SUBSTÂNCIAS /SEPARAÇÃO DE MISTURAS/ MASSA ATÔMICA E MOLECULAR / MOL 2016

Transcrição

1 1. (UERJ ) No solo da floresta amazônica, são encontradas partículas ricas em fósforo, 1 trazidas pelos ventos, com velocidade constante de 0,1m s, desde o deserto do Saara. Admita que uma das partículas contenha 2,0% em massa de fósforo, o que equivale a 1,2 10 átomos desse elemento químico. A energia cinética de uma dessas partículas, em joules, ao ser trazida pelos ventos, equivale a: (Dado: MP 31g) a) 0, b) c) d) 1, , , (CFTMG ) Observe os dois gráficos de variação da temperatura ao longo do tempo, disponibilizados abaixo: Um dos gráficos corresponde ao perfil de uma substância pura e o outro, ao perfil de uma mistura. O período de tempo que a substância pura permanece totalmente líquida e a temperatura de ebulição da mistura, respectivamente, são a) 5s e 10 C. b) 5s e 100 C. c) 10 s e 50 C. d) 10 s e 60 C. 3. (Unifesp ) O abastecimento de água potável para o uso humano é um problema em muitos países. Para suprir essa demanda, surge a necessidade de utilização de fontes alternativas para produção de água potável, a partir de água salgada e salobra, fazendo o uso das técnicas de dessalinização. Estas podem ser realizadas por meio de tecnologias de membranas ou por processos térmicos. Na figura está esquematizado um dessalinizador de água do mar baseado no aquecimento da água pela energia solar. Página 1 de 8

2 a) Dê o nome do processo de separação que ocorre no dessalinizador representado na figura. Descreva o processo de separação. b) Compare as propriedades de pressão de vapor e de temperatura de ebulição da água do mar com as respectivas propriedades da água purificada. Justifique sua resposta. 4. (Unicamp ) Em seu livro Como se faz Química, o Professor Aécio Chagas afirma que quem transforma a matéria, sem pensar sobre ela, não é, e jamais será um químico. Considere alguns produtos que um cozinheiro reconhece nas linhas 1-4 do quadro a seguir, e aqueles que um químico reconhece nas linhas 5-8. Linha Cozinheiro Linha Químico 1 Carne 5 Extração 2 Açúcar 6 Carboidrato 3 Chá 7 Hidrocarboneto aromático 4 Óleo 8 proteína Um químico, familiarizado com as atividades culinárias, relacionaria as linhas a) 1 e 7, porque o aroma da carne se deve, principalmente, aos hidrocarbonetos aromáticos. b) 3 e 5, porque a infusão facilita a extração de componentes importantes do chá. c) 4 e 6, porque os carboidratos são constituintes importantes do óleo comestível. d) 2 e 8, porque a proteína é um tipo especial de açúcar. 5. (G1 - ifsp ) Se tentarmos filtrar água barrenta, verificamos que as partículas são tão finas que atravessam o filtro. Por esse motivo, nas estações de tratamento de água adiciona-se sulfato de alumínio à água e, em seguida, adiciona-se, pouco a pouco, hidróxido de cálcio, de tal forma que ocorra uma desestabilização das micropartículas em suspensão presentes na água bruta que, seguido de um processo de agitação lento, promoverá a formação de partículas maiores denominadas flocos, que são facilmente sedimentáveis, dessa maneira podemos separar água limpa por: a) filtração. b) peneiração. c) destilação simples. d) destilação fracionada. e) evaporação do precipitado. 6. (Ufjf-pism 1 ) O Brasil, atualmente, vive uma grave crise hídrica. A obtenção de água potável a partir do processo de dessalinização da água do mar é uma possível saída para o problema. Algumas usinas de dessalinização da água do mar já estão em operação no Brasil, a primeira delas foi construída em Fernando de Noronha e as demais estão distribuídas em algumas cidades do Nordeste. Indique o processo de separação mais adequado para a dessalinização da água do mar. Página 2 de 8

