Quimica Jogo de Particulas Professor

7/27/2019 Quimica Jogo de Particulas Professor

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ndice

Introduo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Estrutura do Projecto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

Avaliao em Qumica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

Objectivos de Aprendizagem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11Unidade 1 Qumica e Indstria: Equilbrio e Desequilbrios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Unidade 2 Da Atmosfera ao Oceano: Solues na Terra e para a Terra . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

Anexos

Anexo 1 Registo dos trabalhos de casa efectuados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23Anexo 2 Grelha de observao de comportamento em aula prtica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

Anexo 3 Grelha de avaliao de relatrios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

ndice de Fichas Formativas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27


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IntroduoNa elaborao deste projecto consideraram-se os princpios organizadores do

nvel de aprofundamento da componente de Qumica da disciplina de Fsica e Qumica A, que

so os seguintes:

R Ensinar menos para ensinar melhor.

Ensinar menos, no necessariamente em nmero de conceitos e princpios, mas antes em pro-fundidade; ensinar melhor o que essencial, central e verdadeiramente importante; ensinar

melhor a pensar; ensinar melhor a aprender.

R Valorizar a aprendizagem anterior dos alunos; ajudar na integrao de conceitos prvios; par-

tir do que admissvel que os alunos j saibam, mas evitar a frustrao por nada de novo acres-

centar.

R Escolher situaes-problema do quotidiano.

R Envolver o aluno na sua prpria aprendizagem.

R Partir de um conjunto de objectivos essenciais, cabendo ao professor decidir em que situao

podero ser perseguidos outros objectivos, implementando sempre que possvel novos tipos de

aprendizagem.

Bom trabalho!

As autoras


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Estrutura do ProjectoNa sequncia do trabalho reiniciado no 10. ano, o projecto Jogo de Partculas, 11. ano, inclui:

R Para o aluno:

Manual;

Caderno de Actividades Laboratorias;

Caderno de Exerccios e Problemas;

Manual Multimdia.

R Para o professor (exclusivo):

Caderno de Apoio ao Professor;

Manual Multimdia Verso do Professor, que, por sua vez, inclui: Manual Multimdia; Caderno de Apoio ao Professor; Exames Nacionais e Critrios de Classificao; Banco de Imagens; Programa da Disciplina;

Estatuto da Carreira Docente e Avaliao de Desempenho (Legislao e Modelos); Utilitrios.

Os materiais que compem o projectoJogo de Partculas, para 11. ano, respeitam o Programa do 11. anoque est organizado em duas unidades:

Unidade 1 Qumica e Indstria: Equilbrios e Desequilbrios;

Unidade 2 Da Atmosfera ao Oceano: Solues na Terra e para a Terra.

No Manual, empregando uma linguagem simples mas cientificamente correcta, os contedos estoorganizados por subtemas de acordo com o Programa, podendo cada um deles, em princpio, ser trata-

do numa aula, cabendo ao professor esta deciso, tendo em conta a natureza dos alunos da sua turma.Ao longo da explorao de cada subtema esto assinalados os tpicos essenciais, acompanhados dediagramas, fotos e esquemas que apoiam a respectiva concretizao.

No final de cada subtema so propostos actividades/exerccios, destinados consolidao e verifica-o das aprendizagens, organizadas por grau crescente de dificuldade.

Algumas destas actividades podero executar-se na aula, outras como trabalho de casa, podendoainda algumas delas, conjuntamente com as includas neste caderno de apoio, ser seleccionadas peloprofessor para uma avaliao formativa, dado que esta avaliao dever, constantemente, recolher infor-maes acerca da evoluo da aprendizagem do aluno.

As actividades propostas constaro essencialmente de:

R questes/problemas de aplicao;

R demonstrao experimental;

R trabalhos de pesquisa.

Far-se- uma globalizao final, atravs de um fluxograma, numa perspectiva de inter-relao entreos conceitos tratados, ou para um dado subtema ou para um conjunto de dois ou mais subtemas.


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O Caderno de Actividades Laboratoriais foi elaborado de modo a que nas aulas se aplique umametodologia adequada, que pode envolver vrias etapas, tais como:

R discusso e compreenso do problema;

R recolha de informao;

Rplanificao de um procedimento experimental que conduza resoluo do problema;

R execuo dessa actividade (procedimento experimental);

R anlise crtica sobre a metodologia seguida e os resultados obtidos.

Nesta perspectiva, cada Aula Prtico-Laboratorial foi estruturada de modo a conter:

R pequenas introdues tericas s actividades laboratoriais que podem incluir tcnicas de utilizaode instrumentos/aparelhos;

R protocolos das actividades com vista organizao/planificao da actividade experimental, queincluem os seguintes aspectos:

indicao do problema a resolver;

passos a dar na resoluo do problema;

sugestes de avaliao/fichas de controlo.

R Na Unidade 1 esto previstas trs aulas (4,5 horas) de ndole prtico-laboratorial e ainda umavisi-ta de estudo (VE)* a uma instalao industrial, de preferncia, qumica, na regio onde a escola sesitua.Nas trs aulas prtico-laboratoriais realizar-se-o trs actividades experimentais:

A.L. 1.1 Amonaco e compostos de amnio em materiais de uso comum (1 aula);

A.L. 1.2 Sntese do sulfato de tetraminocobre (II) mono-hidratado (2 aulas, incluindo AL 1.3); A.L. 1.3 Efeitos da temperatura e da concentrao na progresso global de uma reaco (1 aula).

Quanto visita de estudo, esta deve ser desenvolvida com os alunos e exige um trabalho de prepara-o, de modo a evitar riscos e a rentabilizar o tempo dedicado visita. Neste trabalho de preparao, osalunos devem estar empenhados e ser encorajados a envolverem-se em todos os passos, de modo aaumentar a sua co-responsabilidade no xito da iniciativa.

Sugerem-se trs etapas, escalonadas no tempo:

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Caderno de Apoio ao Pro fessor Jo go de Pa rt c ul as 11.o an o

1. Preparao e planificao 1. Plano da visita: definir objectivos e preparar-se para os atingir

2. Realizao 2. Experincia: realizao da visita

3. Actividades ps-visita3. Reflexo: reflectir sobre a experincia e regist-la

4. Avaliao: analisar os registos e tirar concluses

* Ver Programa 11. ano, pgina 21.


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R Na Unidade 2 esto previstas nove aulas (13,5 horas) de ndole prtico-laboratorial, repartidas porseis actividades laboratoriais:

A.L. 2.1 cido ou base: uma classificao de alguns materiais (1 aula);

A.L. 2.2 Chuva normal e chuva cida (2 aulas);

A.L. 2.3 Neutralizao: uma reaco de cido-base (2 aulas);

A.L. 2.4 Srie electroqumica: o caso dos metais (1 aula);

A.L. 2.5 Solubilidade: solutos e solventes (2 aulas);

A.L. 2.6 Dureza da gua e problemas de lavagem (1 aula).

O Caderno de Exerccios e Problemas inclui exerccios para os alunos aplicarem os conhecimentosaprendidos nas aulas tericas, surgindo como um complemento mais variado aos exerccios disponveisno manual. Inclui tambm questes de exame nacional. Todos estes exerccios tm respostas, que estoincludas no final desta publicao.

O Caderno de Apoio ao Professor inclui:

R objectivos de aprendizagem por cada tema e com a indicao das pginas do manual onde eles sotratados. No final destes objectivos esto indicadas as sugestes metodolgicas propostas quanto sActividades Prtico-Laboratoriais, referenciadas com o nmero da actividade proposto no Programa;

R fichas formativas propostas de actividades complementares s includas no manual.



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Avaliao em QumicaNeste Programa continua a salientar-se o papel da avaliao formativa.

R Esta dever permitir a regulao do ensino/aprendizagem por parte do professor e dos alunos.

R Dever ser adequada a cada uma das tarefas e incidir sobre todas elas.

R Dever ser fomentada como elemento de auto-avaliao do aluno, constituindo um factor determi-nante para o respectivo envolvimento na sua prpria aprendizagem.

R Os elementos recolhidos nestas avaliaes permitem ao professor observar a evoluo do aluno ereorientar o seu trabalho.

