QUÍMICA1

volume 1

Introdução à Química e às propriedades da matéria

01. d A densidade do CC,4 é:

,, /d

Vm g mL

6 310 1 6,= =

Exemplo de determinação de densidade a partir do gráfi co:

02. b A bolinha de massa sobe devido à diminuição da densidade (au-mento do volume e massa constante) causada pela formação do gás carbônico em suas cavidades.

03. e Densidade é a razão entre a massa da amostra e o volume ocu-pado. A 4oC (vide gráfi co) a amostra apresenta o menor volume e, portanto, a maior densidade.

04. a Através do gráfi co tem-se que:

dA , 1,2 g/cm3

dB , 0,75 g/cm3

dH O2 , 1,0 g/cm3

O líquido mais denso (A) estará, portanto, no fundo do recipiente, enquanto a mistura menos densa (B + H2O) fi cará em cima.

05. c O éter, líquido sobrenadante, é menos denso do que a água.

06. e O mercúrio líquido, quando aquecido, dilata-se causando um au-mento da coluna, corrigindo a altura de referência de acordo com a densidade do líquido.

07. c A 30oC (1 atm) os estados físicos dos materiais são, respectiva-mente, líquido, gasoso, líquido e sólido.

08. d Na amostra dentro do padrão, a bola de menor densidade (cinza) fl utua e a de maior densidade afunda.

Testes

QUÍMICA2

Fundamentos da Química

09. d A combustão do papel produz gases que se dispersam na atmos-fera, logo a massa diminui e o prato A fi cará acima do prato B.A queima do aço consome o gás oxigênio, que permanece no prato na forma de óxidos, o que causa um aumento da massa do prato A, de modo que este fi cará abaixo do prato B.

10. e Lei de Lavoisier:A massa de um sistema (fechado) em reação permanece cons-tante durante a mesma.Portanto:

11. b

À medida que o ferro vai reagindo com o oxigênio do ar, a massa do sistema constituído pelo cadinho e seu conteúdo vai aumen-tando devido à adição de oxigênio do ar.Grafi camente temos:

QUÍMICA3

12. b As amostras I e II são formadas pelo mesmo óxido de enxofre, pois a razão entre as massas é a mesma:

,,

,,

0 320 32

0 080 08

11= =

A amostra III é de um outro óxido de enxofre:

,,

0 480 32

32=

13. b U

U

U

U<

ur nio maisur nio

238

235

238

235

âârico emnatural 235

S S

A maior quantidade (%) do 235 no urânio enriquecido diminui a massa atômica média (“mais 235 e menos 238”).

14. b A massa atômica do elemento químico cloro é a média ponderada das massas atômicas dos isótopos naturais do elemento. Os pe-sos para as médias são as porcentagens isotópicas.

15. a a) Mols de cargas positivas:

, , , ,1 0 46 2 0 05 2 0 01 1 0 01

Na Mg Ca K2 2

$ $ $ $+ + + =+ + + +S S S S

0,59 mol de cargas

positivas

Mols de cargas negativas:

, ,1 0 53 2 0 03

C SO42– –

$ $+ =

,S S

0,59 mol de cargas negativas

Como o nº de mols de cargas negativas é igual ao nº de mols de cargas positivas, a água do mar é eletricamente neutra.Comentário: toda solução aquosa iônica é eletricamente neutra. Então, a resposta correta pode ser assinalada sem cálculos matemáticos.

16. b Cálculo da massa molar de vitamina C:

C6 " 6 ⋅ 12 = 72

H8 " 8 ⋅ 1 = 8 +

O6 " 6 ⋅ 16 = 96

176 u

Cálculo da quantidade diária ingerida por Linus Pauling:

2,1 ⋅ 10–2 ...mol vit C

mol vit Cg vit C

1176

.m molar

$

1 2 3444 444

, 3,70 g vit. C

Então:

.

, .

g vit C

g vit C

62 10

3 703

$−

1 2 34444 4444

, 60 (vezes)

dose diária recomendada

QUÍMICA4

17. d 0,1 mol C H Omol C H O

g C H O

g C H Okcal

1

180

14

.m molar

6 12 66 12 6

6 12 6

6 12 6$ $ =

1 2 34444 4444

72 kcal

A oxidação de 0,1 mol de C6H12O6 produz aproximadamente70 kcal.

