ATIVIDADE: PLANTÃO DATA: 07/06/2011

Transcrição

1 ATIVIDADE: PLANTÃO DATA: 07/06/20 Professor(a): Giacometto Disciplina: Química Turma: Semi 03º Material deste professor para esta atividade Assuntos: Radioatividade 46º Material para esta turma Cálculos Químicos I EXERCÍCIOS 0) (NOBEL) Em 60g de etano (C 2 H 6 ) encontramos: (Massas atômicas: H = ; C = 2; e constante de Avogadro = 6, ) 0) 6 átomos 02) 48g de carbono 04), moléculas 08) 6 mols de átomos de hidrogênio 6) 8 mols de átomos 02) (NOBEL) A combustão completa do etanol pode ser representada pela equação química a seguir, não balanceada: C 2 H 5 OH (L) + O 2(g) CO 2(g) + H 2 O (v) Um veiculo, que utiliza esse combustível, percorreu 200km e consumiu 57,5 L de etanol. Assinale o que for correto. Dados: Massas atômicas: H = ; C= 2; O = 6 Volume molar do gás = 25L/mol Constante de Avogadro = 6, Densidade do etanol = 0,8g/mL 0) Reagem,25 mols de etanol. 02) São lançados na atmosfera 88kg de gás carbônico. 04) São formados, moléculas de água. 08) São consumidos 75 m 3 de gás oxigênio. 6) A massa de gás oxigênio que reage é igual à massa de água formada. 32) Que carro econômico. Assim que puder, vou comprar um. 03) Numa câmara de combustão misturam-se 50g de propano (C 3 H 8 ) com 60g de oxigênio gasoso (O 2 ). Considerando a combustão total assinale o que for correto. (Massas atômicas: H = ; C = 2; O = 6) 0) Há um excesso de 0g de oxigênio. 02) O reagente limitante é o oxigênio. 04) São produzidos 32g de gás carbônico. 08) São formados 4 mols de moléculas de água. 6) A massa total dos produtos formados é igual a 20g. 04) (Nobel) Analise as afirmações a seguir e assinale o que for correto ) Na reação nuclear Th Pa + x, a partícula x é um nêutron ) Na reação nuclear 7 N 6 C + y, a partícula y e um pósitron ) Na reação nuclear 3 Al + z 5 P + 0 n, a partícula z é o trítio. 08) Sabendo que um certo material radioativo emitiu, num intervalo de três horas um número de partículas beta igual a 3,6 0 9 é correto afirmar que a velocidade média de desintegração do material é de 2,0 0 7 desintegração por minuto. 26 6) Um átomo 84 X emite uma partícula alfa, transformando-se num elemento R, que por sua vez, emite duas partículas beta transformandose num elemento T. Dessa forma X e T são isótopos. 05) (Nobel) No ano 2000, em uma escavação arqueológica foram encontrados fragmentos de madeira. Testes de carbono-4 apontaram uma atividade radioativa equivalente a 2/5 da atividade de uma árvore viva. Considere as informações a seguir: I. Os números atômicos do carbono e nitrogênio são, respectivamente, 6 e 7. II. O carbono-4 é formado pela colisão de nêutrons com nitrogênio-4. III. O carbono-4 é um beta emissor. IV. O tempo de meia-vida do carbono-4 é de anos. V. Os logaritmos de 2 e 5, na base 0, são, respectivamente, 0,3 e 0,7. Assinale o que for correto. 0) A notação da reação nuclear descrita em II é: N (n, p) 6 C 02) A informação III permite escrever a seguinte reação de desintegração nuclear: 4 6 C + 0 β 4 N 7 04) Todos os isótopos de carbono são radioisótopos 08) O nitrogênio é um grande emissor de raios gama 6) A árvore que originou os fragmentos de madeira foi cortada no ano 5620 a.c. Valério Plantão de Química Semi

