ESCOLA SECUNDÁRIA DE SANTA MARIA DA FEIRA FÍSICA E QUÍMICA A Ficha de trabalho 14 Revisões de Química 10ºAno

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1 ESCOLA SECUNDÁRIA DE SANTA MARIA DA FEIRA FÍSICA E QUÍMICA A 11º ANO Ficha de trabalho 14 Revisões de Química 10ºAno 1. Classifique cada uma das seguintes afirmações em verdadeira (V) ou falsa (F). A Os compostos são constituídos por átomos de elementos diferentes. B As substâncias puras são todas constituídas por átomos do mesmo elemento. C Um isótopo é caracterizado pelo respectivo número atómico Z. E A mudança de estado físico de uma substância não altera a natureza da substância e não mantém a sua unidade estrutural. 2. Para cada uma das questões seleccione a hipóteses A, B, C, D e E correta. 2.1 O ião y 3+ com Z = 39 e A = 89 contém: A - 39 protões, 50 neutrões, 42 eletrões. B - 39 protões, 38 neutrões, 50 eletrões. C - 50 protões, 50 neutrões, 50 eletrões. D - 39 protões, 50 neutrões, 36 eletrões. E - 41 protões, 48 neutrões, 39 eletrões. 2.2 Um anião tem carga negativa porque: A - Tem mais eletrões que protões. B - Tem menos electrões que protões. C - O núcleo é positivo. D - Tem mais protões que neutrões. E - Os neutrões no núcleo têm carga positiva. 2.3 Quando um átomo perde um electrão resulta na formação de: A - Um anião. B - Um nucleão. C - Um catião. D - Um ião poliatómico. E - Um isótopo. 3. Um aluno preparou no laboratório 1 L de uma solução 15,0 g dm -3 de CaF 2. Em seguida transferiu 50 ml dessa solução para um balão adequado e adicionou-lhe água até perfazer um volume de 250 ml. 3.1 A concentração da solução inicial relativamente à da solução diluída é A 2 vezes maior B 2 vezes menor C 5 vezes menor D 5 vezes maior 3.2 Indique o material de laboratório adequado para preparar a solução diluída. 1

2 4. Considere as informações da tabela para responder às questões seguintes. Substância Ponto de Ponto de fusão/ ºC ebulição /ºC X Y Z W Indique as substâncias líquidas à temperatura ambiente (25 ºC). 4.2 Quais das substâncias são sólidas dentro do congelador de um frigorífico (-18 ºC)? 4.3 Assinale a(s) afirmação(ões) correcta(s): A - À temperatura de ºC todas as substâncias estão no estado gasoso. B - Chama-se ponto de fusão à passagem do estado sólido ao estado líquido. C A substância Y é líquida a zero graus Celsius. D - Nenhuma das opções anteriores é correcta. 5. O sal de cozinha, o tetracloreto de carbono e a água formam uma mistura líquida de três componentes e duas fases. O tetracloreto de carbono é imiscível em água. 5.1 Identifique a sequência de procedimentos de modo a obter separadamente os componentes da mistura. 5.2 Seleccione o material adequado a cada procedimento. 6. Classifique as afirmações seguintes em verdadeiras (V) ou falsas (F). A A fusão nuclear e a fissão nuclear são duas maneiras diferentes de denominar a mesma reacção nuclear. B Nas reacções químicas e nas reacções nucleares a energia libertada é aproximadamente a mesma. C Nas reacções químicas todos os isótopos têm a mesma reactividade. D Numa reacção nuclear de fissão dois núcleos leves combinam-se para formar um núcleo mais pesado. E Os núcleos são afectados e produzem novos núcleos, apenas nas reacções nucleares de fusão. 7. Seleccione, de entre as seguintes reacções nucleares, a que corresponde a uma reacção nuclear de fusão. Dispomos agora de numerosos elementos científicos para traçar o retrato do Universo nesse momento: totalmente desorganizado, não possuindo nem galáxias, nem estrelas, nem moléculas, nem átomos, nem sequer núcleos de átomos... Não é mais do que um caldo de matéria informe, levado a temperaturas da ordem de milhares de biliões de graus. É o que se chamou de Big Bang. Como toda a teoria científica, o Big Bang baseia-se num conjunto de observações e num sistema matemático (a relatividade geral de Einstein) capaz de a traduzir em valores numéricos. Adaptado de A mais bela história do mundo. Os segredos das nossas origens, Hubert Reeves et al. 2

