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QUÍMICA - 1ª Série do Ensino Médio Professoras: Cláudia Cinara e Luciane

Nome: _______________________________________________________________ Nº. ______ Turma: ______

MATERIAL DO 3º PLANTÃO DE QUÍMICA – 15 e 16/06/2011

Este material tem como principal objetivo trabalhar:

• leitura e interpretação de enunciados; • representações por meio de modelos; • representações por meio de equações químicas; • relações quantitativas.

FASE 1

Leia o texto:

O peróxido de hidrogênio apresenta-se como um líquido incolor, viscoso e solúvel em água. A solução aquosa de peróxido de hidrogênio recebe o nome de água oxigenada, utilizada em alvejamento, como antisséptico, microbicida etc. No aquecimento da água oxigenada, são produzidos água líquida e gás oxigênio. Ela deve ser guardada ao

abrigo da luz, pois pode se decompor. 1) Ocorre reação química quando a água oxigenada é aquecida? Justifique a sua resposta

2) Considere a equação química não balanceada: H2O2 → H2O + O2

a) Faça o balanceamento da equação como os menores coeficientes inteiros.

b) Indique as fases (estados físicos) de cada substância.

3) Qual o nome da reação representada pela equação? JUSTIFIQUE.

4) Considere o sistema inicial:

Legenda

Átomo do elemento químico oxigênio (O)

Átomo do elemento químico hidrogênio (H)

Movimento de rotação, translação e

vibração �

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a) Preencha o quadro indicando o número de átomos de cada elemento químico no estado inicial

b) Elabore um modelo cinético-molecular para o sistema final (após a transformação do peróxido em água e gás oxigênio), utilizando a mesma legenda.

c) Preencha o quadro indicando o número de átomos de cada elemento químico no estado final

5) Sabe-se que na decomposição de 68 g de peróxido de hidrogênio, são obtidos, exatamente, 36 g de água.

a) Preencha o quadro, com os valores de “x”, “y” e “z”:

Massa do reagente/g Massa dos produtos/g

peróxido de hidrogênio água gás oxigênio

68 36 x

34 y z

b) Qual a lei ponderal utilizada na determinação de “x”?

c) Qual a lei ponderal utilizada na determinação de “y”?

Elemento químico Quantidade de átomos

Hidrogênio

Oxigênio

Elemento químico Quantidade de átomos

Hidrogênio

Oxigênio

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FASE 2

Leia o texto:

Produção de amônia

A amônia gasosa é um dos principais compostos produzidos pela indústria química. A amônia ocorre na natureza em quantidades bem pequenas, quase totalmente como produto da putrefação de materiais orgânicos que contêm nitrogênio, como as proteínas. A síntese da amônia foi desenvolvida pelo químico alemão Fritz Haber durante a Primeira Guerra Mundial, quando o bloqueio naval à Alemanha impediu o acesso às minas

de salitre-do-chile (cujo principal componente é o nitrato de sódio, NaNO3). Em busca de uma saída, Haber desenvolveu um processo de síntese, submetendo o gás nitrogênio, obtido do ar atmosférico, e o gás hidrogênio, obtido da água, à temperatura e pressão elevadas, produzindo amônia. Carl Bosch levou esse processo à escala industrial. A molécula da amônia é formada por 3 átomos de hidrogênio ligados a um átomo de nitrogênio. A molécula do hidrogênio é biatômica, assim como a do nitrogênio. Na reação de síntese da amônia, 28 g de nitrogênio reagem, exatamente, com 6 g de hidrogênio.

1) Escreva o nome e a respectiva fórmula de todas as substâncias citadas no texto.

2) Represente a equação balanceada da reação de obtenção do gás hidrogênio a partir da água. Utilize os menores coeficientes inteiros e indique os estados físicos das substâncias.

3) Represente a equação balanceada da síntese da amônia. Utilize os menores coeficientes inteiros e indique os estados físicos das substâncias.

4) Elabore um modelo cinético-molecular para um sistema inicial (antes da reação química), contendo 4 moléculas de nitrogênio e 6 moléculas de hidrogênio.

Legenda:

4

5) Considerando-se a representação feita no tem 4, elabore um modelo cinético-molecular para o sistema final (após a reação química).

