198

frente 1

QUÍMICACadeeev de auoa

©

DEO

SUM

| DR

EA

MST

IME

.CO

M

199

Uebdade 1 – Matéria: propriedades e estados fí sicos

Pevpebedadee geeabe

ImpenetrabilidadeCompressibilidadeDivisibilidadeIndestrutibilidade Inércia

Pevpebedadee específi cas

DensidadePonto de fusãoPonto de ebulição

Estados fí sicos

A matéria pode se apresentar em três diferentes estados fí sicos: sólido, líquido e gasoso. Cada estado difere em forma e volume, e a nível submicroscó-pico, difere na agregação das partículas.

As mudanças de estado fí sico podem ser obser-vadas no diagrama ao lado:

Fusão

Solidificação

Sublimação

Vaporização

Liquefação(condensação)

Sólido Líquido Gasoso

Apobcaedv cvexeúdv�01. (IFSP) Um frasco de amostra contendo três subs-tâncias químicas, A, B e C, foi enviado a um laborató-rio químico para ser analisado. O rótulo apresenta os seus pontos de fusão (P.F.) e pontos de ebulição (P.E.) à pressão de 1 atm, conforme o quadro a seguir:

Subexâecba P.F. ºC P.�. ºC

A –114 78

B 43 182

C –218 –183

A primeira medida tomada pelo técnico químico foi determinar o estado fí sico das substâncias à tem-peratura de 25 ºC. A conclusão a que ele chegou em relação às substâncias, respectivamente, de cima para baixo, foi:

a) líquido, sólido, gasoso.

b) sólido, gasoso, líquido.

c) sólido, líquido, gasoso.

d) líquido, gasoso, sólido.

e) gasoso, líquido, sólido.

©

DAV

ID K

OSC

HEC

K, D

IO50

50, P

OLI

NA

RYA

ZA

NT

SEVA

| D

RE

AM

STIM

E.C

OM

200

02. (UFRGS-RS) Considere os seguintes processos.

I. Formação de neve em condições adequadas de temperatura, umidade e pressão.

II. Clareamento dos pelos com água oxigenada.

III. Adição de adoçante do tipo aspartame no café.

Quais processos envolvem uma reação química?

a) Apenas I.

b) Apenas II.

c) Apenas III.

d) Apenas I e II.

e) Apenas II e III.

�eeeenvoneedv abbobdadee� (Ciências da Natureza e suas Tecnologias – C7 – H24)

�Eeecccbve eExeae�

03. (ENEM) O ciclo da água é fundamental para a preservação da vida no planeta. As condições climá-ticas da Terra permitem que a água sofra mudanças de fase e a compreensão dessas transformações é fun-damental para se entender o ciclo hidrológico. Numa dessas mudanças, a água ou a umidade da terra absorve o calor do sol e dos arredores. Quando já foi absorvido calor suficiente, algumas das moléculas do líquido podem ter energia necessária para começar a subir para a atmosfera.

Disponível em: http://www.keroagua.blogspot.com. Acesso em: 30 mar. 2009 – Adaptado.

A transformação mencionada no texto é a

a) fusão.

b) liquefação.

c) evaporação.

d) solidificação.

e) condensação.

04. (IFSP) Conhecidos os pontos de fusão e de ebuli-ção de uma substância à pressão de 1 atm, é possível prever seu estado físico em qualquer temperatura, o que auxilia o desenvolvimento de métodos de separa-ção de misturas em laboratório e na indústria. Assim, se a temperatura da substância estiver

a) abaixo do seu ponto de fusão, ela se encontra no estado líquido.

b) acima do seu ponto de ebulição, ela se encontra no estado sólido.

c) c) acima do seu ponto de fusão, ela se encontra no estado sólido.

d) d) entre o ponto de fusão e o ponto de ebulição, estará no estado gasoso.

e) e) entre o ponto de fusão e o ponto de ebulição, estará no estado líquido.

201

05. (UTFPR) Na Química, para se caracterizar um determinado material são utilizadas, dentre outras, qua-tro constantes físicas: ponto de fusão, ponto de ebulição, densidade e solubilidade que constituem um “quar-teto fantástico”.

Em um laboratório, foram obtidos os dados da tabela abaixo, relativos a propriedades específicas de amos-tras de alguns materiais.

Maxeebabe Maeea (g) a 20 °C Vvoume (cm3) Tempeeaxuea de fueãv (°C) Tempeeaxuea de ebuobçãv (°C)

A 115 100 80 218

B 174 100 650 1120

C 74 100 –40 115

D 100 100 0 100

Considerando os dados da tabela, analise as afirmações seguintes.

I. À temperatura de 25 °C os materiais C e D estão no estado líquido.

II. Massa e volume são propriedades específicas de cada material.

III. Se o material B for insolúvel em D, quando for adicionado a um recipiente que contenha o material D ele deverá afundar.

IV. Se o material A for insolúvel em D, quando for adicionado a um recipiente que contenha o material D ele deverá flutuar.

V. À temperatura de 20 °C a densidade do material C é igual a 0,74 g/mL.

Das afirmações acima, são corretas, apenas:

a) I, III e V. b) II, III e IV. c) III, IV e V. d) I e V. e) I, III e IV.

Guba de �exudve

Estudar Livro 1 / Frente 1 – Capítulo 1 – Tópico 1

Exercícios Propostos

Exercícios Compatíveis 1 a 15

Exercícios Fundamentais 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Exercícios Complementares 10 11 12 13 14 15

202

Uebdade 2 – Substância e mistura

As eubexâecbae pueae podem ser classifi cadas em simples ou composta.

Uma mbexuea é formada por pelo menos duas substâncias diferentes.

Subexâecba puea ebmpoee

Constituída de um único elemento

Subexâecba puea cvmpvexa

Constituída por mais de um elemento

Mbexuea

Constituída por mais de uma substância

Exemplo: gás oxigênio,O2

Exemplo: água pura, H2O

Exemplo: álcool hidratado

(H2O e CH3CH2OH)

Gráfi cos de mudança de estado

T (°C)

T ebulição

T fusão

Substância Pura

Fusão

Ebulição

L + G

G

L

S + LS

t1 t2 t3 t4 t5 t (min.)