3 Seleccione das opções A, B, C, D e E a resposta correta para as questões. 8.1 No Big Bang o Universo era A - frio e em expansão. B - quente e em contracção. C - frio e denso. D - quente e em expansão. E - frio e em contração. 8.2 Uma das evidencias do Big Bang é a... A - existência de estrelas gigantes vermelhas. B - existência da radiação de fundo de microondas. C - abundância de oxigénio na atmosfera terrestre. D - existência de galáxias. E - existência de estrelas de eletrões. 8.3 Os elementos pesados formaram-se A - no Big Bang. B - no núcleo das estrelas. C - no interior das estrelas gigantes. D - na explosão de uma supernova. E - numa estrela com massa próxima da do Sol. 8.4 O fim de uma estrela de massa aproximadamente igual à massa do Sol será A - um buraco negro. B - uma supernova. C - uma estrela de neutrões. D - uma anã branca. E - um quasar. 9. Uma bureta de 10 ml apresenta uma escala como a indicada. 9.1 Justifique o número de casas decimais com que deve ser registado o resultado de uma medição, nesta bureta. 9.2 Considere que a bureta contém liquido até à seta assinalada na figura. Faça a leitura do liquido na bureta. 10. A reacção nuclear a seguir representada ocorre nas centrais nucleares: Seleccione a alternativa que traduz corretamente as letras x / y / e o tipo de reacção nuclear A 0 / 37 / fissão nuclear B 1 / 37 / fusão nuclear C 37 / 1 / fissão nuclear D 1 / 37 / fissão nuclear E 0 / 37 / fusão nuclear Indique duas diferenças entre as reações químicas e as reacções nucleares. 3

4 11. Preparou-se uma solução no laboratório adicionando 23,4 mg de cloreto de sódio a 1,0 Kg de água (despreze a variação de volume provocada pela adição do soluto). Determine a concentração em massa da solução, em gdm -3. ρ água = 1,0 g/cm O espectro do Sol observado através de um espectroscópio escolar é contínuo. Se for utilizado um espetroscópio de alta resolução, o espectro do Sol obtido apresenta riscas verticais negras num fundo colorido Classifique o espetro Explique a que se deve as riscas negras obtidas. 13. As afirmações seguintes estão relacionadas com o efeito fotoeléctrico. Seleccione a afirmação correta. A A energia cinética dos electrões ejectados é função da intensidade das radiações e independente da respectiva energia. B A velocidade dos electrões ejectados por efeito fotoeléctrico é tanto maior quanto menor for energia da radiação incidente. C Por acção de radiações, apenas os electrões de maior energia são ejectados. D Qualquer radiação produz efeito fotoeléctrico desde que o tempo de incidência seja suficiente. E Quanto maior for a energia da radiação incidente maior é o número de electrões ejectados. F Existe um valor mínimo de energia para a radiação que provoca efeito fotoeléctrico num dado metal. 14. Na figura ao lado representa-se esquematicamente o que acontece quando uma radiação ultravioleta, de energia 1,06 x10-18 J, incide em duas placas metálicas, uma de cobre e outra de alumínio. Considere os dados inscritos na tabela: Metal Energia mínima de remoção/ J cobre 1,24x10-18 alumínio 9,58x Explique o facto da ejeção de eletrões só ocorrer na placa de alumínio Calcule a energia cinética de cada um dos eletrões ejectados da placa de alumínio Que acontece à energia cinética dos eletrões ejetados se a intensidade da radiação incidente passar para o dobro? 4

5 15. Considere o diagrama de energia da figura seguinte, em que a seta representa uma possível transição eletrónica no átomo de hidrogénio. A série a que pertence esta transição situa-se, no espectro eletromagnético, na região de energias compreendidas entre 2,52 x J e 5,34 x J. E n n = 0 J n = 4 n = 3 n = 2 n = 1-2,18 x10-18 J Identifique a série a que pertence a transição eletrónica da figura Verifique, por cálculos, que o electrão no átomo de hidrogénio no estado fundamental não pode ser extraído por luz visível Calcule, no SI, a energia mínima de cada fotão incidente capaz de arrancar um eletrão, com a energia cinética 4,65 x J, ao átomo de hidrogénio no estado fundamental Considere as transições eletrónicas de n = 4 para n = 1 e de n = 4 para n = 3. A qual delas corresponde emissão de radiação infravermelha? 16. Os elementos químicos encontram-se ordenados na Tabela Periódica pelo número atómico, numa organização relacionada com as suas propriedades. De acordo com essa organização, seleccione a(s) afirmação(ões) correcta(s). A Os oito eletrões do átomo de oxigénio no estado fundamental distribuem-se por oito níveis de energia. B Os elementos pertencentes ao mesmo período da Tabela Periódica têm o mesmo número de eletrões de valência. C Os elementos de número atómico 10 e 18 pertencem ao mesmo período da Tabela Periódica. D Um dos eletrões de valência do alumínio, 13 Al, no estado fundamental, tem número quântico de momento angular l = 2. E O aumento em uma unidade da carga nuclear, ao longo do período é determinante para explicar a tendência do raio atómico diminuir, no período. 17. Uma orbital atómica é caraterizada por números quânticos. Relativamente ao átomo de magnésio, 12 Mg, no estado de menor energia, Seleccione a afirmação correta. A Todos os eletrões de valência pertencem a uma orbital caracterizada por n = 3, l = 1 e m l = 0. B No segundo nível de energia existem dois eletrões na orbital caracterizada por n = 2, l = 1 e m l = -1. C A energia dos eletrões na orbital caracterizada por n = 3, l = 0 e m l = 0 é menor do que a dos electrões na orbital caracterizada por n = 2, l = 1 e m l = 0. D A cada valor de l correspondem l + 1 valores de m l. E Os oito eletrões caracterizados por n = 2 têm todos a mesma energia. 5