2 II TESTES 0) (UEL) Os elementos radioativos são muito usados em medicina, tanto para diagnósticos como para procedimentos terapêuticos. São também usados para determinar os mecanismos das reações químicas e determinar a idade de objetos antigos. As reações nucleares são aproveitadas em geradores de eletricidade e em armas de destruição maciça. Com relação à emissão de partículas e/ou radiações por átomos radiativos, é correto afirmar: a) Radiatividade é a emissão espontânea de partículas e/ou radiações de núcleos estáveis de átomos, originando outros núcleos que serão sempre instáveis. b) A partícula α é um núcleo do átomo de hélio, portanto é formada por 2 prótons, dois elétrons e dois nêutrons. c) A partícula β forma-se a partir da desintegração do nêutron, que dá como resultado um próton, um elétron (partícula β) e um neutrino, partícula sem carga elétrica e de massa desprezível. d) As emissões gama (γ) são partículas que apresentam menor poder de penetração e maior poder ionizante sobre os gases. e) As emissões alfa (α) são as principais responsáveis pelos efeitos biológicos das radiações. Podem produzir mutações nas células do nosso organismo, com gravíssimas conseqüências genéticas. 05) (UEM) Em uma amostra óssea de uma múmia encontrada em Luxor, no Egito, verificou-se que a massa de 4 C existente é cerca de 0,54 vezes a massa de 4 C que existe em uma amostra óssea recente. Se a razão de decréscimo de 4 C é de 0,024% por ano, qual é a idade aproximada da múmia? (Dados: a equação de declínio radioativo do 4C é igual a M = M 0 e rt, em que M é a quantidade de material final no tempo considerado, M 0 é a quantidade inicial do material, r é a razão de decréscimo, t é o tempo em anos. Considere ln 0,54 = 0,62.) a) 2900 anos. d) 5000 anos. b) 44 anos. e) 3460 anos. c) 7,8 séculos. 06) (UEM)Considerando o gráfico abaixo, que representa a massa de um radioisótopo em função do tempo, até 40 anos, assinale o que for correto. 02) (UEM) Em 945, o governo dos EUA ordenou o lançamento de bombas atômicas (uma de urânio e outra de plutônio) sobre duas cidades japonesas: Hiroshima e Nagasaki. Essas bombas usavam um processo físico-químico de reação em cadeia. Essa reação é a a) fusão, em que o hidrogênio é transformado em hélio. b) fissão, em que o núcleo atômico é bombardeado por nêutrons, liberando mais nêutrons. c) fusão, em que o hélio é transformado em deutério. d) fissão, em que o hélio é transformado em hidrogênio. e) fusão, em que o TNT (trinitrotolueno) é transformado em hidrogênio 03) (UEM) Considerando que a meia-vida do tecnécio é de 20 horas, partindo-se de 3072 g desse elemento, a massa residual, após 200 horas, será de a) 30 g. d) 300 g. b) 3 g. e) 3 kg. c) 0,3 g. 04) (UEM)O número atômico de um átomo E é dado por x + 32 e o número de massa é dado por 4x. O núcleo desse átomo desintegra-se radioativamente, levando o átomo E a se transformar em um átomo G que possui número atômico 2x 27 e número de massa 3x Assim sendo, assinale a alternativa correta. a) O átomo E emite apenas partículas alfa. b) O átomo E emite apenas partículas beta. c) O átomo E emite uma partícula alfa e uma partícula gama. d) O átomo E emite uma partícula alfa e uma partícula beta. e) O átomo E emite apenas partículas gama. 2 0) O tempo de meia-vida do radioisótopo é 4 anos. 02) Para que a massa não desintegrada seja 25% da massa inicial, o tempo necessário é 8 anos. 04) Após 20 anos, a massa do radioisótopo será de 25 kg. 08) Quando completar um tempo de 40 anos, a massa do radioisótopo será zero. 6) A massa não desintegrada diminui com o passar do tempo. 07) (Fuvest) O isótopo radioativo Cu-64 sofre decaimento β, conforme representado: Cu 30 Zn + 0 β A partir de amostra de 20,0 mg de Cu-64, observase que, após 39 horas, formaram-se 7,5 mg de Zn- 64. Sendo assim, o tempo necessário para que metade da massa inicial de Cu-64 sofra decaimento β é cerca de: 64 Observação: 29 Cu 64 = número de massa 29 = número atômico a) 6 horas. d) 26 horas. b) 3 horas. e) 52 horas. c) 9 horas. Valério Plantão de Química Semi