18. a Cálculo do número de moléculas:

n g C H Og C H O

mol C H O

mol C H Omol culas10

282

1

16 10 é

tandado

massa molar cons te de Avogadro

1219 38

19 38

19 38

19 38

23$ $

$,= −

1 2 34444 44441 2 34444 4444 1 2 344444 44444

, 2 ⋅ 109 moléculas

19. a , g sacaroseg sacarose

mol sacarose5 7

3421

.m molar

$ $

1 2 34444 4444

mol sacarosemol culas de sacarose1

6 10 é

tancons te de Avogadro

23$

$ =

1 2 344444444 44444444

= 1,0 ⋅ 1022 moléculas de sacarose

20. e 450 kmkmg CO

g COmol CO

mol COmol culas CO

156

281

16 10 é

. tanm molar cons te de Avogadro

23$ $ $

$ =

1 2 344 44 1 2 3444444 444444

= 5,4 $ 1026 moléculas CO

21. d 5,0 g am lgama

g am lgamagHg

gHgmolHg

molHgtomosHg

10067

2001

16 10á

áá

% . tande merc rio m molar cons te de Avogadro

23

ú

$ $ $$

,

1 2 34444 4444 1 2 344 44 1 2 344444 44444

, 1,0 ⋅ 1022 átomos de Hg

Classifi cação de uma amostra de matéria: substâncias purase misturas

22. b Fases do sistema I: óleo, água e gelo.Fases do sistema II: água, gás e gelo.Fases do sistema III: óleo, gelo, água salgada e granito.

23. d I. Gases sempre constituem misturas homogêneas.II. A parafi na (de velas) é insolúvel em água e forma uma mis-tura heterogênea.III. A glicose, C6H12O6, é uma substância composta de átomos de 3 elementos químicos.IV. Mistura homogênea de água e álcool.

24. a O sistema é uma substância única (pura) em dois estados físicos.

25. e O NaN3 é uma substância composta de dois elementos químicos e as outras são substâncias simples, pois são constituídas de um único elemento.

QUÍMICA5

26. d A substância pura caracteriza-se por apresentar moléculas iguais. Os sistemas que satisfazem essa condição são os de números I (moléculas monoatômicas), II e V.

27. d Analisando o gráfi co, temos que o ponto de fusão da substância é 40oC.

28. e Analisando-se as afi rmações, temos:I. Incorreta. As duas amostras são de mesma substância, logo apresentam temperaturas de fusão iguais.II. Incorreta. A temperatura de fusão independe da massa da amostra.III. Correta. A amostra A, por apresentar menor massa, alcança a temperatura de fusão em tempo menor.IV. Correta. Trata-se da mesma substância.Comentário: a resposta foi dada supondo-se que as amostras eram substâncias puras e que o procedimento experimental foi apropriado.

29. e A amostra II apresenta temperatura de fusão de 20oC. A amos-tra II aquece mais lentamente que a amostra I. A amostra I encontra-se no estado sólido. A amostra III não constitui uma substância pura por não manter as temperaturas de fusão e ebu-lição constantes. Uma substância pura apresenta constantes físicas bem defi nidas.

Fracionamento (separação) das fases de misturas heterogêneas

30. e A fi ltração, no equipamento da fi gura, somente é adequada para uma mistura heterogênea sólido-líquido.

31. b O equipamento é o usado na fi ltração a vácuo.

32. a É o funil de fi ltração a vácuo (Büchner).

33. a É o funil de decantação ou separação de 2 fases líquidas.

34. d A fi ltração não é adequada para a separação de 2 fases líquidas.Comentário: o iodo e a grafi te apresentam grande diferença nos pontos de ebulição, de modo que o aquecimento sublimará so-mente o iodo.

35. b O procedimento descrito tem duas etapas: trituração e extração do corante vermelho com água quente.

36. c O funil separa líquidos imiscíveis, isto é, que não formam mistura homogênea.

Compostos inorgânicos: classifi cação, nomenclatura e formulação

37. a O principal gás estufa é o CO2, que é um óxido (composto binário com oxigênio).

38. c A associação é I-ácido, II-base, III-óxido iônico (metal-ametal) e IV-sal.

39. c A glicose em solução não libera íons:

C6H12O6(s) H O2

solu o molecularC H O

çã( )aq6 12 6

QUÍMICA6

40. c Os eletrólitos, isto é, substâncias que em solução liberam íons, tornando-as condutoras (eletrolíticas), são: KOH (base), HC, (áci-do) e NaC, (sal).

41. d H2SO4(,) H O2 2 H( )aq

+ + SO ( )aq42−

NaC,(s) H O2 Na( )aq

+ + C ( )aq,−

42. a A classifi cação correta é:K2CrO4 e (NH4)2SO4: sal (substância iônica que, quando dissolvida em água, libera pelo menos um cátion diferente de H+ e um ânion diferente de OH−);N2O4: óxido (composto binário com oxigênio);HC,O4: ácido (libera H+ quando dissolvido em água);A,(OH)3: base (libera OH− quando dissolvido em água).

43. d A associação correta é:I. ÁcidoII. BaseIII. ÓxidoIV. ÁcidoV. BaseLogo, está correto apenas o indicado em III e IV.