T (°C)

ebulição

fusão

Mistura comum

Fusão

Ebulição

L + G

G

L

S + LS

t1 t2 t3 t4 t5 t (min.)

203

T (°C)

ebulição

fusão

Mistura Eutética

Fusão

Ebulição

L + G

G

L

S + LS

t1 t2 t3 t4 t5 t (min.)

T (°C)

ebulição

fusão

Mistura Azeotrópica

Fusão

Ebulição

L + G

G

L

S + LS

t1 t2 t3 t4 t5 t (min.)

Apobcaedv cvexeúdv�

01. (UEMG) Um estudante aqueceu uma amostra de água líquida por, aproximadamente, 18 minutos. Durante o processo, ele mediu e anotou a tempera-tura da amostra, a cada 30 segundos. Com os dados obtidos, ele fez o gráfi co a seguir, que representa a variação da temperatura em função do tempo.

120

1009880

60

40

20

0 5 10 15 20

Tem

pera

tura

(°C)

Tempo (minutos)

De acordo com as informações sobre esse pro-cesso e com os dados apresentados no gráfi co, é cve-eexv afi rmar que :

a) a água muda do estado líquido para o gasoso, a 100 °C.

b) a amostra é constituída por um único tipo de molécula.

c) o material se apresenta totalmente gasoso, a 98 °C.

d) o experimento foi realizado ao nível do mar.

204

02. As figuras a seguir mostram moléculas amplia-das milhões de vezes. Observe atentamente as figu-ras e responda:

a. b.

d. e.

c.

a) Todas as figuras representam a mesma substância? Justifique.

b) Quantas substâncias estão representadas nas figuras?

c) Quais são as figuras que mostram a mesma substância em estados diferentes? Qual é o estado representado em cada uma destas figuras?

�eeeenvoneedv abbobdadee� Ciências da Natureza e suas Tecnologias – C2 – H7 e C5 – H18)

03. (UPE) Estica daqui, puxa dali. Muitas das mulhe-res almejam ter um cabelo lindo, que brilhe, mas prin-cipalmente que seja liso. É claro que elas contam com uma grande ajuda para que isso seja possível: as famo-sas escovas progressivas, como a escova blindagem.

Escova blindagem: a técnica não usa química para mexer na estrutura dos fios nem leva formol em sua fórmula. O segredo é o silicone que irá fechar as cutí-culas do cabelo, fazendo-o ficar alinhado e liso. O efeito deve ficar bem lindo, parecido com o dos cabe-los da atriz Anne Hathaway.

Disponível em: http://virgula.uol.com.br/ver/noticia/lifestyle/2012/08/09/306329-ha-mais-de-10-anos-no-mer-

cadoprogressiva-ganha-novas-versoes#11. Adaptado.

Analisando-se as informações contidas no texto acima e com base nas características das substâncias e materiais citados, é cveeexv afirmar que a(o):

a) solução de metanal tem sido utilizada na escova blindagem.

b) silicone, produto que contém silício, cria um filme sobre os fios dos cabelos.

c) efeito proporcionado pela “escova blindagem” se deve à ausência de química em sua composição.

d) silicone, ou silício elementar, substitui o uso de formol, por possuir propriedades físico-químicas semelhantes a esse aldeído.

e) “escova blindagem” deixa o cabelo alinhado e liso, principalmente porque o silicone retém a água na superfície e no interior do fio, aumentando a durabilidade das escovas.

205

�Exercrcios xExeros�04. (UCS-RS) A adição de cloreto de sódio à água reduz o seu ponto de congelamento devido ao efeito crioscópico. A presença de 23,3% de na água pode reduzir o seu ponto de congelamento a formando entre ambos uma mistura eutética. Se sólido for adi-cionado ao gelo acima dessa temperatura, parte desse gelo se fundirá e ocorrerá a dissolução do sal adicio-nado. Se mais sal for adicionado, o gelo continuará a fundir. Essa é uma prática comum, utilizada para remover o gelo das ruas das cidades em que neva no inverno.

PERUZZO, F. M; CANTO, E. L. Química: na abor-dagem do cotidiano. v. 2. Físico-Química. 4. ed.

São Paulo: Moderna, 2006. Texto adaptado.

Assinale a alternativa na qual a curva de aqueci-mento da mistura eutética citada anteriormente está corretamente representada.

Legenda: S = Sólido; L = Líquido, G = Gasoso.

r)

S

L

G

T (°C)

t (min)

b)

S

L

GT (°C)

t (min)

r)

G

S

T (°C)

t (min)

d)

S

G

T (°C)

t (min)

x)

G

L

ST (°C)

t (min)

206

05. (UTFPR) Um cientista recebeu uma substância desconhecida, no estado sólido, para ser analisada. O grá-fico abaixo representa o processo de aquecimento de uma amostra dessa substância.

120110100

908070605040302010

10 20 30 40 50 60 70 Tempo (min)

Temperatura (°C)

Analisando o gráfico, podemos concluir que a amostra apresenta:

a) duração da ebulição de 10 min.

b) duração da fusão de 40 min.

c) ponto de fusão de 40 ºC.

d) ponto de fusão de 70 ºC.

e) ponto de ebulição de 50 ºC.

Guba de �exudve

Estudar Livro 1 / Frente 1 – Capítulo 1 – Tópico 2

Exercícios Propostos

Exercícios Compatíveis 16 a 30

Exercícios Fundamentais 16 17 18 19 20 21 22 23 24

Exercícios Complementares 25 26 27 28 29 30

207

Uebdade 3 – Sistemas homogêneos, heterogêneos e alotropia

Os sistemas podem ser classifi cados como homogêneo e heterogêneo.

Sistemas

Simples (umúnico elemento)

Composta (doisou mais

elementos)

Homogênea(uma fase)

Heterogênea(duas ou

mais fases)

Substância pura

Mistura

A alotropia é a propriedade de um determi-nado elemento químico poder formar duas ou mais substâncias simples diferentes, como ocorre, por exemplo, no oxigênio ao formar O2 e O3.

O2Gás oxigênioIncolor e inodoro

O3Ozônio

Levemente azulado epossui cheiro característico

Apobcaedv cvexeúdv�

01. (UFPB) Em 1996, o prêmio Nobel de Química foi concedido aos cientistas que descobriram uma molé-cula com a forma de uma bola de futebol, denomi-nada fulereno (C60). Além dessa substância, o grafi te e o diamante também são constituídos de carbono. Os modelos moleculares dessas substâncias encontram-se representados a seguir.

