Lista de Exercícios 2016

Transcrição

1 1. (Mackenzie 2014) Uma ferramenta originalmente desenvolvida para computadores quânticos agora é capaz de mapear mudanças de temperatura dentro de uma célula viva. A técnica explora efeitos quânticos em minúsculos cristais de diamante, ou nanodiamantes, para detectar alterações de alguns milésimos de grau. Além disso, os pesquisadores conseguiram aquecer partes selecionadas da célula com um laser. O diamante revelou ser um material útil para lidar com informações quânticas, armazenando qubits (bit quântico) em sua estrutura de cristais de carbono como se fossem elétrons de impurezas. Tipicamente, as impurezas compreendem um átomo de nitrogênio que substituiu um dos átomos de carbono e uma lacuna, ou vaga, de um único átomo ao lado do nitrogênio. Os pesquisadores manipularam com sucesso esses ocos de nitrogênio o que foi um passo para usá-los para realizar cálculos quânticos. Como os elétrons do nitrogênio são extremamente sensíveis a campos magnéticos, os cristais de diamante também se mostraram promissores para o imageamento por ressonância magnética. Como base nos seus conhecimentos, é INCORRETO afirmar que o diamante a) é formado por átomos de carbono. b) é uma variedade alotrópica do átomo de carbono. c) é um isótopo do átomo de carbono-12. d) tem sua disposição estrutural geométrica diferente da estrutura geométrica do grafite. e) apresenta propriedades físico-químicas diferentes das propriedades do grafite. 2. (Upe 2012) Diamante e grafite são sólidos covalentes, formados por um único tipo de elemento químico, o carbono, embora apresentem propriedades distintas. Por exemplo, o diamante é duro, não é condutor elétrico, enquanto a grafite é mole, apresenta condutividade elétrica, sendo, por isso, utilizada em fornos elétricos. As diferentes propriedades evidenciadas nesses sólidos devem-se ao fato de a) a ligação química ser mais forte no grafite. b) o grafite apresentar moléculas mais organizadas. c) o grafite possuir estrutura química diferente do diamante. d) o grafite se apresentar na natureza constituído de moléculas discretas. e) a quantidade de átomos em 1 mol das variedades alotrópicas do carbono ser diferente. 3. (G1 - cftmg 2011) Estudos relacionados ao grafeno concederam aos físicos Andre Geim e Konstantin Novoselov o Prêmio Nobel de Física de Esse material consiste de uma estrutura hexagonal de átomos de carbono, sendo duzentas vezes mais forte que o aço estrutural. Não é alótropo do grafeno a(o) a) ozônio. b) grafite. c) fulereno. d) diamante. 4. (Ufpb 2011) Em 1996, o prêmio Nobel de Química foi concedido aos cientistas que descobriram uma molécula com a forma de uma bola de futebol, denominada fulereno (C 60 ). Além dessa substância, o grafite e o diamante também são constituídos de carbono. Os modelos moleculares dessas substâncias encontram-se representados abaixo. A respeito dessas substâncias, é correto afirmar: a) O grafite e o diamante apresentam propriedades físicas idênticas. b) O fulereno, o grafite e o diamante são substâncias compostas. c) O fulereno, o grafite e o diamante são isótopos. d) O fulereno, o grafite e o diamante são alótropos. e) O fulereno é uma mistura homogênea de átomos de carbono.

