ESCOLA SALESIANA DE MANIQUE TESTE DE AVALIAÇÃO DE QUÍMICA ANO LECTIVO 2010/2011 Nome: 12.º Ano Turma Nº: Encarregado de Educação: Classificação: Professor: GRUPO I 1. A revolução industrial foi construída sobre o ferro, que foi usado para a construção e transporte. Hoje em dia, entretanto outros metais atraem a atenção dos engenheiros. Os metais do bloco d têm uma grande variedade de propriedades interessantes, e são uma fonte importante de recursos para projectistas e engenheiros. (Adaptado de Princípios de Química; Atkins, P.; Jones, L.) 1.1. Seleccione, de entre as configurações electrónicas de A a D, a que corresponde ao átomo de Co, no seu estado de menor energia. A) [Ar] 3d 9 B) [Ar] 3d 9 4s 2 C) [Ar] 3d 7 4s 2 D) [Ar] 3d 8 4s 1 1.2. Seleccione, de entre as opções A a D, a que completa correctamente a seguinte frase: As energias de ionização dos elementos referidos estão ordenadas por ordem crescente:. A) V, Ti, Co B) Ti, V, Co C) Ti, Co, V D) Co, Ti, V 1.3. A orbital mais energética do átomo de Co é caracterizada pelo conjunto de números quânticos: A) (3, 2, -3) B) (4, 0, 0, +1/2) C) (4, 0, 0) D) (3, 2, 0) 1
2. A terceira das classes principais das reacções químicas são as reacções redox. Estas reacções são extraordinariamente versáteis mas muitas delas como: a combustão, a corrosão e a fotossíntese ( ) parecem completamente diferentes contudo, para o olho de um Químico elas são diferentes aspectos de um único tipo de evento. (Adaptado de Princípios de Química; Atkins, P.; Jones, L.) 2.1. Considere o seguinte esquema químico, em meio ácido: ( ) ( ) ( ) ( ) 2.1.1. Efectue o acerto deste esquema químico, evidenciando as equações das semi-reacções de redução e de oxidação. 2.1.2. Diga, justificando, se a reacção directa é espontânea. 2.2. A espécie oxidada é: A) B) C) D) 2.3. O par que apresenta maior potencial de eléctrodo é o: A) B) C) D) 2.4. Em condições padrão, a pilha representada no esquema anterior apresenta o valor da força electromotriz: A) -1,05 V B) 1,61 V C) 1,05 V D) -1,61 V ( ) ( ) 2
3. De entre as seguintes afirmações, seleccione a verdadeira: A) O aço é uma liga de cobre e carbono que pode apresentar propriedades diversas. B) O bronze é uma liga de cobre e zinco, que apresenta grande resistência. C) Uma jóia de ouro de 24 K possui 75% de ouro puro. D) Os sólidos iónicos são formados por iões de cargas eléctricas contrárias que se mantêm unidos por forças de natureza electrostática. E) O diamante, a grafite e o quartzo são exemplos de sólidos covalentes. 4. Entre as seguintes proposições, seleccione as incorrectas: A) A configuração de valência do tipo ns 2 np 5 é característica dos elementos do grupo 15 da Tabela Periódica. B) A energia do electrão na orbital 1s de um átomo tem sempre o mesmo valor, seja qual for o número de electrões desse átomo. C) Quanto mais energético for o electrão num átomo, tanto menor é a energia necessária para o remover. D) A energia de primeira ionização do magnésio é maior do que a do potássio. E) A segunda energia de ionização do boro é maior que a primeira do berílio. F) Entre dois iões isoelectrónicos, um negativo e outro positivo, o positivo tem menor raio. G) O raio iónico do ião fluoreto é menor que o do seu respectivo átomo. 5. Considere as seguintes substâncias: água H 2O; metano CH 4; benzeno C 6H 6; metanol CH 3OH; e octano C 8H 18. Relativamente a estas substâncias classifique as afirmações em verdadeiras ou falsas e corrija as falsas. A) As ligações intermoleculares predominantes no benzeno são do tipo dipolo permanente dipolo permanente. B) As ligações intermoleculares predominantes no metanol são do mesmo tipo que as predominantes no metano. C) À pressão atmosférica normal, o ponto de ebulição do metanol é inferior ao do metano. D) As ligações intermoleculares predominantes no metanol são ligações (ou pontes) de hidrogénio. E) À pressão atmosférica normal, o ponto de ebulição do octano é superior ao do metano. 6. Na tabela seguinte constam as fórmulas químicas e as temperaturas de ebulição de três compostos orgânicos: Nome do composto Fórmula química Ponto de ebulição (ºC) à pressão de 1 atm Metano CH 4-161,5 Monoclorometano CH 3Cl -24,0 Metanol CH 3OH 64,6 Classifique como verdadeira (V) ou falsa (F) cada uma das afirmações seguintes: A) O metano é o composto menos volátil de entre os apresentados na tabela. B) O monoclorometano é um líquido em condições normais de pressão e temperatura. C) O metanol é mais solúvel em água que o metano. D) O metano, o monoclorometano e o metanol encontram-se dispostos, na tabela, por ordem decrescente de intensidade das forças intermoleculares. 3