Grafite DiamanteFulereno

A respeito dessas substâncias, é correto afi rmar:

a) O grafi te e o diamante apresentam propriedades fí sicas idênticas.

b) O fulereno, o grafi te e o diamante são substâncias compostas.

c) O fulereno, o grafi te e o diamante são isótopos.

d) O fulereno, o grafi te e o diamante são alótropos.

e) O fulereno é uma mistura homogênea de átomos de carbono.

02. (UEPG) Considerando as amostras abaixo, em sis-temas isolados, assinale o que for correto.

Vinagre Grafi te

Acetona Gasolina comum

Água potável Gás carbônico

Ar atmosférico não poluído Hidrogênio gasoso

01) Gás carbônico e acetona são substâncias compostas.

02) Vinagre, gasolina comum e ar atmosférico não poluído são exemplos de misturas.

04) Hidrogênio gasoso é uma substância simples.

08) Água potável, grafi te e gás carbônico são misturas homogêneas.

208

�eeeenvoneedv abbobdadee� (Ciências da Natureza e suas Tecnologias – C5 – H18)

03. (ENEM) A grafita é uma variedade alotrópica do carbono. Trata-se de um sólido preto, macio e escorre-gadio, que apresenta brilho característico e boa con-dutibilidade elétrica.

Considerando essas propriedades, a grafita tem potência de aplicabilidade em:

a) lubrificantes, condutores de eletricidade e cátodos de baterias alcalinas.

b) ferramentas para riscar ou cortar materiais, lubrificantes e condutores de eletricidade.

c) ferramentas para amolar ou polir materiais, brocas odontológicas e condutores de eletricidade.

d) lubrificantes, brocas odontológicas, condutores de eletricidade, captadores de radicais livres e cátodo de baterias alcalinas.

e) ferramentas para riscar ou cortar materiais, nanoestruturas capazes de transportar drogas com efeito radioterápico.

�Eeecccbve eExeae�

04. (UFPB) O ar atmosférico, cuja composição até uma altura de 70 km varia muito pouco em qualquer lugar do planeta, é constituído predominantemente pelos gases N2 e O2. Em meio a esses gases, encontram-se dispersas partículas sólidas de origens naturais, provenientes da ação dos ventos sobre desertos, ema-nações de partículas vulcânicas, liberação de pólen de plantas, e outras partículas resultantes de queimadas e da poluição causada pelas fábricas e pelos veícu-los automotores. De acordo com essas informações, é correto afirmar que o ar atmosférico:

a) é uma substância composta.

b) é uma substância gasosa.

c) tem composição idêntica tanto na zona rural quanto na zona urbana.

d) é uma mistura heterogênea.

e) pode ser purificado por processo de destilação simples.

05. (PUC-MG) Considere as seguintes proposições:

I. Não existe sistema polifásico formado de vários gases ou vapores.

II. A água é uma mistura de hidrogênio e oxigênio.

III. Todo sistema homogêneo é uma mistura homogênea.

IV. Existe sistema monofásico formado por vários sólidos.

V. Todo sistema polifásico é uma mistura heterogênea.

São needadebeae as afirmações:

a) I, II e III

b) I e II apenas

c) I e IV apenas

d) III, IV e V

Guba de �exudve

Estudar Livro 1 / Frente 1 – Capítulo 1 – Tópico 3

Exercícios Propostos

Exercícios Compatíveis 31 a 45

Exercícios Fundamentais 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

Exercícios Complementares 36 39 41 42 43 44 45

Gabaebxv

Uebdade 1 4. E5. A

Uebdade 2 4. B5. C

Uebdade 3 4. D 5. C

Exercícios propostosQuímica capítulo 1

209

01. (IFSP) A mudança de fase denominada sublima-ção ocorre quando:

a) o gelo seco é exposto ao ar ambiente. b) o gelo comum é retirado do congelador. c) um prego se enferruja com a exposição ao ar úmido. d) uma porção de açúcar comum é aquecida até

carbonizar-se. e) uma estátua de mármore é corroída pela chuva

ácida.

02. Não poderíamos citar, como propriedades gerais da matéria:

07. (Cefet-MG) As chamas atingem diferentes tem-peraturas dependendo de como são produzidas. Em shows pirotécnicos chegam a 3.600 °C, nos fogões resi-denciais podem atingir até 800 °C e, em sistemas de oxiacetileno, alcançam 3.200 °C. Quando em contato com chamas de altas temperaturas, alguns metais fundem e, até mesmo, entram em ebulição.A tabela seguinte apresenta as temperaturas de fusão de alguns metais sólidos.

Metais Temperaturas de fusão (°C)Ouro 1.064,4Prata 961,9Cobre 1.083,5

Alumínio 660,5

O número de metais que não muda de fase, quando aquecidos em chamas de fogões residenciais, é igual a:

a) odor. b) extensão. c) impenetrabilidade.

d) indestrutibilidade. e) inércia.

03. O que é sublimação? Dê exemplos.

04. A água é uma substância que existe em grande quantidade no nosso planeta. Ela se apresenta na natureza em três estados físicos.

Quais são os estados físicos em que a água se apre-senta na natureza? Cite um exemplo para cada estado.

05. Indique se as afirmativas são verdadeiras com a letra (V) ou falsas com a letra (F).

)( Quando penduramos roupas molhadas no varal, notamos que após algum tempo elas secam. Nesse caso, a água mudou do estado líquido para o estado gasoso.

)( Fusão é a passagem da água do estado líquido para o estado gasoso.

)( A água é mais importante para os seres vivos no estado gasoso.

)( A passagem da água do estado gasoso para o líquido se chama condensação.

)( O ar que está à nossa volta sempre possui um pouco de água no estado líquido: é o vapor d’água, invisível a nossos olhos.

06. (Unicamp-SP) Qual o estado físico (sólido, líquido ou gasoso) das substâncias da tabela a seguir, quando elas se encontram no Deserto da Arábia, à tempera-tura de 50 °C (pressão ambiente = 1 atm)?