Podero constar como elementos de avaliao:

R testes;

R trabalhos de casa (controlados por grelhas ver Anexo 1, na pgina 23);

R participao na aula;

R construo de pequenos fluxogramas de conceitos;

R elaborao de trabalhos de pesquisa.

O peso de cada um destes itens na avaliao terico-prtica ser definido em reunio de grupo dis-ciplinar.

Quanto avaliao das Actividades Experimentais, ela pode subdividir-se em dois aspectos:

R um, respeitante realizao propriamente dita da actividade experimental;

R outro, respeitante ao nvel de concretizao dos objectivos subjacentes realizao da actividadeexperimental.

A importncia de cada um destes aspectos na avaliao da componente experimental dever tambmser definida em reunio de grupo disciplinar.

Quanto ao primeiro aspecto, sero avaliados, entre outros, os seguintes itens:

R cumprimento das regras de segurana;

R utilizao correcta do material e/ou dos aparelhos de medida;

R cumprimento do protocolo experimental;

R discusso/debate com os colegas de grupo acerca da evoluo da actividade experimental;

R execuo das tarefas a seu cargo;

R registo das medies / dos resultados obtidos e das observaes efectuadas.

Esta avaliao ser feita a partir do preenchimento de uma grelha de observao de comportamen-tos/atitudes em aula prtica (ver Anexo 2, na pgina 24).


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A avaliao do nvel de concretizao dos objectivos da aula experimental ser efectuada com baseem relatrios, cuja estrutura pressupe os seguintes itens:

R objectivo do trabalho;

R introduo terica;

Rtcnica experimental com referncia a materiais e reagentes, modo de proceder, registos de resulta-dos/observaes;

R clculos;

R anlise dos resultados / das observaes;

R concluso e crtica.

Dependendo do tipo de trabalho experimental efectuado, o professor poder valorizar alguns itensem detrimento de outros, podendo o relatrio incluir apenas alguns deles.

O Anexo 3, que se encontra na pgina 25, um exemplo de uma grelha de avaliao de relatrios. O

peso de cada um dos itens do relatrio depender, portanto, do tipo de relatrio efectuado, podendo serredefinido pelo professor, turma a turma (tendo em conta a especificidade dos alunos a avaliar) ou pelogrupo disciplinar.



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Unidade 1

Qumica e Indstria: Equilbrios e Desequilbrios

Objectivos

1. O amonaco como matria-prima

Objectivos de Aprendizagem

Objectivos de aprendizagem Pgina(s)

Relacionar aspectos histricos da sntese do amonaco (laboratorial) e da sua produo industrial (Fritz Haber,1905).

14

Referir o processo actual de obteno industrial do hidrognio a partir do gs natural ou da nafta. 14

Identificar o azoto e o hidrognio como matrias-primas para a produo industrial do amonaco. 1416

Reconhecer o amonaco como uma substncia inorgnica importante, usada, por exemplo, como matria-prima nofabrico de fertilizantes, de cido ntrico, de explosivos e como meio de arrefecimento em diversas indstrias ali-mentares.

17

Associar o contacto com o amonaco, no es tado gasoso e em so luo aquosa, a leses graves na pele, nos olhose nos pulmes, consoante o tempo de exposio e/ou a concentrao.

1718

Constatar que o amonaco que libertado para a atmosfera pode dar origem a nitrato e a sulfato de amnio, con-siderados matrias particuladas (PM10 e PM2,5), e a xidos de azoto com implicaes para a sade e ambiente.

18

A importncia do amonaco


Identificar quantidade de substncia (n)como uma das sete grandezas fundamentais do Sistema Internacional (SI). 27

Caracterizar a unidade de quantidade de substncia, mole (smbolo mol), como a quantidade de substncia quecontm tantas entidades quantos os tomos existentes em 1,2 103 kg do nuclido (as entidades devem ser espe-cificadas).

2728

Constatar que, em funo da definio da grandeza quantidade de substncia, o nmero de entidades (N)presen-tes numa amostra proporcional quantidade de substncia respectiva (n), sendo a constante de proporcionali-dade a constante de Avogadro (6,022 1023 mol1).

27

Estabelecer que amostras de substncias diferentes com o mesmo nmero de entidades constituintes (N) tm amesma quantidade de substncia.

27

Reaces qumicas e equaes qumicasQuantidade em qumica mole

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Interpretar o grau de pureza de um material como o quociente entre a massa da substncia (pura) e a massa daamostra onde aquela massa est contida.

37

Constatar que um dado reagente qumico pode apresentar diferentes graus de pureza e, consoante as finalida-des do uso, se dever escolher um deles.

37

R Identificar compostos de amnio e amonaco usando testes qumicos especficos.

R Inferir a presena de compostos de amnio em materiais de uso dirio.

A.L. 1.1Caderno de Actividades

Laboratoriais Pgs. 6131 aula

Informaes quantitativas de frmulas qumicas e de equaes qumicas


Identificar o reagente limitante de uma dada reaco como aquele cuja quantidade condiciona a quantidade deprodutos formados.

43

Identificar o reagente em excesso como aquele cuja quantidade presente na mistura superior prevista pelaproporo estequiomtrica.

43

Identificar o rendimento de uma reaco como o quociente entre a massa, o volume (gases) ou a quantidade desubstncia efectivamente obtida de um dado produto, e a massa, o volume (gases) ou a quantidade de substn-cia que teoricamente seria obtida (por reaco completa dos reagentes na proporo estequiomtrica).

45

Interpretar o facto de o rendimento de uma reaco ser quase sempre inferior a 1 (ou 100%). 45

R Traduzir a reaco qumica da sntese por uma equao qumica.

R Efectuar clculos estequiomtricos.

R Calcular o rendimento da sntese.


Laboratoriais Pgs. 1419

1 aula

Rendimento de uma reaco qumica

2. Sntese do amonaco e balano energtico


Classificar reaces qumicas em exoenergticas ou em endoenergticas como aquelas que, em sistema isolado,ocorrem, respectivamente, com elevao ou diminuio de temperatura.

50

Interpretar a energia de reaco como um saldo energtico entre a energia envolvida na ruptura e na formaode ligaes qumicas e exprimir o seu valor, a presso constante em termos da variao da entalpia (Hem J/molde reaco).

52

Interpretar a formao de ligaes qumicas como um processo exoenergtico e a ruptura como um processoendoenergtico.

53

Interpretar a ocorrncia de uma reaco qumica como um processo em que a ruptura e a formao de ligaesqumicas ocorrem simultaneamente.

5455

Energia e reaces qumicas


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3. Produo industrial do amonaco


Interpretar uma reaco completa como aquela em que pelo menos um dos seus reagentes atinge valores de con-

centrao no mensurveis facilmente e uma reaco incompleta como a reaco em que nenhum dos reagen-tes se esgota no seu decorrer. 62

Ident if icar reaces de combusto, em sistema aberto , como exemplos que se aproximam de reaces completas. 62

Ident if icar a reaco de sntese do amonaco e a decomposio do amonaco como reaces inversas uma da outra. 63

Representar uma reaco reversvel pela notao de duas setas com sentidos opostos a separar as representa-es simblicas dos intervenientes na reaco.

63

Identificar a reaco directa como a reaco em que, na equao qumica, os reagentes se apresentam esquer-da das setas e os produtos direita das mesmas e reaco inversa aquela em que, na equao qumica, os rea-gentes se representam direita das setas e os produtos esquerda das mesmas.

63

Interpretar uma reaco reversvel como uma reaco em que os reagentes formam os produtos de reaco, dimi-

nuem a sua concentrao no se esgotando e em que, simultaneamente, os produtos da reaco reagem entre sipara originar os reagentes da primeira.

64

Associar estado de equil brio d inmico ao estado de equil brio de um s istema, em que a rapidez de variao deuma dada propriedade num sentido igual rapidez de variao da mesma propriedade no sentido inverso.

6566

Identificar equilbrio qumico como um estado de equilbrio dinmico. 65

Associar estado de equi lbri o a todo o estado de um sistema em que, macroscopicamente, no se reg istam varia-es de propriedades fsico-qumicas.

