ensino médio química - educacional.com.br · química 5 a matéria, suas transformações e a...

Cadernode

Atividades

1a. sériequímiCA

eNsiNO MéDiO

Dados Internacionais para Catalogação na Publicação (CIP)(Maria Teresa A. Gonzati / CRB 9-1584 / Curitiba, PR, Brasil)

S116 Sabino, Gabriela Ido.Química : ensino médio, 1ª. série : caderno de atividades /

Gabriela Ido Sabino ; ilustrações Roberto Corban. – Curitiba : Positivo, 2012.

: il.

Sistema Positivo de Ensino

ISBN 978-85-385-5498-1 (Livro do aluno)ISBN 978-85-385-5499-8 (Livro do professor)

1. Química. 2. Ensino médio – Currículos I. Corban, Roberto. II. Título.

CDU 540

© Editora Positivo Ltda., 2012

Diretor-Superintendente Ruben Formighieri

Diretor-Geral Emerson Walter dos Santos

Diretor Editorial Joseph Razouk Junior

Gerente Editorial Maria Elenice Costa Dantas

Gerente de Arte e Iconografia Cláudio Espósito Godoy

Autoria Gabriela Ido Sabino

Edição Jeferson Freitas

Ilustração Roberto Corban

Projeto gráfico e capa Roberto Corban

Editoração Expressão Digital

Pesquisa iconográfica Ilma Elizabete Rodenbusch © Shutterstock/Paolo Toscani

ProduçãoEditora Positivo Ltda.

Rua Major Heitor Guimarães, 17480440-120 – Curitiba – PR

Tel.: (0xx41) 3312-3500 – Fax: (0xx41) 3312-3599

Impressão e acabamentoGráfica Posigraf S.A.

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Fax: (0xx41) 3212-5452E-mail: [email protected]

2012

[email protected]

suMáriO

A matéria, suas transformações e a energia ...................5

Métodos de separação ...................................................8

estrutura da matéria .....................................................10

radioatvidade ...............................................................19

Tabela periódica ..........................................................22

Ligações químicas .......................................................26

Funções inorgânicas ....................................................38

reações inorgânicas ...................................................49

Cálculos químicos .......................................................52

estudo dos gases ........................................................62

química

5

A MATériA, suAs TrANsFOrMAções e A eNergiA

1. Como se diferencia uma substância simples de uma substância composta? Substância simples:

Substância composta:

2. Considere as fórmulas das substâncias: H2, CO, O

3, N

2, H

2O, CO

2. Separe-as em simples e compostas.

Substâncias simples:

Substâncias compostas:

3. Nos sistemas abaixo, átomos são representados por esferas. Observe o primeiro item resolvido e preencha os espaços dos demais:

elementos químicos

moléculas substância(s)

composta(s) substância(s)

simples

a) 2

61

1

( X ) mistura ( ) substância

elementos químicos



simples

b)

( ) mistura ( ) substância

elementos químicos



simples

c)


elementos químicos



simples

d)


Caderno de Atividades

6

4. Considere os sistemas abaixo, em que átomos são representados por esferas:

I

IV

II

V

III

VIa) Preencha o quadro abaixo.

I II III IV V VI

número de átomos

número de elementos

número de moléculas

número de substâncias

b) Selecione aquele que contém:• umasubstânciapura:• umasubstânciapurasimples:• umasubstânciapuracompostadedoiselementos(binária):• umasubstânciasimplestriatômica:• umamisturadesubstânciassimples:

5. O sistema abaixo apresenta uma mistura constituída por água, óleo e gelo que se mantém em equilíbrio:

Gelo

Óleo

Água

Esse sistemaa) apresenta quantas substâncias?

b) apresenta quantas fases?

c) representa uma mistura homogênea ou heterogênea? Justifique sua resposta.

química

7

6. Durante a fervura de um líquido homogêneo, à pressão constante, a temperatura varia conforme indica o gráfico:

T (°C)

Fervura

tempo (min)

a) Trata-se de uma substância pura ou mistura?

b) Por quê?

7. Esboce um gráfico de temperatura versus tempo para uma mistura eutética formada por 40% de Cd (cádmio) e 60% de Bi (bismuto), sabendo-se que o ponto de fusão é igual a 140°C e que o material aquecido se encontra inicialmente no estado sólido.

8. (DESAFIO) Adotando a representação de átomos por esferas, monte um sistema contendo simultaneamente: 10 átomos, 2 elementos, 2 substâncias simples e 1 composta.Observação: há várias resoluções


8

1. Na tabela abaixo, a coluna 2 deve ser preenchida com o processo que é utilizado para a separação dos compo-nentes das misturas da coluna 1:

COLUNA 1 (COMPONENTES) COLUNA 2 (PROCESSOS DE SEPARAÇÃO)

Cloreto de sódio e água

Óleo e água

Ferro e enxofre

Frações de petróleo

2. Têm-se as seguintes misturas:I – areia e águaII – sal de cozinha (NaCℓ) e água, neste caso uma mistura homogênea

Cada uma dessas misturas foi submetida a uma filtração em funil com papel e, em seguida, o líquido resultante (filtrado) foi aquecido até sua total evaporação. Pergunta-se:a) Qual mistura deixou um resíduo sólido no papel após a filtração? O que era esse resíduo?

b) Em qual caso apareceu um resíduo sólido após a evaporação do líquido? O que era esse resíduo?

3. Uma cozinheira deixou cair óleo de cozinha num recipiente contendo sal de cozinha. Sabendo que o sal é imis-cível no óleo e solúvel na água, descreva como você procederia para separá-lo e deixá-lo em condições de uso.

MéTODOs De sepArAçãO

química

9

4. Considere a mistura de gasolina, água e NaCℓ (lembre-se de que a gasolina e água são imiscí-veis e NaCℓ é solúvel apenas em água, neste caso). Indique a sequência mais viável de métodos para separar os componentes deste sistema, segundo o fluxograma abaixo:

Gasolina, água e NaCℓ

Gasolina Água e NaCℓ

NaCℓ Água

Método (1)

Método (2)

Método 1:

Método 2:

5. Um copo contém uma mistura de água, acetona, sal de cozinha e um outro sal insolúvel em água. A água, a acetona e o sal de cozinha estão numa mes-ma fase líquida, enquanto o outro sal se encontra numa fase sólida.

a) A mistura é homogênea ou heterogênea? Justifique.

b) Descreva como podemos realizar a separação dos componentes dessa mistura, justificando o(s) procedimento(s) utilizado(s).

6. O esquema a seguir representa uma montagem usada em destilação. Identifique os materiais/equi-pamentos indicados pelos números:

1

2

3

4

5

1

2

3

4

5

7. (DESAFIO) O CuSO4 (sulfato de cobre II) é um sal de

coloração azul, então, quando dissolvido na água, origina uma solução com a mesma coloração. Uma amostra de uma solução de sulfato de cobre II foi submetida às seguintes operações: (I) filtração com papel de filtro, (II) destilação simples. Determine a coloração resultante:

a) do material que passou pelo filtro na operação I. Justifique.

b) do produto condensado na operação II. Justifique.


10

1. Uma das maneiras de impedir que o dióxido de enxofre, um dos responsáveis pela “chuva ácida”, seja liberado na atmosfera é tratá-lo previamente com óxido de magnésio, em presença de ar.

Óxido de magnésio + Dióxido de enxofre + Gás oxigênio → Sulfato de magnésio x g 64 g 16 g 120 ga) Qual o valor de x?

b) Qual a lei química utilizada para o cálculo de x?

c) Quantos kg de óxido de magnésio são consumidos no tratamento de 128 g de dióxido de enxofre?

2. Duas amostras de carbono puro de massa 1 g e 9 g foram completamente queimadas ao ar. O único produto obtido nos dois casos, o dióxido de carbono gasoso, foi totalmente recolhido e suas massas obtidas foram 3,66 g e 32,94 g, respectivamente:a) Coloque esses dados na tabela abaixo, demonstrando que nos dois casos a Lei de Proust é obedecida.

CARBONO OXIGÊNIO GASOSO → DIÓXIDO DE

CARBONO

Proporção 1 1 → 1

Amostra 1 x →

Amostra 2 y →

b) Calcule as massas x e y.

esTruTurA DA MATériA

química

11

3. Na tabela abaixo, A e B são dois reagentes e C é o único produto da reação.

A + B → C + EXCESSO

1.a experiência 8 g + 40 g → x + 8 g de B

2.a experiência 5 g + 16 g → 20 g + y

3.a experiência 20 g + 80 g → z + 0

4.a experiência 3 g + t → v + 0

a) Demonstrar, tendo como subsídios os dados da 1.a e 3.a experiência, a Lei das proporções constantes.

b) Determinar os valores das incógnitas, indicando em cada cálculo a lei aplicada (Proust ou Lavoisier).