Substância TF TEclorofórmio –63 61éter etílico –116 34

etanol –117 78fenol 41 182

pentano –130 36

TF = temperatura de fusão em °CTE = temperatura de ebuliçao em °C(dados da tabela estão em 1 atm)

a) 1. b) 2. c) 3. d) 4.

08. (Unicamp-SP) Em algumas extrações de ouro, sedimentos de fundo de rio e água são colocados em uma bateia, recipiente cônico que se assemelha a um funil sem o buraco. Movimentos circulares da bateia permitem que o ouro metálico se deposite sob o material sólido ali presente. Esse depósito, que con-tém principalmente ouro, é posto em contato com mercúrio metálico; o amálgama formado é separado e aquecido com um maçarico, separando-se o ouro líquido do mercúrio gasoso. Numa região próxima dali, o mercúrio gasoso se transforma em líquido e acaba indo para o leito dos rios. Os três segmen-tos acima grifados se referem, respectivamente, às seguintes propriedades:

a) peso, temperatura de gaseificação e temperatura de liquefação.

b) densidade, temperatura de sublimação e temperatura de fusão.

c) peso, temperatura de ebulição e temperatura de fusão.

d) densidade, temperatura de ebulição e temperatura de liquefação.

09. (Mackenzie-SP) A passagem da água sólida para água líquida chamada de _________________ é uma transformação _________________.

Os termos que preenchem corretamente as lacunas são, respectivamente:

a) solidificação e exotérmica. b) liquefação e endotérmica. c) liquefação e exotérmica. d) fusão e endotérmica. e) fusão e exotérmica.

210

10. (Unesp) O naft aleno, comercialmente conhecido como naft alina, empregado para evitar baratas em roupas, funde em temperaturas superiores a 80 °C.Sabe-se que bolinhas de naft alina, à temperatura ambiente, têm suas massas constantemente diminuí-das, terminando por desaparecer sem deixar resíduo. Esta observação pode ser explicada pelo fenômeno da:

a) fusão. b) sublimação. c) solidifi cação. d) liquefação. e) ebulição.

11. (PUCCamp) Em garimpos onde o ouro é encon-trado em pó, para separá-lo da areia acrescenta-se mercúrio líquido que forma liga metálica com o ouro. Para separar os metais, a liga é aquecida até a evapo-ração completa do mercúrio. Esse procedimento é possível porque dos dois metais, o mercúrio tem:

a) menor densidade. b) menor massa molar. c) menor temperatura de ebulição. d) maior temperatura de fusão. e) maior volume molar.

210

12. (Cefet-MG) As tintas à base de resinas poliméricas são usadas para personalizar vários objetos como cane-tas, camisas, canecas etc. Essas tintas também são conhecidas como “sublimáticas” devido à mudança de estado fí sico ocorrida durante a sua aplicação.

Representando as moléculas como simples esferas, a fi gura que esquematiza a transformação de estado fí sico mencionada anteriormente é:

a) b)

c) d)

13. (UFMG) A água é um dos principais fatores para a existência e manutenção da vida na Terra. Na superfí cie de águas muito frias, há uma tendência de se formar uma crosta de gelo, mas, abaixo dela, a água permanece no estado líquido. Isso permite que formas de vida como peixes e outros organismos consigam sobreviver mesmo em condições muito severas de temperatura.Analise os dois gráfi cos abaixo que representam simplifi cadamente as variações de densidade de duas subs-tâncias em temperaturas próximas às respectivas temperaturas de fusão (TF).

Densidade

TF Temperatura

I

IIDensidade

TF Temperatura

Densidade

TF Temperatura

I

IIDensidade

TF Temperatura

211

a) O gráfico que representa o comportamento da água é o I ou o II? Justifique a sua escolha com base nas informações apresentadas e em outros conhecimentos sobre o assunto.

Uma amostra de água pura, inicialmente sólida, foi aquecida até algum tempo após sua completa fusão. A figura representa a variação da temperatura dessa amostra durante esse processo.

Temperatura

Região I

Região II Região III

Tempo

b) A fusão de uma substância é um processo endotérmico ou exotérmico?

Considere que durante todo o processo a amostra de água receba um fluxo contínuo e uniforme de calor.

c) Explique por que a temperatura aumenta nas regiões I e III, indicadas no gráfico.

d) Explique por que a temperatura não se altera durante a fusão (região II, indicada no gráfico).

14. (Cefet-MG) As propriedades físicas utilizadas na identificação e determinação da pureza de um sólido desconhecido são:

a) densidade e cor. b) solubilidade e massa. c) temperatura de fusão e densidade. d) temperatura de ebulição e volume.

15. (UFPR) Dependendo do tipo de lâmpada de uso doméstico, pode-se encontrar um dos dois elementos quí-micos metálicos que desempenham papel importante na produção da luz.Nas lâmpadas incandescentes, um filamento metálico é percorrido por uma corrente elétrica, o que causa seu aquecimento a temperaturas elevadas, fazendo com que passe a emitir luz. Para que a lâmpada tenha uma vida útil longa, o filamento deve suportar altas temperaturas sem se fundir ou vaporizar. Por isso, atualmente é empregado o elemento que permanece como sólido em temperaturas maiores que a dos demais metais. Por outro lado, nas lâmpadas fluorescentes, é empregado um metal que é líquido em condições ambientais nor-mais, mas que também se vaporiza de forma apreciável. Portanto, no interior dos tubos de vidro há uma quan-tidade significativa do vapor desse elemento, cujos átomos colidem com elétrons quando se aplica uma cor-rente elétrica na lâmpada. Os átomos, ao receberem energia cinética dos elétrons, atingem um dos estados excitados. Logo a seguir retornam ao estado fundamental (isto é, o estado de mais baixa energia) ao perderem energia na forma de luz, mas grande parte dessa energia está situada na faixa do ultravioleta, que é invisível ao olho humano. Por causa disso, as paredes de vidro das lâmpadas são recobertas com um material fluorescente, capaz de absorver a luz ultravioleta e de emití-la na forma de luz visível.

Com base no texto, selecione na tabela a seguir o metal que é empregado em cada um dos tipos de lâmpada. Justifique cada escolha com base em uma ou mais propriedades citadas no texto.

