Resoluções de Exercícios

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1 Resoluções de Exercícios QUÍMICA III Transformações Químicas e Energia Capítulo 1 Radioatividade BLC 1 1 A Teremos a transformação de molibdênio-99 em tecnécio-99 a partir da emissão da partícula beta: Mo " Tc b BLC 1 1 C 9Th X( α ) + y( 1 α ) + 8 Pb 8 Partículas α = x + y x + 8 X = 6 6 Partículas α Partículas β 9 = (6. ) + y. ( 1) + Y = Y = Partículas β BLC = 1 1. Verdadeira. a fusão, a energia liberada ocorre quando os núcleos se unem em altíssimas temperaturas.. Verdadeira. Basicamente, a fissão é um processo contrário ao da fusão, ou seja, ocorrem quebras de núcleos atômicos, gerando átomos menores com liberação de energia.. Verdadeira. Devido à alta temperatura necessária para que o processo ocorra. 8. Verdadeira. as usinas nucleares, a energia liberada pela fissão aquece a água cujo vapor é injetado em turbinas, gerando energia elétrica. 16. Verdadeira. A energia proveniente do sol é gerada pela fusão nuclear. 9 Y 9 Zr 9 " b+ S zircônio dias dias dias 1% 5% 5% 1,5% A) Afirmação incorreta. A radiação alfa é positiva (núcleo do átomo de hélio), por isso é atraída pelo polo negativo de um campo elétrico. B) Afirmação correta. baixo poder de penetração das radiações alfa decorre de sua elevada massa. C) Afirmação incorreta. A radiação beta é constituída por partículas negativas. D) Afirmação incorreta. As partículas alfa são iguais a átomos de hélio que perderam os elétrons. E) Afirmação incorreta. urânio e o polônio são radioativos C 11 I - Z = 5 (5 prótons e (5 e + 1 e ) 5 elétrons); A = 11 5 (11 5 = 78 nêutrons). Então: 5 prótons, 78 nêutrons e 5 elétrons. C 8 = y + Y = X = 88+ X = 9 5 D 6 Ra 88 Rd 86 + α Rd 86 1 Po 8 + a+ 6 B 17 A b + X 55 Cs 1 Z 17 = + A A = = 1 + Z Z = 56 n nêutrons = = = 1. b 1 16 átomo A emite uma partícula α e se transforma no átomo B, 8 que emite uma partícula β para transmutar-se no átomo C. Por fim, o átomo C emite radiação γ a fim de tornar-se estável: BLC 1 1 E as usinas nucleares a energia nuclear é transformada em energia elétrica. BLC 1 A I. A radiação beta possui menor poder de penetração que as ondas eletromagnéticas, formadas por radiação gama. 6C 1 n = 8; 7 1 n = 7 não são isótonos. Datação C A A " + B 16 = + A & A = 8 = + Z & Z = 16 8 A " + B " B A b + C = + A & A = =- 1+ Z & Z = 16 8 B " b+ C+ c A " a+ B " C+ b " C+ nc Be Z Z Csãoisó baros. 1 QUÍMICA Volume 1 QUÍMICA III

2 8 C Z = 11, = 165, então o número de massa (A) será dado por: A = Z + A = = 77 A X 77 & X & 77Cp Z D 1 E I. U X Y a Z = 91 A = (êutron) b II. 8 B 1% 5% 5% 15, % 65, % p p p p p p p p, 15% 1, 565%, 7815% 7 x p = 7 x anos = 1 anos (Césio) 7 x p = 7 x 8 dias = 56 dias (Iodo) 9 A dias dias dias 19, 9,6 g,8 g, g tempo que resta é de 67 anos (9 anos anos já passados). 1 D A bomba atômica de Hiroxima produziu grande quantidade de energia térmica a partir de fissão nuclear. Parte da energia foi dissipada na forma de luz e houve a liberação de enorme quantidade de materiais radioativos, tais como partículas alfa e beta. BLC 1 C 1 7, t =,5h K = 5h, 1 K. t =,7 K = h 1 E 1 De acordo com o gráfico para quilo de rádio-6 temos 1.6 anos, que equivale à sua meia-vida, ou seja, a amostra de rádio-6 diminui a sua quantidade pela metade a cada intervalo de 1.6 anos devido à desintegração radioativa. C (p = período de semidesintegração ou meia-vida) P P Tempo decorrido = x p = x 5.7 anos = 11. anos. Subtraindo os anos d.c., vem: 11. anos.1 anos = 9.9 anos (aproximadamente 9. anos). D 1 Y Bi XPo + M 1 b Pb + a 1 = Y + Y = 1 = X 1 X = 8 M + = 1 + M = 6 5 D Período de tempo (de 5 de abril a 6 de maio) = dias 8 dias 1 meia-vida dias n n = meias-vidas mil cm 8 dias 6 A m inicial = g 5 mil cm 1 mil cm 1,5 mil cm Bq 5 mil cm m final = m inicial n n = número de meias-vidas p = meia-vida tempo = n x p 1h = n x h n = 5 g m final = 5 = 1 g = 6,5 mg 16 7 C correu o processo de fissão nuclear com o bombardeamento do núcleo de chumbo. 