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    Fsica e Qumica A Ano 2

    Curso Cientfico - Humanstico de Cincias e Tecnologias

    Qumica e Indstria: Equilbrios e Desequilbrios

    Ano Lectivo 2009/2010 Catarina Santospg.1/7

    ESCOLA SECUNDRIA DA QUINTA DAS FLORES

    Teste de Avaliao de Conhecimentos

    11 de Maro 2010

    VERSO 1

    NOME: _________________________________________________________ 11. Ano Turma__ N. ___

    Na sua folha de respostas, indique de forma legvel a verso da prova.

    A ausncia desta indicao implica a classificao com zero pontos nas questes que tm verses

    diferentes.

    Nas questes que envolvam escolha mltipla ou verdadeiro/falso deve indicar na sua folha de prova aopo de modo legvel.

    Nos itens em que pedido o clculo de uma grandeza, apresente todas as etapas de resoluo,explicitando todos os clculos efectuados e apresentando todas as justificaes e/ou conclusessolicitadas.

    TABELA DE CONSTANTES

    Constante de Avogadro = 6,02 10231

    Volume molar de um gs (PTN) = 22,431

    FORMULRIO

    Concentrao de soluto ............................................................................................. quantidade de substncia (soluto) volume de soluo

    =

    Quantidade de substncia .............................................. massa massa molar

    =

    Massa volmica .................................................................................................... massa - volume

    =

    Nmero de partculas ..................................................... quantidade de substncia- constante de Avogadro

    =

    Volume molar de um gs .................................................................... volume do gs

    quantidade de substncia do gs

    =

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    GRUPO I

    1. Leia atentamente o seguinte texto:

    1.1. De acordo com o texto, seleccione a alternativa correcta.(A)Embora no incio do sculo XX os jazigos de nitratos existentes no Chile no fossem suficientes para as

    necessidades da agricultura, nos finais do sculo a oferta excedia largamente a procura.

    (B)A obteno industrial de compostos de azoto por aco de bactrias (Biotecnologia) para uso comofertilizantes foi um processo em franco desenvolvimento no incio do sculo XX.

    (C)A transformao de diazoto em compostos de azoto uma reaco lenta e pouco extensa.(D)Os compostos que possuem ligaes qumicas fortes so os mais reactivos.

    1.2. O rtulo de uma embalagem que contm uma soluo aquosa de amonaco tem o smbolo que estrepresentado na figura 1.Seleccione a alternativa que permite escrever uma afirmao correcta.

    O significado deste smbolo

    (A)...corrosivo(B)txico(C)irritante(D)nocivo

    1.3. O amonaco utilizado a nvel industrial mas tambm se utiliza nas nossas casas.Indique 2 situaes distintas em que o amonaco uma matria prima.

    1.4. A libertao do amonaco para o meio ambiente pode originar graves problemas.Indique 3 problemasque a libertao de amonaco pode originar

    1.4.1. no meio ambiente.1.4.2. na sade do utilizador.

    No incio do sculo XX havia em todo o Mundo uma necessidade desesperada de fertilizantes base de

    azoto. A quase totalidade dos nitratos usados na agricultura e no fabrico de explosivos provinha de jazigosminerais existentes no Chile e a procura excedia a oferta. Todas as tentativas para converter, em grandeescala, o abundante azoto atmosfrico em compostos assimilveis pelas bactrias e plantas no tiveramsucesso. Por fim, com muita determinao, aplicao e um pouco de felicidade, o qumico Fritz Haber descobriuum processo econmico de captar o diazoto do ar, o que lhe valeu um prmio Nobel. Em parte, o sucesso destadescoberta resultou da aplicao dos princpios do equilbrio qumico, um estado de uma reaco em que no hqualquer tendncia para a composio do sistema variar. O estado do equilbrio qumico dinmico,

    () A transformao do diazoto em compostos de azoto difcil porque a ligao NN muito forte (944

    KJ/mol) e, por isso, o diazoto pouco reactivo. Os qumicos procuravam um mtodo para transformar diazotoem amonaco, pois o amonaco, com uma ligao NH mais fraca (388 KJ/mol), muito mais reactivo que odiazoto.

    (Adaptado de P. Atkins e Loretta Jones, Chemidtry, ed W. H. Freeman Co, N. Y., 1997, pp 473 a 474 )

    Figura 1

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    2. Industrialmente, o amonaco produzido presso aproximada de 200 , a cerca de 450 de temperaturae utilizando ferro como catalisador. O grfico da figura 2 ilustra a percentagem de amonaco em diferentescondies de presso e temperatura. Classifique as afirmaes seguintes como verdadeiras (V) ou falsas (F).

    A- Pela anlise do grfico, verificamos que a percentagem deamonaco mxima a 200 e a 450; por isso, estas so as

    condies a que se produz industrialmente.

    B- Pela anlise do grfico, verificamos que a reaco exotrmica,porque a percentagem de amonaco produzida aumenta com o

    aumento da temperatura.

    C- De acordo com o grfico, o rendimento mximo quanto menor a temperatura e maior a presso do sistema reaccional.

    D- O amonaco no produzido nas condies em que o seurendimento mximo, pois nessas condies a reaco muitolenta.

    E- Para uma mesma temperatura, quando a mistura reaccional comprimida, a quantidade de amonacoobtida menor.

