QUÍMICA Objetivo: Proporcionar ao aluno a oportunidade de rever os conteúdos trabalhados durante o semestre nos quais apresentou dificuldade e que servirão como pré-requisitos para os conteúdos que serão trabalhados no próximo ano. Como estudar (estratégia): O aluno deverá refazer os exercícios dados em sala e realizar a lista de exercícios. Deverá, também, refazer as provas aplicadas como forma de rever o conteúdo de maneira prática e assistir as vídeo-aulas dos assuntos indicados. O conteúdo descrito abaixo será avaliado por meio de: 1 prova com 20 questões (valor:10,0) QUÍMICA 1 VOLUME CAPÍTULO ASSUNTO Estudo das funções oxigenadas I álcoois, fenóis, éteres e 3 11 cetonas 4 12 4 14 5 15 5 16 5 17 Estudos das funções oxigenadas II ácidos carboxílicos, aldeídos, ésteres e sais orgânicos. Estudos das funções nitrogenadas e haletos orgânicos Isomeria plana (constitucional) Isomeria geométrica ou cis/trans(configuracional) Isomeria espacial óptica(configuracional) LISTA DE EXERCÍCIOS PARA ESTUDAR 1) Dê os nomes dos compostos abaixo:
2) O aroma natural da baunilha, encontrado em doces e sorvetes, deve-se ao composto de nome vanilina, cuja fórmula estrutural está reproduzida abaixo. Em relação à molécula da vanilina, é correto afirmar que as funções químicas encontradas são: 3) Leia cada item abaixo e coloque (V) para verdadeiro e (F) para falso, conforme o caso. ( ) Um composto, com fórmula molecular C 3 H 8 O, pode ser um ácido carboxílico ou um álcool. ( ) A cachaça contém etanol. ( ) O composto H 3 C - CH 2 - O - CH 3 é um éster. ( ) O hexanal apresenta fórmula molecular C 6 H 12 O. ( ) A propanoma pode ser utilizada na remoção de esmalte de unha. ( ) O fenol é representado pela estrutura ( ) O composto 1,2-dicloro-eteno, possui isomeria cis-trans. 4) Na coluna, estão relacionadas as estruturas de algumas substâncias químicas e, na coluna de baixo, suas aplicações. 1. CH 3 CO CH 3 2. C 2 H 5 O C 2 H 5 3. HCOH 4. CH 3 CH 2 OH 5. CH 3 COO C 2 H 5 ( ) O etanoato de etila é empregado como essência artificial de maçã. ( ) O éter comum é usado como anestésico. ( ) A acetona ou propanona é usada como solvente de tinta e vernizes. Relacionando-se a coluna de cima com a de baixo, obtêm-se os números na sequência: a) 5 2 1 b) 2 3 1 c) 3 4 5 d) 4 2 3 e) 5 3 2 5) Os praticantes de esportes considerados radicais, frequentemente empregam a expressão: é muita adrenalina, como significado de grande satisfação. Sabe-se que o aumento de concentração do hormônio adrenalina no sangue é acompanhado dos aumentos de pressão sanguínea e do ritmo cardíaco, sensações comuns em situações de risco.
I) Indique os grupos funcionais presentes na molécula adrenalina. a) Álcool, éster e amina. b) Álcool, fenol e amida. c) Fenol, álcool e amina. d) Aldeído, cetona e fenol e) Fenol, aldeído e amina. II) A adrenalina possui isomeria óptica? Justifique. 6) Dê os nomes dos compostos: I. II. III. 7) Escreva a fórmula estrutural e dê o nome oficial de: a) uma cetona, de cadeia carbônica ramificada saturada, com o total de 7 átomos de carbono. b) um aminoácido, com 4 átomos de carbono, que possua um carbono assimétrico. c) dos isômeros geométricos do 2,3-di-cloro-but-2-eno. 8) Faça a fórmula estrutural e dê o nome do composto orgânico produzido pela reação que se dá entre o ácido butanoico e o álcool etílico.