6) Considerando-se um sistema fechado, qual a massa de amônia produzida quando colocamos 280 Kg de nitrogênio para reagir com 80 Kg de hidrogênio? Anote os dados e deixe claro seu raciocínio.

FASE 3

1) Em um tubo de ensaio aberto, colocou-se 10 mL de solução de ácido clorídrico (HCℓ) e 5 g de fita de magnésio (Mg). Quando a fita de magnésio entrou em contato com o ácido, observou-se a mudança de cor da fita, a diminuição do seu tamanho e a formação de bolhas ao seu redor. A “fita” ficou flutuando e afundando, mas sempre se manteve imersa no líquido até seu desaparecimento.

Considerando-se as informações do texto e outros conhecimentos, responda ao que se pede:

A) Ocorreu uma reação química? Explique.

Raciocínio Dados

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B) A lei de Lavoisier foi contrariada? Explique utilizando informações sobre as substâncias envolvidas no fenômeno.

C) O que faz a fita de magnésio flutuar? Explique utilizando a densidade dos materiais.

D) Como identificar, experimentalmente, o gás produzido na reação? Explique.

2) Leia o texto

Pesquisa brasileira busca novo processo para a síntese do éter metílico, combustível alternativo aos derivados de petróleo. A disputa por fontes de combustível derivado de petróleo tem levado a sucessivas situações de crise política e econômica, e até a guerras. Os valores envolvidos na importação e comercialização global de gasolina, óleo diesel e outros combustíveis petrolíferos, sua importância estratégica e sua não renovabilidade são fatores

cruciais para a independência e auto-determinação dos povos, seja em escala planetária, seja em escala nacional. Entre as alternativas aos combustíveis petrolíferos que despontaram recentemente nas empresas e centros de pesquisa dos países mais desenvolvidos, está a utilização de éter metílico, conhecido como DME (da sigla em inglês para dimetil-éter), como combustível. Inofensivo à camada de ozônio (O3), o éter metílico é usado, principalmente, em aerossóis, substituindo compostos poluentes a base de cloro e flúor (denominados clorofluorcarbono, sigla CFC). Porém, outros usos importantes estão sendo propostos: combustível para termoelétricas e células a

combustível e insumo para a indústria petroquímica. O DME pode ser usado na produção de eteno (C2H4) e formaldeído (CH2O). Além disso, pode favorecer o transporte de gás natural, já que garante a possibilidade de ser estocado em forma líquida, como ocorre com o GLP (sigla de Gás Liquefeito de Petróleo, o popular gás de cozinha). O mais importante é que seu emprego para substituição do diesel e do GLP parece ser uma possibilidade real. De fato, o DME dispõe de propriedades físico-químicas muito semelhantes às do GLP e, por outro lado, apresenta índice de octana elevado, o que possibilidade a seu emprego em motores do ciclo Diesel.

Fonte: texto adaptado de http://www.canalciencia.ibict.br/pesquisas/pesquisa.php?ref_pesquisa=160. Acesso em 03/09/2007

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Considere o quadro com as informações sobre o éter dimetílico, gás natural e GLP.

Material Éter metílico Gás natural GLP

Constituição C2H6O

Metano (CH4), etano (C2H6), propano (C3H8) e butano (C4H10)

Propano (C3H8) e butano (C4H10)

Temperatura de Ebulição, 760 mmHg

-24,8º C -164 ºC a - 88 ºC Inferior a 2ºC

Temperatura de fusão -141,5º C

Massa específica 1,908 kg/m3 0,66

Densidade do Vapor (ar=1)

1,59 0,55 > 1,00

Solubilidade em Água, % em Peso

Moderada Desprezível Desprezível

Percentagem de Matéria Volátil em Volume

100 100 100

Coeficiente de Evaporação (Acetato de Butila=1)

Alto Alto Alto

A) Na temperatura de 25ºC e 1 atm (760 mmHg), em que fase (estado físico) se encontram os materiais éter metílico , gás natural e GLP? Justifique sua resposta.

B) Por que o éter metílico é usado em aerosóis? Mencione 3 motivos que consideram as propriedades físico-químicas.

C) Escreva a equação química balanceada para a reação de combustão completa do éter metílico. Use os menores coeficientes inteiros e indique todas as fases (estados físicos) das substâncias.

