FORMULÁRIO DE DIVULGAÇÃO DO CONTEÚDO DA PROVA DE RECUPERAÇÃO FINAL

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1 FORMULÁRIO DE DIVULGAÇÃO DO CONTEÚDO DA PROVA DE RECUPERAÇÃO FINAL A) SÉRIE/ANO: 2º Ano Médio B) DISCIPLINA: Química - Enio C) CONTEÚDO A SER EXIGIDO/ORIENTAÇÃO PARA O ESTUDO: SOLUÇÕES: Coeficiente de solubilidade Vocês deverão interpretar os gráficos, no sentido de identificar a quantidade de soluto dissolvida em determinadas quantidades de solvente (H 2 O). Lembrando, sempre que a temperatura é relevante. Classificar o tipo de dissolução Endotérmica e exotérmica. Concentração Vocês deverão calcular a concentração nas unidades mol/l e g/l. Vocês deverão compreender o processo de diluição. PROPRIEDADES COLIGATIVAS Vocês deverão interpretar os gráficos dos diagramas de fases e os que relacionam a pressão de vapor e temperatura de ebulição. Deverão compreender a relação da altitude x temperatura de ebulição da água. Vocês deverão comparar os efeitos coligativos (pressão de vapor, temperatura de fusão e temperatura de congelamento). TERMOQUÍMICA Vocês deverão interpretar os gráficos referentes às entalpias de produtos e reagentes, bem como reconhecer a variação de entalpia apresentada nestes gráficos, identificando os diferentes tipos de reações(endotérmicas e exotérmicas). Vocês deverão calcular as entalpias totais aplicando a Lei de Hess em seus diferentes métodos Vocês deverão compreender os significados e aplicações a respeito de Entalpias de ligações, efetuando os devidos cálculos, quando necessário. D) LISTA DE EXERCÍCIOS 1) Ao analisar a solubilidade de vários sais em função da temperatura, expressa em gramas do soluto por 100 gramas de água. Um aluno faz as seguintes anotações: I A solubilidade de todos sais aumenta com a elevação da temperatura. II À temperatura de 20ºC a solubilidade do NaCl é maior que a do KCl. III A solubilidade do KCl será sempre maior que Li 2 SO 4. IV A 40ºC conseguimos preparar 1kg de solução saturada de RbCl, utilizando 500g de água.

2 Qual o número de erros cometidos pelo aluno: 2) Ao estudar para uma prova de química um estudante analisou o gráfico a seguir que representa as curvas de solubilidade de várias substâncias e com base nesse gráfico, formulou algumas observações que julgou importante para discutir com o seu professor. I) Considerando apenas as substâncias NaNO 3 e Pb(NO 3 ) 2. O nitrato de sódio é a mais solúvel em água, a qualquer temperatura. II) Na temperatura de 68ºC a solubilidade do KNO 3 e NaNO 3 são iguais. III) Todas as substâncias apresentam dissolução exotérmica. IV) A solubilidade do KNO 3 é menor do que a do NaNO 3 em temperaturas acima de 68ºC. V) A massa de uma solução saturada de NaNO 3 a 20ºC obtida a partir de 500 g de H 2 O é de 940g Ao analisar as anotações do aluno o professor o professor concordou com qual (ais) delas? 3) Considere duas latas do mesmo refrigerante, uma versão diet e outra versão comum. Ambas contêm o mesmo volume de líquido (300 ml) e têm a mesma massa quando vazias. A composição do refrigerante é a mesma em ambas, exceto por uma diferença: a versão comum, contém certa quantidade de açúcar, enquanto a versão diet não contém açúcar (apenas massa desprezível de um adoçante artificial). Pesando-se duas latas fechadas do refrigerante, foram obtidos os seguintes resultados: Amostra Massa (gramas) Lata com refrigerante comum 331,2 Lata com refrigerante diet 316,2 Por esses dados, pode-se concluir que a concentração, em g/l, de açúcar no refrigerante comum é de, aproximadamente: 4) São dissolvidos 46,4 g de Na 2 CO 3 em água suficiente para 800 ml de solução. Calcule a concentração, em mol/l dessa solução em relação ao sal e em relação aos íons Na + e CO 3 2-.