12

4. 22,4 g de pregos são deixados expostos ao ar. Supondo que os pregos sejam constituídos uni-camente de ferro e que após algumas semanas a massa desses pregos tenha aumentado para 32 g, pergunta-se: a)Quetipodefenômenoocorreucomospregos?

b) Que massa de oxigênio foi envolvida no processo?

c) Em que lei das combinações químicas você se baseou para responder ao item anterior?

5. Há variações nas massas de um pequeno pedaço de ferro e de uma esponja de ferro (palha de aço usada em limpeza doméstica) expostos ao ar (mis-tura de nitrogênio, oxigênio, e outros gases, além do vapor-d’água).

Por que as massas da esponja e do pedaço de ferro aumentam com o tempo?

6. (DESAFIO) Aquecendo-se 21 g de ferro com 15 g de enxofre, obtêm-se 33 g de sulfeto ferroso, res-tando 3 g de enxofre. Aquecendo-se 44 g de ferro com 24 g de enxofre, obtêm-se 66 g de sulfeto fer-roso, restando 2 g de ferro. Demonstre que esses dados obedecem às leis de Lavoisier (conservação das massas) e de Proust (proporções definidas).

7. Considere os modelos atômicos de Dalton,Thomson e Rutherford.

a) Qual deles considerava o átomo como partícula maciça e indivisível?

b) Qual introduziu a natureza elétrica da matéria?

c) Qual apresenta a matéria como sendo descontí-nua?

d) Qual é o mais recente?

8. O elétron foi descoberto por Thomson no final do século XIX. Quais as características gerais do mode-loatômicopropostoporThomson?

9. NomodeloatômicodeThomson,adensidadedoátomo era uniforme, o que não ocorria no modelo de Rutherford. Onde fica concentrada a massa, se-gundo o modelo de Rutherford? Justifique.

química

13

10. Ao reunir as características de cada um dos sucessivos modelos do átomo de hidrogênio, um estudante elaborou um resumo. No entanto, distraído, o estudante se esqueceu de relacionar os nomes dos cientistas com os seus respectivos modelos. Complete o resumo feito pelo estudante.

Modelo atômico: Características: átomos maciços e indivisíveis.

Modelo atômico: Características: elétrons, de carga negativa, incrustado em uma esfera de carga positiva. A carga positiva está

distribuída, homogeneamente, por toda a esfera.

Modelo atômico: Características: elétrons, de carga negativa, ao redor de um núcleo central, de carga positiva.

Modelo atômico: Características: elétron, de carga elétrica negativa, girando em torno de um núcleo central, de carga positiva;

em determinados níveis de energia.

11. (DESAFIO) Em sua experiência com partículas radioativas, Rutherford observou que a maioria delas atravessava as lâminas metálicas, enquanto algumas eram desviadas de suas trajetórias e poucas eram refletidas. Que con-clusões ele tirou dessas observações? Esquematize o modelo por ele criado.

Rutherford imaginou que deveriam existir partículas positivas numa região de átomo conhecida como núcleo, enquanto as partículas negativas deveriam estar na eletrosfera.

12. Escreva os símbolos dos seguintes elementos:

a) magnésio

b) sódio

c) prata

d) cálcio

e) ferro

f ) alumínio

g) flúor

h) fósforo

i) argônio

j) carbono

k) cromo

13. Escreva o nome dos elementos representados pelos símbolos:

a) Fr

b) Zn

c) S

d) Be

e) B

f ) Mn

g) U


14

14. Complete o quadro:

ELEMENTO SÍMBOLO Z A p e– n

Flúor 9 19

Sódio 11 12

Alumínio 27 13

Urânio 238 92

15. Os químicos utilizam o seguinte simbolismo para apresentar certo elemento químico:

12 3

1 Na

Responda:a) Qual é o nome desse elemento?

b)Qualéoseunúmeroatômicoeoqueessenúmerorepresenta?

c) Qual é o seu número de massa e o que esse número representa?

16. Se representarmos dois átomos por:

13 5

7 X e

13 7

7 Y, pergunta-se:

a) Quantos prótons têm X e Y?

b) Quantos nêutrons têm X e Y?

c) Os átomos são de elementos diferentes? Justifique.

d) Se você souber que X corresponde a Cℓ, o que pode concluir a respeito do símbolo de Y? Por quê?

química

15

20. (DESAFIO) São dadas as seguintes informações relativas aos átomos X, Y e Z: o átomo Y tem nú-meroatômico56,númerodemassa137eéisótonode Z; o átomo X é isótopo de Z e possui A = 140; o número de massa do átomo Z é 138. Calcule o númeroatômicodeX.

21. Se um átomo perde ou ganha elétrons, tem sua eletrosfera alterada. No entanto, seu núcleo não se altera.

Observe os esquemas abaixo e complete com o que falta:a)

12 42 Mg Mg2+ (cátion)

12 prótons prótons

elétrons perdendo 2 e– elétrons

nêutrons nêutrons

b) 13 57 Cℓ Cℓ– (ânion)

prótons prótons

17 elétrons ganhando 1 e– elétrons

nêutrons nêutrons

22. Se um átomo com 13 prótons, 13 elétrons e 14 nêutrons ganhar um elétron, o que ocorre com sua carga total e com sua massa?

17. Um átomo possui oito prótons e seu número de massaéodobrodonúmeroatômico.Qualéoseunúmero de nêutrons?

18. Dados os átomos:• A com 8 prótons, 8 elétrons e 8 nêutrons.• B com 17 prótons, 17 elétrons e 18 nêutrons.• C com 8 prótons, 8 elétrons e 9 nêutrons.• D com 16 prótons, 16 elétrons e 18 nêutrons.• E com 7 prótons, 7 elétrons e 9 nêutrons.

Verifique quais são:

a) isótopos:

b) isóbaros:

c) isótonos:

d) pertencem ao mesmo elemento químico:

19. Considere três átomos representados por:

20A

14 0

9 B

21C

Sabe-se que A e B são isóbaros e que C é isótono de B. Calcule o número de massa de A e de C.


16

23. Um íon Cr3+ tem 24 prótons e 28 nêutrons. Pede-se:a) onúmeroatômico.

b) o número de massa.

c) o número de elétrons desse íon.

24. Um íon X2– tem 36 elétrons e 40 nêutrons. Pede-se:a) o número de prótons desse íon.

b)arepresentaçãodesseíon,acompanhadadosvaloresdonúmeroatômicoedemassa.

25. (DESAFIO) O íon 19

K+éisoeletrônicodoíonP3–.QualéonúmeroatômicodeP?

química

17

26. Dada as tabelas abaixo, complete:

CONFIGURAÇÃO ELETRÔNICA NOME DO ELEMENTO

1s22s22p63s23p64s2

1s22s22p63s23p64s23d104p6

ELEMENTO CONFIGURAÇÃO ELETRÔNICA NÚMERO DE ELÉTRONS DE VALÊNCIA

19K

53I

27. Escrevaadistribuiçãoeletrônicaparaosseguintesátomos,verifiquequalacamadadevalênciaequantoselé-trons existem nessa camada.a)

10Ne

distribuição:

camada de valência:

número de elétrons na última camada:

b) 13

Aℓ

distribuição:



c) 20

Ca

distribuição:



d) 28

Ni

distribuição:



e) 35

Br

distribuição:



28. Umátomoneutroapresentanúmeroatômicoiguala37.Emrelaçãoaesseátomo,mostre:

a) adistribuiçãoeletrônicaemordemcrescentedeenergia (subníveis).

b)adistribuiçãoeletrônicaemcamadas.

c) os números quânticos principal e secundário do elétron de maior energia desse átomo.


18

29. Nadistribuiçãoeletrônicadeumátomoosubnívelde maior energia é o 4d2. Escreva a distribuição ele-trônicacompletadesteátomo.

30. A última camada de um átomo possui a configu-ração eletrônica 4s24p5. Qual o número atômicodesse elemento?

31. O átomo neutro de um elemento tem 2 elétrons K, 8 elétrons L e 5 elétrons M. A partir destes dados, indique os seguintes valores:a) númeroatômico.

b) número total de elétrons s.

c) número total de elétrons p.

d) número total de elétrons d.

