistura resultante foi novamente filtrada, obtendo-se, como resíduo no filtro, outro componente da mistura inicial. - Etapa 3: O líquido filtrado na etapa 2 foi evaporado, obtendo-se o último componente da mistura inicial. a) Indique a função inorgânica à qual pertence o KC l, o Al 2O3 e o KOH. b) Indique qual componente da mistura é recuperado em cada uma das etapas do procedimento empregado para a separação da mistura inicial. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Analise a charge a seguir e responda à(s) questão(ões). Nomelini Química Página 9

10 25. (Uel 2017) Observa-se, na charge, que apenas um indivíduo está lendo um livro, causando curiosidade nos demais, que fazem uso do celular. Entre algumas interpretações, essa imagem pode ser relacionada a um sistema químico, no qual o indivíduo lendo o livro é uma entidade química (molécula ou átomo) que não interage, não possui afinidade com os demais indivíduos. Com base nos conhecimentos sobre substâncias e misturas, materiais homogêneos e heterogêneos, atribua V (verdadeiro) ou F (falso) aos sistemas químicos que correspondem, metaforicamente, à imagem da charge. ( ( ( ( ( ) Mistura de sólidos CaO e CaCO3. ) Mistura de benzeno e hexano. ) Gelatina. ) Mistura de CC l 4 e H2O. ) Mistura de ácido etanoico e álcool metílico. Assinale a alternativa que contém, de cima para baixo, a sequência correta. a) V, V, V, F, F. b) V, V, F, F, V. c) V, F, V, V, F. d) F, V, F, V, F. e) F, F, V, F, V. Nomelini Química Página 10