3 08) (Fuvest) Um centro de pesquisa nuclear possui um ciclotron que produz radioisótopos para exames de tomografia. Um deles, o Flúor-8 ( 8 F), com meiavida de aproximadamente h30min, é separado em doses, de acordo com o intervalo de tempo entre sua preparação e o início previsto para o exame. Se o frasco com a dose adequada para o exame de um paciente A, a ser realizado 2 horas depois da preparação, contém N A átomos de 8 F, o frasco destinado ao exame de um paciente B, a ser realizado 5 horas depois da preparação, deve conter N B átomos de 8 F, com a) N B = 2 N A b) N B = 3 N A c) N B = 4 N A d) N B = 6 N A e) N B = 8 N A A meia vida de um elemento radioativo é o intervalo de tempo após o qual metade dos átomos inicialmente presentes sofreram desintegração. 09) (UFSCar) A queima de litro de gasolina fornece 33kJ de energia. A fissão de somente g de 92 U fornece 8,25x0 7 kj de energia. A bomba de Hiroshima, utilizada pelos Estados Unidos contra o Japão no final da Segunda Guerra Mundial, tinha uma quantidade de urânio de aproximadamente 6kg. Essa é a massa crítica necessária para a obtenção da reação em cadeia de fissão e, conseqüentemente, a explosão. Uma esfera de urânio de 2 cm de diâmetro tem essa massa de urânio. a) Considerando a gasolina como sendo constituída por octano (C 8 H 8 ), escreva a reação de combustão completa da gasolina devidamente balanceada. Copie a equação de fissão do urânio dada a seguir no seu caderno de respostas e, analisando a Classificação Periódica, complete a reação, dando os símbolos e os nomes dos elementos X e Y resultantes da fissão do U U n 35 X + 57 Y n + energia b) Sabendo que um caminhão-tanque tem capacidade para transportar L de gasolina, quantos milhões de caminhões-tanque cheios seriam necessários para produzir quantidade de energia similar àquela liberada na explosão da bomba de Hiroshima? SEMPRE QUE JULGAR NECESSÁRIO, CONSULTE A TABELA PERIÓDICA. 0) (Unioeste) Deseja-se manter o teor de fluoreto de sódio (NaF) em dois miligramas por litro (mg L - ) em um tanque circular com diâmetro de oito metros e profundidade de dois metros. Considerando o valor de π = 3,4, a quantidade de matéria, em mols, de fluoreto de sódio necessária para manter o teor de fluoreto neste tanque é, aproximadamente, de ) (UEM) Considere as informações a seguir: o número de Avogadro é 6,02 x 0 23 ; a massa de um grão de soja é aproximadamente 0,2 g; a massa de uma saca de soja é 60 kg; o perímetro da linha do equador é aproximadamente km; uma carreta de 30 m de comprimento transporta 500 sacas de soja. Imagine que carretas carregadas com o número de Avogadro de grãos de soja fossem colocadas uma após a outra sobre a linha do equador, sem espaço entre elas. O número de voltas que essas carretas dariam em torno do equador seria aproximadamente de a) 3 bilhões. d) 3 milhões. b) 300 milhões. e) 300 mil. c) 30 milhões. 2) (UEM) Se,0 mol de um determinado gás tem massa de (30 g + 0,5 mol), então a massa de,5 mol desse gás é a) 60 g. d) 75 g. b) 50 g. e) 90 g. c) 45 g. 3) (UEM) Uma gota de mercúrio esférica de raio igual a 0,5 mm contém, aproximadamente, (Dados: densidade do mercúrio = 3600 kg/m 3 ; π 3,4) a) 6,02 x 0 23 átomos de mercúrio. b) 6,02 x 0 2 átomos de mercúrio. c) 2, x 0 9 átomos de mercúrio. d) 2, x 0 9 mols de átomos de mercúrio. e) 7,7 x 0 23 átomos de mercúrio. 4) (UEM) Considere uma barra de ouro puro de dimensões 20 cm x 5 cm x 2 cm com o grama de ouro cotado a R$ 40,00. Uma pessoa gasta R$ ,00 na compra de uma certa quantidade da barra. Considerando que a densidade do ouro puro é 9,3 g/cm 3, assinale a alternativa correta. a) A pessoa poderá comprar aproximadamente 9,8 mols de ouro. b) A pessoa poderá comprar um quinto da barra. c) A pessoa poderá comprar um quarto da barra. d) A pessoa poderá comprar aproximadamente 4,9 mols de ouro. e) A pessoa poderá comprar um terço da barra. a) 3,78 mols. b) 0,48 mols. c) 4,78 mols. d) 2,78 mols. e) 278 mols. 3 Valério Plantão de Química Semi