3 6) Dissolvem-se 4 g de sulfato férrico, Na 3 PO 4, em água suficiente para 250 ml de solução. Descubra a concentração em quantidade de matéria dessa solução em relação ao sal e aos íons Na + e PO ) Para preparar 1,2 litros de solução 0,4M de HCl, a partir do ácido concentrado (16M), o volume de água, em litros, a ser utilizado será de: a) 0,03. c) 0,74. e) 1,17. b) 0,47. d) 1,03. 8) Na preparação de 500mL de uma solução aquosa de H 2 SO 4 de concentração 3 mol/l, a partir de uma solução de concentração 15mol/L do ácido, deve-se diluir o seguinte volume da solução concentrada: a) 10 ml c) 150 ml e) 450 ml b) 100 ml d) 300 ml 9) 450mL de uma solução de NaOH 0,5mol/L foram adicionados a 150mL de uma mesma solução de 0,25mol/L. A solução resultante contém concentração igual a? 10) Considere clorofórmio, etanol e água, todos líquidos, à temperatura ambiente. A dependência das pressões de vapor dos três líquidos em função da temperatura é mostrada no gráfico a seguir: Com base no gráfico e nos conhecimentos sobre pressão máxima de vapor respondas às questões: a) No topo de certa montanha a água ferve a 80 C. Qual a pressão, aproximadamente, no topo desta montanha? b) A temperatura de 60 C qual destas substâncias apresenta maior valor de pressão de vapor? c) Foi deixado sobre uma mesa três frascos, um contendo clorofórmio, outro etanol e por fim um com água, todos apresentando o mesmo volume de líquido. Em um dia quente, depois de algumas horas, qual frasco apresentaria menor volume de líquido? justifique sua resposta. 11) As curvas de pressão de vapor de éter dietílico (A) e etanol (B) são dadas a seguir:

4 764 a) Quais os pontos de ebulição destas substâncias na cidade de Uberlândia (Pressão atmosférica = 764 mm Hg)? b) Qual é o estado físico das substâncias A e B na temperatura de 40 ºC e pressão de 600 mmhg. 12) O diagrama de fases da água é representado abaixo. As diferentes condições ambientais de temperatura e pressão de duas cidades, A e B, influenciam nas propriedades físicas da água. Essas cidades estão situadas ao nível do mar e a m de altitude, respectivamente. De acordo com seus conhecimentos sobre os assuntos, responda: a)em qual cidade a água entrará em ebulição em uma temperatura maior? Justifique sua resposta b) Indique no diagrama de fases a região correspondente aos estados sólido, líquido e gasoso. c)como é chamado o ponto cuja pressão e temperatua são respectivamente 4,6mmHg e 0,01 C. O que ele representa? 13) O gelo seco, como é conhecido popularmente, é nada mais nada menos que dióxido de carbono (CO 2 ), o mesmo gás que expiramos, solidificado à -79 C. É muito utilizado em situações em que é necessário um frio

5 muito intenso e concentrado como na armazenagem de produtos perecíveis. A grande diferença do gelo seco com o gelo hídrico (o que temos em casa) é que o gelo seco libera em media três vezes mais frio que o gelo normal além de não passar pelo estado liquido na pressão atmosférica, ou seja, a aproximadamente 1 atm o gelo seco passa do seu estado sólido direto para estado gasoso, o que chamamos de sublimação. O gás carbônico só existe no estado líquido em pressões extremamente altas. Considerando o diagrama de fases do gás carbônico (CO 2 ) Responda os itens que se seguem: a) Em que estado físico se encontra o dióxido de carbono nos pontos I, II, III e IV? b) b) Quais os estados físicos presentes nas curvas B A ; C A ; D A? c) Indique a temperatura (ºC) e pressão (atm) em que o CO2 existe simultaneamente nos três estados físicos e dê o nome do ponto indicado pela letra A. 13) A panela de pressão permite que alimentos sejam cozidos em água muito mais rapidamente do que em panelas convencionais. Sua tampa possui uma borracha de vedação que não deixa o vapor escapar, a não ser através de um orifício central sobre o qual assenta um peso que controla a pressão. Quando em uso, desenvolve-se uma pressão elevada no seu interior. Para a sua operação segura, é necessário observar a limpeza do orifício central e a existência de uma válvula de segurança normalmente situada na tampa. a) Explique, o motivo dos alimentos serem cozidos mais rapidamente na panela de pressão do que em uma panela normal. b) Supondo que a pressão no interior da panela é de, aproximadamente 2 atm. Qual será a temperatura que a água entra em ebulição?