9) a) Você já sentiu o ardido de pimenta na boca? Pois bem, a substância responsável pela sensação picante na língua é a capsaicina, substância ativa das pimentas. Sua fórmula estrutural está representada a seguir. Os grupos funcionais característicos na capsaicina são: a) Cetona, álcool e amina. b) Ácido carboxílico, amina e cetona. c) Amida, éter e fenol. d) Cetona, amida, éster e fenol. e) Cetona, amina, éter e fenol. b) Diga se esse composto possui isômeros geométricos. c) Diga se esse composto possui isomeria óptica. 10) Para responder à questão a seguir, numere a coluna B, que contém alguns nomes de compostos orgânicos, de acordo com a coluna A, na qual estão citadas funções orgânicas. A sequência CORRETA dos números da coluna B, de cima para baixo, é: a) 2-1 - 3-5 - 4. b) 3-1 - 2-4 - 5. c) 4-3 - 2-1 - 5. d) 3-2 - 5-1 - 4. e) 2-4 - 5-1 - 3. 11) Considere as afirmações: I. Propanal é um isômero da propanona. II. Etil-metil-éter é um isômero do propan-2-ol. III. Propan-1-ol é um isômero do propan-2-ol. IV. Propilamina é um isômero da trimetilamina. Estão corretas: a) Todas. b) Apenas I, II e III. c) Apenas I e II. d) Apenas II e IV. e) Apenas III e IV. 12) Associe os pares de compostos dos dois grupos com o tipo de isomeria existente entre eles.
A alternativa que apresenta uma associação correta é: a) I-3; II-2; III-4; IV-1 b) I-3; II-2; III-1; IV-4 c) I-2; II-3; III-1; IV-4 d) I-2; II-3; III-4; IV-1 e) I-1; II-2; III-3; IV-4 13) Considere as fórmulas planas dos seguintes compostos: Responda, a) Quais dos compostos apresentam Isomeria geométrica? b) Escreva as fórmula em projeção dos isômeros que apresentam isomeria geométrica e diga quem é o isômero cis e quem é o isômero trans. 14) Indique qual das substâncias abaixo apresenta atividade óptica (carbono assimétrico). Represente os dois isômeros ópticos e assinale o carbono quiral com um asterisco da substância excolhida. a) propano-2-ol. b) butan-2-ol. c) metanol. d) butan-1-ol. e) etanol.
15) O metilfenidato, estrutura química representada na figura, é uma substância utilizada como fármaco no tratamento de casos de transtorno de déficit de atenção e hiperatividade. Na estrutura do metilfenidato, qual o número de carbonos assimétricos, assinale com um asterisco cada um deles qual e a sua fórmula molecular? 16. a) Quais os nomes dos grupos funcionais presentes na molécula de aspartame abaixo? Identifique (circule) os grupos na própria molécula. b) A molécula do aspartame possui atividade óptica? Justifique. 17. Quais os grupos funcionais presentes na molécula abaixo? Identifique os grupos na própria molécula. 18.Escreva as fórmulas estruturais dos compostos abaixo: I- etanoato de etila II- etoxipropano III- ácido 2,3 dimetil pentanóico. IV- orto-isopropil fenol
19. A sacarose e a lactose são dois dissacarídeos encontrados na cana-de-açúcar e no leite humano, respectivamente. As estruturas simplificadas, na forma linear, dos monossacarídeos que os formam, são fornecidas a seguir. O tipo de isomeria que ocorre na molécula de glicose e o número de carbonos assimétricos e: a) geométrica e 3. b) geométrica e 4. c) óptica e 4. d) óptica e 5. e) ótima e 4. 