GRUPO II 1. O crómio é um metal frequentemente utilizado para revestir outros metais por ter um brilho bonito e não se deixar oxidar. Tanto o níquel como o ferro, que se ligam com o crómio dão origem a uma liga que é utilizada em tubagem, utensílios e ferramentas. Nesta liga existem outros elementos não metálicos. O motor dos aviões é também constituído, quase completamente, por alguns dos mais raros elementos metálicos de transição, 38% de titânio, 37% de níquel, 12% de crómio, 6% de cobalto, 5% de alumínio e 1% nióbio. O ferro que enferruja facilmente quando exposto ao ar e água, torna-se brilhante e resistente se revestido de uma fina camada de crómio. (Enciclopédia Pedagógica Universal; vol. 3; Hiperlivro) 1.1. No texto há referências: 1.1.1. A uma liga metálica constituída por três metais. Diga como se designa essa liga. 1.1.2. Ao desgaste do ferro. Indique outros factores que não estão mencionados no texto que provocam a corrosão dos metais. 1.2. Os metais predominantes nas ligas são metais de transição. Explique a ligação metálica que se estabelece entra os átomos de metal. 1.3. A corrosão de metais é um processo de oxidação, no entanto esta reacção não ocorre sozinha mas simultaneamente acompanhada por uma redução, fala-se então de reacções de oxidação-redução. Estas reacções não ocorrem apenas entre metais. Considere o seguinte esquema químico: ( ) ( ) ( ) ( ) com ph > 7 a 25 ºC. 1.3.1. Identifique os elementos químicos que sofrem oxidação e redução. Justifique com a variação do número de oxidação. 1.3.2. Escreva, devidamente acertada, a equação de oxidação-redução. 2. A Tabela Periódica de elementos está organizada por ordem crescente de número atómico, no entanto, nem sempre foi assim. Tem 90 elementos de origem natural conhecidos, tanto na Terra como em qualquer parte do Universo tal como se conhece hoje. 2.1. Represente a configuração electrónica dos seguintes átomos e iões. 2.1.1. ;. 2.1.2. ;. 4
3. Considere uma pilha constituída por dois eléctrodos, cujas semi-equações e potencias padrão de eléctrodo estão indicados na tabela seguinte: Semi-equação de redução Eº, V Cl 2 (g) + 2 e - 2 Cl - (aq) + 1,358 Pb 2+ (aq) + 2 e - Pb (s) - 0,125 3.1. Refira, justificando, se há ou não necessidade de recorrer a um eléctrodo inerte nesta pilha. 3.2. Indique, justificando, o eléctrodo que funciona como ânodo e o que funciona como cátodo. 3.3. Escreva as semi-equações de oxidação e de redução das reacções que ocorrem durante a descarga da pilha. 3.4. Calcule o valor do potencial padrão, E 0, desta pilha. 3.5. Escreva a equação global da reacção redox. 3.6. Calcule o valor da constante de equilíbrio desta reacção. 3.7. Num determinado ensaio desta pilha, foram usadas as seguintes condições experimentais: T = 298 K; P (Cl 2) = 1 atm; c Cl - = 0,1 mol/dm 3 ; c Pb 2+ = 0,1 mol/dm 3 3.7.1. Represente, simbolicamente, esta pilha. 3.7.2. Calcule o potencial da pilha obtido nas condições do ensaio. 4. A protecção catódica por ânodos de sacrifício é uma técnica utilizada para proteger uma substância da corrosão. Este tipo de protecção é usado nos cascos de navios, oleodutos e gasodutos. 4.1. Baseando-se na série electroquímica seguinte seleccione os metais que podem proteger o ferro. Justifique. Mg Al Zn Fe Pb Cu Maior poder oxidante 4.2. Considere a ligação de uma peça de ferro a um pedaço de zinco. Explique o que sucede, salientando o papel do ânodo de sacrifício e indicando o sentido da corrente eléctrica. 5. No laboratório procede-se à extracção do chumbo do óxido de chumbo através da reacção: 2 PbO (s) + C (s) 2 Pb (l) + CO 2 (g) Partindo de uma amostra de 40,0 g de óxido de chumbo, obtiveram-se 31,8 g de chumbo, calcule o rendimento do processo. 5
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