7 Pb 1 n Pb + Li + n 79 Materiais, suas Propriedades e Usos Capítulo Substâncias Iônicas e Metálicas BLC 1 D erro e uma pequena porcentagem de carbono. uro 18 quilates. D A existência de elétrons livres. A corrente elétrica é conduzida por elétrons livres. BLC 1 B I. (ligação covalente e dativa) II. a (ligação iônica) III. K (ligação iônica) IV. H (ligações covalentes) V. Ca(H) (ligação iônica) VI. HC (ligações covalentes) VII. C (ligações covalentes) VIII. Li (ligação iônica) A o composto CaC encontra-se uma ligação iônica. o composto ac encontra-se uma ligação iônica. o composto C encontra-se uma ligação covalente apolar. o composto H encontra-se uma ligação covalente apolar. BLC 5 1 A s compostos iônicos dissolvidos em água formam uma solução eletrolítica e são bons condutores de eletricidade. QUÍMICA III QUÍMICA Volume 1 15

3 A s compostos iônicos apresentam elevada dureza e estrutura cristalina definida. E corre entre átomos de eletronegatividade diferentes. BLC 1 D I. Alumínio II. Cobre III. Tungstênio BLC 1 E s metais são bons condutores de eletricidade e maleáveis. A Titânio pinos para fraturas ósseas e motores de avião. Prata espelhos. Zinco protetor de metais. íquel baterias. erro parafusos e aço. A) uro e Cobre. B) Cobre e zinco. C) Cobre e estanho. D) erro e um pequeno teor de cabono. E) Mercúrio. A) Condutividade térmica. B) Maleabilidade. C) Isolantes térmicos. 5 E Metais têm elevada condutibilidade elétrica e térmica. 6 D Aço e e C uro 18 quilates Au, Cu e Ag Bronze Cu e Sn Latão Cu e Zn 7 C I. Mercúrio II. Sódio III. erro IV. Alumínio 8 C Liga de bronze é uma mistura homogênea. Cu é um metal de transição e o Sn é da família 1 (A). Em 1, kg de liga que contém 1% em massa de estanho. 1, kg = 1. g Sn 1% = 1 g e 9 g de Cu Temos: 1mol Sn X n Sn = 1/118 =,85 1mol Cu 6,5g X 9g n Cu = 9/6,5 = 1, 118 g 1 g (n Cu /n Sn ) = 1,/,85 = 16,8, aproximadamente B os metais os elétrons são fracamente atraídos pelo núcleo. 1 E cobre tem seus átomos mais empacotados sendo mais denso que o zinco. BLC 1 A bserve a distribuição eletrônica dos átomos: C 1 s s p 6 s p 5, =. Apresenta tendência a receber 1 elétron para 17 tornar-se estável (C ). 6 6 Ca = 1s s p s p s. Apresenta tendência a doar elétrons para tornar-se estável (Ca + ). Portanto, a ligação prevista entre Ca e C é do tipo iônica formando CaC, que é um sal. D 1A = 1s s p 6 s p 1 A + 16B = 1s s p 6 s p B [A + ] [B ] A B D Grupo 17: X Grupo : Y + Y + X = YX (composto iônico) A A figura 1 apresenta um composto iônico (fluoreto de cálcio). Compostos iônicos possuem baixa condutividade elétrica, pois os íons ficam presos no retículo cristalino. alumínio apresenta três elétrons na sua camada de valência: 6 1 A, = 1s s p s p. 1 S Camadade valência 5 D X calcogênio 16 (6A) Y metais alcalino 1 (1A) Y X, iônica 6 A sódio é um metal alcalino da 1(1A), cátion A X (A) Y 17(7A) XY iônica 8 A Carga positiva: +; carga negativa: 1 1 = ; distribuídas em quatro agrupamentos. Temos =, equivalente a Mg E Al + Sio Al (Si 1 C Mg + e Ligação Iônica BLC 5 1 Ca Sólido não conduz eletricidade. Ca undido conduz. H Sólido não conduz. H Sendo pura não conduz eletricidade. D Análise das afirmativas: I. Verdadeira. A substância pura desse elemento apresenta-se na forma de um metal em condições normais (Z = 19 1s s p 6 s p 6 s 1 (potássio) família IA). II. alsa. íon mais estável desse elemento apresenta carga +1. III. Verdadeira. Esse elemento formará compostos iônicos com os elementos do grupo XVII (carga 1). IV. alsa. A substância pura (metálica) desse elemento reage com água: K (s) + H (l) KH (aq) + H (g). ) 16 QUÍMICA Volume 1 QUÍMICA iii