Nome do elememto

Símbolo químico

Número atômico

Massa atômica

Ponto de fusão (°C)

Ponto de ebulição (°C)

Gálio Ga 31 69,723 29,97 2204Mercúrio Hg 80 200,59 –38,83 356,73

Molibdênio Mo 42 95,94 2623 4639Túlio Tm 69 168,934 1545 1950

Tungstênio W 74 183,84 3422 5555

16. Classifique as substâncias em simples e compostas, justificando a sua escolha.

a) N2b) SO3c) Br2d) CaCO3e) NH4OH

212

17. (UFES) O gráfico que melhor representa uma mudança de estado de uma substância pura é:

a)

907560454015

02 4 6 8 10

tempo t (min.)

Temperatura (°C)

b)

907560454015

02 4 6 8 10

tempo t (min.)

Temperatura (°C)

c)

907560454015

02 4 6 8 10

tempo t (min.)

Temperatura (°C)

d)

907560454015

02 4 6 8 10

tempo t (min.)

Temperatura (°C)

e)

907560454015

02 4 6 8 10

tempo t (min.)

Temperatura (°C)

18. (Ufla-MG) Os gráficos A e B a seguir correspon-dem a duas experiências de aquecimento controlado de uma substância pura hipotética.Considerando-se que o aquecimento foi feito sob as mesmas condições em ambas as experiências, é cor-reto afirmar que:

Temperatura/°C

115

10

A tempo/min.

Temperatura/°C

115

10

B tempo/min.

a) as temperaturas correspondentes à fusão da substância são diferentes em A e B.

b) a substância não pode ser fundida. c) a substância não sofre mudança de fase no

intervalo de temperatura de 0 °C a 115 °C. d) a massa da substância utilizada na experiência B é

maior que a massa da substância utilizada em A. e) a ebulição da substância na experiência A ocorre

a uma temperatura inferior à da experiência B.

19. (UFV-MG) O gráfico a seguir representa a varia-ção de temperatura observada ao se aquecer uma substância A durante cerca de 80 minutos.

50

40

30

20

100 20 40

Tempo/min60

Tem

pera

tura

/°C

a) A faixa de temperatura em que a substância A permanece sólida é _________________.

b) A faixa de temperatura em que a substância A permanece líquida é ___________________.

c) A temperatura de ebulição da substância A é _____________.

213

20. (UESC)

Temperatura (°C)

193sólido

líquido

A

vapor

Tempo (min)

A Química é uma ciência que estuda fundamental-mente a composição, as propriedades e as transfor-mações das substâncias químicas, das misturas e dos materiais formados por essas substâncias. Para iden-tificá-las, os químicos utilizam um conjunto de pro-priedades específicas com objetivo de diferenciá-las experimentalmente de uma mistura. O gráfico repre-senta a curva de aquecimento de uma determinada amostra de material sólido em função do tempo. Uma análise dessas informações e da curva de aque-cimento dessa amostra de material permite afirmar:

a) A amostra do material analisado é uma mistura. b) A partir do ponto A, representado no gráfico,

forma-se uma substância pura na fase líquida. c) O material analisado, ao atingir 193 ºC,

transforma-se completamente em líquido. d) A curva representa o comportamento de uma

substância pura sólida durante o aquecimento. e) As propriedades específicas utilizadas para

identificação das substâncias químicas dependem da quantidade da amostra utilizada.

21. (CP2) Observe o gráfico a seguir, em que estão representadas as mudanças de estado físico da água.

Temperatura (°C)

Tempo

A

B100

0

–50

A partir da sua observação, podemos concluir que:

a) o ponto A representa o processo de vaporização. b) a partir do ponto B, a água está vaporizando. c) o ponto B representa o momento da condensação. d) entre os pontos A e B, a água encontra-se em

estado sólido.

22. (Cefet-MG) O ácido láurico é conhecido na indús-tria farmacêutica pela sua propriedade antimicro-biana. O gráfico representa a curva de resfriamento de uma amostra desse ácido, inicialmente no estado líquido, a uma temperatura acima de seu ponto de solidificação.

7065605550454035302520

A

B C

D

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11tempo (min)

temperatura (°C)

Sobre esse sistema e suas transformações, afirma-se, corretamente, que: a) a temperatura de fusão do ácido láurico é 30 °C. b) a temperatura de ebulição do ácido láurico é 60 °C. c) as fases líquida e sólida coexistem no segmento

BC. d) as moléculas de ácido se movimentam mais no

ponto D do que no A.

23. (UEL-PR) O ácido láurico é um ácido graxo de cadeia saturada com 12 átomos de carbono. Esse ácido é conhecido na indústria farmacêutica devido à sua propriedade antimicrobiana. O gráfico a seguir repre-senta a curva de resfriamento de uma amostra de ácido láurico, inicialmente no estado líquido, a uma temperatura acima de seu ponto de solidificação.

7065605550454035302520

A

B C

D

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11tempo (minutos)

tem

pera

tura

(°C)

Sobre esse sistema e sua transformação, considere as afirmativas a seguir:

I. Somente o segmento BC representa duas fases.II. O ponto de fusão do ácido láurico está em torno

de 43 °C.III. No ponto D, as moléculas do ácido láurico

apresentam maior energia cinética média do que no ponto A.

IV. A temperatura na qual o segmento BC é formado depende da quantidade inicial de ácido láurico analisada.

214

26. Tudo o que existe na natureza é formado por substâncias. As substâncias podem se reunir e for-mar misturas ou se transformar em outras substân-cias através de reações químicas.

a) Qual é a diferença entre uma mistura e uma reação química?

b) Cite 2 exemplos de misturas e 2 exemplos de reações químicas.

27. (UFBA) Os diferentes tipos de matéria podem ser classificados em dois grupos:

• substâncias puras;• misturas.

As substâncias puras podem ser simples ou compostas...

NABUCO, p. 24

Considerando-se esse modo de classificação, pode-se afirmar (escreva nos parênteses a soma dos itens corretos): 01. O ar atmosférico é uma substância pura. 02. A água é uma substância simples. 04. O sangue é uma mistura. 08. Uma solução de açúcar é uma mistura. 16. O oxigênio e o ozônio são substâncias distintas,

embora constituídas por átomos de um mesmo elemento químico.