4 5) (UEM) O ar é formado predominantemente por N 2 e O 2, além de pequenas quantidades de outros gases. Geralmente, o ar contém 78% de N 2, 2% de O 2 e % de outros gases (em volume). Considerando um cilindro hermeticamente fechado contendo 00 cm 3 de ar, que todos os gases são ideais e que o sistema está na CNTP, assinale o que for correto. a) Existem aproximadamente 348 x 0 3 mols de N 2 no cilindro. b) Existem aproximadamente 5,64 x 0 20 moléculas de O 2 no cilindro. c) Ao se retirar 0, L dos outros gases, sobrarão, no cilindro, somente N 2 e O 2. d) O volume de O 2 no cilindro é 0,02 L. e) O volume de N 2 no cilindro é 0,78 ml. 6) (UEM MISCELÂNEA) Assinale o que for correto. 0) A soma das massas de uma molécula de água com uma molécula de metano é de, aproximadamente, 34g. 02) Em uma molécula de propanal, existem 0 átomos. 04) Uma molécula de H 2 apresenta massa de 2 gramas. 08) Um mol de moléculas de água apresenta 8, moléculas de água. 6) Uma molécula de água apresenta 2, átomos de hidrogênio e 6, átomos de oxigênio. 7) (UEM MISCELÂNEA) Assinale o que for correto. 0) Um mol de moléculas de gás carbônico apresenta 8, átomos de oxigênio. 02) Um mol de moléculas de água apresenta o mesmo número de átomos de um mol de moléculas de ozônio. 04) moléculas de hidróxido de magnésio pesam 4g. (Dados: Mg=24; O=6; H=). 08) Considerando as CNTP e o dióxido de carbono como um gás ideal, a combustão completa de 6, moléculas de metano formará 22,4L de dióxido de carbono. 6) Um mol de molécula de amônia apresenta átomo de nitrogênio e 3 átomos de hidrogênio. 8) (Fuvest-SP) A tabela abaixo apresenta o mol, em gramas, de várias substâncias: Substância Au HCl O 3 C 5H 2 H 2O Mol (g) 97 36, ,0 8,0 Comparando massas iguais dessas substâncias, a que apresenta maior número de moléculas é: a) Au d) C 5 H 2 b) HCI e) H 2 O c) O 3 9) (Vunesp-SP) A massa de átomo de cálcio é igual a: (Dados: número de Avogadro = 6, ; massa molar do Ca = 40 g/mol) a) 3 2 x0-22 g b) 2,4x0-23 g c) g 23 6,0 0 d),5x0-22 g e) 3x0 22 g 20) (Unicamp-SP) O volume de etanol (C 2 H 5 OH) necessário para encher o tanque de um automóvel é 50 dm 3. Calcule o número de moléculas de etanol contidas neste volume. (Dados: densidade do etanol = 8,0 0 2 g/dm 3 número de Avogadro 6, moléculas em um mol) 2) (IME-RJ)O osso humano é constituído por uma fase mineral e uma fase orgânica, sendo a primeira correspondente a cerca de 70% da massa óssea do ser humano. Dentre os minerais conhecidos, a hidroxiapatita, Ca 0 (PO 4 ) 6 (OH) 2, é o mineral de estrutura cristalina e estequiometria mais próxima à dos nanocristais constituintes da fase mineral dos tecidos ósseos. Considere que os átomos de cálcio estão na fase mineral dos tecidos ósseos e que o esqueleto de um indivíduo corresponde a um terço do seu peso. O número de átomos de cálcio em uma pessoa de 60 kg é (Dados: massas atômicas Ca = 40 u.m.a.; P = 3 u.m.a.; O = 6 u.m.a.; H = u.m.a.; Número de Avogadro = 6,02 x 0 23 ) a) 8,39 x 0 24 d),20 x 0 26 b) 2,52 x 0 25 e) 2,52 x 0 26 c) 8,39 x ) (PUC-SP) O ácido ascórbico, vitamina C, é um composto orgânico de massa molar 76g/mol. Se uma amostra de 8,8g de ácido ascórbico possui 3,6g de carbono, 4,8 de oxigênio e 0,4g de hidrogênio, a fórmula molecular desse composto é: a) C 9 HO 2 d) C 6 H 8 O 6 b) C 8 H 6 O 4 e) C 9 H 4 O 4 c) C 7 H 2 O 5 23) (UEM) Sabendo que um composto apresenta aproximadamente 40,0% de carbono, 6,67% de hidrogênio e 53,33% de oxigênio (porcentagens em massa) e massa molar de 80g/mol, determine a fórmula mínima e a fórmula molecular desse composto. 