4 E Para os compostos teremos: A: 1s s p 5 A 1 : 1s s p 6 B: 1s s p 6 s B + : 1s s p 6 A 1 B + A B (ligação iônica) Materiais, suas Propriedades e Usos Capítulo Substâncias Moleculares A s íons nas substâncias iônicas estão fortemente ligados, apresentando alto ponto de fusão e ebulição. 5 B Análise das afirmações: A) Incorreta. elemento Y é o enxofre e seus principais estados alotrópicos são o rômbico e o monoclínico. B) Correta. Como X é um metal alcalino, sua energia de ionização é baixa e conduz bem a corrente elétrica. A valência dos elementos do grupo 1 ou IA é + 1, logo, a combinação com Y é dada por: X 1+ Y X Y (composto iônico). C) Incorreta. elemento Z é um gás nobre (e), logo, não reage violentamente com a água. D) Incorreta. A combinação entre X e Y produz um composto iônico. E) Incorreta. Como Z é um gás nobre, já está estável em relação a X e Y. 6 C Análise das alternativas: A) Incorreta. cloreto de sódio é um composto iônico que apresenta alta solubilidade em água e, no estado sólido, não apresenta condutividade elétrica, pois os íons ficam retidos na rede cristalina. B) Incorreta. A solução aquosa de sacarose é uma substância molecular que não conduz a corrente elétrica, pois não ocorre dissociação iônica. C) Correta. São compostos iônicos do hidróxido de sódio e do cloreto de sódio D) Incorreta. ão existe a formação de soluções eletrolíticas, em ambas as soluções, pois a solução de sacarose não sofre dissociação iônica. E) ácido carbônico não é um composto iônico 7 A As três substâncias são compostos iônicos: [K + ] [C ] = KC [H + ] [S ] = (H ) S [K + ] [ ] = K BLC 6 1 E A configuração eletrônica do nitrogênio é: 1s s p. Portanto, há o compartilhamento de pares de elétrons (ligação tripla):. De acordo com a teoria da repulsão das nuvens eletrônicas, o B tem geometria trigonal plana ou triangular: BeH : geometria linear. H : geometria angular. H : geometria piramidal. CH : geometria tetraédrica. E gás é o dióxido de carbono (C ): =C= BLC = 19. Análise das alternativas: 1. Correta. Amônia: piramidal, polar.. Correta. Trióxido de enxofre: trigonal plana, apolar.. Incorreta. Dióxido de carbono: linear, apolar. 8. Incorreta. oreto de metila: tetraédrica, polar. 16. Correta. Ácido cianídrico: linear, polar. B 8 A A substância representada por esse modelo tridimensional pode ser sílica, (Si )n, pois o silício pode fazer quatro ligações covalentes e o oxigênio duas, formando um encadeamento. C A molécula de C é linear: µ 1 C µ µ R = (Molécula apolar) Existem controvérsias sobre a molécula de ozônio, mas no geral ela é classificada angular e polar, pois a densidade eletrônica é menor no átomo central: 9 A À temperatura ambiente, as substâncias iônicas são sólidas e não conduzem a corrente elétrica. µ 1 µ 1 A Ba, iônica; Ca, iônica; ac, iônica; Cs, iônica. µ R (Molécula polar) QUÍMICA III QUÍMICA Volume 1 17