2 5. (G1 - col.naval 2011) Dos elementos abaixo, qual pode formar duas substâncias simples diferentes? a) Oxigênio. b) Nitrogênio. c) Hélio. d) Flúor. e) Hidrogênio. 6. (G1 - cftmg 2010) "No Brasil, o câncer mais frequente é o de pele, sendo que o seu maior agente etiológico é a radiação ultravioleta (UV) proveniente do sol. Em decorrência da destruição da camada de ozônio, os raios UV têm aumentado progressivamente sua incidência sobre a terra." Em relação ao ozônio, afirma-se, corretamente, que é a) alótropo do O 2, por ser formado pelo mesmo elemento químico. b) isóbaro do monóxido de enxofre porque possuem a mesma massa. c) isótopo do gás oxigênio, pois ambos têm o mesmo número atômico. d) substância pura composta, uma vez que se constitui de 3 átomos de oxigênio. (Texto adaptado no INCA, 2009) 7. (G1 - cftce 2007) O átomo de oxigênio está presente em substâncias fundamentais aos seres vivos, tais como a água e o gás oxigênio. Os seus isótopos, 8 O 16, 8 O 17 e 8 O 18, ocorrem na natureza com as abundâncias 99,76 %, 0,04 % e 0,20 %, respectivamente. Considerando o oxigênio e as moléculas em que ele está presente, é VERDADEIRO dizer que: a) o isótopo menos abundante do oxigênio é isótono do 9 F 19. b) a massa atômica do elemento oxigênio será superior a 16,3 u. c) o oxigênio possui, em seu estado fundamental, quatro elétrons na camada de valência. d) o oxigênio sempre terá número de oxidação igual a - 2 em todos os seus compostos. e) o ozônio é uma forma alotrópica do oxigênio. 8. (Uff 2007) A Linguagem é uma ferramenta usada pelos indivíduos para se comunicarem. Embora rudimentar e limitada, até os animais possuem uma própria. É interessante notar que para cada símbolo de um determinado gráfico existe um som correspondente. As linguagens técnicas são bastante interessantes como, por exemplo, a da Biologia, a da Matemática, a da Química etc., pois são riquíssimas em símbolos gráficos próprios e podem se expressar também por palavras. Tudo isso, sem falar na mais recente linguagem digital e tudo o que a ela se associa. Com base no texto e em se tratando de linguagem química, assinale a opção que apresenta uma frase quimicamente correta. a) Na tabela periódica a eletronegatividade cresce da direita para a esquerda nos períodos e de baixo para cima nos grupos. b) A substância que desvia o plano da luz polarizada para a direita é denominada "levogira"; caso contrário, "dextrogira". c) Alotropia é a propriedade pela qual um mesmo elemento pode formar duas ou mais substâncias simples diferentes, que são denominadas variedades alotrópicas. d) Os isótopos apresentam diferentes números atômicos e iguais números de massa. e) O raio atômico dos metais alcalinos terrosos é maior do que o dos metais alcalinos que lhes precedem em número atômico. 9. (G1 - cftmg 2016) 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) b) c) d)

3 10. (G1 - ifsc 2016) O gás carbônico (CO 2) é um dos gases responsáveis pelo aquecimento global e por outros efeitos nocivos ao meio ambiente, como poluição da atmosfera e chuva ácida. Com base nessas informações, assinale a alternativa CORRETA. a) O CO 2 é formado na queima da gasolina e outros combustíveis usados em automóveis. b) O gás carbônico é uma molécula de massa 18 u.m.a. c) O gás carbônico é uma mistura de duas substâncias: carbono e oxigênio. d) A temperatura de ebulição do CO 2 é igual à temperatura de ebulição da água, nas mesmas condições de pressão. e) A atmosfera da Terra não contém gás carbônico na sua composição. 11. (G1 - utfpr 2016) Uma nova tecnologia usada recentemente em telas de TV e celulares com base em painéis LCD vem despertando grande interesse da área de tecnologia. Os pontos quânticos garantem melhor qualidade de cor segundo alguns especialistas. A produção de pontos quânticos usa partículas de um semicondutor, tais como cádmio e índio. Dependendo da forma como são construídos os pontos quânticos também são usados InAs, GaAs, A 2O 3, Si3Na 4, A e Au. (Adaptado de Chiquito, A. J. Rev. Bras. Ensino Fís. 23, (2001), ). Sobre as substâncias químicas citadas no texto, assinale a alternativa correta. a) Si3Na 4 é uma substância pura simples. b) O Arsenieto de gálio é formado por um átomo de In e um átomo de As. c) A e Au representam substâncias simples. d) Através da dissolução em água, à temperatura ambiente, o A 2O 3 se dissocia em alumínio e oxigênio. e) Entre as substâncias citadas no texto, o Si3Na 4 apresenta a maior variedade de átomos. 12. (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 Temperatura de ebulição Massa residual após evaporação 0,78 g / ml 76 C 84 C 20 mg Com base nos resultados, o líquido em questão é uma a) substância simples. b) substância composta. c) mistura heterogênea. d) mistura homogênea. 13. (G1 - cftmg 2016) Observe os dois gráficos de variação da temperatura ao longo do tempo, disponibilizados abaixo:

4 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. 14. (Pucmg 2015) São exemplos de misturas heterogêneas, EXCETO: a) água e óleo b) gelo e água c) água e areia d) hexano e água 15. (Unesp 2015) Alguns historiadores da Ciência atribuem ao filósofo pré-socrático Empédocles a Teoria dos Quatro Elementos. Segundo essa teoria, a constituição de tudo o que existe no mundo e sua transformação se dariam a partir de quatro elementos básicos: fogo, ar, água e terra. Hoje, a química tem outra definição para elemento: o conjunto de átomos que possuem o mesmo número atômico. Portanto, definir a água como elemento está quimicamente incorreto, porque trata-se de a) uma mistura de três elementos. b) uma substância simples com dois elementos. c) uma substância composta com três elementos. d) uma mistura de dois elementos. e) uma substância composta com dois elementos. 16. (Ufrgs 2015) Considere dois béqueres, contendo quantidades diferentes de duas amostras líquidas homogêneas A e B, a 25 C, que são submetidos a aquecimento por 30 min, sob pressão de 1atm, com fontes de calor equivalentes. A temperatura do líquido contido em cada béquer foi medida em função elo tempo de aquecimento, e os dados obtidos foram registrados nos gráficos abaixo. Sobre esses dados, são feitas as afirmações abaixo. I. Se TA T B, então a amostra A e a amostra B provavelmente são a mesma substância pura. II. Se as amostras A e B são constituídas pela mesma substância, então o volume da amostra B é menor que o volume de amostra A. III. A amostra A é uma mistura em que o líquido predominante é aquele que constitui a amostra B. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas III. c) Apenas I e II. d) Apenas II e III. e) I, II e III. 17. (G1 - col.naval 2014) Uma substância pura e sólida X é submetida a uma descarga elétrica que causa sua decomposição em duas outras substâncias Y e Z. Estas duas, por sua vez, mesmo submetidas a diferentes processos além da descarga elétrica, não se decompõem em outras substâncias. Com base nessas informações, é correto afirmar que: a) X é um elemento. b) Y é um elemento, e Z é uma substância simples.

5 c) Y e Z são substâncias simples. d) Y e Z são substâncias compostas. e) X, Y e Z são substâncias compostas. 18. (Fgv 2013) A química é responsável pela melhora em nossa qualidade de vida e está inserida em nosso cotidiano de muitas formas em substâncias e misturas que constituem diversos materiais. Assinale a alternativa que apresenta, respectivamente, substância simples, substância composta, mistura homogênea e mistura heterogênea. a) Água, granito, alumínio, aço. b) Água, aço, alumínio, granito. c) Alumínio, aço, água, granito. d) Alumínio, água, aço, granito. e) Alumínio, água, granito, aço. 19. (G1 - cps 2012) A imagem mostra a escultura do poeta Carlos Drummond de Andrade, criada pelo artista mineiro Leo Santana, instalada em Copacabana, na cidade do Rio de Janeiro. A escultura foi feita em bronze, em tamanho natural, em comemoração ao centenário de nascimento do escritor. Nela observamos a frase do poeta: No mar estava escrita uma cidade. Quando o bronze se encontra exposto ao ar, ocorre o fenômeno da oxidação, formando na superfície do metal uma camada cinzento-esverdeada de sais de cobre que, de certa forma, evita maiores estragos na escultura. No entanto, a ação continuada da chuva ácida dissolve parte dessa camada protetora e permite uma corrosão mais profunda. ( mais. Acesso em: Adaptado) Pensando nisso, assinale a alternativa que preenche, correta e respectivamente, a frase a seguir. O bronze é uma liga metálica constituída principalmente por e, sendo que sua oxidação é um fenômeno. a) ferro carbono químico b) ferro carbono físico c) cobre carbono físico d) cobre estanho físico e) cobre estanho químico 20. (Ita 2012) A figura representa a curva de aquecimento de uma amostra, em que S, L e G significam, respectivamente, sólido, líquido e gasoso. Com base nas informações da figura é CORRETO afirmar que a amostra consiste em uma a) substância pura. b) mistura coloidal. c) mistura heterogênea. d) mistura homogênea azeotrópica. e) mistura homogênea eutética.