20. Dados os seguintes compostos orgânicos: I. (CH 3 ) 2 C=CCl 2 II. (CH 3 ) 2 C=CClCH 3 III. CH 3 ClC = CClCH 3 IV. CH 3 FC = CClCH 3 Assinale a opção correta: a) Os compostos I e III são isômeros geométricos. b) Os compostos II e III são isômeros geométricos. c) O composto II é o único que apresenta isomeria geométrica. d) Os compostos III e IV são os únicos que apresentam isomeria geométrica. e) Todos os compostos apresentam isomeria geométrica. Química 2 Matéria a ser estudada (conteúdo): Apenas os que dialogam podem construir pontes e vínculos Papa Francisco VOLUME CAPÍTULO ASSUNTO 3 e 4 11 a 13 Cinética Química: I, II e III 5 15 e 16 Equilíbrio Químico 5 17 Equilíbrio Iônico da água Cálculo de ph e poh 5 18 Hidrólise Salina
LISTA DE EXERCÍCIOS PARA ESTUDAR Questão 1 a) Os dados da tabela abaixo se referem à decomposição do peróxido de hidrogênio (H 2 O 2 ), reação representada pela equação a seguir: No intervalo de tempo entre 3 h e 5 h, calcule a velocidade média de consumo de H 2 O 2. Deixe a resolução com a devida unidade. Número de mols de H 2 O 2 0 0 Tempo (h) 3 0,2 5 0,6 b) Um comprimido efervescente de vitamina C intacto, pesando 5 g, quando colocado em um copo contendo água a 25 C, será dissolvido em dois minutos. Considerando essa informação, assinale verdadeira (V) ou falsa (F) em cada uma das proposições. ( ) Se o comprimido efervescente estiver em pequenos pedaços, o tempo de dissolução também será de dois minutos, pois a massa continua sendo 5 g. ( ) O tempo de dissolução do comprimido efervescente intacto mantém-se quando o comprimido for dissolvido em água a 40 C, pois a área de contato é a mesma. ( ) Quanto maior a superfície de contato do comprimido efervescente com a água, maior o número de colisões favoráveis, portanto maior a velocidade de dissolução. ( ) O aumento da temperatura diminui a energia de ativação, diminuindo, portanto, o tempo de dissolução. ( ) Um aumento da temperatura, aumenta a energia cinética média das moléculas, aumentando a frequência de choques entre as moléculas reagentes, aumentado a velocidade das reações. Questão 2 a) Durante a manifestação das reações químicas, ocorrem variações de energia. A quantidade de energia envolvida está associada às características químicas dos reagentes consumidos e dos produtos que serão formados. O gráfico abaixo representa um diagrama de variação de energia de uma reação química hipotética em que a mistura dos reagentes A e B levam à formação dos produtos C e D. Com base no diagrama e no sentido da reação A + B C + D, Responda, completando na frente do próprio item : Colocar as unidades obrigatoriamente. a) Qual a variação de entalpia da reação? ΔH = b) Qual o valor da Energia de ativação (Eat) da reação sem catalisador? Eat(s/cat) = c) Qual o valor da Energia de ativação (Eat) da reação com catalisador? Eat(c/cat) = d) Essa reação é endotérmica ou exotérmica? e) Qual o valor da Eat da reação inversa (C + D A + B), sem catalisador? b) Nos catalisadores automotivos, ocorrem várias reações químicas que transformam substâncias tóxicas em outras não tóxicas ou menos agressivas. Um exemplo clássico é a transformação do monóxido de carbono em dióxido de carbono, processo representado pela equação a seguir: 2CO (g) + O 2(g) 2 CO 2(g). Admitindo que essa reação seja elementar: (I) Escreva a expressão da sua lei de velocidade. (II) Caso se dobre a concentração do CO (g) e a do O 2(g) simultaneamente, a reação ficará quantas vezes mais rápida? Mostre como obteve esse resultado.