5 7 D e H estão representadas corretamente. BLC 1 B cloreto de sódio é uma substância iônica, sendo que o cátion sódio tem carga + 1 (família IA da tabela periódica). A sacarose é uma substância molecular e apresenta ligações covalentes entre os seus átomos. Uma solução que contém cloreto de sódio conduz corrente elétrica, pois apresenta íons livres. Uma solução com sacarose não conduz corrente elétrica, pois não contém íons livres. cloreto de sódio é formado por um agrupamento ordenado de cátions (a + ) e ânions (C ), conhecido como retículo cristalino iônico. 8 C elemento X faz ligações covalentes, característica do carbono. 9 B Geometria do metano (CH ) e do dióxido de carbono (C ): 1 B BLC 6 1 D A geometria da estrutura é trigonal planar ou triangular ou trigonal plana: ozônio é um composto molecular por apresentar em sua estrutura apenas ligações do tipo covalente. Há a presença de uma ligação dupla, além da ligação covalente dativa. E Estrutura do composto iônico: BLC 7 1 B Amônia piramidal Diclorometano tetraédrica Dissulfeto de carbono linear µ 1 µ y x y Geometria linear µr = (Molécula apolar) B I é um composto apolar e se dissolve no C, que também é apolar. V V V Análise das afirmativas: (V) Afirmativa correta: a molécula apresenta duas ligações covalentes do tipo sigma (σ); (V) Afirmativa correta: a molécula apresenta duas ligações covalentes do tipo pi (π); () Afirmativa incorreta: a molécula apresenta duas ligações duplas; () Afirmativa incorreta: a geometria da molécula é linear; (V) Afirmativa correta: o carbono tem hibridização sp. 5 C modelo do octeto estabelece que a estabilidade química dos átomos está associada à configuração eletrônica da camada de valência com oito elétrons. Dentro desse modelo há algumas exceções com elementos cuja camada de valência apresenta elétrons (caso do hidrogênio e hélio). 6 B movimento executado pelo aluno provoca o deslocamento da nuvem eletrônica que envolve o núcleo, causando forte repulsão nuclear e rompimento da ligação metálica. retículo cristalino dos sólidos metálicos é formado por cátions e elétrons deslocalizados (livres) entre eles. Esse tipo de ligação entre cátions presos no retículo e elétrons livres é chamado de ligação metálica. Elétrons deslocalizados num metal dão origem à condutividade elétrica e térmica. A Quanto maior a cadeia carbônica, menor a polaridade e, consequentemente, menor a solubilidade em H. Logo: III < II < I ou I > II > III mais solúvel 5 A etanol solubiliza a capsaicina porque parte da sua estrutura é polar e parte apolar, igual à capsaicina. 6 A Molécula de H + a + Molécula de H Legenda 7 D Si e C são compostos apolares. 8 C µ 1 µ C * ligações polares C= ) * molé cula apolar( nr= ) = H = 18 QUÍMICA Volume 1 QUÍMICA iii

6 µ 1 µ S * ligações polares S= ) µ R * molé culapolar ( nr! ) * ligações apolares ( mesmo elemento) ) * molécula apolar 9 D Z µ µ C C * ligaçõ es polares C ] [* ligaçãoapolar C= C µ 1 µ ] \ * molé cula apolar( mr! ) 1 = C = Geometria linear, pois a separação das nuvens eletrônicas é de 18 o. 1 D A ligação deve ocorrer com S. ácido fumárico e o ácido maleico não apresentam ligação iônica. A Be e- na u.c B 6 e- na u.c P 5 1 e- na u.c C H 8 e na uc (sp ) C Tetraédrica 8 e na uc (sp ) P S H H 8 e na uc (sp ) Piramidal Angular 5 B Trata-se da amônia (H ) e pares de e (sp ) 6 E I. III. V. II. IV. 7 E 1. Combustível nuclear na barreira 6.. enhuma barreira descarta ocorrência de acidentes.. Poluição do ambiente pode ocorrer por vazamento radioativo.. o interior do reator é uma fissão nuclear e não fusão nuclear. 5. Angra I transforma energia nuclear em energia elétrica. enhuma afirmação correta. 8 D Enriquecer urânio a %, como mencionado nessa notícia, significa aumentar, para %, a quantidade de 5 U presente em uma amostra de urânio. 9 E carbono faz ligações covalentes. 1 C pares ao oxigênio e pares ao hidrogênio (ao mesmo tempo). QUÍMICA iii QUÍMICA Volume 1 19