6 18. A figura representa um excerto da Tabela Periódica em que as letras não correspondem a símbolos químicos. Sabendo que, na configuração electrónica de menor energia: o átomo Q possui 7 electrões de valência; um dos eletrões de valência do átomo X ocupa uma orbital cujos números quânticos, n e l, têm os valores n = 3 e l = 1; seleccione a(s) afirmação(ões) correta(s). A O raio atómico do elemento R é menor do que o raio do ião R 2-. B Os iões T 3-, R 2-, Q - e X 2- são isoeletrónicos. C O número atómico do elemento X é 18. D A configuração eletrónica de menor energia do átomo T é 1s 2 2s 2 2p 5. E Os eletrões do átomo Q, no estado de menor energia, estão distribuídos por cinco orbitais. 19. Classifique as afirmações seguintes em verdadeiras (V) ou falsas (F). A A orbital caracterizada pelo conjunto de números quânticos (3, 2, 1) pode conter no máximo 10 electrões. B A orbital caracterizada pelo conjunto de números quânticos (2, 1, 1) tem maior energia do que a orbital caracterizada pelo conjunto de números quânticos (2, 1, -1). C A orbital caracterizada pelo conjunto de números quânticos (3, 0, 0) apresenta simetria esférica. D A energia de um electrão na orbital 1s de um átomo tem sempre o mesmo valor, seja qual for o número de electrões desse átomo. E Quanto mais energético for um electrão num átomo, tanto menor é a energia necessária para o remover. F Nos átomos polielectrónicos, a energia associada a uma orbital depende exclusivamente do respectivo número quântico principal, n. 20. Considere os elementos flúor, sódio e magnésio. Os estados de menor energia destes elementos correspondem às seguintes configurações electrónicas: 9F: 1s 2 2s 2 2p 5 11Na: 1s 2 2s 2 2p 6 3s 1 12Mg: 1s 2 2s 2 2p 6 3s Atribua cada um dos seguintes valores de raio atómico, 72 pm, 160 pm e 186 pm, a cada um dos elementos flúor, sódio e magnésio. (1 pm (picómetro) = m) Coloque os elementos flúor, sódio e magnésio por ordem decrescente de 1ª energia de ionização. Justifique Compare os raios dos iões estáveis F - e Mg 2+. 6

7 21. Um aluno utilizou um picnómetro para determinar a densidade relativa de um líquido, tendo obtido os seguintes resultados: Grandeza medida Resultado / g massa ( picnómetro vazio) 5,30 ± 0,02 massa ( picnómetro com o liquido em estudo) 46,35 ± 0,02 massa (picnómetro com água) 50,31 ± 0, Determine a massa do líquido em estudo Calcule a densidade relativa do líquido Admitindo que a massa volúmica da água utilizada é igual a 1,000 g/cm 3, determine o volume do picnómetro. 22. Considere as orbitais 1s,2s,2p x,2p y e 2p z do átomo de hidrogénio. De entre as afirmações que se referem ao átomo de hidrogénio, seleccione a (s) correcta (s): A Quando o eletrão se encontra em qualquer uma das orbitais referidas, o átomo encontra-se no estado excitado. B Quando o eletrão transita da orbital 2p x para a orbital 2p y, há absorção de energia. C Quando o eletrão transita de uma orbital 2s para uma orbital 2p x, há absorção de energia. D As orbitais de número quântico principal n = 2 têm todas a mesma energia. E Quando sobre um átomo de hidrogénio incide uma radiação, esta é sempre absorvida, provocando uma transição eletrónica. F A sequência dos tamanhos das orbitais referidas é : 1s < 2s < 2p x < 2p y < 2p z 23. A energia do electrão, no átomo de hidrogénio, pode ser determinada utilizando a fórmula de Bohr E = - 2,18 x / n 2 J em que n representa o nível de energia. Utilizando essa fórmula, responda às questões seguintes A energia do electrão do átomo de hidrogénio no primeiro estado excitado é: A - - 2,18 x J B - - 5,45 x10-19 J C - - 2,42 x J 23.2 Quando o electrão do átomo de hidrogénio, no estado fundamental, é sujeito a uma radiação incidente de 1,938 x J/ fotão A - o átomo de hidrogénio ioniza-se. B - o átomo de hidrogénio ioniza-se e o electrão sai com energia cinética. C - o átomo de hidrogénio excita-se e o electrão transita para o terceiro nível de energia. D - o átomo de hidrogénio excita-se e o electrão transita para o segundo nível de energia. E - o átomo de hidrogénio não absorve energia. Escolha a opção que completa corretamente a afirmação. 7