Questão 3 Projeto de Recuperação FINAL 2ª Série EM A reação entre o gás hidrogênio e o monóxido de nitrogênio ocorre de acordo com a seguinte equação: 2 NO(g) 2 H 2(g) N 2(g) 2 H2O(g), Estudos cinéticos realizados em laboratório mostraram os seguintes resultados: Experimento [NO] (mol L -1 ) [H 2 ] (mol L -1 ) Velocidade (mol L -1 s -1 ) 1 0,10 0,10 0,05 2 0,20 0,10 0,10 3 0,20 0,20 0,40 a) A partir da análise desses dados, qual a Lei da velocidade para essa reação? b) Considerando os dados anteriores, calcule o valor da constante cinética (K) da lei da velocidade para essa reação. Questão 4 A decomposição do tetróxido de dinitrogênio ocorre de acordo com a equação a seguir: 1 N 2 O 4(g) 2 NO 2(g) No ar atmosférico essa reação está relacionada com a formação de chuva ácida em ambientes poluídos. No seu estudo em laboratório, o reagente foi colocado num frasco de 1 litro e esperou-se até o sistema entrar em equilíbrio químico. Nesse estado de equilibrio, foi medido que havia 4 mol de NO 2 e 2 mol de N 2 O 4. a) Com base nesses dados, calcule o valor da constante de equilíbrio (Kc) dessa reação? Deixar a resolução. b) Ainda, relativo ao equilíbrio : 1 N 2 O 4(g) 2 NO 2(g) ΔH < 0, indique como se desloca esse equilíbrio ao serem feitas as seguintes perturbações no sistema em equilíbrio: (atenção, use o critério: desloca para a direita, desloca para a esquerda ou não afeta o equilíbrio, conforme o caso) I) Aquecimento do sistema:.... II) Aumento da pressão do sistema:.... III) Adição de N 2 O 4(g) :.... IV) Resfriamento do sistema:.... V) Adição de um catalisador apropriado:.... Questão 5 a) O gráfico a seguir mostra as variações das concentrações ao longo do tempo para a reação de decomposição do trióxido de enxofre. ( Obs.: a escala de [ ] de baixo para cima é : 0,2 ; 0,4 ; 0,6 ; 0,8 ; 1,0 mol/l) [ ] em mol/l Escreva a expressão e calcule o valor da constante de equilíbrio (Kc) dessa reação. 2SO 3(g) 2 SO 2(g) + O 2(g) SO 3 SO 2 O 2 tempo b) Na alta atmosfera ou em laboratório, sob a ação de radiações eletromagnéticas (ultra-violeta, ondas de rádio, etc.), o ozônio é formado através da reação endotérmica:
3 O 2(g) 2 O 3(g) I) O aumento da temperatura favorece ou dificulta a formação do ozônio? II) E o aumento da pressão favorece ou dificulta a formação do ozônio? Questão 6 A síntese da amônia é uma reação reversível representada pela equação a seguir: N 2(g) + 3H 2(g) 2 NH 3(g) No estudo dessa reação, foram adicionados 10 mol de cada reagente num reator de volume igual a um litro, que foi então aquecido. Verificou-se que, passado um tempo t eq, o sistema entrou em equilíbrio e que nesse estado havia no frasco 1 mol de gás hidrogênio. a) Para resolver essa questão, complete a tabela abaixo: N 2(g) + 3 H 2(g) 2NH 3(g) Início Reage/Forma Equilibrio b) Calcule a constante de equilíbrio (Kc) dessa reação. Deixar a resposta com uma casa após a virgula. Questão 7 a) O termo ph foi usado pela primeira vez pelo bioquímico dinamarquês, Sörensen, quando trabalhava com o controle da acidez de cerveja. O cálculo de ph pode ser feito pela expressão: ph = - log[h + ],de maneira semelhante, podemos determinar o poh, poh = - log[oh - ]. Agora, responda os itens abaixo, completando a tabela. Obs.: não é necessário resolução. PERGUNTAS RESPOSTAS a) Um xampu tem ph=8. Qual o valor de [H + ] para o xampu? ph= b) A análise de uma amostra de sabão revelou [H + ]=10-10 mol/l. Determine o ph da amostra ph= c) A clara de ovo tem [OH - ]=10-6 mol/l. Qual o valor do seu ph? ph= d) Ao analisar um determinado suco de tomate, um técnico determinou que sua concentração hidrogeniônica (H + ) era igual a 0,001 mol/l. Qual o ph desse suco de tomate? ph= e) 0,1mol de ácido cianídrico (HCN) apresenta um α = 10%, Qual o seu ph? ph=