32. Usando o diagrama de Pauling, faça a configuração eletrônica,paraasseguintesespécies:a)

13Aℓ3+

b) 8O2–

c) 20

Ca2+

d) 35

Br–

33. (DESAFIO) Um átomo apresenta, no seu estado fundamental, 3 níveis de energia e 5 elétrons no seu nível de valência.Determine:a) oseunúmeroatômico.

b) os números quânticos principal e secundário do último elétron da camada de valência desse átomo.

química

19

1. Quando uma amostra de materiais radioativos é co-locada numa cavidade feita num bloco de chum-bo, saem do interior do bloco apenas as radiações que incidem na direção da cavidade. As demais são absorvidas pelo chumbo. Submetidas a um ímã de grande potência, essas radiações revelaram três comportamentos distintos: um tipo de radiação se desvia rumo ao polo norte do ímã (radiações alfa), outro tipo rumo ao polo sul do ímã (radiações beta) e o terceiro tipo não sofre desvios (radiações gama):

partículas α

ímã

chumbo

substância radioativa

raios γpartículas β

Sobre o assunto descrito acima, responda:

a) O que é radioatividade?

b) Quais as partículas envolvidas nas reações nucleares?

c) De que são constituídas as emissões gama? E por que essas radiações são as de maior poder de penetração?

d) Explique por que as radiações alfa têm pequeno poder de penetração mas grande capacidade ionizante.

e) Por que as radiações beta têm maior poder de penetração que as radiações alfa?

2. Escreva as equações nucleares por decaimento alfa em cada caso, e, logo após responda ao que se pede:

a) 228

17 Fr

b) 29 32 5 U

c) Expliquecomoforamafetadosonúmeroatômi-co e o número de massa de um átomo após a emissão de uma partícula alfa.

rADiOATviDADe


20

3. Escreva as equações nucleares por decaimento beta em cada caso, e, logo após responda ao que se pede:a) 9

3 08 Sr

b) 135

75 Cs

c) Expliquecomoforamafetadosonúmeroatômi-co e o número de massa de um átomo após a emissão de uma partícula beta.

4. Dada a sequência de decaimento, informe quais radiações foram emitidas:

237 59 A → 23

7 17 B → 23

7 18 C →

23

7 19 D → 22

7 77 E

A → B

B → C

C → D

D → E

5. Um átomo de 228

68

Ra transforma-se, por emissão de uma partícula beta, no átomo Q; este, por igual pro-cesso, transforma-se em X que, por sua vez, emitin-do uma partícula alfa, origina Z. Pergunta-se:

a) qualonúmeroatômicoeonúmerodemassadoátomo Z?

b) quais átomos são isótopos?

6. O bismuto-211 decai por causa da emissão alfa, ori-ginando o nuclídeo tálio, que, por sua vez, decai por emissão beta, dando origem a outro nuclídeo mais estável. Escreva as equações nucleares envolvidas nas duas etapas.

7. (FAAP – SP) Sabendo que o átomo de 239

52 U emite

três partículas alfa e duas partículas beta, determi-neonúmeroatômicoeonúmerodemassadoáto-mo do elemento resultante.

8. O gráfico a seguir representa a variação da concen-tração de um radioisótopo com o tempo:

tempo (min)

8

4

6

2

7

3

5

10

0 42 61 53 7 8 9 10

Con

cent

raçã

o

Através da observação do gráfico, determine a meia-vida deste radioisótopo.

química

21

9. (VUNESP) Uma das etapas do decaimento natu-ral doplutônio envolve apassagemde rádio (Ra:Z = 88, A = 225) para actínio (Ac: Z = 89, A = 225). Esse processo ocorre com tempo de meia-vida de 15 dias.Pede-se:a) Escrever a reação nuclear balanceada para o pro-

cesso de desintegração, fornecendo o nome da partícula emitida.

b) Os núcleos de rádio e actínio que participam dessa reação são isótopos, isóbaros ou isótonos? Justifique.

c) Calcular o tempo necessário para que uma mas-sa inicial de 1 mg do núcleo de rádio se reduza a 0,125 mg, por meio do processo de desintegra-ção indicado.

10. Um radionuclídeo que apresenta massa igual a 12 g teve sua massa reduzida para 0,75 g em 22 horas. Qual é a meia-vida desse radionuclídeo?

11. Um dos radioisótopos utilizados na localização de tu-mores cerebrais é o potássio-42, que apresenta uma meia-vida de 12,5 horas. Partindo de 15,4 g, que quan-tidade restará desse radioisótopo após 100 horas?

12. “Bomba de cobalto” é um aparelho muito usado na radioterapia para tratamento de pacientes, espe-cialmente portadores de câncer. O material radioa-tivo usado nesse aparelho é o 6

2 07 Co, com um período

de meia-vida de aproximadamente 5 anos. Admita que a bomba de cobalto foi danificada e o mate-rial radioativo exposto à população. Após 25 anos a atividade deste elemento ainda se faz sentir um percentual em relação à massa inicial.Calcule este percentual.

13. (DESAFIO) (VUNESP – SP) O acidente do reator nuclear de Chernobyl, em 1986, lançou para a at-mosfera grande quantidade de 9

3 08 Sr radioativo, cuja

meia-vida é de 28 anos. Supondo ser este isótopo a única contaminação radioativa e sabendo que o lo-cal poderá ser considerado seguro quando a quan-tidade de 9

3 08 Sr se reduzir, por desintegração, a 1/16

da quantidade inicialmente presente, o local pode-rá ser habitado novamente a partir de que ano?

Anotações


22

1. Quais os elementos que constituem as famílias dos:

TAbeLA perióDiCA

a) metais alcalinos?

b) metais alcalinos-terrosos?

c) calcogênios?

d) halogênios?

2. Quaissãoasconfiguraçõeseletrônicaseasposições(períodoefamília)dosseguinteselementosnaclassificaçãoperiódica?a) Enxofre (Z = 16)

configuração:

período:

família:

b) Gálio (Z = 31)

configuração:

período:

família:

c) Estrôncio(Z=38)

configuração:

período:

família:

3. Respondaejustifique,combaseexclusivamenteemsuadistribuiçãoeletrônica:a) Em que período e grupo está localizado o manganês (Z = 25) na tabela periódica?

b) O manganês é um elemento representativo ou de transição?

química

23

4. Sabendo que as letras da tabela abaixo não correspondem a símbolos de elementos.

Q H

A E F G

B C D

I

J

L

Identifique:a) os elementos alcalinos:

b) os elementos de transição:

c) o gás nobre:

d)oselementosquepossuemquatroníveiseletrô-nicos:

e) o elemento que possui três elétrons no último nível:

f ) o elemento da família 6A ou 16:

g) o halogênio:

h) o elemento que termina em f:

i) o elemento que termina em p2:

j) o elemento de transição interna:

k) os metais:

l) os não metais:

m) o calcogênio:

n) os elementos cujos elétrons estão utilizando o menor número de camadas:

o)oelementodemaiornúmeroatômico:

p) o elemento do 5.º período:

q)onúmeroatômicodeG:


24

5. Um elemento tem no seu estado fundamental somente um elétron no subnível 4p. Esse elemento localiza-se em qual grupo na tabela periódica?

6. Um determinado elemento químico está situado no quarto período da tabela periódica e pertence à família 16. Onúmeroatômicodesseelementoé:

7. (DESAFIO) Considere os elementos 3

Li, 9

F, 8O,

20Ca e

16S. Quais apresentam maior similaridade em suas proprie-

dades? Por quê?

8. Defina energia de ionização.

9. Dentre os elementos indicados na tabela abaixo, determine o de maior:

1A 8A

2A 6A 7A

A B C D

E

F G H

Responda:a) O elemento que apresenta a primeira energia de ionização mais elevada:

b)Oelementoqueapresentaomaiorraioatômico:

c) O elemento que apresenta a menor eletropositividade:

d) O elemento que apresenta a maior eletronegatividade:

a) raio:

b) eletronegatividade:

c) eletropositividade:

d) energia de ionização:

e)afinidadeeletrônica:

10. É dada a configuração eletrônica de cinco elementos químicos pertencentes aomesmo período da tabelaperiódica:A: 1s22s22p63s23p5

B: 1s22s22p63s23p3

C: 1s22s22p63s23p1

D: 1s22s22p63s2

E: 1s22s22p63s1

química

25

11. Considere os seguintes átomos neutros: A (18 elétrons), B (17 elétrons), C (11 elétrons) e D (2 elétrons).a) Aquefamíliapertencem?Encontrearespostapeladistribuiçãoeletrônica.

b) Coloque-os em ordem crescente dos potenciais de ionização.

