QUÍMICA MÓDUL II (triênio 2002-2004) 1 1 1 H 1, 00 2 3 4 2 Li 6, 94 Be 9, 01 11 12 3 Na Mg 22, 99 24, 31 19 20 4 K 39, 10 Ca 40, 08 37 38 5 Rb Sr 85, 47 87, 62 55 56 6 Cs 132, 91 Ba 137, 33 87 88 7 Fr Ra 223, 02 226, 03 CLASSIFICAÇÃ ERIÓDICA DS ELEMENTS 18 He 13 14 15 16 17 4, 00 5 6 7 8 9 10 B C N F Ne 10, 82 12, 00 14, 00 16, 00 19, 00 20, 18 13 14 15 16 17 18 Al Si S Cl Ar 12 26, 98 28, 09 30, 97 32, 07 35, 50 39, 95 31 32 33 34 35 36 Zn Ga 69, 72 Ge 72, 61 As 74, 92 Se 78, 96 Br 79, 90 Kr 83, 80 Cd 49 50 51 52 53 54 In Sn Sb Te I Xe 114, 82 118, 71 121, 76 127, 60 126, 90 131, 29 Hg 81 82 83 84 85 86 Tl b Bi o At Rn 204, 38 207, 20 208, 98 209, 98 209, 99 222, 02 67 68 69 70 71 Ce r Nd m Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu 140, 91 144, 24 146, 82 150, 36 151, 96 157, 25 158, 93 162, 50 164, 93 167, 26 168, 93 173, 04 174, 97 Série dos Actinídios 140, 12 Nº Atômico Massa Atômica X A Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu 44, 96 47, 87 58, 94 52, 00 54, 94 55, 85 58, 93 58, 69 63, 54 66, 39 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 88, 91 57 138, 91 89 Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh d Ag 227, 03 91, 22 92, 91 95, 94 98, 91 101, 07 102, 91 106, 42 108, 00 112, 41 72 73 74 75 76 77 78 79 80 Hf Ta W Re s Ir t Au 178, 49 180, 95 183, 84 186, 21 z 3 4 5 6 7 8 9 10 11 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 La Ac 190, 23 192, 22 195, 08 196, 97 58 59 60 61 62 63 64 65 200, 59 Série dos Lantanídios 66 2 90 91 92 93 94 95 96 97 Th a U Np u Am Cm Bk 232, 04 231, 04 238, 03 237, 05 239, 05 241, 06 244, 06 249, 08 98 99 100 101 102 103 Cf 252, 08 Es 252, 08 Fm 257, 10 Md 258, 10 No 259, 10 Lr 262, 11 QUESTÕES BJETIVAS 09. A reação entre o nitrogênio e o oxigênio, presentes no ar, forma óxidos de nitrogênio (N x ), principalmente o N 2. ara essa reação ocorrer, é necessário que esteja envolvida uma grande quantidade de energia, como acontece no motor de explosão de veículos. Sobre o N 2, considere as afirmativas abaixo: I. N 2 pode ser formado a partir da reação entre o monóxido de nitrogênio e o oxigênio do ar. II. Durante chuvas acompanhadas de relâmpagos, o N 2 reage com a água da chuva, ocasionando a formação da chuva ácida. III. Sabendo-se que a reação de formação de 1 mol do N 2 tem H igual a +8,1 kcal, pode-se classificar essa reação como exotérmica. IV. N 2, na atmosfera, além de provocar a chuva ácida, é também responsável pelo efeito estufa. Assinale a alternativa que contém somente afirmativas CRRETAS: a) I, II e IV b) I e II c) I e IV d) III e IV e) II e III 10. Um estudante recolheu 1 litro de solução saturada de NaCl e, após 1 semana na temperatura de 30 ºC, verificou a presença de cristais de NaCl e um volume de solução final de 700 ml. Sabendo-se que a solubilidade do NaCl é de 36 g/100 ml de água, nessa temperatura, qual a massa (em g) de NaCl precipitada? a) 10 b) 36 c) 60 d) 108 e) 252
11. monóxido de carbono (C) é o mais abundante poluente atmosférico e o de controle mais difícil. Ele é extremamente tóxico, pois se liga à hemoglobina do sangue, impedindo que ela transporte o oxigênio durante o processo de respiração. Um automóvel antigo lança 56 g de C no ar, por quilômetro rodado. número de moléculas de C lançadas no ar por esse automóvel, após ter ido de Juiz de Fora a São aulo (distância aproximada de 450 km), foi aproximadamente: (Dado: Número de Avogadro = 6,02 x 10 23 ) a) 1 x 10 23. b) 1 x 10 26. c) 1 x 10 24. d) 5 x 10 30. e) 5 x 10 26. 12. A solubilidade do nitrato de potássio é 46 g por 100 ml de água, na temperatura de 30 C. Em quatro tubos de ensaio, contendo 50 ml de água, colocou-se KN 3 nas seguintes quantidades: Tubo de ensaio A B C D Massa de KN 3 (g) 5,0 10,0 28,0 35,0 Mantendo-se os tubos na temperatura de 30 o C, após agitação, em quais tubos de ensaio existe solução supersaturada? a) Apenas no tubo A b) Nos tubos B, C e D c) Nos tubos C e D d) Apenas no tubo D e) Em todos os tubos 13. Nos extintores de incêndio à base de espuma, há NaHC 3 (sólido) e uma solução aquosa de H 2 S 4 em compartimentos separados. Quando o extintor é acionado, o NaHC 3 e o H 2 S 4 misturam-se e reagem, produzindo uma espuma com liberação de C 2, de acordo com a reação representada abaixo. 2 NaHC 3(s) + H 2 S 4(aq) Na 2 S 4(aq) + 2 C 2(g) + 2 H 2 (l) Se 294 g de H 2 S 4 reagem em solução, com quantidade suficiente de NaHC 3, o volume de C 2 gasoso liberado (em litros), nas CNT, é de: a) 134,4. b) 22,4. c) 11,2. d) 89,6. e) 67,2. 14. Amadeo Avogadro nasceu em Turim, Itália, em 09 de agosto de 1796. Em 1811, enunciou a famosa Hipótese de Avogadro, que diz que volumes iguais de quaisquer gases, sob as mesmas condições de temperatura e pressão, contêm o mesmo número de partículas. Com relação à Hipótese de Avogadro, é CRRET afirmar que: a) o volume ocupado por qualquer gás é independente da temperatura e da pressão. b) todos os gases, a uma certa temperatura e pressão, devem conter o mesmo número de partículas por unidade de volume. c) a massa de 1L de oxigênio é igual à massa de 1L de hidrogênio na CNT. d) um mol de moléculas de hidrogênio contém duas vezes mais espécies do que 1 mol de átomos de hidrogênio. e) a massa de 1 mol de 2 é igual ao dobro da massa de dois átomos de oxigênio.