    F- Se ocorrer uma diminuio de temperatura no sistema a presso constante, a percentagem de amonacoproduzida maior.

    G- A percentagem de amonaco, para a presso de 600 e temperatura de 600, de40%.H- O ferro utilizado para aumentar a percentagem de amonaco produzida por mole de azoto presente.

    3. O esquema da figura 3 representa o prottipo de Haber Bosh da obteno industrial de amonaco.

    3.1. Qual o componente do prottipo da produo industrial de amonaco representado por 1 no diagrama?

    Figura 2

    Figura 3

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    3.2. Seleccione a alternativa CORRECTA.

    (A)Frepresenta NH3 () e Grepresenta NH3 (g).(B)Crepresenta NH3 (g), D representa N2 (g) e Erepresenta H2 (g).(C)Xrepresenta NH3 (g).(D)A,X, Fe Hrepresentam NH3 ()

    4. A cada uma das letras da coluna I, associe um nmero da coluna II.Coluna I Coluna II

    A- Massa de 3,011023 molculas de oxignio. 1- 2,5 2- 16,0

    B- Volume ocupado por 32,0 g de O2 nas condies PTN. 3- 36,1 10234- 32,0

    C- Nmero de tomos em 3 mol de oxignio gasoso (O2). 5- 22,4 36- 11,2 3

    D-

    Quantidade de matria numa amostra de 80g de oxignio gasoso (O2) 7-

    3,0

    8- 18,1 1023

    5. Considera os dados contidos na tabela seguinte:

    Mineral Massa da amostra(g)

    Massa deSiO2(g)

    X 200,0 32,0

    Y 540,0 216,0

    Z 180,0 64,0

    5.1. Determine a percentagem de impurezas, contidas no mineral Z.5.2. Sabendo que o principal constituinte do vidro o xido de silcio, indique,justificando, qual o mineral que

    prefervel utilizar na produo de vidro.

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    6. A electrlise da gua consome demasiada energia para ser economicamente rentvel na produo dehidrognio.

    6.1. Seleccione a alternativa que contm os termos que devem substituir (a), (b) e (c), respectivamente, demodo a tornar verdadeira a afirmao seguinte:

    A electrlise da gua uma reaco (a) logo os reagentes tm (b) energia que os produtos dareaco e h (c) de energia durante o processo qumico.

    (A)endoenergtica mais absoro.(B)exoenergtica menos libertao.(C)endoenergtica ... menos absoro.(D)exoenergtica menos absoro.

    6.2. Seleccione o grfico que representa a energia em jogo na reaco de decomposio da gua.H2O (g) H2 (g) + O2 (g)

    Dados: E(H O)=460 kJ/mol; E(O = O)=499 kJ/mol; E(H H)=436 kJ/mol

    A B

    C D

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    GRUPO II

    7. Para verificar a presena de azoto amoniacal num adubo, usou-se o indicador vermelho de tornesol em papelhumedecido com gua.7.1- Seleccione e ordene, da lista seguinte, os passos considerados mais adequados para verificar a

    presena de azoto amoniacal no detergente, de acordo com o teste adoptado.(A) Registar as observaes.(B) Adicionar2gotas de hidrxido de sdio, NaOH.(C) Aproximar da boca do tubo de ensaio uma fita de papel de vermelho de tornesol.(D) Colocar uma pequena amostra do adubo num tubo de ensaio.(E) Aquecer ligeiramente.(F) Adicionar2gotas de reagente de Nessler.(G) Adicionar, gota a gota, soluo de sulfato de cobre e verificar o aparecimento de um precipitado azul-

    claro.

    7.2- Escreva a equao qumica inica que traduz a transformao ocorrida quando se adiciona NaOH(base forte) amostra de adubo.

    7.3- Seleccione a alternativa que completa correctamente a afirmao seguinte:A alterao da cor do indicador de vermelho para azul, deve-se presena de

    (A) ies (aq).(B) ies +(aq).(C) ies 4+(aq).(D) 3(aq).

    8. Na sntese do sulfato de tetraaminocobre (II) monoidratado, [(3)4]4 .2, um grupo de alunos fezreagir 8,0 3 de uma soluo aquosa de amonaco, 25% (/), com 0,020 de sulfato de cobre (II)pentaidratado, 4. 52.

    Aps lavagem e secagem dos cristais obtidos, determinaram a sua massa, sendo o valor obtido = 3,80.

    A reaco de sntese pode ser traduzida pelo seguinte esquema qumico:

    4. 52 + 3 344 .2 + 2 ()

    8.1- Acerte o esquema qumico.8.2- Determine a quantidade de amonaco utilizado, sabendo que a massa volmica da soluo aquosa

    (amnia) 0,910 3.

    8.3- Indique, apresentando os clculos, qual o reagente limitante.8.4- Determine o rendimento da reaco.

    BOM TRABALHO!

    Cotao (para 200 pontos):

    Questo 1.1 1.2 1.3 1.4.1 1.4.2 2 3.1 3.2 4 5.1 5.2 6.1 6.2 7.1 7.2 7.3 8.1 8.2 8.3 8.4

    Cotao 8 8 10 12 12 10 8 8 16 16 16 8 8 8 8 8 8 12 8 8