12. Dados os elementos genéricos 17A, 11B, 38C, determine o de menor:

a) raioatômico:

b) eletronegativo:

c) eletropositivo:

13. Dada a tabela periódica esquematizada abaixo:

Escreva na tabela um elemento que seja:a) metal alcalino-terroso, que termine em 4s2. (Use o símbolo M).b) ametal da coluna 16, do 3.° período. (Use o símbolo A).c) o mais eletronegativo do grupo 15. (Use o símbolo E).d) elemento representativo Z = 34. (Use o símbolo Y).e) o mais eletronegativo da tabela. (Use o símbolo Z).f ) o de maior energia de ionização da família dos gases nobres. (Use o símbolo W).

14. (DESAFIO) Complete os espaços abaixo, considerando os elementos e/ou configurações representados acima.

Na, Mg, Aℓ, K, Ca

odemenorraioatômico

Li, Be, F, Na, S

ordem decrescente da 1.ª energia de ionização

1s22s2; 1s22s22p1; 1s22s22p2; 1s22s22p3

o elemento de maior energia de ionização


26

1. Justifique a afirmativa:“Naformaçãodaligaçãoiônicaocorreàtransferênciadeelétrons.”

2. Veja os esquemas abaixo e complete com o que falta:

METAL NÃO METAL

elemento Na Cℓ

família (grupo)

número de elétrons no último nível

fórmulaeletrônica

fórmula da substância formada

METAL NÃO METAL

elemento Ca F

família (grupo)


fórmulaeletrônica

fórmula da substância formada

LigAções quíMiCAs

química

27

3. A tabela abaixo se refere às duas questões seguintes:

ELEMENTO NÚMERO DE MASSA NÚMERO ATÔMICO CONFIGURAÇÃO ELETRÔNICA

A 32 16 2, 8, 6

B 88 38 2, 8, 18, 8, 2

C 19 9 2, 7

D 39 19 2, 8, 8, 1

E 40 20 2, 8, 8, 2

a)DentreoselementosA,B,C,DeE,qual(is)configuração(ões)eletrônica(s)representa(m)umcátion?Qual(is)representa(m) um ânion?

b)Queparesdeelementospodemformarcompostosiônicos?Quaisasfórmulasdessescompostos?

4. Considerando-se os seguintes elementos genéricos:A (Z = 19), B (Z = 34), C (Z = 56) e D (Z = 17)

Pedem-se:a) o tipo de ligação e a fórmula provável para o composto binário formado pelos elementos B e C;

b)asestruturaseletrônicasdoselementosAeD,bemcomoonomedasfamíliasaquepertencem.

5. QualafórmuladocompostoformadopeloselementosAeBdenúmerosatômicos,respectivamente,12e15?Aque famílias do sistema periódico pertencem esses elementos?


28

6. RelativamenteaoselementosMeQ,denúmerosatômicos34e19,respectivamente,pede-se:a) adistribuiçãoeletrônicaparaoselementos;

b) a fórmula do composto que os dois elementos formariam por reação.

7. Dê a fórmula de Lewis correspondente de cada par de elementos químicos, conforme modelo abaixo:Exemplo: Ca e Cℓ

Fórmula: Ca2+ [ Cℓ ]–2

a) Aℓ e F

b) Aℓ e S

c) K e I

d) Mg e H

e) Na e H

f ) Li e O

8. Sobre os elementos genéricos X e Y, sabe-se que o primeiro é da família dos alcalinos-terrosos e que o segundo é do grupo 7 A. Determine a fórmula de Lewis referente ao composto formado por esses dois elementos.

9. Os subníveis mais energéticos, no estado fundamental, de dois elementos químicos X e Y são, respectivamente,4p5 e 3s1.a) Qual a fórmula provável de um composto formado por esses dois elementos?

b) Que tipo de ligação química deve predominar nesse composto?

química

29

10. Por que o cloreto de potássio (KCℓ) sólido não conduz corrente elétrica e, quando fundido ou dissolvido em água, passa a conduzir?

11. Justifique a afirmativa:“Na ligação covalente ocorre compartilhamento de elétrons.”

12. Veja os esquemas abaixo e complete com o que falta:

METAL NÃO METAL

elemento H Br

família


fórmulaeletrônica

fórmula molecular

NÃO METAL NÃO METAL

elemento Br Br

família


fórmulaeletrônica

fórmula molecular


30

13. Considere as informações contidas na tabela abaixo:

ELEMENTO COLUNA

X 7A

Y 4A

M 6A

A 5A

a) Qual a fórmula do composto formado entre M e hidrogênio?

b) Qual o tipo de ligação estabelecido entre X e M?

c) Qual o número de ligações presentes quando dois átomos de A se ligam?

14. Considere o elemento cloro formando compostos com, respectivamente, hidrogênio, carbono, sódio e cálcio.a) Com quais desses elementos o cloro forma compostos covalentes?

b)Qualafórmulaeletrônicadeumdoscompostoscovalentesformados?

15. Esta questão refere-se à classificação periódica dos elementos, esquematizada a seguir. Os símbolos dos elemen-tos foram substituídos por letras arbitrariamente escolhidas. A letra T representa o símbolo de um gás nobre.

1A 8A

V 2A 3A 4A 5A 6A 7A

W

M G J L R

X Y U Q Z T

Baseado na posição dos elementos mencionados na tabela periódica anterior, represente a fórmula entre:a) X e L

b) Y e W

c) Q e W

d) G e R

química

31

16. Os elementos H, O, Cℓ e Na (ver tabela periódica) podem formar compostos entre si.a) Que compostos podem se formar entre: H e O, H

e Cℓ, Na e Cℓ?

b) Qual o tipo de ligação formada em cada caso?

17. (UNICAMP – SP) A fórmula estrutural da água oxi-genada, H — O — O — H, fornece as seguintes informações: a molécula possui dois átomos de oxi-gênio ligados entre si e cada um deles está ligado a um átomo de hidrogênio; há dois pares de elétrons isolados em cada átomo de oxigênio.

Com as informações acima, escreva a fórmula es-trutural de uma molécula com as seguintes carac-terísticas: possui dois átomos de nitrogênio ligados entre si e cada um deles está ligado a dois átomos de hidrogênio; há um par de elétrons isolado em cada átomo de nitrogênio.

18. Complete: A ligação entre dois átomos é iônica quan-

do um deles tem tendência de doar e o ou-tro de elétron(s); é covalente quando ambos têm tendência de

elétron(s). A ligação da-tiva se processa quando um dos átomos está com 8 elétrons no seu último nível e o outro necessita de elétrons (um par de elétrons).

Aligaçãoiônicaocorrepela de elétron(s); a covalente comum, por

de elétrons e a dativa pelo de elétrons.

19. Paramontarafórmulaeletrônicaeaestrutural,iden-tifica-se o átomo central e distribuem-se em torno dele os demais, esgotando as possibilidades de liga-ções covalentes comuns (simples, duplas ou triplas). Depois, se necessário, usam-se as dativas. Na práti-ca, cada átomo admite tantas covalências comuns ou normais quantos elétrons lhe faltem para com-pletar o último nível, e tantas dativas quantos forem ospareseletrônicosdisponíveisnoúltimonível.

Assim, monte a fórmula eletrônica e a estruturalpara os seguintes compostos:

COMPOSTO FÓRMULA ELETRÔNICA

FÓRMULA ESTRUTURAL

HCℓ

CH4

NH3

H2O

N2

CO2

SO2

SO3


32

20. Considere as seguintes afirmativas relativas às subs-tâncias Q, R e X:

I – Substância Q: é uma substância simples, boa condu-tora de corrente elétrica nos estados sólido e líquido.

II – Substância R: é uma substância composta binária, boa condutora de corrente elétrica em solução aquosa.

III – Substância X: é uma substância binária, boa con-dutora de corrente elétrica no estado líquido e em solução aquosa.

Identifique as ligações químicas que podem existir, respectivamente, em cada uma das substâncias:

Q –

R –

X –

21. (DESAFIO) (FUVEST – SP) Um estudante fez os esquemas A e B abaixo, considerados errados pelo professor:

B: amostra de brometo de potássio sólido

Br K

A: mistura dos gases nitrogênio e cloro nas condições ambientais

N Cℓ

a) Faça a representação correta em A. Explique.

b) Qual o erro cometido em B? Justifique.

22. Com base na ligação por par de elétrons proposta por Lewis, surgiu a Teoria da Repulsão do Par Eletrônico. Para aplicá-la, parte-se sempre da fór-mula de Lewis (fórmula eletrônica), baseando-seno seguinte princípio:

“No ÁTOMO CENTRAL,ospareseletrônicoslivres(quenãoparticipamdasligações)eospareseletrô-nicos ligantes (que participam) devem distribuir-se no espaço em torno do átomo central o mais afas-tados possível, o que corresponde à situação de re-pulsão mínima.”