66

Associar o equil brio qumico homogneo ao estado de equil brio que se verif ica numa mistura reacc ional comuma s fase.

66

Ident if icar a reaco de sntese do amonaco como um exemplo de um equilbr io homogneo, em sistema fechado. 66

Caracterizar o estado de equilbrio como uma situao dinmica em que h conservao da concentrao de cadaum dos componentes da mistura reaccional, no tempo.

68

Interpretar grficos que traduzem a variao da concentrao em funo do tempo, para cada um dos componentesde uma mistura reaccional.

6768

O equilbrio qumico


Escrever as expresses matemticas que traduzem a constante de equilbrio em termos de concentrao (Kc) deacordo com a Lei de Guldberg e Waage.

75

Relacionar a extenso de uma reaco com os valores de Kc dessa reaco. 76

Relacionar o valor de Kc com Kc , sendo Kc a constante de equilbrio da reaco inversa. 77

Utilizar os valores de Kc da reaco no sentido directo e Kc da reaco no sentido inverso, para discutir a exten-so relativa daquelas reaces.

77

Diferentes estados de equilbrio de um sistema reaccional


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Traduzir quociente da reaco, Q, atravs de expresses idnticas s de Kem que as concentraes dos compo-nentes da mistura reaccional so avaliados em situaes de no equilbrio (desequilbrio).

8586

Comparar valores de Q com valores conhecidos de Kc para prever o sentido da progresso da reaco relativa-mente a um estado de equilbrio.

86

Quociente de reaco

4. Controlo da produo industrial


Referir os factores que podem alterar o estado de equilbrio de uma mistura reaccional (temperatura, concentra-o e presso) e que influenciam o sentido global de progresso para um novo estado de equilbrio.

91

Prever a evoluo do sistema reaccional quando se verifica uma variao na concentrao dos reagentes e pro-dutos de reaco.

9193

Prever a evoluo do sistema reaccional quando se verifica uma variao na presso em sistemas reaccionaiscom componentes gasosos.

9395

Prever a evoluo do sistema reaccional quando se verifica uma variao da temperatura nesse sistema. 9596

Identificar a Lei de Le Chatelier, enunciada em 1884, como a lei que prev o sentido da progresso de uma reac-o por variao de temperatura, da concentrao ou da presso da mistura reaccional.

9196

R Estudar o efeito da variao da temperatura no equilbrio homogneo

CoC2 xH2O (aq) CoC2 (x - y) H2O (aq) + y H2O ()

R Estudar o efeito da variao da concentrao no equilbrio homogneo

2 CrO42 (aq) + 2 H+ (aq) Cr2O7

2 (aq) + H2O ()



Al te rao do estado de equi lbr io de um sistema


Discutir o compromisso entre os valores de presso e temperatura e o uso de catalisador para optimizar a pro-duo de amonaco na mesma reaco de sntese.

97

Associar o processo de obteno do amonaco conhecido como processo de Haber sntese daquele compostocatalisada pelo ferro em condies adequadas de presso e temperatura.

97

Reconhecer que o papel desempenhado pelo catalisador o de aumentar a rapidez das reaces directa e inversa,por forma a atingir-se mais rapidamente o estado de equilbrio (aumento de eficincia, no havendo, no entanto,influncia na quantidade de produto obtida.

97

R Organizar, realizar e avaliar uma visita de estudo a uma indstria da regio onde a escola se situa, com pre-

ferncia uma indstria qumica, onde se verifique a variao da temperatura no equilbrio homogneo.

Visi ta a umainstalao industrial

O equilbrio qumico e a produo de amonaco


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Unidade 2

Da Atmosfera ao Oceano: Solues na Terra e para a Terra

Objectivos

1. gua da chuva, gua destilada e gua pura


Descrever as assimetrias da distribuio da gua no planeta Terra. 108

Caracterizar os problemas da distribuio mundial da gua no que respeita sua escassez, sua qualidade eaos aumentos de consumo.

109

Perspectivar o problema da gua como um dos maiores recursos do futuro tendo em conta o aumento demogr-

fico, a contaminao dos recursos hdricos, a alterao de hbitos e a assimetria da distribuio. 110111

Explicitar o significado de gua potvel de acordo com a legislao em vigor. 112

Distinguir guas naturais de guas de abastecimento pblico. 112

Indicar parmetros que permitem distinguir entre gua potvel e outras guas. 112

Diferenciar os conceitos de VMA e de VMR. 112

A gua na Ter ra


Explicitar marcos histricos importantes na interpretao de fenmenos de cido-base. 113

Interpretar os conceitos de cido e de base segundo a teoria de Arrhenius. 113

Interpretar os conceitos de cido e de base segundo a teoria protnica de Brnsted-Lowry. 113115

Interpretar a reaco entre um cido e uma base em termos de teoria protnica. 115

Estabelecer a relao entre cido e base conjugada ou entre base e cido conjugado, e, conjuntamente, explicitaro conceito de par conjugado de cido-base.

116

Interpretar o significado de espcie qumica anfotrica e exemplificar. 117

Aplicar em casos concretos o concei to de cido forte e de base forte . 117118

Solues aquosas; cidas, bsicas e neutras


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Caracterizar o fenmeno da auto-ionizao da gua em termos da sua extenso e das espcies qumicas envol-vidas. 123

Expl icita r o efei to da va riao da tempera tura na auto-ionizao da gua com base na Lei de Le Cha teli er. 123

Reconhecer que na gua pura a concentrao do io hidrognio igual concentrao do io hidrxido. 124

Estabelecer as relaes existentes, qualitativas e quantitativas (Kw) entre a concentrao do io hidrognio e aconcentrao do io hidrxido, resultantes da auto-ionizao da gua.

124

Diferenciar reaco de ionizao de reaco de dissociao. 125126

Explicitar os significados de ionizao (de um cido e de algumas bases) e de dissociao (de um hidrxido ede um sal).

127

R Classificar uma soluo aquosa como cida, neutra ou alcalina a partir da medio do pH ou do uso de indi-

cadores.

R Comparar vantagens e desvantagens de diferentes processos de avaliao da acidez/alcalinidade de uma

soluo aquosa.

RVerificar a variao do valo r do pH p rovocado pela alte rao da temperatura .

R Interpretar a variao do valor do pH provocado pela alterao da temperatura com base na auto-ionizao

da gua e na Lei de Le Chatelier.

R Relacionar a natureza cida ou bsica da gua analisada com as caractersticas geolgicas das regies de

captao.



A au to-ionizao da guaA ionizao de c idos e bases


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Interpretar o comportamento cido-base das solues de sais. 147

Prever as caractersticas cidas, bsicas ou neutras de um sal derivado de cido forte e base fraca. 147

Prever as caractersticas cidas, bsicas ou neutras de um sal derivado de cido fraco e base forte. 148

Prever as caractersticas cidas, bsicas ou neutras de um sal derivado de cido forte e base forte. 148

Prever as caractersticas cidas, bsicas ou neutras de um sal derivado de cido fraco e base fraca. 148

Solues aquosas de sais

2. guas minerais e de abastecimento pblico: a acidez e a basicidade das guas


Relacionar os valores das constantes de acidez (Ka) de cidos distintos com a extenso das respectivas ionizaes. 132

Comparar as constantes de acidez (Ka) e de basicidade (Kb) de um par cido-base conjugado. 133

Relacionar, para um dado par conjugado cido-base, o valor das constantes Ka e Kb. 133

Utilizar o valor de pH de uma soluo para classificar como cida, alcalina ou neutra. 134

Explicitar o significado da escala Sorensen quanto s condies de definio e aos limites da sua aplicao. 135

Relacionar quantitativamente a concentrao hidrogeninica de uma soluo e o seu valor de pH. 135

Discutir, para uma soluo e qualquer que seja o valor de pH, a acidez e alcalinidade relativas (por exemplo:quanto mais cida menos alcalina).

135

Associar indicador de cido-base a um par conjugado cido-base, em que as formas cida e bsica so respon-sveis por cores diferentes.