44. e I. Dissociação iônica.II. Liberação de gás (CO2).III. Formação do ácido.IV. Ionização do H3A.A ordem correta é: IV, I, III e II.

45. d Corresponde à nomenclatura dos compostos binários ametálicos com hidrogênio quando gasosos.

46. d Os hidretos ametálicos da família 6A são H2O, H2S, H2Se, etc.

47. d Os ácidos são III-hipocloroso, IV-clórico, I-perclórico e II-cloroso.

48. a As fórmulas são, respectivamente, HC,, H3PO4, H2SO4 e HNO3.

49. d As fórmulas são, respectivamente, A,(OH)3, Cu(OH)2, Fe(OH)2 e Sn(OH)4.

50. b As fórmulas são, respectivamente, PbO2, PbS, H2O2 e PbSO4.

51. e Os nomes são KNO3 – nitrato de potássio, Ca3(PO4)2 – fosfato de cálcio, NH4C, – cloreto de amônio.

52. c As fórmulas são, respectivamente, KC,, K2SO4, KNO3 e K3PO4.

53. a As fórmulas são, respectivamente, KBrO3, (NH4)2SO3, NaI e Ba(NO2)2.

54. d As fórmulas são, respectivamente, CaCO3, KI, Mg(OH)2, H3PO4 e BaSO4.

55. b H CO HCOcido

carb nico

H

hidrogenocarbonatoou

bicarbonato

2 31

3á

ô“ ”

− −+

e HC O C O4cido

percl rico

H

perclorato4

1

áó

, ,− −

+

QUÍMICA7

56. e CaO – óxido de cálcioCa(OH)2 – hidróxido de cálcioCaSO4 ⋅ 2H2O – sulfato de cálcio di-hidratado

57. a As fórmulas são, respectivamente, HC,, NaC,O, NaOH e NaHCO3.

58. a • HSOcido

sulfuroso

H

hidrogenossulfitoou

bissulfito

H SO 3á

“ ”

2 3− −

+

• SO2 " dióxido de enxofre

• SO32− " sulfi to

Estrutura da matéria: modelos atômicos, Z, A, isótopos e íons

59. d O modelo atômico de Dalton (de 1808) surgiu a partir das – e para explicar – relações entre as massas dos participantes das reações químicas (Leis Ponderais).As suas ideias não explicam fenômenos elétricos, elétrons, prótons, etc.

60. a Do experimento de Rutherford derivou-se o modelo com duas regiões atômicas e a grande diferença relativa de tamanhos (núcleo pequeno envolto em uma grande eletrosfera). Das conclusões de Rutherford, nada se pode afi rmar sobre a situação dos elétrons na eletrosfera.

61. a O texto é sobre a descoberta de partículas subatômicas, isto é, menores que os átomos e que os constituem.

62. a Pelo texto, a ação do TiO2 sobre micro-organismos somente ocorre quando houver luz solar.

63. c n n

D H1 012

011

0

64. b A = 116

n0 = 64 –

Z = 52 " 52 p+

Um ânion com 52 prótons apresenta um número de elétrons maior que o de prótons (Z).

65. e O texto é uma referência direta ao elemento químico hidrogênio (Z = 1).

66. e Átomos isótopos, como os do elemento químico hidrogênio ( , )H H e H11

12

13 , apresentam o mesmo número de prótons, o mes-

mo número de elétrons e diferem no número de nêutrons ( H 011 =

nêutron, 1H12 = nêutron e 2H1

3 = nêutrons).

67. e

Nada pode ser afi rmado com relação aos nêutrons.

QUÍMICA8

68. b

138 − 56 = 82 n0

Estrutura da matéria: a eletrosfera

69. a A emissão de luz (transição eletrônica) somente pode ser explicada a partir das ideias de Bohr (1913).

70. c A emissão de luz sempre ocorre no retorno do elétron à sua órbita original de menor energia.

71. b 34Se " 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p4

s s p s p s d p1 2 2 3 3 4 3 4[ ]Ar

2 2 6 2 6 2 10 41 2 344444 44444

[Ar] 4s2 3d10 4p4

Comentário: a notação [Ar], também usada na Tabela Periódica do Etapa, signifi ca que a distribuição eletrônica é igual à do 18Ar mais a distribuição de elétrons nas subcamadas representadas em seguida.

72. b O 35Br apresenta a subcamada mais energética 4p5.

73. d 22Ti " 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d2

74. a ... s p2 2

e

2 6

8 −S

75. e

76. a

77. e d3s s p s p s1 2 2 3 3 4

tomoscom maisdoque e

2 2 6 2 6 2

20á −1 2 3444444 444444

QUÍMICA9

Classifi cação Periódica dos Elementos Químicos: histórico e descrição

78. d Elementos do segundo período apresentam duas camadas ele-trônicas.