Assim, a geometria da molécula diz respeito à posi-ção dos núcleos dos átomos ligantes em relação ao núcleo do átomo central, conforme a tabela:

PARES DE ELÉTRONS

TOTAIS

PARES DE ELÉTRONS LIGADOS

GEOMETRIA DA

MOLÉCULA

2 1 ou 2 linear

3

3

3

1

2

3

linear

angular

trigonal plana

4

4

4

4

1

2

3

4

linear

angular

piramidal

tetraédrica

5

5

5

2

3

5

linear

trigonal plana

bipirâmide trigonal

6

6

4

6

Quadrado planar

octaédrica

química

33

Baseado nas informações, determine o que se pede para cada substância:a) SO

2

•elétronsnacamadadevalência:

•númerodeparesdeelétrons:

•distribuição(fórmuladeLewis):

•númerodeparesdeelétronsligados:

•geometria:

b) SO3





•geometria:

c) CCℓ4





•geometria:

23. Considerando as moléculas NH3, CH

4, CO

2 e H

2O,

indique a configuração espacial de cada uma uti-lizando a terminologia: linear, angular, piramidal e tetraédrica. Justifique a sua resposta de acordo com o número de pares de elétrons totais e pares de elé-trons ligados.


34

24. Apartirdasconfiguraçõeseletrônicasdosátomosconstituintes e das estruturas de Lewis:a) determine as fórmulas dos compostos mais sim-

ples que se formam entre os elementos: I – hidrogênio e carbono.

II – hidrogênio e fósforo.

b) determine a geometria de cada uma das molé-culas formadas, considerando-se o número de pares de elétrons.

25. Sabendo-se que a molécula da água (H2O) tem

geometria angular e que a molécula da amônia(NH

3) é piramidal; qual é a estrutura dos íons H

3O+ e

NH4+ , ambos oriundos da união entre as respectivas

moléculas acima e um próton?

26. Que condições devem coexistir em uma molécula para que resulte polar? Exemplifique.

27. Considerando a molécula de CO2:

a) Escreva a sua fórmula estrutural.

b) Classifique quanto à polaridade as ligações entre carbono e oxigênio, justificando.

c) Classifique essa molécula quanto à geometria e à polaridade, justificando.

28. O carbono e o silício pertencem à mesma família da tabela periódica. Sendo assim, responda:

a) Qual o tipo de ligação existente no composto SiH

4?

b) Mesmo existindo diferença de eletronegativida-de entre os átomos de Si e H, porque a molécula de SiH

4 é apolar?

29. Considere as moléculas: HF, HCℓ, H2O, H

2, O

2 e CH

4.

a) Classifique-as como polares e não polares:

HF

HCℓ

H2O

H2

O2

CH4

química

35

b) Qual a propriedade referente ao átomo e qual referente à molécula em que se baseou para classificá-las?

30. Sabe-se que há uma relação entre a solubilidade de uma substância e sua estrutura química. Sendo assim, dadas as substâncias gasosas: O

2, N

2, H

2, Br

2

e HCℓ, qual é a mais solúvel e a menos solúvel em água?

31. A água dissolve quase todas as substâncias. Devido a essa propriedade, os rios, lagos, lençóis subterrâ-neos e mares são facilmente poluídos. De acordo com seus conhecimentos, responda aos itens a seguir:

a) Em termos químicos, por que, ao ocorrer um va-zamento de um navio petroleiro no mar, o pe-tróleo fica na superfície da água, ou seja, não se mistura a ela?

b) Explique por meio da estrutura e eletronegativi-dade por que a água é polar.

32. (DESAFIO) Para as moléculas de OCℓ2 e BeCℓ

2:

a) Explique, com base no modelo da teoria de re-pulsão dos pares de elétrons na camada de va-lência, por que o OCℓ

2 e o BeCℓ

2 não possuem a

mesma geometria molecular.

b) Por que a molécula de OCℓ2 é polar e a molécula

de BeCℓ2 é apolar, já que as ligações berílio-cloro

e oxigênio-cloro são ligações covalentes polares?

33. Quando ocorre ligação de hidrogênio? Dê exem-plos.

34. “A fosfina, PH3, é um gás incolor e extremamente

tóxico, com cheiro que se assemelha ao do alho ou do peixe em decomposição. Ao contrário do NH

3, o

PH3 não é muito solúvel em água. A fosfina é mais

solúvel em CS2.”

O texto acima permite uma série de conclusões in-teressantes, observe as questões abaixo e responda:a) O fato de a fosfina não ser muito solúvel em

água nos permite qual conclusão a respeito da polaridade da molécula PH

3?

b) Pelo texto, o que se pode prever sobre a polari-dade da molécula CS

2?

c) Que tipo de interação ocorre entre as moléculas de NH

3?


36

35. Determine que tipo de ligação ocorre:

a) entre os átomos num cristal de óxido de magné-sio (MgO);

b) entre os átomos numa molécula de fósforo bran-co (P

4);

c) entre as moléculas de bromo (Br2).

36. Considere os processos I e II representados pelas equações:

Processo I: H2O

(ℓ) → H

2O

(g)

Processo II: H2O

(g) → 2 H

(g) + O

(g)

Indique que ligações foram rompidas (entre áto-mos ou moléculas) e o tipo destas ligações.

Processo I:

Processo II:

37. Que tipo de forças intermoleculares devem ser “vencidas” para:

a) fundir o gelo;

b) levar o bromo molecular (Br2) à ebulição;

c) fundir o iodo (I2) sólido.

38. O dióxido de carbono (CO2), quando congelado, é

conhecido como gelo-seco. Ele é muito utilizado em festas, em carrinhos de sorvete, no cinema e na televisão. Qual o tipo de força que une suas molé-culas? Justifique.

39. Qual interação intermolecular mais forte: a existen-te entre as moléculas de álcool e água ou entre mo-léculas de álcool e gasolina? Justifique.

Observação: nas substâncias que compõem a ga-solina não existem átomos de hidrogênio ligados a átomos de oxigênio, como existem nas moléculas de álcool e água.

40. Analisando a estrutura da molécula da água e da sacarose, explique, com base nas forças de atração intermoleculares, por que o açúcar se dissolve com-pletamente na água.

Água H2O

sacarOse (c12H12O11)

O

OO

OHO

HO

OHOH

OH

H H

HOCH2

CH2OH

HOCH2

química

37

41. Explique por que o HF (PE = 19,4°C) possui ponto de ebulição maior do que o HCℓ (PE = –85°C).

42. (UNICAMP–SP)Ospontosdeebuliçãodaágua,amôniaemetanoseguemaordemH2O > NH

3 > CH

4. Explique

esta sequência considerando os tipos de forças intermoleculares e suas intensidades.

43. (DESAFIO) A tensão superficial, que provém das forças de atração intermoleculares, é maior na água ou no éter etílico (H

3C — CH

2 — O — CH

2 — CH

3)? Por quê?

Anotações


38

1. Faça a associação:I – Conduz corrente elétrica.II – Não conduz corrente elétrica.

Solução eletrolítica:

Solução não eletrolítica:

Soluçãoiônica:

Solução molecular:

2. O açúcar comum não conduz a corrente elétrica quando dissolvido em água, mas o sal de cozinha forma solução que é boa condutora. Como Arrhe-nius explicava essa diferença de comportamento?

3. “Um circuito foi construído para testar a conduti-vidade de soluções. Durante os testes, verificou-se que a solução aquosa de ácido nítrico (HNO

3) fez a

lâmpada brilhar intensamente, enquanto em uma solução aquosa de ácido acético (H

3C COOH) o bri-

lho era muito fraco.”

a) Baseando-se no texto acima, compare os graus de ionização do HNO

3 e do ácido acético.

b) Proponha uma hipótese para explicar a diferença de luminosidade observada.

c) Qual desses ácidos é provavelmente um eletró-lito forte?

4. Sabendo que um ácido possui grau de ionização igual a 0,4%, responda:a) O que é o grau de ionização?

b) De um total de 2 000 moléculas desse ácido, quantas sofreram ionização? Demonstre seu cál-culo.

FuNções iNOrgâNiCAs

química

39

5. Adicionam-se 40 moléculas de HA à água. Saben-do-se que o grau de ionização é 60%, quantas par-tículas dispersas existirão no final?Dado: HA → H+ + A–

6. Cite algumas propriedades que permitam decidir se uma substância possui caráter ácido.

7. Segundo Arrhenius, qual é o íon responsável pelas propriedades dos ácidos?

8. Água pura é um mau condutor de corrente elétrica. O ácido sulfúrico puro (H

2SO

4) também o é. Expli-

que o fato de uma solução diluída de ácido sulfúri-co em água ser boa condutora de corrente elétrica.