32. A matéria que contém três tipos de molécula é uma substância composta.

64. A matéria que contém apenas um tipo de molécula é uma substância simples, mesmo que cada molécula seja formada por dois átomos diferentes.

28. (Unicamp-SP) “Os peixes estão morrendo porque a água do rio está sem oxigênio, mas nos trechos de maior corredeira a quantidade de oxigênio aumenta”. Ao ouvir esta informação de um técnico do meio ambiente, um estudante que passava pela margem do rio ficou confuso e fez a seguinte reflexão: “Estou vendo a água no rio e sei que a água contém, em suas moléculas, oxigênio; então, como pode ter acabado o oxigênio do rio?”

a) Escreva a fórmula das substâncias mencionadas pelo técnico.

b) Qual é a confusão cometida pelo estudante em sua reflexão?

Dentre as afirmativas, apenas estão corretas:

a) I e II. b) I e IV. c) II e III. d) II e IV. e) III e IV.

24. (UFSC) Considere a curva de aquecimento de uma substância sólida até seu estado gasoso, em fun-ção do tempo, à pressão de 1 atmosfera.

T (°C)

T2

T1

t1 t2 t3 t4 t5 t (min.)

De acordo com as informações do enunciado e com o gráfico acima, assinale a(s) proposição(ões) correta(s). 01. No tempo t2 coexistem sólido e líquido. 02. A temperatura T2 representa o ponto de ebulição

da substância. 04. No intervalo de tempo t3 a t4, os estados

líquido e vapor da substância coexistem a uma temperatura constante.

08. A curva de aquecimento mostra que a substância não é pura, mas, sim, uma mistura homogênea simples.

16. O tempo t1 representa o início da vaporização da substância.

32. No intervalo de tempo t2 a t3, a substância se encontra no estado líquido a uma temperatura que varia de T1 a T2.

25. (UnB-DF) A Química está presente na vida das pessoas e, muitas vezes, não se toma consciência disso. Por exemplo, a reportagem “A saúde está na feira – substâncias recém-descobertas em frutas e verduras, chamadas pelos cientistas de fitoquími-cos, previnem o envelhecimento e ajudam na cura de doenças”, publicada na revista Globo Ciência (ano 5, n.° 58, p. 32 - 4), dá uma ideia de como as substâncias regulam o funcionamento do corpo humano. Com o auxílio dessas informações, julgue os itens a seguir.

)( As substâncias químicas são prejudiciais à saúde. )( Frutas e verduras são constituídas de substâncias. )( A água salgada, utilizada para cozer alimentos,

ferve a uma temperatura constante, por se tratar de substância composta.

)( O cozimento de verduras acarreta a separação de fitoquímicos por meio do processo conhecido como destilação.

215

29. (UFRJ) A produção de energia nas usinas de Angra 1 e Angra 2 é baseada na fissão nuclear de átomos de urânio radioativo 238U. O urânio é obtido a partir de jazidas minerais, na região de Caetité, localizada na Bahia, onde é beneficiado até a obtenção de um concentrado bruto de U3O8, também chamado de yellowcake.O concentrado bruto de urânio é processado através de uma série de etapas até chegar ao hexafluoreto de urâ-nio, composto que será submetido ao processo final de enriquecimento no isótopo radioativo 238U, conforme o esquema a seguir.

O UF6 gasoso produzido na etapa de fluoração é condensado para armazenamento e posterior enriquecimento (fig. 1). O diagrama esquemático de equilíbrio de fases do UF6 é apresentado a seguir (fig. 2):

Processamento de U3O8

HNO3 NH4OH

U3O8

(Yellowcake)Refino Precipitação

Rejeito

(NH4)2U2O7

H2HF

UO2UF4Enriquecimento

238U

UF6

F2

Calcinação+

Redução

Fluoração Fluoretação

Dissolução

Figura 1

12

10

8

6

4

2

20 40 60 80 100 120 140 160 Temperatura (°C)

Sólido

Líquido

Gás

Pres

são

(atm

)

Figura 2

a) Apresente a temperatura de ebulição do UF6 a 10 atm.b) Indique a temperatura e a pressão em que as três fases (líquida, sólida e gasosa) estejam simultaneamente

em equilíbrio.

216

30. (UFSM)

Água, meio ambiente e tecnologiaA água dos rios, lagos, mares e oceanos ocupa

mais de 70% da superfície do planeta. Pela absorção de energia na forma de calor, principalmente a pro-veniente do sol, parte dessa água evapora, sobe, con-densa-se e forma as nuvens, retornando à terra atra-vés de chuva ou neve.

A água, por ser absorvida pelo solo, chega às plan-tas que, através da transpiração e respiração, passam-na para a atmosfera.

Também os animais contribuem para a circulação da água no ambiente, pois, ao ingerirem água, devol-vem-na pela respiração e excreção.

De forma menos visível, a água ocorre ainda, em grande quantidade, no citoplasma das células e nos demais fluidos biológicos onde regula a temperatura e atua como solvente universal nas reações químicas e biológicas.

Por estar a água relacionada à maioria das ações que ocorrem na natureza, é ela também a responsá-vel, muitas vezes, por problemas ambientais.

Os processos tecnológicos de geração de energia são fontes importantes de impactos ambientais. A queima de combustíveis derivados de petróleo, como a gasolina e o óleo diesel, lança, na atmosfera, grandes quantidades de dióxido de carbono, um dos gases res-ponsáveis pelo efeito estufa.

É, pois, relevante que nos interessemos pela água que, paradoxalmente, é fonte de vida e veículo de poluição.

O gráfico representa a curva de resfriamento da água pura à pressão constante de 1 atm.

T (°C)

100

0

AB

C

D

E

tempo (min)

Assinale verdadeira (V) ou falsa (F) em cada uma das seguintes afirmativas: )( O fenômeno que ocorre na região B da curva é a

solidificação e há duas fases em equilíbrio. )( Na região C da curva, há somente a fase sólida. )( Nas regiões B e D da curva, a temperatura perma-

nece constante. )( Na região D da curva, coexistem em equilíbrio as

fases sólida e líquida.A sequência correta é

31. Classificar as misturas como homogêneas ou heterogêneas.

I. Álcool hidratadoII. Água e pouco açúcarIII. Óleo e sal de cozinhaIV. Água e excesso de açúcar

32. (Cefet-MG) Estudos relacionados ao grafeno con-cederam aos físicos Andre Geim e Konstantin Novo-selov o Prêmio Nobel de Física de 2010. Esse mate-rial consiste de uma estrutura hexagonal de átomos de carbono, sendo duzentas vezes mais forte que o aço estrutural.Não é alótropo do grafeno a(o) :

a) V – V – F – V. b) V – F – V – F. c) V – F – F – F.

d) F – V – V – V. e) F – F – V – V.

a) ozônio. b) grafite.

c) fulereno. d) diamante.