138139

Reconhecer que cada indicador tem como caracterstica uma zona de viragem que corresponde ao intervalo de pHem que se verifica a mudana de cor cida para cor alcalina ou a situao inversa.

138

R Interpretar, qualitativamente, a acidificao de uma gua, ou de uma soluo aquosa, provocada pela reaco

do dixido de carbono.

R Interpretar o efeito de quantidades iguais de cidos fortes e fracos num mesmo meio.

R Distinguir um cido forte de um cido fraco conhecidas as concentraes iniciais do cido.

R Prever a fora relativa de um cido monoprtico a partir do valor de Ka .


Laboratoriais Pgs. 33392 aulas

Aplicao das constantes de equi lbr io ionizao de c idos e de bases


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Interpretar uma reaco entre um cido forte e uma base forte. 152

Associar o ponto de equivalncia situao em que a reaco qumica entre as duas solues comple-ta e o ponto final de uma volumetria situao em que se detecta experimentalmente uma variao brus-ca de uma propriedade fsica ou qumica da mistura reaccional.

152

Reconhecer a dificuldade da determinao operacional do ponto de equivalncia de uma volumetria o quejustifica o recurso deteco do ponto final da volumetria.

153

Referir alguns processos de deteco do ponto final: o aparecimento ou o desaparecimento de uma tur-vao, a mudana de colorao na soluo ou a mudana de cor de uma substncia intencionalmente adi-cionada designada por indicador.

153

Relacionar o ponto de equivalncia de uma neutralizao com a seleco do indicador. 153

Conhecer critrios de seleco de um indicador e aplic-los em casos concretos para uma volumetria. 153154

Indicar alguns dos indicadores mais vulgarmente utilizados: a fenolftalena, o azul de bromotimol e o ala-ranjado de metilo.

154

R Conhecer processos para neutralizar resduos de cidos/bases.

R Realizar tecnicamente uma titulao.

R Seleccionar indicadores adequados titulao de um cido forte e uma base forte, de acordo com a

zona de viragem do indicador.

R Determinar graficamente o ponto de equivalncia e compar-lo com o valor teoricamente previsto.

R Identificar um cido forte atravs da curva de titulao obtida usando uma base forte como titulante.

R Determinar a concentrao do titulado a partir dos resultados, nomeadamente os extrapolados da curva

de titulao.



Titulao cido-base


Interpretar a estrutura de sais em termos das ligaes qumicas neles existentes. 158

Explicitar o significado da ligao inica distinguindo-a da ligao covalente. 158160

Representar quimicamente sais a partir da sua designao. 159

Interpretar a polaridade da ligao covalente. 162

Classificar as ligaes qumicas como ligaes covalentes polares, ligaes covalentes apolares e ligaesinicas com base nos valores de electronegatividades dos elementos.

164

A li gao qu mica nos sais


19/48

19


3. Chuva cida


Caracterizar as composies qumicas mdias da chuva normal, da gua destilada e da gua pura relacionando-as

com os respectivos valores de pH.

168

Distinguir chuva cida de chuva normal quanto ao valor de pH, tendo como refernciapH = 5,6 (limite inferior e actual do pH da gua da chuva normal), temperatura de 25 oC.

168

Reconhecer que os fenmenos de acidificao na atmosfera podem assumir as formas hmida (chuva, nevoeiroe neve) e seca (deposio de matria particulada).

168

Relacionar o valor de 5,6 do pH da gua da chuva com o valor do pH mnimo devido presena de dixido decarbono na atmosfera.

169

Relacionar o valor inferior a 5,6 do pH da chuva cida com a presena, na atmosfera, de poluentes (SOx, NOx e outros). 169

Identificar a origem dos xidos de enxofre e xidos de azoto responsveis pela acidificao da chuva. 169

Interpretar a formao de cidos a partir de xidos de enxofre e de azoto, na atmosfera, explicitando as corres-pondentes equaes qumicas.

169

Explicitar algumas das principais consequncias da chuva cida nos ecossistemas e no patrimnio arquitectniconatural e edificado.

170

Relacionar o aumento de chuvas cidas com a industrializao e alguns hbitos de consumo das sociedadestecnolgicas.

170

Justi ficar a necessidade do estabelecimento de acordos internacionais para minorar os problemas ambientais enomeadamente o problema da chuva cida.

170

Compreender algumas formas de minimizar a chuva cida, a nvel pessoal, social e industrial: combustveismenos poluentes, energias alternativas, novos processos industriais e utilizao de conversores catalticos.

171172

Interpretar a adio de cal aos solos como forma de minorar a sua acidez. 172

Ac idif icao das chuvas


20/48

20


4. Reaces de oxidao-reduo


Situar, cronologicamente, a evoluo conceptual do termo oxidao.

Interpretar uma reaco de oxidao-reduo em termos de transferncia de electres.

176

Reconhecer que a oxidao envolve cedncia de electres e que a reduo envolve ganho de electres. 177

Interpretar uma reaco de oxidao-reduo como um processo de ocorrncia simultnea de uma oxidao ede uma reduo, cada uma correspondendo a uma semi-reaco. 177

Caracterizar o impacto dos cidos sobre alguns metais como uma reaco de oxidao-reduo onde um dosprodutos o hidrognio gasoso. 177

Associar a ocorrncia de uma reaco cido-meta l possibil idade do metal se oxidar com reduo simultneado io hidrognio.

177

Reconhecer que existem espcies qumicas que podem comportar-se como espcie oxidada ou espcie reduzi-da consoante a outra espcie qumica com que reage.

178

Atribuir estados de oxidao dos elementos, em substncias simples e compostas, a partir do nmero de oxidao. 180

Enumerar alguns elementos que podem apresentar diferentes estados de oxidao. 180

Associar o nmero de oxidao de um elemen to const ituin te de um io monoatmico ao valor da carga elct ri-ca deste ltimo.

180

Associar o nmero de oxidao 0 (zero) aos elementos quando const ituintes de substncias e lementares e dife-rente de zero quando constituintes de substncias compostas.

180

Usar o conceito de nmero de oxidao na identificao das reaces de oxidao-reduo. 183184

Os conceitos de reaco de oxidao-reduo


Identificar, numa reaco de oxidao-reduo, os pares conjugados de oxidao-reduo. 187

Relacionar a fora relativa de oxidantes e redutores. 188

Prever a ocorrncia ou no ocorrncia de uma reaco de oxidao-reduo com base na srie electroqumica. 190192

Interpretar a corroso dos metais como uma reaco de oxidao-reduo. 193

R Organizar uma srie electroqumica.

R Seleccionar um metal a usar como proteco de outro.



Fora relativa de oxidantes e redutores


21/48

21


5. Mineralizao e desmineralizao de guas


Referir a importncia da gua como solvente. 200

Relacionar a existncia de determinadas espcies qumicas numa gua com a dissoluo de sais e do dixidode carbono da atmosfera.

200

Relacionar a concentrao de solues saturadas e no saturadas numa determinada substncia com a solubili-dade respectiva, a uma determinada temperatura e presso.

201

Caracterizar o fenmeno da dissoluo como o resultado de uma interaco soluto-solvente. 202

Explicitar formas de controlar o tempo de dissoluo (estado de diviso e agitao) mantendo a temperatura e apresso constantes.

202203

Compreender que numa soluo saturada de um sal na presena deste no estado slido, o equilbrio dinmico(h trocas recprocas entre ies da rede e da soluo).

203

Explicitar o significado da constante de produto de solubilidade, Ks. 203

Relacionar a solubilidade, s, com a constante do produto de solubilidade, Ks. 204

Associar dureza total de uma gua p resena predominante dos caties clcio e magnsio.Interpretar a origem da dureza de uma gua em casos particulares: tipo dos solos e adio de compostos de cl-cio nas Estaes de Tratamento de guas.

217

Prospectivar consequncias da dureza de uma gua a nvel domstico (alimentao, higiene, limpeza e electro-domsticos que utilizam essa gua) e a nvel industrial.

217218

R Concluir sobre alguns factores que afectam a solubilidade de um soluto num solvente.

R Traar a curva de solubilidade de um soluto num solvente em funo da temperatura.

RAplicar tcnicas e princpios subjacentes medio e t ransferncia de slidos e l quidos.