9. Considere as ionizações totais:I – HF → A + F– III – C → 3 H+ + PO

43 –

II – H2S → 2 H+ + B IV – H

4P

2O

7 → D + P

2O

74 –

Quais espécies químicas substituem corretamente as letras A, B, C e D?

A:

B:

C:

D:

10. Equacione, na forma rigorosa (com formação de H

3O+), as ionizações dos seguintes ácidos:

a) HCN (ácido cianídrico).

b) H2SO

3 (ácido sulfuroso) *por etapas e equação

final

c) H3BO

3 (ácido bórico) *somente a equação final

11. Equacione, na forma simplificada (com formação de H+), as ionizações dos seguintes ácidos:a) HNO

2 (ácido nitroso).

b) H2S (ácido sulfídrico) *por etapas e equação final

c) H3PO

4 (ácido fosfórico) *somente a equação final


40

12. Complete as tabelas:Tabela I

HIDRÁCIDO ÂNION

HCℓ: clorídrico Cℓ–:

HF: F–: fluoreto

HBr: bromídrico Br–:

HI: I–: iodeto

HCN: cianídrico CN–:

H2S: S2–: sulfeto

Tabela II

OXIÁCIDO ÂNION

HNO3: nítrico NO–

3 :

HNO2: NO–

2 : nitrito

H2SO

4: SO

42 –: sulfato

H2SO

3: sulfuroso SO

32 –:

H2CO

3: CO

32 –: carbonato

H3PO

4: fosfórico PO

43 –:

HCℓO4: perclórico CℓO–

4 :

HCℓO3: CℓO–

3 : clorato

HCℓO2: cloroso CℓO–

2 :

HCℓO: CℓO–: hipoclorito

13. Na tabela tem-se a relação de alguns ácidos co-muns, complete-a:

NOMEN- CLATURA FÓRMULA APLICAÇÕES

Ácido clorídricoUsado para

limpeza.

H2SO

4

Presente na bateria do automóvel.

Ácido nítrico

Usado como reagente na produção de compostos orgânicos.

Usado na formação de

fosfatos.

14. Dados os ácidos: HCℓO, H2SO

4, H

3PO

4 e HCℓO

4,

a) coloque-os em ordem decrescente de força;

b) faça a ionização por etapas do triácido.

química

41

19. Bases são compostos sólidos, de alto ponto de fu-são. Não conduzem corrente elétrica no estado sóli-do, mas passam a ser condutores quando fundidos.a) De acordo com esse texto, o que é possível

concluir sobre o principal tipo de ligação quími-ca das bases?

b) Sabendo que há uma única exceção, aponte-a.

20. Qual a diferença entre um ácido e uma base quanto ao tipo de ligação química e ao processo que so-frem em água?

21. Escreva as equações de dissociação iônica dasbases:a) NaOH

b) Ca(OH)2

c) Aℓ(OH)3

15. Na água que aparece no aparelho do esquema é dis-solvida uma determinada quantidade de um ácido:

Água

a) HCℓb) HCℓOc) HCℓO

2

d) HCℓO3

e) HCℓO4

f ) H2S

g) H2SO

4

h) H2SO

3

i) HNO3

j) HNO2

Entre os seguintes ácidos, quais poderiam provocar um brilho muito intenso na lâmpada?

16. (DESAFIO) Dissolvendo o mesmo número de mo-léculas de HCℓ e de H

3C — COOH em igual volume

de água:a) em qual das duas soluções haverá maior número

de íons? Justifique.

b) qual delas terá maior condutividade elétrica?

17. Cite algumas propriedades que permitam decidir se uma substância possui caráter básico.

18. Segundo Arrhenius, qual é o íon responsável pelas propriedades das bases?


42

22. Equacione as dissociações das seguintes bases:

a) Hidróxido de potássio

b) Hidróxido de bário

c) Hidróxido ferroso

d) Hidróxido férrico

23. Na tabela tem-se a relação de algumas bases comuns, complete-a:

NOMENCLATURA FÓRMULA APLICAÇÕES

Hidróxido de sódio (soda cáustica)

Usado na produção de sabão.

(cal extinta)Ca(OH)

2Usado em construção civil.

(leite de magnésia)Mg(OH)

2Antiácido e laxante.

Hidróxido de alumínio (bauxita)

Minério de onde é extraído o alumínio.

24. Na água que aparece no aparelho do esquema é dissolvida uma determinada quantidade de uma base:

a) NaOHb) AgOHc) KOHd) Fe(OH)

3

e) Cu(OH)2

f ) Aℓ(OH)3

Água

Entre as seguintes bases, quais poderiam provocar um brilho muito intenso na lâmpada?

química

43

25. Dê dois exemplos de bases:

a) solúveis:

b) insolúveis:

c) fortes:

d) fracas:

e) monobásicas:

f ) dibásicas:

26. Para desentupir um cano de cozinha e para com-bater a acidez estomacal, necessita-se, respectiva-mente, de uma base forte e solúvel e de uma base fraca e parcialmente solúvel. Escolha quais das ba-ses citadas poderiam ser utilizadas.

Ba(OH)2, Fe(OH

)2, Aℓ(OH)

3, NaOH, Mg(OH)

2

27. (DESAFIO) Gás tóxico vaza de vagão e assusta mo-radores de bairro.

“Defeitoemválvulacausouescapedeamônia;áreanum raio de 800 metros ficou interditada.”

(Correio Popular, Campinas, 30 junho de 1996)

Em relação ao texto, responda às perguntas:a) Qual a fórmula molecular da substância mencio-

nada?

b) Qual o estado físico dessa substância nas condi-ções ambientes?

c) Que se pode afirmar sobre ela quando dissolvida em água: é ácido, base ou nenhum dos dois?

d) Justifique sua resposta do item anterior com auxílio de uma equação química.

e) A substância mencionada é tóxica, porque em contato com a água que existe dentro do nariz e dos pulmões, reage produzindo um íon negativo que é perigoso. Que íon é esse?

f ) Como se chama o cátion derivado da substância mencionada no texto? Qual sua fórmula mole-cular?

28. Os sais podem ser obtidos a partir da reação de neutralização entre um ácido e uma base. Sabe-se que os ácidos ionizam-se, liberando H+ em meio aquoso, e que as bases dissociam-se liberando OH–. Os íons H+ interagem com os íons OH–, produzin-do moléculas de H

2O. Esse processo é chamado de

neutralização. De acordo com a definição acima, complete as ta-

belas abaixo:a)

Ionização do HCℓ

Dissociação do NaOH

Neutralização do H+ pelo OH– formando H

2O

* Os íons e permanecem em solução aquosa.b)

Ionização do HBr

Dissociação do KOH


2O

* Os íons e permanecem em solução aquosa.


44

c)

Ionização do HNO3

Dissociação do Ca(OH)2


2O

* Os íons e permanecem em solução aquosa.d)

Ionização do H2SO

4

Dissociação do NaOH


2O

* Os íons e permanecem em solução aquosa.

29. Para escrever a fórmula e o nome de um sal a partir da reação entre um ácido e uma base, faça da se-guinte forma:I – Escreva a equação de ionização do ácido;II – Escreva o nome do radical do ácido, de acordo

com os sufixos mostrados na tabela abaixo:

ÁcIDO raDIcaL

ídrico eto

ico ato

oso ito

III – Escreva a equação de dissociação da base;V – Combine o cátion da base com o radical do áci-

do, invertendo suas cargas. Simplifique, quando possível (fórmula do sal);

V – Escreva o nome do radical seguido do nome do cátion (nome do sal).

a) Reação entre HCℓ e KOH

b) Reação entre HCℓO e NaOH

c) Reação entre H2SO

4 e Ca(OH)

2

d) Reação entre H2SO

4 e Aℓ(OH)

3

química

45

30. Dada a fórmula de um sal, para escrever seu nome, siga o exemplo:Na2SO4

Base de origem: NaOH Ácido de origem: H2SO

4

Cátion: Na+ Ânion: SO42 –

Nome do sal: sulfato de sódio

a) FeCℓ3

b) FeS

c) K3PO

4

d) Ca(NO2)

2

e) Mg(HCO3)