79. a A associação correta é 1-metal alcalino; 3-halogênio.

80. b A – 1s2 2s2 2p6 3s1S

3 camadas " 3º período

C – ... 3s2 3p6 4s2S

4 camadas " 4º período

81. d Os dois principais componentes do ar atmosférico terrestre são o gás nitrogênio (N2) e o gás oxigênio (O2).

82. d Os elementos do grupo 5A (15) apresentam 5 elétrons na última camada (camada de valência).

83. a A associação correta é:• w é um metal de transição interna com isótopos radioativos.• x é um metal alcalino cujo cátion (íon positivo) é essencial à vida.• y é um metal pesado tóxico.• z é o ametal nitrogênio, constituinte das proteínas, que são materiais tipicamente estruturais nos seres vivos.

84. e As latas de refrigerante são constituídas de átomos do elemento químico alumínio (A,). A rota mais curta passando por grupos (vertical) e períodos (horizontal) entre o H (Z = 1) e o A, (Z = 13) é:

A jogadora Elza é a única que conseguiu a soma de 17 pontos nos dados e na sequência necessária para a vitória no jogo.

85. d I. Correta. A confi guração do elemento X é:

1s2

2s2 2p6

3s2 3p6 3d10

4s2 4p6 4d10 4f14

5s2 5p6 5d10

6s2 6p2 " 6º período, coluna 4A (14)II. Incorreta. Os átomos doam, inicialmente, os seus elétrons mais externos.III. Correta. X = Pb.

QUÍMICA10

86. b Analisando-se as afi rmações, temos:I. Incorreta. A silvinita contém cloretos de potássio e de sódio e, portanto, uma tonelada dessa associação de minerais contém menos de uma tonelada de cloreto de potássio.II. Correta. Nos minerais citados há metais alcalinos (sódio e po-tássio) e um elemento do grupo dos halogênios (cloro).III. Incorreta. Os cloretos citados são solúveis em água, não po-dendo ser separados por fi ltração.

Fundamentos da Química Orgânica

87. b A teoria da força vital foi derrubada por Wöhler.

88. d As estruturas são:

89. a A fórmula estrutural é:

90. e As estruturas são:

QUÍMICA11

91. d A estrutura é:

92. d As fórmulas estruturais são:

QUÍMICA12

93. d A fórmula estrutural é:

94. b A fórmula tradicional é:

95. e A cadeia não apresenta ciclo nem heteroátomo e possui insatu-rações. Portanto, é classifi cada como aberta, homogênea e insatu-rada.

96. c A cadeia possui heteroátomo e ramifi cações, mas não apresenta insaturação. Portanto, é classifi cada como heterogênea, saturada e ramifi cada.

97. c A cadeia é classifi cada como mista (possui ciclos e carbonos livres nas extremidades) e heterogênea (possui heteroátomo).

98. b Ambos são cadeias cíclicas que possuem heteroátomo.

99. b O composto II não apresenta insaturação e nem heteroátomo e é composto apenas por carbonos secundários.

100. d A cadeia não possui ciclos nem heteroátomos, mas possui insa-turação e ramifi cação.

101. a A cadeia não apresenta heteroátomo, mas apresenta ramifi cação e insaturação.

QUÍMICA13

102. c Os átomos de carbono terciários estão assinalados em laranja.

103. c

104. c A estrutura é alifática (não aromática, semelhante às gorduras), não ramifi cada e com número par de átomos de carbono.

Hidrocarbonetos: nomenclatura e formulação I

105. a Compostos alifáticos (do grego, ali = semelhança, fat = gordura) são os não aromáticos, isto é, sem o fenômeno da ressonância eletrôni-ca.

106. e A fórmula C5H12 obedece à fórmula CnH2n + 2, que correspon-de aos alcanos (hidrocarbonetos saturados de cadeias abertas). Exemplo de alcano C5H12 ramifi cado:

107. d Pelo enunciado, sabe-se que os agentes mutagênicos citados são hidrocarbonetos aromáticos (com ressonância eletrônica) policíclicos (que têm muitos ciclos).

108. b Os ciclanos obedecem à fórmula geral CnH2n. Então, a opção correta é C6H12.Exemplo:

QUÍMICA14

109. b Carl Sagan foi um cientista que fi cou muito conhecido pelo seu esforço em popularizar o conhecimento científi co. As substân-cias são:

N2nitrog nioê

C HH C CH

2 6—tane o

3 3 CH

tanme o4

110. c Reescrevendo a cadeia carbônica, temos:

111. d • O CH4 é o principal componente existente no gás natural;

• o C2H2 (H — C C — H), etino ou acetileno, é gás de maça-rico;• o C2H4 (H2C CH2), eteno ou etileno, é um hormônio vegetal.

112. b