R Proceder recuperao/eliminao dos materiais utilizados, de acordo com as regras de segurana.



RAssociar a dureza total de uma gua p resena predominante de ies clc io e magnsio.

R Classificar uma gua em dura, branda ou macia.

R Interpretar a origem da dureza de uma gua em termos da natureza do solo.

R Conhecer processos de minimizar a dureza das guas.



Mineralizao das guas. Dissoluo de sais


22/48

22



Relacionar o quociente da reaco com a constante do produto de solubilidade. 210

Reconhecer a precipitao de um sal por evaporao do soluto. 213

Associar a p recip itao selec tiva de sais evaporao do solvente. 213

Associar a p recip itao selec tiva de sais adio de um precipitante. 213

Formao de precipitados


Referir os factores que podem alterar a solubilidade de sais. 215

Prever a solubilidade de um sal quando se verifica uma variao de temperatura. 215

Prever a solubilidade de um sal quando se verifica uma variao de concentrao. 215217

Explicar a formao de estalactites e estalagmites. 219

Interpretar a desmineralizao da gua do mar. 220222

Variao da so lubi lidade de sa is .Solubilizao de precipitados


23/48

23


Dia doms 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31

Turma _______________________________ Ms de _______________________________

Nmero _____

F Fez o trabalho de casa.N No fez o trabalho de casa.P Fez parte do trabalho de casa.Observaes: _________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

ANEXO 1 Registo dos trabalhos de casa efectuados


24/48

24


ANEXO2Grelh

adeobservaodec

omportamentoemaulaprtica

Turma

_____________________

_____________________________

Msde

___

_______________________________________________

Obedece

sregras

desegurana

Nmero

enome

doaluno

Utilizacom

correcoomaterial

delaboratrio

Utilizacom

correcoosapare-

lhosdemedida

Datada

observao

Datada

observao

Datada

observao

Datada

observao

Datada

observao

Datada

observao

Datada

observao

Datada

observao

Segue

oprotocolo

experimental

Discutecom

o

s

colegasoevolu

ir

dotrabalho

cuidadoso

noseu

trabalho

Executa

astarefas

aseucargo

Regista

observaes

eresultados

SSempre

N

Nunca

PV

Porvezes


25/48

25


ANEXO3Grelh

adeavaliaoderelatrios

Ttulodotrabalho

___________

_______________________________

_______________________________________________________________________________

Turma

_____________________

____

Msde

_________________________

Parmetros

para

avaliao

dosrelatrios R

Objectivo

dotrabalho

Introduo

terica

Clculos

Anlise

deresultado

s

Concluso

ecrtica

Protocoloexperimental

Itenserespectiva

cotaoR

Material/

reagentes

Modo

deprocessar

Registos/

observaes

Aluno/Grupo

R


26/48


27/48

27

ndice de Fichas Formativas

Unidade 1 Qumica e indstria: equilbrios e desequilbrios

Ficha formativa Reaces qumicas e equaes qumicasQuantidade em Qumica Mole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

Respostas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

Ficha formativa Clculos estequiomtricosReagente limitante; impurezas; rendimento de uma reaco qumica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

Respostas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33

Ficha formativa Energia e reaces qumicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34Respostas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35

Ficha formativa Equilbrio qumicoAlterao ao estado de equilbrio de um sistema reaccional . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

Respostas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

Unidade 2 Da atmosfera ao oceano: solues na terra e paraa terra

Ficha formativa Equilbrio cido-base

Ionizao de cidos e de bases; pH de solues aquosas; titulao cido-base . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39Respostas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

Ficha formativa Ligaes qumicas nos sais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42Respostas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

Ficha formativa Equilbrio oxidao-reduoOxidantes e redutores; nmeros de oxidao; pares redox;

acerto de equaes redox; srie electroqumica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

Respostas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

Ficha formativa Mineralizao das guas. Dissoluo de saisProduto de solubilidade; relao entre solubilidade e o produto de solubilidade;

formao de precipitados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

Respostas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48


28/48

Reaces qumicas e equaes qumicasQuantidade em Qumica mole

1. Considere os seguintes esquemas qumicos:

(A) N2 (g) + H2 (g) NH3 (g)

(B) Na2SO4 (aq) + Pb(NO3)2 PbSO4 (s) + Na3PO4 (aq)

(C) H2SO4 (aq) + KOH (aq) K2SO4 (aq) + H2O ()

(D) CaCO3 (s) CaO (s) + CO2 (g)

(E) HC (aq) + Mg (s) MgC2 (aq) + H2 (g)

1.1 Acerte os esquemas qumicos.

1.2 Identifique a(s) equao(es) que representa(m) reaces de:

a) cido-base;

b) anlise;

c) sntese;

d) precipitao.

1.3 Escreva na forma inica as equaes representadas em B e em E e indique os ies espectadores.

2. Tenha em ateno as figuras seguintes.

I II III

146,1 g de NaC 2,50 mol de HC 250 ml de 1 soluo10 mol dm3 em NaOH

Ficha formativa Unidade 1Escola

Nome Turma N.o

28


29/48

Classifique como verdadeira ou falsa cada uma das seguintes afirmaes:

(A) A amostra II a que contm maior quantidade de substncia.

(B) Na amostra III existem 1,5 1024 ies Na+.

(C) A massa da amostra II maior que a massa da amostra III.

(D) A razo entre a quantidade de substncia entre I e III 1.

3. Considere as seguintes amostras de substncias.

A Magnsio m = 24,31 g

B Cloreto de clcio m = 27,74 g

C Dixido de carbono m = 22,00 g

Complete as frases que se seguem:

(A) A amostra que contm maior nmero de unidades estruturais ____________ .

(B) O nmero de unidades estruturais presentes na amostra B ____________ do que o nmero de unidadesestruturais presentes na amostra C.

(C) A quantidade de ies clcio (Ca2+) presentes em B de ____________ .

(D) O nmero de ies cloreto (C) presentes na amostra B ____________ nmero de unidades estruturaispresentes na amostra C.

4. Em dois vidros de relgio, pesou-se separadamente a mesma massa de sulfato de alumnio e de sulfato de ferro (III).Em qual dos vidros de relgio existe menor quantidade de ies sulfato? Justifique a sua resposta.

29



30/48

1.

1.1 (A) N2 (g) + 3 H2 (g) NH3 (g)

(B) Na2SO4 (aq) + Pb(NO3)2 (aq) PbSO4 (s) + 2 NaNO3 (aq)

(C) H2SO4 (aq) + 2 KOH (aq) K2SO4 (aq) + 2 H2O ()

(D) CaCO3 (s) CaO (s) + CO2 (g)

(E) 2 HC (aq) + Mg (s) MgC2 (aq) + H2 (g)

1.2 a) (C) c) (A)

b) (D) d) (B)

1.3 (B) Pb2+ (aq) + SO42 (aq) PbSO4 (s)

Ies espectadores: Na+

e NO3

(E) 2 H+ (aq) + Mg (s) Mg2+ (aq) + H2 (q)

Ies espectadores: C

2.(A) Falsa; todas as amostras contm igual quantidade de substncia.

(B) Verdadeira; em 2,5 mol de NaOH existem 2,5 mol Na+

2,5 6,022 1023 = 1,5 1024 ies Na+

(C) Falsa; mamostra III = 100 g ; mamostra II = 91 g

(D) Verdadeira; nI = 2,5 mol NaC; nIII = 2,5 mol NaOH

=22

,,55 = 1

3.(A) Amostra A (1 mol de tomos de Mg).

(B) Maior. Amostra B nmero de unidades estruturais = 0,25 3 6,022 1023 ies

Amostra C nmero de unidades estruturais = 0,5 6,022 1023 molculas.

(C) A amostra B contm 0,25 mol CaC2.

Em 0,25 mol CaC2 existem 0,25 mol ies Ca2+.

A quantidade de ies Ca2+ presente em B 0,25 mol Ca2+.

(D) Nmero de ies C = 2 0,25 6,022 1023.

Nmero de molculas CO2 = 0,5 6,022 1023.

O nmero de ies C presentes em B igual ao nmero de molculas de CO2 presentes em C.