8 24. Um elemento X situa-se no grupo 16 e no 2º período da tabela Periódica Indique o nº atómico do referido elemento Represente a configuração electrónica do ião que este elemento tende a formar Compare o raio do elemento X com o do ião indicado em Compare e interprete o valor da energia de ionização do elemento X com a do elemento Y, colocado no mesmo período e no grupo seguinte da T.P Seleccione das afirmações abaixo as verdadeiras: A A composição da atmosfera primitiva era diferente da composição da atmosfera actual. B O principal constituinte da atmosfera primitiva era o oxigénio. C Actualmente, um dos componentes maioritários da atmosfera é o dióxido de carbono. D O dióxido de carbono é um componente importante na nossa atmosfera porque é responsável pelo equilíbrio térmico da Terra. E A composição de cada camada atmosférica é praticamente igual. F Os únicos poluentes existentes provêm de fontes antropogénicas. 26. A amplitude do ângulo HOH na molécula de água (H 2 O) é 104,5º e a amplitude do ângulo OCO na molécula de dióxido de carbono (CO 2 ) é 180º. A que é devida esta diferença? 27. Nos espaços em branco que se encontram à frente de cada uma das frases seguintes, escreva o nome da camada da atmosfera correspondente. A Absorve radiação UV de elevada energia. B Contém a camada de ozono. C Absorva as radiações IV do solo. D Retém as radiações solares mais energéticas. E Contém 80 % da massa da atmosfera. F A sua temperatura aumenta com a altitude, atingindo cerca de 0ºC. G Região mais fria da atmosfera. H É nesta região que se formam os fenómenos atmosféricos responsáveis pelo clima da Terra. I Camada onde os constituintes se apresentam na forma iónica. 28. As moléculas de água, H 2 O, de dióxido de carbono, CO 2 e monóxido de carbono (C O), têm estruturas bem definidas, a que correspondem propriedades físicas e químicas distintas. Classifique como verdadeira (V) ou falsa (F) cada uma das afirmações seguintes. A As duas moléculas, H 2 O e CO 2, apresentam geometria angular. B Na molécula de H 2 O, existe um par de electrões não ligantes. C Na molécula de CO 2, existem quatro pares de electrões não ligantes. D Na molécula de H 2 O, existem dois pares de electrões partilhados. E Na molécula de CO 2, as ligações carbono - oxigénio têm diferentes comprimentos. F A energia de ligação carbono - oxigénio, na molécula de CO 2, é superior à energia de ligação carbono - oxigénio, na molécula de CO. G Na molécula da H 2 O, existem quatro electrões ligantes e quatro electrões não ligantes. H Na molécula de CO 2, nem todos os electrões de valência são ligantes. 8