24) (UEM) Quando aquecido durante 3 horas em estufa a uma temperatura de 7ºC, o sulfato de ferro II hidratado perde toda sua água de hidratação. Essa perda equivale a 45,3% da massa total do sal. Sendo assim, quantos gramas de água são removidos de mol do sal hidratado quando aquecido nessas condições? 4 Valério Plantão de Química Semi

5 25) (ITA) Uma amostra de,222g de cloreto de bário hidratado (BaCl 2 nh 2 O) é aquecida até a eliminação total da água de hidratação, resultando em uma massa de,042g. Com base nas informações fornecidas e mostrando os cálculos efetuados, determine: a) o número de mols de cloreto de bário; b) o número de mols de água; e) a fórmula molecular do sal hidratado. 26) (Cesgranrio) Em uma estação espacial, emprega-se óxido de lítio para remover o CO 2 no processo de renovação do ar de respiração segundo a equação Li 2 O + CO 2 Li 2 CO 3. Sabendo que são utilizadas unidades de absorção contendo,8 kg de Li 2 O, o volume máximo de CO 2, medidos nas CNTP, que cada uma delas pode absorver é igual a: a) 800L d) 980L b) 344L e) 672L c) 20L 27) (Fuvest) O equipamento de proteção conhecido como air bag, usado em automóveis, contém substâncias que se transformam em determinadas condições, liberando N 2, que infla um recipiente de plástico. As equações das reações envolvidas no processo são: 30) (UEL) Considere as amostras a seguir. Amostra A 5,6L de gás flúor nas condições normais de temperatura e pressão. Amostra B 20g de cobalto. Amostra C 5,6L de gás hélio nas condições normais de temperatura e pressão Assinale a alternativa cujo gráfico representa comparativamente as quantidades de átomos nas amostras A, B e C. a) b) c) d) e) 2NaN 3 (azoteto de sódio) 2Na + 3N 2 0Na + 2 KNO 3 K 2 O + 5Na 2 O + N 2 Considerando que N 2 é gerado nas duas reações, calcule a massa de azoteto de sódio necessária para que sejam gerados 80L de nitrogênio nas condições ambiente. (Dado: volume molar de gás nas condições ambiente = 25 L/mol) 28) (UFRS) O acetileno, gás utilizado em maçarico, pode ser obtido a partir do carbeto de cálcio (carbureto), de acordo com a equação CaC 2 + 2H 2 O Ca(OH) 2 + C 2 H 2. Utilizando-se kg de carbureto com 36% de impurezas, o volume de acetileno obtido em litros, nas CNTP, é de aproximadamente: a) 0,224 d) 224 b) 2,24 e) 260 c) 26 29) (Cesgranrio) O álcool etílico, C 2 H 5 OH, usado como combustível, pode ser obtido industrialmente pela fermentação da sacarose, representada simplificadamente pelas equações: C 2 H 22 O + H 2 O 2C 6 H 2 O 6 C 6 H 2 O 6 2C 2 H 5 OH + 2CO 2 Partindo-se de uma quantidade de caldo de cana que contenha 500 kg de sacarose e admitindo um rendimento de 68,4%, a massa de álcool obtida em quilogramas será: GABARITO 0) C 08) C 5) D 22) D 29) D 02) B 09) * 6) 02 23) *** 30) C 03) B 0) C 7) 0 24) 26g 04) D ) A 8) E 25) **** 05) D 2) E 9) A 26) B 06) 9 3) C 20) ** 27) 30g 07) B 4) A 2) C 28) D 25 *09) a) C 8H 8 + O2 8CO 2 + 9H 2O, ou 2 2C 8H O 2 6CO 2 + 8H 2O Consultando a tabela conclui-se que: X = 35 Br enquanto 57 Y = 57 La Ou seja, X é o bromo e Y é o lantânio. b) milhão (0 6 ) de caminhões-tanque. **20) 5, moléculas a) 44 d) 84 b) 46 e) 342 c) 92 5 ***23) Fórmula mínima: CH 2O Fórmula molecular: C 6H 2O 6 ****25) a) 0,005 mol de BaCl 2 b) 0,00 mol de H 2O c) BaCl 2 2H 2O Valério Plantão de Química Semi