15. Fora das células sangüíneas, a afinidade da hemoglobina pelo oxigênio é significativamente reduzida, devido à falta do composto (1). Na tentativa de desenvolver o Sangue Artificial, o derivado (2) tem sido testado. H H H H H H H N H (1) (2) Analisando as estruturas acima, assinale a alternativa CRRETA: a) As moléculas (1) e (2) apresentam a função aldeído. b) composto (2) contém a função cetona. c) Ambas as moléculas contêm somente um átomo de carbono sp 2 e um átomo de carbono sp 3. d) A molécula (1) apresenta a função ácido e a molécula (2) a função aldeído. e) A molécula (2) apresenta uma função amida. 16. diagrama abaixo representa os processos de formação do C 2(g) e H 2 (l), juntamente com a combustão do ácido palmítico (CH 3 (CH 2 ) 14 CH). H 0 C (grafite) + 2(g) C 2(g) H 2(g) + 1/2 2(g) H H 1 H 2 2 (l) CH 3 (CH 2 ) 14 CH (s) + 23 2(g) H 3 16 C 2(g) + 16 H 2 (l) A variação de entalpia ( H f ) no processo de formação do ácido palmítico é expressa como: a) H f = 16 H 1 + 16 H 2 - H 3. b) H f = 17 H 1 + 16 H 2 + H 3. c) H f = H 1 + H 2 + H 3. d) H f = H 1 + H 2 - H 3. e) H f = 16 H 3-16 H 1 - H 2.
QUESTÕES DISCURSIVAS (cada questão vale até quatro pontos) Questão 01 s combustíveis comumente usados como carvão, petróleo, gás natural, etc., são poluentes e tendem a se esgotar no futuro. hidrogênio se apresenta como uma boa alternativa para movimentar veículos, queimar em fogões domésticos e aquecer casas em lugares frios. quadro abaixo mostra o poder calorífico dos principais combustíveis. Sobre a possibilidade do uso do H 2 como combustível, responda os itens a seguir: Combustível oder calorífico (kj/kg) Gasolina 47.800 Óleo diesel 44.700 Álcool combustível 27.200 Gás natural 49.000 Carvão 32.000 Hidrogênio 142.000 a) Calcule a densidade de um mol de H 2 (em g/l) nas CNT. b) Em termos ambientais, qual a vantagem do uso do hidrogênio como combustível em vez da gasolina? c) Calcule a pressão exercida em um tanque de automóvel (100 L) pela quantidade de H 2, que fornece a mesma energia que 500 g de álcool combustível a 27 C. (Dado: R = 0,082 atm/mol.k)
Questão 02 As transformações representadas abaixo (I, II e III) estão envolvidas em um processo da indústria petrolífera, denominado reforming. Esse processo é extremamente importante para melhorar a qualidade da gasolina, pois os hidrocarbonetos aromáticos, cíclicos e ramificados produzidos aumentam o desempenho do combustível nos motores de automóveis. III I +4H 2 CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 CH 3 CHCH 2 CH 2 CH 3 II CH 3 + H 2 Com relação aos produtos das reações representadas acima, faça o que se pede: a) Forneça o nome do hidrocarboneto gerado no processo II e classifique sua cadeia carbônica quanto à natureza dos átomos e quanto aos tipos de ligações entre os átomos de carbono. Nome do hidrocarboneto quanto à natureza dos átomos Classificação da cadeia carbônica quanto aos tipos de ligações b) Quantos átomos de carbono primários, secundários e terciários possui o produto gerado no processo I? rimários Secundários Terciários c) Calcule a variação de entalpia no processo II, considerando que todas as espécies envolvidas estão no estado gasoso a 25 C e 1 atm. Classifique a reação como exotérmica ou endotérmica. (Dados: H f (C 6 H 14,g) = -167,19 kj/mol H f (C 6 H 12,g) = -123,14 kj/mol) Cálculo Classificação d) Qual(is) o(s) principal(is) produto(s) gerado(s) na combustão completa do benzeno? Forneça o(s) nome(s) e fórmula(s) molecular(es). Nome(s) Fórmula(s) Molecular(es)