2

31. Consultando as tabelas de cátions e ânions, escreva a fórmula dos seguintes sais:

ÂNION CÁTION FÓRMULA DO SAL

carbonato de cálcio carbonato CO32 – cálcio Ca2+ CaCO

3

nitrato de prata

sulfato de alumínio

iodeto de chumbo II

hipoclorito de sódio

bicarbonato de sódio


46

32. Use a tabela de cátions e ânions para nomear aos sais no quadro:

CÁTION ÂNION NOME DO SAL

CaCO3 cálcio Ca2+ carbonato CO

32 – carbonato de cálcio

KMnO4

Na3PO

4

(NH4)

3PO

4

Cr2(SO

4)

3

33. Complete o quadro abaixo com as fórmulas dos sais obtidos pelos cátions e ânions indicados:

ânIOn

cÁtIOn Sulfato Nitrato Fosfato Sulfeto Nitrito

sódio

magnésio

alumínio

prata

ferro II ou ferroso

cobre II ou cúprico

química

47

34. (DESAFIO) (UFRJ) A tabela a seguir mostra alguns sais e suas principais aplicações.

saL funçãO

MgSO4

laxante salino

KNO3

componente de explosivos

BaSO4

contraste radiológico

FeSO4

tratamento de anemia

Para cada um dos sais acima, faça uma reação de um ácido com uma base a fim de obter:a) sulfato de magnésio

b) nitrato de potássio

c) sulfato de bário

d) sulfato de ferro II

35. Os principais poluentes do ar nas grandes cidades são o SO

2 e o CO. O SO

2 provém das indústrias que

queimam combustíveis fósseis (carvão e petróleo), já o CO resulta da combustão incompleta da gasoli-na em veículos desregulados.

Qual o nome e a função inorgânica dos dois com-postos citados no enunciado?

36. O termo “efeito estufa”, de uso comum, indica que a temperatura média global subirá tendo em vista oaumentodedióxidodecarbono(gáscarbônico),entre outros gases, na atmosfera. Indique a fórmula do óxido.

37. A chuva ácida é provocada por vários gases que estão em contato com o vapor-d’água presente na troposfera. Entre estes, há o dióxido de enxofre, que, em contato com o oxigênio do ar, forma o trióxido de enxofre e este, posteriormente, na presença de moléculas de água, produz o ácido sulfúrico, contri-buindo com a chuva ácida. Indique as fórmulas dos óxidos citados que contêm enxofre.

38. Dê o nome dos seguintes óxidos:a) BaO

b) Ag2O

c) Li2O

d) ZnO

e) SO3

f ) Fe2O

3

39. Obtenha as fórmulas dos seguintes óxidos:a) óxido de potássio

b) óxido de cálcio

c) óxido auroso

d) óxido aurico

e) trióxido de manganês

f ) pentóxido de dicloro


48

40. Complete as equações:

a) BaO(s)

+ H2O

(ℓ) →

b) + H

2O

(ℓ) → Mg(OH)

2(aq)

c) Na2O

(s) + H

2O

(ℓ) →

d) + H

2O

(ℓ) →

e) CO2(g)

+ H2O

(ℓ) →

f ) SO3(g)

+ H2O

(ℓ) →

41. (FUVEST – SP) Cal viva é óxido de cálcio (CaO).a) Escreva a equação da reação da cal viva com a

água.

b) Por quê, na agricultura, a cal viva é adicionada ao solo?

42. (DESAFIO) (UNICAMP – SP) A queima de combus-tíveis de origem fóssil conduz à formação de com-postos derivados do enxofre. Estes são lançados na atmosfera, precipitando-se na forma de chuvas áci-das,fenômenoquecausasériosdanosaomeioam-biente. Escreva as equações de formação de pelo menos um desses ácidos a partir do enxofre.

Anotações

química

49

1. O que é uma reação de síntese?

2. Complete as equações de síntese abaixo. Faça o balanceamento.

a) Ba(s)

+ ½ O2(g)

→

b) C(s)

+ O2(g)

→

c) BaO(s)

+ H2O

(ℓ) →

d) CO2(g)

+ H2O

(ℓ) →

e) N2(g)

+ 3 H2(g)

→

f ) H2(g)

+ ½ O2(g)

→

3. O que é uma reação de decomposição?

4. Escreva a equação de decomposição balanceada para as seguintes substâncias:

a) Água

b) Água oxigenada

c) Amônia

d) Cloreto de potássio

reAções iNOrgâNiCAs

e) Carbonato de cálcio

f ) Óxido de níquel II

5. O que é uma reação de simples troca e como ocorre?

6. Complete as equações de simples troca representa-das abaixo e, em seguida, faça seu balanceamento.

a) Mg(s)

+ HCℓ(aq)

→

b) Fe(s)

+ 2 HI(aq)

→

c) Mg(s)

+ CuSO4(aq)

→

d) Na(s)

+ H2O

(ℓ) →

e) Fe(s)

+ H2SO

4(aq) →

f ) Zn(s)

+ 2 AgNO3(aq)

→

7. O que é uma reação de dupla troca?


50

8. Complete as equações de dupla troca representadas abaixo e, em seguida, faça seu balanceamento. Consulte a tabela de solubilidade de sais para identificar a formação ou não de um precipitado.

a) mais reativo; b) mais nobre.

10. Considerando os dados da coluna I, faça associação com as reações químicas representadas pelas equações da coluna II, de acordo com a classificação correta.

Coluna I ( 1 ) Reação de adição ou síntese

( 2 ) Reação de decomposição ou análise

( 3 ) Reação de simples troca ou deslocamento

( 4 ) Reação de dupla troca

Coluna II( ) CaCO

3 → CaO + CO

2

( ) Fe + 2 HCℓ → FeCℓ2 + H

2

( ) N2 + 3 H

2 → 2 NH

3

( ) AgNO3 + KI → Agl + KNO

3

11. Algumas máquinas fotográficas possuem flashes descartáveis. Nestes ocorre uma reação química entre o mag-nésio metálico e o gás oxigênio, produzindo luz para que a fotografia não fique escura. Equacione e classifique essa reação.

12. “Umamoléculadenitrogêniogasosoreagecomtrêsmoléculasdehidrogêniodiatômico,gasoso,produzindoduasmoléculasdeamôniagasosa.”Transforme a frase em equação química e classifique-a.

13. (UFPA)a) A reação abaixo apresenta uma das utilizações do ácido sulfúrico. Escreva os produtos e classifique-a quanto

ao tipo de reação.CaF2 + H2SO4 →

b) Indique a que funções inorgânicas pertencem os produtos da reação do item a.

a) H2SO

4(aq) + 2 KOH

(aq) →

b) HNO3(aq)

+ Mg(OH)2(aq)

→

c) NaCℓ(aq)

+ AgNO3(aq)

→

d) Ba(NO3)

2(aq) + Na

2SO

4(aq) →

e) H2SO

4(aq) + Ca(OH)

2(aq) →

f ) KHCO3(aq)

+ HCℓ(aq)

→

9. (DESAFIO) A, B, C e D são quatro metais, dos quais apenas A e B reagem com ácido clorídrico, produzindo gás hidrogênio. Sabendo que, em reações de simples troca, C é capaz de deslocar D, e B é capaz de deslocar A, de-termine qual desses metais é o:

química

51

14. Nas grandes cidades, o efeito da poluição causa sérios danos e muitos prejuízos. A liberação de dióxido de en-xofre pelas indústrias leva à formação da chuva ácida. O ácido sulfúrico precipitado reage com o carbonato de cálcio, componente do mármore, produzindo sulfato de cálcio (gesso).

a) Escreva e classifique a transformação que ocorre com o dióxido de enxofre e o oxigênio.

b) O produto da reação equacionada anteriormente em contato com o vapor-d’água contido nas nuvens pro-duz o ácido citado. Equacione a produção desse ácido.

c) Quais são os fatores que levam à reação do ácido com o sal? Equacione essa reação.

15. Ácido muriático (HCℓ comercial) é muito utilizado para limpeza doméstica, no entanto, objetos de mármore (CaCO

3) não podem ser lavados por essa solução, pois ambos reagem liberando gás. Equacione essa reação e

identifique o gás liberado.

16. (DESAFIO) Dispondo de soluções aquosas de CuSO4, MgCℓ

2 e Pb(NO

3)

2 e também de placas de metais cobre,

magnésio e chumbo, um estudante fez algumas experiências, colocando as placas dentro das soluções. Com os resultados, ele montou a seguinte tabela:

SOLUÇÕES Cu Mg Pb

CuSO4

— Ocorre reação Ocorre reação

MgCℓ2

Não ocorre reação — Não ocorre reação

Pb(NO3)

2Não ocorre reação Ocorre reação —

Sem consultar a fila de reatividade:

a) coloque esses metais em ordem crescente de reatividade;

b) coloque esses metais em ordem crescente de nobreza e equacione as reações que ocorreram.