4. No vidro que contm sulfato de ferro (III).

nInIII

Respostas

30


31/48


Nome Turma N.o

Clculos estequiomtricosreagente limitante;impurezas; rendimento de uma reaco qumica

1. O xido de clcio (CaO) dissolve-se em cido muritico (HC), originando cloreto de clcio (CaC2) e gua.

CaO (s) + 2 HC (aq) CaC2 (aq) + H2O ()

1.1 Que massa de cido necessria para dissolver 7,5 mol de CaO?

1.2 Quantas molculas de gua se formam quando se consomem totalmente 13,0 g de CaO?

2. Num fogueto, usa-se o butano como combustvel. A combusto do butano est traduzida na equao seguinte:

2 C4H10 + 13 O2 8 CO2 + 10 H2O

2.1 Para que a combusto de 581 g de butano seja completa so necessrios...

(A) 65 moles de O2

(B) 3,91 1025 molculas de O2

(C) 2250 g de O2

(D) 1456 L de O2

Escolha a opo errada.

2.2 Complete a frase seguinte: Se adicionarmos massas iguais de C4H10 e O2, o reagente limitante _________________ .

2.3 Classifique cada uma das frases seguintes como verdadeira ou falsa.

(A) O volume de CO2 4/5 do volume de H2O.

(B) Os volumes de CO2 e de H2O, nas mesmas condies de presso e temperatura, so iguais.

(C) As massas de O2 e de H2O so iguais.

3. O ltio um das poucas substncias que reage directamente com o azoto:6 Li (s) + N2 (g) 2 Li3N (s)

Que quantidade de Li3N pode ser preparada a partir de 4,50 g de metal ltio e de 10,0 g de azoto?

31


32/48

4. Quando se faz borbulhar dixido de carbono numa soluo de hidrxido de clcio forma-se um precipitado decarbonato de clcio, de acordo com a equao qumica seguinte:

CO2 (g) + Ca(OH)2 (aq) CaCO3 (s) + H2O ()

Sabendo que o rendimento desta reaco de 87,3% quando a soluo de hidrxido de clcio contm 4,00 g destecomposto, determine:

a) a massa de carbonato de clcio que precipita;b) a quantidade de dixido de carbono necessria para que esta reaco se processe com este rendimento.

5. O cianeto de sdio (NaCN) obtm-se industrialmente pelo processo de Castner. Tem-se como reagentes o sdio,o carbono e o amonaco, e obtm-se como produtos de reaco o cianeto de sdio e o hidrognio. Para obter9,00 toneladas de cianeto de sdio, a reaco tem de processar-se a uma temperatura de 750 oC, durante 8 a12 horas.A equao qumica que traduz esta reaco :

2 Na (s) + 2 C (s) + 2 NH3 (g) 2 NaCN (s) + 3 H2 (g)

Sabendo que se consumiram 4,8 toneladas de sdio, calcule:a) o rendimento deste processo industrial;

b) o volume de hidrognio que se libertou.

32



33/48

1.

1.1 mHC = 9,5 g HC

1.2 =

x= 1,40 1023 molculas de H2O

2.2.1 (A) Verdadeira; 581 g C4H10 correspondem a 10 mol

21m3

oml C

ol4HO

1

2

0 =

10 molx

C4H10

x= 65 mol O2

(B) Verdadeira; nmero de molculas de O2 = 65 6,022 1023= 3,91 1025 molculas de O2

(C) Falsa; mO2 = 65 32= 2080 g

(D) Verdadeira; VO2 = 65 22,4= 1456 L

2.2 O reagente limitante o O2.

2.3 (A) Verdadeira. (B) Falsa. (C) Falsa.

3. Reagente limitante Li

4,50 g Li 0,64 mol Li

n = n = 0,213 mol Li3N

4.a) mCaCO3 = 4,71 g

b) n = 4,7 102 mol CO2

5. a)

2

2

49

23

g N

g

a

N

C

a

N

=4,8 1

x

06 g Na

x= 10,226 106 g NaCN

= 100 = 88%

b) =9,0010

V

6 g NaCN

V= 6,2 106 dm3 H2

2 49 g NaCN

3 22,42 dm3 H2

9 106

10,22 106

0,64 mol Li 2 mol Li3N

6 mol Li

13,0 g CaO

x

56 g CaO

6,022 1023 molculas de H2O

Respostas

33


34/48

34

Energia e reaces qumicas

1. Escolha as opes que completam correctamente a frase seguinte.

Num sistema isolado

(A) a temperatura mantm-se sempre constante.

(B) a energia constante.

(C) h troca de energia, com a vizinhana, sob a forma de calor, mas no sob a forma de trabalho.

(D) se se processar uma reaco exotrmica, a energia potencial do sistema diminui.

2. Classifique cada uma das frases como verdadeira ou falsa.

(A) Quando se rompe uma ligao qumica h absoro de energia.

(B) Nas reaces exotrmicas, a variao de entalpia positiva.

(C) Numa reaco endotrmica, a soma da energia de ligao dos produtos de reaco inferior soma das ener-gias de ligao dos reagentes.

(D) Numa reaco exotrmica, o somatrio das entalpias dos produtos de reaco menor do que a soma dasentalpias dos reagentes.

3. A equao qumica que traduz a sntese do amonaco :

3 H2 (g) + N2 (g) 2 NH3 (g) ; H= 93 kJ

Considere: ENN = 945 kJ ; EH H = 436 kJ

3.1 Classifique, sob o ponto de vista termoqumico, a reaco de sntese do amonaco.

3.2 Determine a energia de ligao N H.

3.3 Construa o diagrama de energia correspondente.

4. Considere as equaes qumicas A, B e C e os respectivos calores de reaco:

(A) C2H2 (g) + 5/2 O2 (g) 2 CO2 (g) + H2O () H= 1299,6 kJ

(B) C (s) + O2 (g) CO2 (g) H= 393,5 kJ

(C) H2 (g) + 1/2 O2 (g) H2O () H= 285,9 kJ

Determine o calor de formao do etino (acetileno) para a reaco:

2 C (s) + H2 (g) C2H2 (g)


Nome Turma N.o


35/48

35

1. (B) e (D)

2. (A) Verdadeira. (B) Falsa. (C) Verdadeira. (D) Falsa.

3.3.1 Reaco exotrmica.

3.2 EN N = 391 kJ

3.3

4. Calor de formao: 226,7 kJ.

Respostas


36/48

36


Nome Turma N.o

Equilbrio qumicoAlterao ao estado de equilbrio de um sistema reaccional

1. Classifique cada uma das afirmaes seguintes como falsa ou verdadeira.

(A) Numa reaco qumica reversvel, os produtos de reaco regeneram os reagentes.

(B) Embora um sistema reaccional atinja o estado de equilbrio, as concentraes dos seus constituintes no soconstantes.

(C) Num sistema em equilbrio, a velocidade da reaco directa igual velocidade da reaco inversa.

(D) A velocidade com que os reagentes se consomem mantm-se constante at se atingir o equilbrio qumico.

(E) Um valor elevado da constante de equilbrio significa que no equilbrio existe maior quantidade de produtosde reaco que de reagentes.

(F) O valor da constante de equilbrio independente da temperatura.

2. Escreva as expresses da constante de equilbrio, Kc, para as seguintes reaces:

(A) 2 NO (g) + Br2 (g) 2 NOBr (g)

(B) 4 HC (g) + O2 (g) 2 H2O (g) + 2 C2 (g)

(C) 4 NH3 (g) + 5 O2 (g) 4 NO (g) + 6 H2O (g)

(D) C2 (g) + 3 F2 (g) 2 CF3 (g)

3. Numa das etapas de fabricao do cido sulfrico, ocorre a transformao de dixido de enxofre em trixido deenxofre:

2 SO2 (g) + O2 (g) 2 SO3 (g)

A certa altura existem, a uma dada temperatura, num recipiente fechado de 4,0 L de capacidade, em equilbrio,0,80 mol de SO2 , 40,0 g de O2 e 1,2 1024 molculas de SO3. Calcule a constante de equilbrio Kc, a essa tempe-ratura.