b) O tratamento da água de uma piscina ocorre em várias etapas que envolvem processos físicos e químicos. As substâncias relacionadas na tabela ao lado são utilizadas para ajuste de ph, alcalinidade e desinfecção da água. Sobre essas substâncias e suas funções no tratamento da água da piscina, coloque V (verdadeiro) ou F (falso), conforme o caso. ( ) O HC é um ácido e tem a função de elevar o ph da água. ( ) Dentre as substâncias apresentadas na tabela, três delas são alcalinas e uma é ácida. ( ) O NaHCO 3, por apresentar um caráter básico, é responsável pelo controle da alcalinidade da água. ( ) Quando adicionado à água da piscina, o HC neutraliza as substâncias alcalinas presentes. Substância ph em solução HC 1 NaHCO 10 3 Ca(C O) 2 8 O 3 7 ( ) O hipoclorito de cálcio é responsável pelo fornecimento de cloro para desinfecção e, por apresentar um caráter ácido, reduz o ph da água. Questão 8 a) Considere que a solução de H 2 SO 4 da bateria de carro tenha ph =1 e que o suco de limão tenha ph =2. Qual a solução mais ácida? Justifique Um alvejante de roupas, do tipo água de lavadeira, apresenta [OH ] aproximadamente igual a 1,0 10-4 mol/l. Nessas condições, qual a concentração de [H + ] e qual o ph dessa solução? (Dado : K w = 10-14 ) Seja claro em sua resposta. b) Um aluno preparou três soluções aquosas, a 25 C, de acordo com a figura abaixo. Informações: Metais Alcalinos: Li, Na, K, Rb, Cs Metais Alcalinos Terrosos: Ca, Mg, Sr, Ba. I) Baseando-se no conceito de hidrólise salina, classifique os frascos acima, ácido, básico ou neutro. Seja claro, 1º Frasco: 2º Frasco: 3º Frasco: II) Justifique o que ocorreu no segundo frasco, através da reação química correspondente. Questão 9 a) O Potencial Hidrogeniônico, mais conhecido como ph, consiste num índice que indica a acidez, neutralidade ou alcalinidade de um meio qualquer. Os valores de ph variam de 0 a 14. As hortênsias são flores que se colorem obedecendo ao ph do solo. É como se o ph fosse o estilista desse tipo de flor. Em solos onde a acidez é elevada, as hortênsias adquirem a coloração azul, agora, nos solos alcalinos, elas ficam rosa. Fonte: <http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/o-ph-solo-coloracao-das-plantas.htm>. Considerando as informações acima, em um solo com concentração de íons OH 12 1 de 10 mols L, qual o ph desse solo e a cor das hortênsias nele plantadas? b) Uma solução ácida apresenta a [H + ] = 4 x 10 4 mol/l, Calcule o seu ph. Dado: log 2 = 0,3 Deixe a resolução.
Questão 10 a) O azul de bromotimol é um indicador ácido-base, com faixa de viragem [6,0 7,6], que apresenta cor amarela em meio ácido e cor azul em meio básico e verde em meio neutro. Considere os seguintes sistemas em que se colocou gotas desse indicador. Qual seria a coloração de cada um desses sistemas I. água pura, cor:... II. CH 3 COOH (ácido acético) em água, cor:... III. NH 4 Cl (cloreto de amônio) em água, cor:... b) (2,0pontos) Os sistemas químicos baseiam-se em algumas características. Os sistemas ácidos caracterizam-se pela liberação de íon hidrônio,h 3 O + ou simplesmente H + (aq). Os sistemas básicos baseiam-se na liberação de íon hidroxila, OH - (aq). A tabela a seguir mostra a característica de alguns sistemas. Sistema Vinagre Saliva Clara de ovo [H + ] mol/l 10 3 10 6 10 8 Para os sistemas citados, 100% ionizados, julgue os itens abaixo, colocando V para verdadeiro ou F para falso. ( ) Todos os sistemas são formados por substâncias ácidas. ( ) O poh da saliva é igual a 6. ( ) O vinagre é mais ácido que a clara de ovo. ( ) O ph do vinagre é igual a 3. ( ) Acrescentando uma gota de vinagre a uma gota de saliva, a solução se tornará neutra. Testes 1) Considere a seguinte reação, entre hidrogênio e iodo: As figuras seguintes representam possíveis colisões entre os reagentes: Qual(ais) dessas figuras representa(m) uma geometria apropriada para que a reação ocorra? a) somente III. b) somente I. c) somente II e III. d) somente II. e) somente I e III.