3 a) Filtração. b) Destilação simples. c) Extração. d) Catação. e) Decantação. 7. (Puccamp ) O consumo excessivo de sal pode acarretar o aumento da pressão das artérias, também chamada de hipertensão. Para evitar esse problema, o Ministério da Saúde recomenda o consumo diário máximo de 5g de sal (1,7 g de sódio). Uma pessoa que consome a quantidade de sal máxima recomendada está ingerindo um número de íons sódio igual a Dados: Massa molar do Na a) b) c) d) e) 21 1, , , , , ,0 g mol. Constante de Avogadro: ,0 10 mol. 8. (ITA ) Assinale a opção que apresenta a afirmação ERRADA. a) O número de massa, A, de um isótopo é um número inteiro positivo adimensional que corresponde à soma do número de prótons e de nêutrons no núcleo daquele isótopo. b) Massa atômica refere-se à massa de um único átomo, e é invariante para átomos de um mesmo isótopo. Quando medida em unidades padrão de massa atômica, ela nunca é um número inteiro exceto para o átomo de 12 C. c) A soma do número de prótons e nêutrons em qualquer amostra de matéria cuja massa é exatamente 1g vale exatamente 1mol. d) A massa molar de um dado elemento químico pode variar em diferentes pontos do sistema solar. e) Multiplicando-se a unidade padrão de massa atômica pela constante de Avogadro, obtém-se 1 exatamente 1g mol. 9. (Unesp ) Considere amostras de 1g de cada uma das seguintes substâncias: eteno (C2H 4), monóxido de carbono (CO) e nitrogênio (N 2). Essas três amostras a) apresentam a mesma quantidade, em mol, de moléculas. b) apresentam a mesma quantidade, em mol, de átomos. c) apresentam ligações covalentes polares. d) são de substâncias isômeras. e) são de substâncias simples. 10. (Puccamp ) O bronze campanil, ou bronze de que os sinos são feitos, é uma liga composta de 78% de cobre e 22% de estanho, em massa. Assim, a proporção em mol entre esses metais, nessa liga, é, respectivamente, de 1,0 para Dados: Massas molares (g mol) Cu 63,5 Sn 118,7 a) 0,. b) 0,26. c) 0,48. d) 0,57. Página 3 de 8

4 e) 0, (G1 - cftmg ) 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 25 C a Temperatura de ebulição 0,78 g / ml 76C 84 C 20 mg Massa residual após evaporação Com base nos resultados, o líquido em questão é uma a) substância simples. b) substância composta. c) mistura heterogênea. d) mistura homogênea. 12. (G1 - cftmg ) Utilizando-se a Tabela Periódica dos Elementos, é possível identificar determinadas substâncias encontradas na natureza. Considere uma substância com as seguintes características: I. Simples II. Diatômica III. Presente na atmosfera IV. Constituída por átomos da coluna ou família VI-A (calcogênios) Essa substância corresponde ao gás a) CO 2. b) N. 2 c) O. 3 d) O. 2 Página 4 de 8

5 Gabarito: Resposta da questão 1: [B] [Resposta do ponto de vista da disciplina de Física] Calculando a massa da partícula, considerando que a massa de fósforo corresponde a 2% dessa massa átomos 31 g 311, m 3,1 10 g ,2 10 átomos m Calculando a energia cinética: m 3,110 kg. 2 mv 3, E c Ec 1,55 10 J. 2 2 [Resposta do ponto de vista da disciplina de Química] Tem-se 2,0% em massa de fósforo, o que equivale a 1,2 10 átomos desse elemento químico. 23 6,0 10 átomos de P 1,2 10 átomos de P 8 mp 6,2 10 g 8 6,2 10 g 2,0 % m 100 % 31 g mp m 3,1 10 g 3,1 10 g m 3,110 kg 1 2 Ecinética m v E cinética (3,1 10 kg) (0,1 m.s ) 2 11 Ecinética 1,55 10 J Resposta da questão 2: [B] A substância permanece totalmente líquida no intervalo de 10s a s, permanecendo nesse estado físico, durante 5s. Página 5 de 8