9 29. Relativamente à ligação química, indique a(s) afirmação(ões) correcta(s). A A ligação C C apresenta maior comprimento do que a ligação C = C. B Todos os electrões de uma molécula contribuem para a ligação. C Átomos de hidrogénio podem estabelecer ligações duplas. D Na molécula da água o átomo de oxigénio apresenta dois pares de electrões ligantes. E Em moléculas diatómicas, quanto maior for o nº de electrões mais forte é a ligação. 30. Indique quais das afirmações seguintes são verdadeiras e quais as falsas. A As reacções fotoquímicas que ocorrem na termosfera dão origem principalmente a iões. B A ionosfera é uma camada atmosférica com elevada concentração de iões, sendo a camada mais próxima da superfície terrestre. C Nas camadas mais altas da atmosfera as fotoionizações ocorrem principalmente por absorção de radiação de baixa energia. D A energia de ionização é igual à energia mínima necessária para remover um electrão de uma molécula gasosa ( ou átomo) no estado fundamental. E Todas as radiações UV são absorvida pela atmosfera. F A radiação UV de menor energia possui energia suficiente para formar iões na atmosfera. G Os radicais livres formam-se essencialmente na termosfera pois necessitam de radiação UV de maior energia. H As diferentes reacções químicas que ocorrem nas várias camadas da atmosfera consomem aproximadamente a mesma energia por reacção. 31. Os gráficos abaixo traduzem, respectivamente, a altitude em função da variação da concentração do ozono e altitude em função da variação da temperatura Tendo em conta a informação apresentada nos gráficos, escreva um texto no qual indique: - em que camadas da atmosfera se situa o ozono - o efeito do ozono nas diferentes camadas, para a vida na Terra - qual a causa do aumento da temperatura entre 20 e 40 Km de altitude 31.2 Ouve-se muitas vezes notícias a referir os principais agentes responsáveis pelo buraco na camada de ozono Explique o significado deste termo e indique quais são esses agentes Explique como é que esses agentes actuam sobre o ozono. 9

10 32. A seguinte tabela contém o registo de observações após um procedimento experimental de três preparações, A, B e C. Observações Efeito Tyndall Preparação A Dispersão opaca sem sedimentação + Preparação B Dispersão com sedimentação Preparação C Dispersão transparente sem sedimentação Classifique cada uma das dispersões obtidas. 33. O gráfico seguinte foi obtido com um SATD (Sistema de Aquisição e Tratamento de Dados por Computador) e diz respeito à determinação do ponto de ebulição de uma substância pura: 33.1 Qual é o ponto de ebulição da substância em estudo? 33.2 Quanto tempo demorou o liquido a entrar em ebulição? 33.3 Que alteração se verificaria no gráfico no caso da substância em causa não ser pura. 34. Em 500,0 ml de uma solução aquosa 0,02 moldm -3 de sulfato de sódio (Na 2 SO 4 ) está contido... Escolha a(s) opção(ões) correcta(s). A Um número de moles de iões sulfato, igual ao dobro do número de moles de iões sódio. B Igual número de iões sulfato e de iões sódio. C 0,01 moles de iões sulfato e 0,02 moles de iões sódio. D Maior número de iões sulfato do que de iões sódio. E 0,005 moles de iões sulfato e 0,001 moles de iões sódio. 35. A actividade humana tem efeitos potencialmente desastrosos nas camadas superiores da atmosfera. Certos produtos químicos libertados no ar, em particular os compostos genericamente denominados os CFC, vastamente usados na refrigeração e na indústria electrónica estão a destruir o ozono na estratosfera. Classifique em verdadeira (V) ou falsa (F) cada uma das seguintes afirmações: A Não há neste momento substitutos perfeitos para os CFC's, que não causem qualquer tipo de problema. B Para que se formem radicais livres é necessária radiação de energia superior à radiação necessária para formar iões. C Sem a presença de radicais de cloro na atmosfera o ozono mantém-se constante porque não tem com quem reagir. D Os CFC's são prejudiciais para o efeito que a atmosfera tem na filtração dos raios UV porque interferem no "ciclo do ozono" E A produção de radicais livres ocorre também naturalmente na respiração celular. 10

11 F A radiação UV C, por ser mais energética que a UV B, provoca a formação de iões na termosfera, enquanto a segunda produz radicais quando atinge estratosfera. G A radiação ultravioleta B é maioritariamente filtrada na troposfera. H Os radicais livres são partículas em que existem electrões desemparelhados. 36. Os principais constituintes do petróleo bruto e do gás natural são compostos orgânicos pertencentes à família dos alcanos, também designados por hidrocarbonetos saturados. Relativamente aos alcanos, classifique cada uma das seguintes afirmações como verdadeira (V) ou falsa (F). A O alcano designado por heptano tem apenas seis átomos de carbono. B Os alcanos têm fórmula geral C n H 2n + 2 (com n = 1, 2, 3, sendo n o nº de átomos de carbono). C Um dos átomos de carbono do 2,2-dimetilpropano está ligado a quatro átomos de carbono. D Os alcanos podem ter ligações carbono-carbono simples e duplas. E Os alcanos são hidrocarbonetos por só conterem átomos de carbono e de hidrogénio. F Um alcano com apenas três átomos de carbono pode ser ramificado. G Os CFC podem ser considerados derivados halogenados dos alcanos. H O hexano tem mais átomos de carbono do que o 2,3-dimetilbutano. 37. Atribua o nome IUPAC a cada um dos seguintes compostos: A B Cl F Cl C C Cl F F 11