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D) Considere o modelo para o sistema final (após a reação química de combustão completa do éter metílico):

� Elabore uma legenda, em termos atômicos, para o modelo:

� Faça o modelo para o sistema inicial no espaço acima determinado, (antes da combustão do éter etílico) a partir do sistema final ilustrado.

E) Sabe-se que na combustão completa de 46 g de éter metílico, são produzidos 88 g de dióxido de carbono e 54 g de vapor de água. Na combustão completa de 21 g de propano (um dos constituintes do GLP), são produzidos 66 g de dióxido de carbono e 27 g de vapor de água. � Comparando massas iguais dos dois combustíveis, qual deles é mais poluente? Anote os dados

e deixe claro seu raciocínio e a resposta.

Dados

Raciocínio

Resposta

sistema inicial sistema final

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� Comparando massas iguais dos dois combustíveis, qual deles requer maior quantidade de oxigênio na combustão completa? Anote os dados e deixe claro seu raciocínio e a resposta.

Dados

Raciocínio

Resposta

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QUESTÕES OBJETIVAS

1) Analise o quadro que apresenta os resultados obtidos sobre a decomposição de quatro amostras de óxidos de enxofre (SO2 ou SO3), procedentes de fontes distintas:

amostra massa da amostra/g massa de enxofre/ g massa de gás oxigênio/ g

I 0,64 0,32 0,32

II 0,16 0,08 0,08

III 0,80 0,32 0,48

IV 8,00 4,00 4,00

É CORRETO afirmar que apenas as amostras A) I, II e IV são do óxido com fórmula química SO3. B) II e III são do óxido com fórmula química SO2. C) III é do óxido com fórmula química SO3. D) III e IV são do óxido com fórmula química SO2.

2) Considere a reação de combustão do álcool etílico representada no modelo atômico molecular:

A equação química balanceada para essa reação é A) C2H6O + 2 O � 2 CO + 3 H2O B) 2 C2H6O + 5 O2 � 4 CO + 6 H2O C) C2H6O + 2 O2 � 2 CO + 3 H2O D) C2H6O + 3 O2 � 2 CO2 + 3 H2O

3) (UFMG) A figura que melhor representa a evaporação do metanol (CH3OH) é

Átomo do elemento

químico carbono

Átomo do elemento

químico oxigênio

Átomo do elemento

químico hidrogênio

sistema inicial sistema final legenda

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4) Em um laboratório, foi realizado o experimento I:

Neste experimento, temos um pedaço de carvão (C) no prato A da balança e um peso correspondente no prato B. O carvão é queimado formando dióxido de carbono.

Sobre os resultados deste experimento, após a queima, é CORRETO afirmar que

A) a massa final, neste experimento, é menor que a massa inicial. B) a lei de Lavoisier foi contrariada, pois a massa aumentou. C) o prato A da balança desce em relação ao prato B. D) se dobrarmos a quantidade de carvão, a quantidade de gás produzido não altera.

5) Sabe-se que 65 g de zinco reagem completamente com 98 g de ácido sulfúrico (H2SO4) para formar 2 g de gás hidrogênio.

Considerando-se estas informações, é INCORRETO afirmar que

A) são formados 161 g de sulfato de zinco. B) a proporção da reação é 1:1:1:1. C) ao reagirmos 70 g de Zn com 98g de H2SO4, forma-se mais gás hidrogênio. D) Para produzir 20 g de hidrogênio, são necessários 650 g de metal.

6) Os frascos A e B, contendo diferentes reagentes, estão hermeticamente fechados e são colocados nos pratos de uma balança, como mostra o diagrama abaixo:

Os frascos são agitados para que os reagentes entrem em contato. As seguintes reações ocorrem:

FRASCO A: Na2SO4 (aq) + Ba (NO3)2 (aq) → NaNO3 (aq) + BaSO4 (s)

FRASCO B: Zn (s) + H2SO4 (aq) → ZnSO4 (aq) + H2 (g)

É INCORRETO afirmar que

A) a formação de precipitado é uma evidência da ocorrência da reação do frasco A. B) a soma dos menores coeficientes inteiros da equação do frasco A é 5. C) a reação do frasco B forma um produto altamente inflamável. D) o braço da balança pende para o lado do frasco A, após as reações.