6 Pelo gráfico, podemos concluir que a mistura possui o ponto de ebulição em 100 C : Resposta da questão 3: a) O processo de separação que ocorre no dessalinizador representado na figura é a destilação simples. O aquecimento solar provoca a evaporação da água do mar, a qual condensa purificada na superfície do vidro e é recolhida ao atingir a calha. b) Na água do mar existem íons que aumentam a interação entre as moléculas (atração dipoloíon), consequentemente, a pressão de vapor diminui e a temperatura de ebulição aumenta em relação à água purificada. Resposta da questão 4: [B] Um químico, familiarizado com as atividades culinárias, relacionaria as linhas: 3 (chá) e 5 (extração). O aquecimento facilita a extração dos princípios ativos do chá. 1 (carne) e 8 (proteína). A carne é rica em proteínas. 2 (açúcar) e 6 (carboidrato). O açúcar é rico em carboidratos. 4 (óleo) e triglicerídeos que não aparecem nas linhas. Resposta da questão 5: [A] Podemos separar água limpa por filtração ou decantação após o processo citado. A coagulação ou floculação é feita com o uso de hidróxido de cálcio, conforme a reação: 3Ca(OH) 2 A 2(SO 4) 3 2A (OH) 3 3CaSO 4 O hidróxido de alumínio (A (OH) 3) obtido, que é uma substância insolúvel em água, permite reter em sua superfície muitas das impurezas presentes na água. Resposta da questão 6: Página 6 de 8

7 [B] SUBSTÂNCIAS /SEPARAÇÃO DE MISTURAS/ MASSA ATÔMICA E MOLECULAR / MOL A destilação simples é um procedimento muito utilizado em laboratório para separar misturas homogêneas: sólido + líquido, como no caso de água e sal. O processo consiste em aquecer a mistura até que a água passe do estado líquido para o gasoso. O vapor gerado irá passar por um condensador onde será resfriado e, novamente, voltará ao estado líquido que será recolhido em outro recipiente. O sólido, no caso o sal, permanecerá sólido dentro do balão de destilação. Resposta da questão 7: [D] O Ministério da Saúde recomenda o consumo diário máximo de 5g de sal (1,7 g de sódio). 23 6,0 10 íons Na 23 x 0, íons Na 22 x 4,4 10 íons Na Resposta da questão 8: [C] x 23 g 1,7 g [A] Correta. O número de massa, A, de um isótopo é um número inteiro positivo adimensional que corresponde à soma do número de prótons e de nêutrons no núcleo daquele isótopo, ou seja, ao número de núcleons (A Z N). [B] Correta. Massa atômica refere-se à massa de um único átomo, e é invariante para átomos de um mesmo isótopo. Quando medida em unidades padrão de massa atômica, ela nunca é um número inteiro exceto para o átomo de 12 C que é tomado como padrão. A massa atômica média ponderada é aquela fornecida nas tabelas periódicas. [C] Errada. A soma do número de prótons e nêutrons em qualquer amostra de matéria cuja massa é exatamente 1g não vale exatamente 1mol, pois a massa de um próton ou de um nêutron não equivale exatamente a 1,00 u. A massa de um nêutron é maior do que a de um próton. Próton 27 1, kg 1,00728 u Nêutron 27 1, kg 1,00866 u Página 7 de 8

8 [D] Correta. A massa atômica média ponderada que é utilizada no cálculo da massa molar de um dado elemento químico pode variar em diferentes pontos do sistema solar devido à porcentagens dos isótopos. [E] Correta. Multiplicando-se a unidade padrão de massa atômica pela constante de Avogadro, 1 obtém-se exatamente 1g mol. 1 1u g NA 1 1u NA g NA NA Resposta da questão 9: [A] 1 1 gmol C2H4 28 m 1 g CO 28 nc 2H n 4 CO nn 0,036 mol 2 1 M 28 gmol N2 28 Resposta da questão 10: [A] Bronze : 78 % de cobre (Cu) e 22 % de estanho (Sn). Cu Sn 78% 22% ,5 118,7 1,228 0,185 1,228 0,185 1,228 1,228 1,0 0, Resposta da questão 11: [D] Como foi verificado a existência de uma única fase, pode-se inicialmente concluir que não se trata de uma mistura heterogênea e pela variação da temperatura de ebulição, nota-se também, que trata-se de uma mistura e não de uma substância pura, com esses dados, podemos concluir então, que o líquido em questão é uma mistura homogênea. Resposta da questão 12: [D] [A] Incorreta. O CO 2 apresenta 2 elementos químicos sendo, portanto, uma substância composta. [B] Incorreta. O nitrogênio pertence a família VA (família do nitrogênio) da tabela periódica. [C] Incorreta. A molécula O 3 é triatômica. [D] Correta. O gás oxigênio (O 2) é uma substância simples, pois apresenta apenas o elemento oxigênio em sua fórmula, é diatômico, pois apresenta, dois átomos ligados, está presente na composição da atmosfera e pertence a família VI-A da tabela periódica. Página 8 de 8