4. Num balo com 1,0 dm3 de capacidade so introduzidos 5,0 mol de N2O4. Esta substncia, em determinadas con-dies de presso e temperatura, decompe-se de acordo com a equao:

N2O4 (g) 2 NO2 (g)

Quando se atinge o equilbrio, o sistema reaccional ainda contm 119,5 g de N2O4.

a) Calcule o valor da constante de equilbrio.

b) Que percentagem de reagente se consumiu?


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37

5. A reaco que se segue tem a constante de equilbrio, Kc, igual a 3,07 104, a 25 oC.

2 NOBr (g) 2 NO (g) + Br2 (g)

No quadro que segue esto registadas as concentraes em mol dm3 da mistura reaccional em diversos estados, temperatura de 25 oC.

a) Qual ou quais dos estados anteriores correspondem a uma situao de equilbrio?

b) Nos casos em que o sistema no est em equilbrio, em que sentido evolui?

6. No seguinte sistema em equilbrio, a variao de entalpia diz respeito equao directa:

N2 (g) + O2 (g) 2 NO (g) (H> 0 )

Escolha a opo que completa correctamente a seguinte frase.

Quando se aumenta a temperatura do sistema...

(A) o equilbrio desloca-se no sentido da reaco directa.

(B) o equilbrio desloca-se no sentido da reaco inversa.

(C) o equilbrio no se altera.

(D) a quantidade de NO diminui.

[NOBr] [NO] [Br2]A 0,0110 0,0151 0,0108

B 0,115 0,0169 0,0140

C 0,181 0,123 0,0201



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38

1. (A) Verdadeira. (B) Falsa. (C) Verdadeira. (D) Falsa. (E) Verdadeira. (F) Falsa.

2.(A) Kc =

(B) Kc =

(C) Kc =

(D) Kc =

3. Kc = Kc =0,2002

,

52

0,31 Kc =0

0,0

,21

524 Kc = 20

4.a) Kc = 4,21

b) % de reagente consumido = 74%

5.a) B

b) A e C; Qc > Kc. A reaco ocorre no sentido de formao dos reagentes, ou seja, no sentido directo.

6. (A)

[SO3]e2

[SO2]e2 [O2]e

[CF3]e2

[C2]e [F2]3e

[NO]e4 [H2O]e6

[NH3]e4 [O2]5e

[H2O]e2 [C2]e

2

[HC]e4 [O2]e

[NOBr]e2

[NO]e2 [Br2]e

Respostas


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Equilbrio cido-baseIonizao de cidos e de bases; pH de solues aquosas;titulao cido-base

1. De entre as afirmaes seguintes, identifique a verdadeira.

(A) Uma base segundo Brnsted uma base segundo Arrhenius.

(B) Em soluo aquosa, um cido aumenta a concentrao em OH.

(C) Quanto mais forte for um cido, mais forte a sua base conjugada.

(D) Numa soluo aquosa neutra, o valor de pH pode no ser igual a 7.

2. Trs cidos que se utilizam muito na indstria so: cido clordrico (HC); cido fosfrico (H3PO4) e cido car-bnico (H2CO3). As constantes de acidez destes cidos so:

Ka (HC) 1,0 107; Ka (H3PO4) = 7,5 103; Ka (H2CO3) = 4,6 107

Com base nestes dados, escolha a(s) opo(es) correcta(s).

(A) H2CO3 o cido mais fraco dos trs.

(B) H3PO4 o cido mais forte porque o que apresenta maior nmero de tomos de hidrognio por molcula.

(C) H2CO3 mais forte do que o HC porque as suas molculas possuem mais tomos de oxignio.

(D) HC o cido mais fraco dos trs.

3. Qual a constante de acidez do cido fluordrico (HF), sabendo que numa soluo deste cido com a concentra-o de 2,00 102 mol dm3, este cido est 15% ionizado?

4. Calcule a concentrao em OH e o pH de uma soluo 0,45 mol dm3 em NH3.

Kb (NH3) = 1,8 105

5. Determine o grau de ionizao do cido frmico (HCOOH) com uma concentrao de 0,25 mol dm3.

Ka (HCOOH) = 1,82 104

6. Uma soluo de cido clordrico (HC) tem um pH igual a 2,30. Adiciona-se gua desionizada a esta soluo atperfazer um volume de 1000 mL. A nova soluo tem um pH igual a 3,0.Que volume de gua se deve adicionar soluo inicial?


Nome Turma N.o


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40


7. A 25,0 mL de uma soluo 4,0 mol dm3 em cido clordrico adicionou-se um dado volume de gua at obteruma nova soluo de pH igual a 1,0. Determine:

a) o volume de gua adicionado;

b) o factor de diluio.

8. Preparam-se 50,0 mL de uma soluo, misturando 10,0 mL de uma soluo aquosa (soluo A) 3,0 102 moldm3 em hidrxido de potssio com 40,0 mL de uma soluo aquosa (soluo B) 1,4 g dm3, tambm em hidr-xido de potssio. Calcule:

a) a concentrao em ies hidrxido das solues A e B;

b) o pH da soluo resultante.

9. No laboratrio encontra-se um frasco de cido clordrico com as seguintes caractersticas:

= 1,15 g cm3 e %(m/m) = 32%

a) Indique a concentrao molar desta soluo cida.b) Como procederia para preparar 250 mL de uma soluo 0,15 mol dm3 em HC?

c) A 50,0 mL de uma soluo 0,15 mol dm3 em NaOH adicionaram-se umas gotas de fenolftalena e em segui-da deixou-se cair, gota a gota, de uma bureta, a soluo de cido clordrico atrs preparada, at ao desapare-cimento da cor. O volume de soluo cida gasto foi de 25,0 mL.

Indique, justificando, se a soluo de hidrxido de sdio estava isenta de impurezas.


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41

1. (D)

2. (A)

3. Ka = 5,3 104

4. [OH] = 2,84 103 mol dm3

pOH = 2,5pH = 14 2,5

= 11,5

5. = 2,68%

6. Vgua a adicionar = 800 mL

7.a) V = 1000 25

= 975 mL

b) factor de diluio = 40

8. [KOH] = [OH] = 0,026 mol dm3

pOH = 1,6

pH = 12,4

9.a) c = 10 mol dm3

b) Vcido a retirar = 0,00375 dm3 Vcido a retirar = 3,75 mL

Adicionar gua a 3,75 mL de soluo de HC

at prefazer o volume de 250 mL.c) Contm impurezas.

Respostas


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Ligaes qumicas nos sais

1. Classifique como verdadeira ou falsa cada uma das seguintes afirmaes.

(A) A energia de ligao a energia libertada quando se forma uma ligao.

(B) Na ligao covalente, os tomos adquirem estabilidade por transferncia de electres.

(C) A polaridade de uma ligao aumenta da ligao covalente apolar para a ligao covalente polar.

(D) Entre um metal e um no metal estabelece-se uma ligao inica.

2. Considere as seguintes espcies qumicas:

O2 ; CO32 ; O3

Segundo a regra do octeto, escreva as frmulas de estrutura destas espcies qumicas.

3. O potssio um elemento do grupo 1 e o cloro, bromo e o iodo so elementos do grupo 17 da Tabela Peridica.As electronegatividades destes elementos, na escala de Pauling, constam na tabela seguinte:

a) Escreva, por ordem crescente de carcter inico da ligao metal no-metal, os seguintes sais: cloreto de pots-sio (KC), brometo de potssio (KBr) e o iodeto de potssio (Kl). Justifique a resposta.

b) Na ligao potssio-cloro, a qual dos tomos se atribui a carga negativa? Porqu?

c) Represente na notao de Lewis:

c.1) um tomo de potssio;

c.2) um tomo de brom;

c.3) uma molcula de iodo;

c.4) cloreto de potssio.

Elemento Electronegatividade

K 0,8

C 3,0

Br 2,8

l 2,5

42


Nome Turma N.o


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1. (A) Verdadeira. (B) Falsa. (C) Verdadeira. (D) Verdadeira.

2.