33. (Col. Naval) Dos elementos abaixo, qual pode for-mar duas substâncias simples diferentes? a) Oxigênio b) Nitrogênio c) Hélio

d) Flúor e) Hidrogênio

34. (UnB-DF – modificado) O Prêmio Nobel de Quí-mica de 1996 foi outorgado aos três químicos que des-cobriram mais uma forma alotrópica de carbono, a primeira molecular: o buckminsterfulereno (C60), uma das substâncias conhecidas como fulerenos. (...)

Os Fulerenos e sua espantosa geometria molecular. In: Química Nova na Escola, n0.4, novembro / 1996. Adaptado.

Com auxílio do texto, julgue os seguintes itens. )( Os fulerenos são substâncias simples compostas. )( Uma molécula de fulereno possui 60 átomos

de carbono. )( Fulereno, grafita e diamante são formas alotrópi-

cas do carbono.

35. (UFRJ) Uma festa de aniversário foi decorada com dois tipos de balões. Diferentes componentes gasosos foram usados para encher cada tipo de balão. As figuras observadas representam as substâncias presentes no interior de cada balão.

Balão I Balão II

YY

X X

X XX

a) Indique quantos elementos diferentes e quantas substâncias simples diferentes existem nos balões.

b) Classifique o tipo de sistema de cada balão quanto à homogeneidade.

217

36. (Cefet-MG) No Brasil, o câncer mais frequente é o de pele, sendo que o seu maior agente etiológico é a radiação ultravioleta (UV) proveniente do sol. Em decorrência da destruição da camada de ozônio, os raios UV têm aumentado progressivamente sua inci-dência sobre a terra.

INCA, 2009. Adaptado.

Em relação ao ozônio, afi rma-se, corretamente, que é:

a) alótropo do O2, por ser formado pelo mesmo elemento químico.

b) isóbaro do monóxido de enxofre porque possuem a mesma massa.

c) isótopo do gás oxigênio, pois ambos têm o mesmo número atômico.

d) substância pura composta, uma vez que se constitui de 3 átomos de oxigênio.

37. (UTF-PR) O soro hospitalar é formado por uma solução aquosa de cloreto de sódio e glicose. Esse sis-tema apresenta:

a) uma fase e um componente. b) três fases e um componente. c) uma fase e dois componentes. d) três fases e três componentes. e) uma fase e três componentes.

38. (Cefet-SC) Em um laboratório de química, em condições ambientais, foram preparadas as seguin-tes misturas:

I. gasolina + areiaII. água + gasolinaIII. oxigênio + nitrogênioIV. água + salV. água + álcool

Quais misturas podem ser homogêneas?

a) III, IV e V, somente. b) II, III e IV, somente. c) IV e V, somente. d) I, II e IV, somente. e) I e II, somente.

39. (PUC-MG) Considere o quadro, que apresenta algumas substâncias com suas respectivas tempera-turas de fusão (TF) e de ebulição (TE) ao nível do mar e a solubilidade em água, a 25 °C.

Substância TF (°C) TE (°C) SolubilidadeÁcido sulfúrico 10,0 338,0 Solúvel

Cloro –101,0 –34,5 InsolúvelNaft aleno 82,0 220,0 InsolúvelOxigênio –218,4 –183,0 Insolúvel

Considerando-se esses dados, é correto afi rmar que:

a) à temperatura em que o naft aleno ferve, o ácido sulfúrico se encontra na forma de vapor.

b) o estado fí sico da substância cloro, à temperatura ambiente, é sólido.

c) o processo mais adequado para se separar uma mistura de ácido sulfúrico com água é por decantação fracionada.

d) a mistura de cloro com oxigênio, à temperatura ambiente, forma um sistema homogêneo.

40. (UEPG-PR) Quanto às características das subs-tâncias puras e das misturas, assinale o que for correto.

01. Misturas sólidas homogêneas não podem ser consideradas soluções.

02. Densidade e ponto de ebulição são propriedades que podem diferenciar uma substância pura de uma mistura.

04. O ponto de ebulição de uma substância pura não sofre infl uência da pressão atmosférica.

08. Uma substância pura sempre constituirá um sistema monofásico.

16. Misturas azeotrópicas são misturas homogêneas com ponto de fusão constante.

41. (UFSC) Observe os recipientes A, B e C e seus res-pectivos conteúdos.

álcool

açúcar

(A)

água

(B)

cubosde gelo

NaCl

(C)

Após mistura e agitação do conteúdo dos três reci-pientes em um só, observa-se que apenas parte do açúcar e parte do gelo permanecem insolúveis. Assi-nale o número de fases e o número de componentes do sistema resultante. 01. Trifásico 02. 4 componentes 04. Bifásico 08. 5 componentes 16. 2 componentes 32. Monofásico 64. 3 componentes

42. É muito comum o uso do termo “palito de fós-foro”, porém, no palito não há fósforo. Existe fósforo vermelho (Pn) na caixinha, naquela parte áspera da lateral. Sabendo-se que a densidade do fósforo ver-melho é de 2,2 g/cm3, calcule o volume de 440 g de fós-foro vermelho.

218

43. (UEM-PR) Considerando que as matérias descritas na tabela abaixo estão em um ambiente a 25 °C assinale o que for correto.

Mistura Matéria I Matéria IIA Água + EtanolB Água + Sal de cozinhaC Gasolina + EtanolD N2 + CO2E Cimento + Areia

01. A mistura entre cimento e areia é heterogênea, enquanto o concreto formado entre ambos, após a reação com água, é uma mistura homogênea.

02. O etanol forma misturas homogêneas tanto com a água quanto com a gasolina, portanto pode-se concluir que água e gasolina também formam misturas homogêneas.