6 14) (PAIES-2003) Considere as soluções aquosas abaixo. A - 0,1 mol L 1 de glicose (C 6 H 12 O 6 ). B - 0,2 mol L 1 de glicose (C 6 H 12 O 6 ). C - 0,3 mol L 1 de de glicose (C 6 H 12 O 6 ). Comparando volumes iguais das soluções citadas acima, assinale para cada afirmação (V) verdadeira ou (F) falsa. 1( ) Sob mesma condição de pressão, a solução A entrará em ebulição a uma temperatura mais baixa do que a necessária para a solução B. 2( ) Sob mesma condição de temperatura, é esperado que a solução C apresente o maior valor de pressão de vapor. 3( ) Sob mesma temperatura, a menor pressão de vapor é esperada para a solução C. 4( ) Sob mesma pressão, a menor temperatura de congelamento é esperada para a solução A. 15) Um composto iônico, ao se dissolver em água, sofre um processo chamado dissociação iônica. água 2 (aq) MgCl 2 Mg 2Cl (s) (aq) Considerando 100% de dissociação iônica, para cada mol de MgCl 2 que é colocado em água, são obtidos 3 mols de íons (1 mol de Mg 2+ e 2 mols de Cl - ). Se tivermos duas soluções de igual concentração molar, sendo uma molecular e outra eletrolítica de MgCl 2, nas afirmativas abaixo, assinale com (V) a(s) verdadeira(s) e com (F) a(s) falsa(s). 1-( ) A pressão de vapor da solução molecular será menor. 2-( ) A temperatura de ebulição da solução eletrolítica será maior. 3-( ) A temperatura de congelamento da solução eletrolítica será mais baixa. 4-( ) A quantidade de partículas dissolvidas na solução molecular será mais alta. 16) Nos laboratórios de anatomia das universidades de medicina, as peças humanas podem ser conservadas em tanques contendo solução de formol. Considere os dados termoquímicos relacionados na tabela. A entalpia de combustão completa do formol, em kj/mol, é igual a a) 571. b) c) 789. d) 217. e) )

7 Substância química XeF (s) 6 Entalpia padrão de formação, Hf, em kjmol 298 HF(g) 268 * Valores aproximados o 1* XeF 6 (s) + 3H 2 O(v) XeO 3 (s) + 6HF(g) Hº = 182 kj O primeiro composto de gás nobre foi obtido em 1962 por Neil Bartlett, enquanto trabalhava como docente na Universidade de British Columbia, Estados Unidos. O trabalho repercutiu no meio científico e acabou com a crença de que os gases nobres eram quimicamente inertes. Desde aquela época, vários compostos de xenônio com flúor e com oxigênio foram preparados, a exemplo dos fluoretos, XeF 2 (s), XeF 4 (s) e XeF 6 (s), obtidos diretamente da reação entre os dois elementos químicos, e dos compostos contendo oxigênio, formados quando esses fluoretos reagem com água, como mostra a equação química que representa a hidrólise lenta do hexafluoreto de xenônio, na presença de umidade do ar, que leva à produção de trióxido de xenônio, XeO 3 (s). Com base nessas informações, na equação termoquímica de hidrólise de XeF 6 (s) e considerando os valores das variações de entalpia apresentados na tabela e o valor da variação de entalpia padrão de H 2 O(v) igual a 242 kjmol 1, calcule o valor da variação de entalpia padrão, Hº, do trióxido de xenônio, XeO 3 (s), e justifique a maior estabilidade do XeF 6 (s) em relação a do XeO 3 (s), admitindo que os valores das variações de entalpia correspondem ao padrão de formação dessas substâncias; 18)A alotropia dos elementos químicos afeta a entalpia da reação. Duas das formas alotrópicas do carbono são o grafite e o diamante. Observe o diagrama de entalpia a seguir. Dados: H 1 = 393,1 kj/mol H 2 = 395,0 kj/mol Ante o exposto, conclui-se que a conversão de diamante em grafite envolve a) absorção de 1,9 kj/mol. b) liberação de 1,9 kj/mol. c) absorção de 788 kj/mol. d) liberação de 788 kj/mol. e) absorção de 395 kj/mol. 19) Deverá entrar em funcionamento em 2017, em Iperó, no interior de São Paulo, o Reator Multipropósito Brasileiro (RMB), que será destinado à produção de radioisótopos para radiofármacos e também para produção de fontes radioativas usadas pelo Brasil em larga escala nas áreas industrial e de pesquisas. Um exemplo da aplicação tecnológica de radioisótopos são sensores contendo fonte de amerício-241, obtido como produto de fissão. Ele decai para o radioisótopo neptúnio-237 e emite um feixe de radiação. Fontes de amerício-241 são usadas como indicadores de nível em tanques e fornos mesmo em ambiente de intenso calor, como ocorre no interior dos alto fornos da Companhia Siderúrgica Paulista (COSIPA). A produção de combustível para os reatores nucleares de fissão envolve o processo de transformação do composto sólido UO 2 ao composto gasoso UF 6 por meio das etapas: I. UO 2 (s) + 4 HF (g) UF 4 (s) + 2 H 2 O (g) II. UF 4 (s) + F 2 (g) UF 6 (g) (Adaptado de reator-deve-garantir-autossuficiencia-brasileira-em-radiofarmacosapartir-de-2017 e H. Barcelos de Oliveira, Tese de Doutorado, IPEN/CNEN, 2009, in:

8 Considere os dados da tabela: Substância UO UF (s) UF (g) HF(g) H (s) O(g) o f H (kj mol ) O valor da entalpia padrão da reação global de produção de 1 mol de UF 6 por meio das etapas I e II, dada em kj mol 1, é igual a a) 454. v) 764. c) d) e) ) A formação e a quebra das ligações químicas é de grande importância para prever a estabilidade dos produtos que serão formados no curso de uma reação química. Portanto, a partir do conhecimento das energias de ligação presentes nos reagentes e produtos, pode-se estimar a variação de energia total envolvida na reação química. Um exemplo é a reação de hidrogenação do eteno, cuja equação química e cujas energias de ligação são apresentadas a seguir. H H C C H H + H H Metal H H H C C H H H C C = kcal.mol -1 C H = kcal.mol -1 C C = kcal.mol -1 H H = kcal.mol -1 Considerando-se as informações apresentadas, pode-se concluir que a variação da energia envolvida na reação em kcal.mol 1 é, aproximadamente: a) 60 b) 33 c) 433 d) ) Ligação química Energia de ligação (kjmol ) H I 300 Cl Cl 243 H Cl 433 I I 152 2HI(g) + Cl 2 (g) 2HCl(g) + I 2 (g) A formação de uma ligação covalente é um processo em que há liberação de energia. Entretanto, ao se clivar ou quebrar uma ligação química, é preciso consumi-la. Quanto maior a energia de uma ligação química, mais forte é a ligação, e mais difícil de quebrá-la. Assim, como as entalpias padrão de formação das substâncias químicas podem ser usadas para calcular as variações de entalpia das reações químicas, as energias de ligações químicas também permitem calculá-las com boas aproximações. A partir das informações do texto, dos dados da tabela e da equação química, é correto afirmar: a) A ruptura da molécula de HI(g) é mais fácil que a da molécula de I 2 (g).

9 b) A variação de entalpia, aproximada, da reação química representada é 443kJ. c) A entalpia padrão de formação do iodo, de acordo com a equação química é, aproximadamente, 339kJmol 1. d) A reação química representada libera 175kJ. e) Os produtos da reação química precisam absorver 1018kJ para que ela ocorra. 22) O gás propano é um dos integrantes do GLP (gás liquefeito de petróleo) e, desta forma, é um gás altamente inflamável. Abaixo está representada a equação química NÃO BALANCEADA de combustão completa do gás propano. C 3 H 8 (g) + O 2 (g) CO 2 (g) + H 2 O(v) Na tabela, são fornecidos os valores das energias de ligação, todos nas mesmas condições de pressão e temperatura da combustão. Ligação C H O O C O C C O H Energia de Ligação 1 (kj mol ) Assim, a variação de entalpia da reação de combustão de um mol de gás propano será igual a a) 1670 kj. b) 6490 kj. c) kj. d) 4160 kj. e) kj. 23)O fósforo existe sob três formas alotrópicas: fósforo branco, amarelo e preto. O fósforo amarelo é uma variedade altamente tóxica e instável, que se oxida espontaneamente a temperaturas próximas de 40º C, liberando grande quantidade de calor. O diagrama apresenta a reação espontânea do fósforo (P 4 ) com o ar. A quantidade de matéria e o calor liberado (em kj) produzido pela combustão de 15,5 g de fósforo são, respectivamente, a) 0,125 e 372,5. b) 0,250 e 745,0. c) 0,500 e 1 490,0. d) 0,800 e 2 384,0. e) 1,000 e 2 980,0.

10 24)Durante a Guerra do Golfo, os soldados aqueciam seus alimentos utilizando-se de recipientes de plástico que continham magnésio metálico. Para que houvesse o aquecimento, pequenas quantidades de água eram adicionadas ao magnésio, produzindo hidróxido de magnésio e hidrogênio. O diagrama de entalpia dessa reação é mostrado na figura abaixo. Com relação a esse diagrama, assinale o que for correto. 01. A reação do magnésio com a água é exotérmica. 02. A entalpia da reação é de H = 80 kcal/mol. 04. O valor de X representa a variação de entalpia da reação. 08. A representa os reagentes da reação, Mg (s) e H 2 O (l) e B os produtos Mg(OH) 2(s) e H 2(g). 16. A diminuição da entalpia de A para B indica que houve liberação de calor. 25)Normalmente uma reação química libera ou absorve calor. Esse processo é representado no seguinte diagrama, considerando uma reação específica. Com relação a esse processo, assinale a equação química correta. a) H 2 (g) + ½ O 2 (g) H 2 O(l) 68,3 kcal b) H 2 O(l) 68,3 kcal H 2 (g) + ½ O 2 (g) c) H 2 O(l) H 2 (g) + ½ O 2 (g) + 68,3 kcal d) H 2 (g) + ½ O 2 (g) H 2 O(l) + 68,3 kcal