2) Uma mesma reação foi realizada por dois métodos diferentes. Alguns dados gerais foram colocados em um diagrama: De acordo com o gráfico, os valores aproximados para a energia de ativação dos métodos A e B, respectivamente, e o método mais rápido, são: a) 150 kj, 110 kj e método A. b) 110 kj, 150 kj e método B. c) 260 kj, 300 kj e método B. d) 260 kj, 300 kj e método A. e) 300 kj, 260 kj e método B. 3) A produção de ácido sulfúrico (H 2 SO 4 ) a partir de enxofre (S) ocorre de acordo com as equações químicas a seguir: S (s) + O 2(g) SO 2(g) (etapa rápida) 2SO 2(g) + O 2(g) 2SO 3(g) (etapa lenta) SO 3(g) + H 2 O (l) H 2 SO 4(aq) (etapa rápida) Assinale a alternativa que representa corretamente a equação da velocidade da reação de formação do ácido sulfúrico, a partir do enxofre: a) v = k[so 2 ] 2 [O 2 ] b) v = k[so 2 ][O 2 ] c) v = k[s][o 2 ] d) v = k[so 3 ][H 2 O] e) v = k[so 2 ][O 2 ] 2 4) Um professor, utilizando comprimidos de antiácido efervescente à base de NaHCO 3, realizou quatro procedimentos, ilustrados a seguir Procedimento I Comprimido inteiro e água a 25 C Procedimento II Comprimido inteiro e água a 5 C Procedimento III Comprimido pulverizado e água a 25 C Procedimento IV Comprimido pulverizado e água a 5 C A reação ocorreu mais rapidamente no procedimento a) I. b) I I. c) I I I. d) I V e) Todos são consumidos no mesmo intervalo de tempo.
5) A reação de dimerização 2 NO 2 N 2 O 4 tem velocidade dada por: v = k[no 2 ] 2 Caso a concentração do NO 2 seja triplicada, a velocidade da reação a) será multiplicada por 3. b) será multiplicada por 6. c) será multiplicada por 9. d) será multiplicada por 12. e) será multiplicada por 1. 6) A tabela abaixo mostra a relação entre a concentração molar de um reagente X e a velocidade inicial da reação: Considerando que todas as experiências foram feitas na mesma temperatura, a lei da velocidade da reação em função da concentração do reagente X é: a) v = k[x] b) v = k[x] 2 c) v = k[x] 3 d) v = k[x] 0 e) v = k[x] 4 7. Um técnico de laboratório dispõe de uma solução de NaOH com ph=13 e deseja fazer ph diminuir para 12. Para isso ele deve: a) diluir a solução à metade da concentração inicial. b) diluir a solução inicial 10 vezes. c) concentrar a solução inicial 10 vezes. d) concentrar a solução ao dobro da concentração inicial. e) adicionar 1 mol de qualquer ácido à solução. 8. (No sistema em equilíbrio 2NO(g) + O 2 (g) 2NO 2 (g) H = - 27 kcal a quantidade de NO 2 aumenta com a a) adição de um catalisador. b) diminuição da concentração de O 2. c) diminuição da temperatura. d) diminuição da pressão. e) introdução de um gás inerte. 9. O "leite de magnésia", constituído por uma suspensão aquosa de Mg(OH) 2, apresenta ph igual a 10. Isto significa que: a) o "leite de magnésia" tem propriedades ácidas. b) a concentração de íons OH - é igual a 10-10 mol/l. c) a concentração de íons H + é igual a 10-10 mol/l. d) a concentração de íons H + é igual a 10 10 mol/l. e) a soma das concentrações dos íons H 3 O + e OH - é igual a 10-14 mol/l.
10. A tabela a seguir indica ph aproximado de alguns sistemas, a 25 C SISTEMA - ph Suco de limão : 2,5 Vinagre : 3,0 Suco de tomate : 5,0 Sangue humano : 7,5 Leite de magnésia : 11,0 Considerando-se as informações dessa tabela, a afirmativa FALSA é a) a concentração de íons H + no sangue humano é inferior a 10-7 mol/l. b) a concentração de íons H + no vinagre é de 10-3 mol/l. c) a concentração de íons OH - no leite de magnésia é 10-11 mol/l. d) a concentração de íons OH - no suco de tomate é maior do que no vinagre. e) o suco de limão é mais ácido do que o vinagre