3.a) KI < KBr < KC

b) Cloro. Possui maior valor de electronegatividade.c) c.1)

c.2)

c.3)

c.4)

Respostas

43


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44

Equilbrio oxidao-reduoOxidantes e redutores; nmeros de oxidao; pares redox;acerto de equaes redox; srie electroqumica

1. Considere as seguintes frmulas qumicas:

(A) Na2CO3

(B) C2H4

(C) H2O2

(D) MnO4

(E) CO

(F) CrO2

(G) CH3COOH

(H) KCO2

(I) [Co(NH3)6]3+

De entre os elementos sublinhados, indique:

a) o que apresenta maior nmero de oxidao;

b) o que apresenta menor nmero de oxidao;

c) os que apresentam igual nmero de oxidao;

d) o que tem nmero de oxidao +4;

e) o que tem nmero de oxidao 1.

2. Considere as frmulas qumicas:

P2O5 ; H4P2O7 ; P4 ; Ca3(PO4)2 ; Na2HPO3

Os nmeros de oxidao do fsforo nestas substncias so, respectivamente:

(A) 0, +5, 0, +6, +3

(B) +5, +5, 0, +5, +3

(C) +5, +10, +4, 5, +4

(D) +5, +10, 0, +5, +3

(E) 5, 5, 0, 5, 3


Nome Turma N.o


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45

3. A gua de Javel uma soluo equimolar de cloreto de sdio e de hipoclorito de sdio (Na+ + CO).Quando se adiciona uma soluo de cido clordrico gua de Javel verificam-se duas reaces qumicas, emsimultneo, representadas a seguir:

CO (aq) + H3O+ (aq) HCO (aq) + H2O () (1)

CO (aq) + C (aq) + 2 H3O+ (aq) C2 (aq) + 3 H2O () (2)

a) Escreva os pares cido-base conjugados da equao (1).

b) A gua de Javel tem um pH superior ou inferior a 7? Justifique.

c) Mostre que a reaco (2) uma reaco de oxidao-reduo de dismutao.

d) Escreva os pares conjugados de oxidao-reduo.

4. Ao aquecer o dicromato de amnio forma-se o gs azoto, gua e xido de crmio (III).

a) Escreva o esquema qumico referente reaco acima indicada.

b) Determine o elemento que se oxida e o elemento que se reduz, calculando a variao do nmero de oxidao.

c) Identifique a espcie qumica oxidante e a espcie qumica redutora.

d) Indique os pares conjugados de oxidao-reduo.

5. Acerte as equaes de oxidao-reduo seguintes.

(A) H2S (aq) + Cr2O72 (aq) Cr3+ (aq) + S (s) (em meio cido)

(B) PbO2 (s) + Mn2+ (aq) + SO42 (aq) PbSO4 (aq) + MnO4 (aq)

(C) MnO4 (aq) + l (aq) MnO2 (s) + l2 (aq) (em meio alcalino)

6. Considere a reaco de oxidao-reduo:

A (s) + Zn2+ (aq) A3+ (aq) + Zn (s)

a) Acerte a equao.

b) Se mergulhar uma placa de alumnio numa soluo de sulfato de zinco, o que acontece?Justifique.

c) De entre as afirmaes seguintes, indique a falsa.

(A) O alumnio foi oxidado.

(B) O catio zinco um oxidante mais forte do que o catio alumnio.

(C) O alumnio tem menor poder redutor do que o zinco.



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46

1. (A) n.o. (C) = +4

(B) n.o. (C) = 2

(C) n.o. (O) = 1

(D) n.o. (Mn) = +7

(E) n.o. (C) = +2

(F) n.o. (Cr) = +3

(G) n.o. (C) = 0

(H) n.o. (C) = +3

(I) n.o. (Co) = +3

a) (D) b) (B) c) (F), (H) e (I) d) (A) e) (C)

2. (B)

3.a) HCO/CO ; H3O+/H2O

b) Superior a 7.

c) CO + C + 2 H3O+ C2 + 3 H2O

d) C2

/CO ; C/C2

4.a) 2 NH+4 + Cr2O72 N2 + 4 H2O + Cr2O3

3 +6 0 +3 2

b) O elemento que se oxida: N n.o. = +3 (3 para 0)O elemento que se reduz: Cr n.o. = 3 (+6 para 3)

c) Espcie qumica oxidante: Cr2O72

Espcie qumica redutora: NH4+

d) Cr2O72/Cr2O3 ; N2/NH4+

5. (A) 9 H2S (aq) + 2 Cr2O72 (aq) + 10 H+ (aq) 9 S (s) + 4 Cr3+ (aq) + 14 H2O ()(B) 5 PbO2 (s) + 5 SO42 (aq) + 2 Mn2+ (aq) + 4 H+ (aq) 5 PbSO4 (aq) + 2 MnO4 (aq)

(C) 2 MnO4 (aq) + 4 H2O () + 6 I (aq) 2 MnO2 (s) + 8 OH (aq) + 3 I2 (aq)

6. a) 2 A (s) + 3 Zn2+ (aq) 2 A3+ (aq) + 3 Zn (s).

b) O zinco metlico deposita-se sobre a placa de alumnio.

c) (C)

Respostas

1oxidao

+1 2 0

reduo


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Mineralizao das guas. Dissoluo de saisProduto de solubilidade; relao entre solubilidade e o produtode solubilidade; formao de precipitados

1. Considere os seguintes compostos inicos: iodeto de prata; sulfureto de prata; fosfato de clcio.

a) Escreva a expresso dos produtos de solubilidade para cada um destes sais.

b) Estabelea a relao entre a solubilidade (s) e o produto de solubilidade (Ks).

2. Classifique como verdadeira ou falsa cada uma das seguintes afirmaes.

(A) O valor de Ks de um dado composto independente da temperatura.

(B) De dois sais com frmulas estequiomtricas idnticas, a de maior valor de Ks a que tem maior valor de solu-bilidade.

(C) Numa soluo insaturada, o valor do produto inico superior ao valor de Ks.

(D) O valor da solubilidade e do produto de solubilidade maior em gua do que numa soluo que contenhaum io comum.

(E) O produto de solubilidade uma constante de equilbrio.

3. Determine a solubilidade das seguintes substncias, expressa em mol dm3 e g dm3:(A) Carbonato de prata.

(B) Hidrxido de alumnio.

Dados: Ks (carbonato de prata) = 7,7 1013; Ks (hidrxido de alumnio) = 1,8 1033

4. temperatura de 50 oC, uma soluo aquosa de hidrxido ferroso (Fe(OH)2) tem pOH = 4. Determine o pro-duto de solubilidade deste composto.

5. Misturaram-se as seguintes solues: 1,00 L de soluo 1,0 104 mol dm3 em NaOH com 1,00 L de soluo2,0 103 mol dm3 em MgSO4. Haver precipitao? Justifique.

Ks (Mg(OH)2) = 1,0 105


Nome Turma N.o


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1.

a) Iodeto de prata AgIAgI (s) Ag

+ (aq) + I (aq) ; Ks = [Ag+]e [I

]e

Sulfureto de prata Ag2S

Ag2S (s) 2 Ag+ (aq) + S2 (aq)

Ks = [Ag+]2e [S2]e

Fosfato de clcio: Ca3(PO4)2

Ca3 (PO4)2 (s) 3 Ca2+ (aq) + 2 PO43 (aq)

Ks = [Ca2+]3e [PO43]2e

b) AgI Ks = s2

Ag2S Ks = 4 s3Ca3(PO4)2 Ks = (3s)3 (2s)2

= 27s3 4s2

Ks = 108 s5

2.(A) Falsa. (B) Verdadeira. (C) Falsa. (D) Falsa. (E) Verdadeira.

3.

(A) Carbonato de pratas = 0,125 mol dm3 s = 34,5 dm3

(B) Hidrxido de alumnios = 3,0 109 mol dm3 s = 1,32 107 g dm3

4. Ks = 5,0 1013

5. Qs = 2,5 1012 ; Qs < Ks . No h formao de precipitado.

Respostas

P

f

J

d

P

t

l

F i

Q

i

A

Q

i

B l

2

1 1

9 7 8 9 7 2 4 7 3 6 6 3 1

Quimica Jogo de Particulas Professor

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