6 21. (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, encontram-se 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. 22. (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. 23. (G1 - utfpr 2007) O soro hospitalar é formado por uma solução aquosa de cloreto de sódio e glicose. Esse sistema apresenta: a) uma fase e um componente. b) três fases e um componente. c) uma fase e dois componentes. d) três fases e três componentes. e) uma fase e três componentes. 24. (Ufu 2007) Correlacione os elementos na COLUNA 1 com as respectivas aplicações listadas na COLUNA 2. COLUNA 1 I - Zinco II - Ferro III - Níquel IV - Prata V - Titânio COLUNA 2 ( ) Pinos para fraturas ósseas e motores de avião ( ) Papel fotográfico e fabricação de espelhos ( ) Protetor de metais e pigmento branco ( ) Confecção de moedas e baterias recarregáveis ( ) Fabricação de aço e parafusos Marque a alternativa que apresenta A SEQUÊNCIA correta. a) V, IV, I, III, II b) V, I, II, IV, III c) II, V, III, I, IV d) II, III, IV, I, V

7 25. (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 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. 26. (Pucmg 2001) Considere as seguintes proposições: I. Não existe sistema polifásico formado de vários gases ou vapores. II. A água é uma mistura de hidrogênio e oxigênio. III. Todo sistema homogêneo é uma mistura homogênea. IV. Existe sistema monofásico formado por vários sólidos. V. Todo sistema polifásico é uma mistura heterogênea. São VERDADEIRAS as afirmações: a) I, II e III b) I e II apenas c) I e IV apenas d) III, IV e V 27. (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. 28. (Mackenzie 1997) Observando-se o comportamento das substâncias nos sistemas a seguir, é INCORRETO afirmar que: a) o óleo deve ser solúvel em tetracloreto de carbono. b) a água e o óleo não são miscíveis, por serem ambos apolares. c) juntando-se os conteúdos dos sistemas I, II e III, obtémse uma mistura heterogênea. d) a sacarose é um composto polar. e) o óleo é menos denso que a água.

8 Gabarito: Resposta da questão 1: O diamante é um composto covalente que pode ser formado pelo isótopo de carbono-12. Resposta da questão 2: As diferentes propriedades evidenciadas nesses sólidos devem-se ao fato de o grafite possuir estrutura química diferente do diamante, ou seja, serem alótropos. Resposta da questão 3: O ozônio ( O 3 ) não é alótropo do grafeno (carbono), pois são formados por elementos químicos diferentes. Resposta da questão 4: Alotropia é o fenômeno pelo qual um mesmo elemento químico pode formar moléculas diferentes. O fulereno, o grafite e o diamante são alótropos. Resposta da questão 5: O gás oxigênio (O 2 ) e o ozônio (O 3 ) são alótropos, substâncias diferentes formadas pelo mesmo elemento químico. Resposta da questão 6: Alotropia é o fenômeno pelo qual um mesmo elemento químico pode formar moléculas diferentes. Dizemos que oxigênio e ozônio são variedades alotrópicas do elemento oxigênio. O ozônio é usado como alvejante e no tratamento de água por seu poder bactericida. O gás ozônio (O 3 ) é produzido nas altas camadas da atmosfera (estratosfera) pela ação dos raios solares sobre o gás oxigênio (O 2 ): 3O2(g) 2O2(g) Resposta da questão 7: [E] Resposta da questão 8: Resposta da questão 9:

9 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. Incorreta. A molécula O 3 é triatômica. 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. Resposta da questão 10: Correta. O dióxido de carbono, CO 2 é o produto da queima completa de combustíveis fósseis. [B] Incorreta. A massa molecular do CO 2 é de 44 u.m.a. Incorreta. O gás carbônico é uma substancia pura formada por dois elementos químicos: carbono e oxigênio. Incorreta. Como são compostos diferentes possuem pontos de fusão e ebulição diferentes. [E] Incorreta. O CO 2 junto com o nitrogênio e o oxigênio, faz parte dos gases que compõe a atmosfera. Resposta da questão 11: Incorreta. Trata-se de uma substância pura composta, pois possui mais de um elemento químico em sua fórmula química. [B] Incorreta. O Arsenieto de gálio, GaAs, é formado por um átomo de Ga e um átomo de As. Correta. Tanto o A e Au são substâncias simples, pois apresentam apenas um tipo de átomo. Incorreta. O composto A 2O 3 é insolúvel em água. [E] Incorreta. O composto Si3Na 4, apresenta apenas duas variedades de átomos, assim, como: InAs, GaAs, e o A 2O 3. Resposta da questão 12: 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 13: [B] A substância permanece totalmente líquida no intervalo de 10s a 15s, permanecendo nesse estado físico, durante 5s. Pelo gráfico, podemos concluir que a mistura possui o ponto de ebulição em 100 C :

10 Resposta da questão 14: [B] Água e óleo: mistura heterogênea (líquido - líquido). Gelo e água: substância pura em duas fases de agregação. Água e areia: mistura heterogênea (sólido - líquido). Hexano e água: mistura heterogênea (líquido - líquido). Resposta da questão 15: [E] A água é uma substância formada por moléculas compostas por dois elementos químicos: hidrogênio e oxigênio. Resposta da questão 16: Análise das afirmações: [I] Correta. Se TA T B, então a amostra A e a amostra B provavelmente são a mesma substância pura, pois apresentam a mesma temperatura constante de ebulição. [II] Correta. Se as amostras A e B são constituídas pela mesma substância, então o volume da amostra B é menor que o volume de amostra A, pois a amostra A demora mais tempo (20 minutos) para entrar em ebulição. [III] Incorreta. A e B podem ser misturas azeotrópicas formadas por substâncias diferentes em porcentagens variadas. Resposta da questão 17: X se decompõe em: Y e Z, duas substâncias simples, que não podem mais se decompor em outras substâncias. Resposta da questão 18: Alumínio: substância simples (formada apenas pelo elemento alumínio). Água: substância composta por dois elementos químicos (hidrogênio e oxigênio). Aço: mistura homogênea (basicamente, liga de ferro e carbono). Granito: mistura heterogênea formada por feldspato, mica e quartzo. Resposta da questão 19: [E] O bronze é uma liga metálica constituída principalmente por cobre e estanho, sendo que sua oxidação é um fenômeno químico, pois ocorre rearranjo atômico. Resposta da questão 20: [E] O gráfico representa uma mistura homogênea eutética, pois a temperatura de fusão é constante e existe um intervalo de ebulição (TE 1 a TE 2 ):

11 Resposta da questão 21: O ar atmosférico é considerado uma mistura de gases, cuja composição apresenta, predominantemente, nitrogênio (N 2 ) e oxigênio (O 2 ) que, juntos, perfazem cerca de 99% do volume da atmosfera. Os outros 1 % são compostos por gases como CO 2, O 3, gases nobres vapor d água e outros. Como toda mistura gasosa, podemos considerar o ar atmosférico um sistema homogêneo, com apenas uma fase. Importante: Quando analisamos o ar atmosférico com poluentes, passamos a considerá-lo uma mistura heterogênea, pois se observa a presença de partículas sólidas (fuligem) entre os constituintes da poluição. O texto cita a presença desses materiais particulados na composição do ar atmosférico. Resposta da questão 22: Resposta da questão 23: [E] Resposta da questão 24: Resposta da questão 25: Resposta da questão 26: Resposta da questão 27: [B] Resposta da questão 28: [B]