04. Todas as misturas (A, B, C, D e E) são formadas por substâncias compostas.

08. As misturas A e D são homogêneas em qualquer proporção em que estejam as matérias I e II.

16. As misturas A e C podem ter tanto a matéria I como a matéria II atuando como solventes em uma mistura homogênea.

44. (UFTM-MG) Em um béquer, sob agitação constante em temperatura ambiente, são misturados 2 mL de solução aquosa de NaCl (d = 1,1 g/cm3), 2 mL de CCl (d = 1,6 g/cm3) e 1 mL de C8H18 (d = 0,7 g/cm3).

Assinale a alternativa que melhor representa a distribuição e a composição das fases líquidas no béquer após um período adequado de repouso.

a)

C8H18

NaCl(aq)

CCl4

b)

C8H18

NaCl(aq)e

CCl4

c)

NaCl(aq)

C8H18e

CCl4

d)

NaCl(aq)

C8H18

CCl4

e)

C8H18

H2O

CCl4 e NaCl

45. (UPE) Diamante e grafi te são sólidos covalentes, formados por um único tipo de elemento químico, o car-bono, embora apresentem propriedades distintas. Por exemplo, o diamante é duro, não é condutor elétrico, enquanto a grafi te é mole, apresenta condutividade elétrica, sendo, por isso, utilizada em fornos elétricos. As diferentes propriedades evidenciadas nesses sólidos devem-se ao fato de:

a) a ligação química ser mais forte no grafi te. b) o grafi te apresentar moléculas mais organizadas. c) o grafi te possuir estrutura química diferente do diamante. d) o grafi te se apresentar na natureza constituído de moléculas discretas. e) a quantidade de átomos em 1 mol das variedades alotrópicas do carbono ser diferente.

219

Gabarito01. A02. A 03. Sublimação é a transforma-ção do estado sólido para o estado gasoso, sem passar pelo estado líquido. Por exemplo: naftalina, cristais de iodo quando aquecidos, o enxofre, a cânfora. 04. Sólido: geloLíquido: água dos riosGasoso: atmosfera na forma de vapor 05. a) ( V ) Quando penduramos roupas molhadas no varal, nota-mos que após algum tempo elas secam. Nesse caso, a água mudou do estado líquido para o estado gasoso.b) ( F ) Fusão é a passagem da água do estado líquido para o estado gasoso.c) ( F ) A água é mais impor-tante para os seres vivos no estado gasoso.d) ( V ) A passagem da água do estado gasoso para o líquido se chama condensação.e) ( V ) O ar que está a nossa volta sempre possui um pouco de água no estado líquido: é o vapor d’água, invisível a nossos olhos. 06. clorofórmio – líquidoéter etílico – gasosoetanol – líquido fenol – líquidopentano – gasoso 07. C08. D09. D10. B 11. C 12. D 13. a) A água apresenta um com-portamento anômalo quanto à variação de densidade em tem-peratura de congelamento, isto é, quando muda do estado líquido para sólido, sua densidade aumenta (ao contrário de grande parte de substâncias). Sendo assim, o gráfico que representa o comportamento da água seria o gráfico II.

b) A fusão da água é um pro-cesso endotérmico, pois ocorre com absorção de calor.c) Nas regiões I e III, a água encontra-se nos estados sólido e líquido respectivamente. Nes-sas situações, as moléculas absor-vem calor aumentando seu grau de agitação.d) Durante a fusão, a energia absorvida é convertida em energia potencial no sistema que aumenta sua desorganização. Isso significa que as moléculas de água se afas-tam diminuindo a agregação do sistema. 14. C 15. Nas lâmpadas incandescentes, o filamento é de tungstênio, pois ele tem o ponto de fusão muito ele-vado (3.422 °C).

Nas lâmpadas fluorescentes, o metal que é líquido em condições ambientais normais, mas que tam-bém se vaporiza de forma apreciá-vel é o mercúrio, pois apresenta baixo ponto de fusão (–38,83 °C). Não separar16. Substância simples: formadas por um só elemento: N2, Br2

Substância composta: forma-das por 2 ou mais elementos: SO3, CaCO3, NH4OH 17. A 18. D 19. a) 10 °C a 20 °Cb) 20 °C a 40 °Cc) 40 °C 20. A21. B 22. C 23. A 24. 02 + 04 + 32 = 38Análise das proposições:01. Incorreta: no tempo t2 temos o estado líquido. 02. Correta: a temperatura T2 representa o ponto de ebulição da substância. 04. Correta: no intervalo de tempo t3 a t4, os estados líquido e vapor da substância coexistem a uma temperatura constante. 08. Incorreta: a curva de aqueci-mento mostra que a substância é pura, pois as temperaturas de fusão e de ebulição são constantes.

16. Incorreta: a tempo t1 repre-senta o início da fusão da substância. 32. Correta: no intervalo de tempo t2 a t3, a substância se encontra no estado líquido a uma temperatura que varia de T1 a T2. 25. F, V, F, F 26. a) Na mistura, os componentes

não reagem entre si, por exemplo, água e álcool, água e areia.

b) Na reação, os componentes reagem entre si, por exemplo, queima de vela, queima do álcool.

27. 04 + 08 + 16 = 28 28. a) Água: H2O, Oxigênio: O2b) O oxigênio utilizado pelos pei-xes na respiração é o gás oxigê-nio: O2. O estudante confundiu a substância oxigênio com o ele-mento oxigênio. O gás dissolvido pode acabar, mas o oxigênio da molécula de água faz parte de sua constituição. 29. a) A temperatura de ebulição do

UF6 a 10 atm é igual a 140 °C.b) A temperatura é igual a 65 °C e

a pressão é igual a 2 atm. 30. E 31. Homogêneas: I e IIHeterogêneas: III e IV 32. A33. A34. F, V, V 35. a) Balão I: 1 elemento e 1 subs-tância simplesBalão II: 4 elementos e 2 substân-cias simplesTotal de elementos diferentes: 5Total de substâncias simples: 3 b) Balão I: sistema homogêneoBalão II: sistema homogêneo 36. A37. E 38. A 39. D 40. 02.41. 01 + 02 = 03 42. 200 cm3 43. 08 + 16 = 24.44. C45. C