52

1. Qualéaunidadeusadaparaexprimiramassaatô-mica de um elemento?

2. A massa de um átomo X é o quadruplo da massa docarbono–12.QualamassaatômicadoátomoX?

3. Na natureza, 80% dos átomos de boro têm massa atômicaiguala11ue20%têmmassaatômicaiguala10u.Combasenessesdados,calculeamassaatô-mica do elemento boro.

4. Um elemento hipotético X apresenta os seguintes isótopos: 20X, 22X e 25X. Sabendo que as porcenta-gens de ocorrência desses isótopos são, respectiva-mente,25%,30%e45%,calculeamassaatômicado elemento X.

CáLCuLOs quíMiCOs

5. Combasenatabelaquesegue,calculeamassaatô-mica do elemento cálcio:

ISÓTOPO MASSA ISOTÓPICA

ABUNDÂNCIA RELATIVA (%)

40Ca 39,9752 96,96

42Ca 41,9718 0,64

43Ca 42,9723 0,145

44Ca 43,9693 2,07

48Ca 47,9677 0,185

6. Qual é a unidade usada para exprimir a massa mo-lecular de uma substância?

7. Procure o valor dasmassas atômicas na tabela edetermine a massa molecular para as substâncias abaixo:a) O

3

b) CO2

c) NaOH

d) HNO3

química

53

e) H2SO

4

f ) CaCO3

g) C12

H22

O11

h) Aℓ(OH)3

i) Aℓ2(SO

4)

3

j) Ca3(PO

4)

2

k) CaCℓ2⋅6H

2O

l) CuSO4⋅5H

2O

8. Complete o quadro abaixo com o auxílio da tabela periódica dos elementos químicos:

SUBSTÂNCIA FÓRMULA MOLECULAR

MASSA MOLECULAR

Sacarina C7H

5O

3NS

Aspartame C14

H18

O5N

2

Ciclamato de sódio

NaC6H

12O

3NS

9. A nicotina, substância presente no cigarro, apresen-ta fórmula molecular C

10H

4N

2. Responda aos itens

que se seguem.a) Quantos elementos constituem essa fórmula?

b) Quantos átomos compõem cada molécula de nicotina?

c) Procurenatabelaperiódicaamassaatômicadecada elemento que constitui a nicotina.

d) Calcule a massa molecular da nicotina.

10. (DESAFIO) Um elemento X é formado pelos isó-topos 40X e 44Xe temmassaatômica iguala40,2.Calcule a composição isotópica de X, em porcen-tagem.

11. Complete:

a) A constante de Avogadro é o número de que exis-tem toda vez que a massa atômica de deter-minado elemento for expressa em gramas.

b) A constante de Avogadro é o número de que exis-tem toda vez que a massa molecular de deter-minada substância for expressa em gramas.


54

12. Para o elemento químico enxofre (MA = 32 u), determine:

a) a massa de 6,02 . 1023 átomos;

b) a massa de 1 mol de átomos;

c) o número de átomos que existem em 32 g;

d) a quantidade em matéria que existe em 32 g;

e) a massa correspondente a 5 mols;

f ) o número de átomos que existem em 2,5 mols;

g) a quantidade em matéria que corresponde a 6,02 ⋅ 1024 átomos.

13. Para a substância química ácido sulfúrico (H2SO

4), determine:

a) a massa de 6,02 ⋅ 1023 moléculas;

b) a massa de 1 mol de moléculas;

c) o número de moléculas que existem em 98 g;

d) a quantidade em matéria que existe em 98 g;

e) a massa correspondente a 5 mols;

14. Complete o quadro:

SUBSTÂNCIAFÓRMULA

MOLECULARMASSA

MOLECULARMASSA MOLAR

QUANTIDADE EM MATÉRIA

NÚMERO DE MOLÉCULAS OU

FÓRMULAS IÔNICAS

Gás oxigênio 1 mol

Água 2 mol

Ácido sulfúrico 6,02 ⋅ 1023

Hidróxido de cálcio 12,04 ⋅ 1023

Cloreto de sódio 0,5 mol

química

55

15. ApartirdasmassasatômicasH=1,C=12,O=16,P=31e5=32econsiderandoaconstantedeAvogadro6 ⋅ 1023, complete conforme a horizontal preenchida:

QUANTI-DADE EM MATÉRIA DA SUBS-

TÂNCIA

Nº DE MOLÉCULAS

DA SUBSTÂNCIA NA AMOSTRA

Nº DE ÁTOMOS DE CADA

ELEMENTO NA AMOSTRA

QUANTIDADE EM MATÉRIA PARA CADA ELEMENTO

NA AMOSTRA

MASSA DE CADA ELEMENTO E MASSA TOTAL DA AMOSTRA

1 mol C2H

6O 6,0 ⋅ 1023

C: 12 ⋅ 1023 H: 36 ⋅ 1023

O: 6 ⋅ 1023

C: 2H: 6O: 1

2 ⋅ 12 + 6 ⋅ 1 + 1 ⋅ 16 = 46

1 mol SO3

S: O:

S:O:

1 mol H3PO

4

H: P: O:

H:P:O:

0,5 mol SO3

S:

O:

S:O:

H3PO

43,0 ⋅ 1023

H: P:O:

H:P:O:

16. Dada uma amostra que contém 4,9 g de ácido fosfórico, pede-se que sejam calculados:

a) a quantidade em matéria do ácido;

b) o número de moléculas do ácido;

c) o número de átomos de hidrogênio nessa amos-tra;

d) a massa correspondente aos átomos de oxigênio nessa amostra;

e) a quantidade em matéria de átomos de P nessa amostra.


56

17. Observe com atenção os dados que foram fornecidos e complete os espaços do quadro a seguir:

SUBSTÂNCIAMASSA DE 1 MOL DA

SUBSTÂNCIA (g)

Nº. DE MOLÉCULAS

NA AMOSTRA

QUANTIDADE EM MATÉRIA

DE MOLÉCULAS NA AMOSTRA

MASSA DA AMOSTRA (g)

MASSA DOS ELEMENTOS NA

AMOSTRA (g)

C3H

81,5 ⋅ 1023 C:

H:

C3H

6O 0,05

C: O:

H2C

2O

418

C: O:

18. (DESAFIO)Considereumaamostradeozôniocom96geresponda:a) Qual é o número de moléculas de O

3?

b) Qual é o número de átomos de O?

c) Suponha que a amostra estivesse sob a forma de gás oxigênio. Quantas moléculas teríamos? E átomos?

d) Qual é a causa da semelhança e da diferença entre suas respostas ao item c e as perguntas similares aos itens a e b?

química

57

19. Acerte por tentativa os coeficientes das equações abaixo (com os menores números inteiros).a) N

2 + H

2 → NH

3

b) C + O2 → CO

c) C + O2 → CO

2

d) N2O

5 + H

2O → HNO

3

e) C2H

8 + O

2 → CO

2 + H

2O

f ) SO2 + O

2 → SO

3

g) H2SO

4 + NaOH → Na

2SO + H

2O

20. Na reação de formação da água a partir de hidro-gênio gasoso e oxigênio gasoso, tem-se a seguinte equação não balanceada:

H2(g)

+ O2(g)

→ H2O

(ℓ) A partir de 2 g de gás hidrogênio, qual é a massa de

água formada?

21. (UEM – PR) A reação de oxidação do ferro (forma-ção da ferrugem) é representada pela equação quí-mica não balanceada:

Fe(s)

+ O2(g)

→ Fe2O

3(s) Qual é a massa, em gramas, de oxigênio consumida

na reação ao reagir com 224 g de ferro?

22. (UFSM – RS) O ácido fosfórico, usado em refrige-rantes do tipo “cola” e possível causador da osteo-porose, pode ser formado a partir da equação não balanceada: Ca

3(PO

4)

2 + H

2SO

4 → H

3PO

4 + CaSO

4 Partindo-se de 62 g de Ca

3(PO

4)

2 e usando quanti-

dade suficiente de H2SO

4, qual é a massa (em gra-

mas) obtida de H3PO

4?

23. Quantos gramas de vapor-d’água se formam na decomposição de 0,1 mol de nitrato de amônio,segundo a equação não balanceada:

NH4NO

3 → N

2O + H

2O

24. (UFPR) Alumínio reage com ácido clorídrico, for-mando cloreto de alumínio e hidrogênio. Qual é o volume de hidrogênio gasoso formado, nas CNTP, quando utiliza-se em uma reação 1,5 g de alumínio?


58

25. (PUC – SP) O papel sulfite é assim chamado porque, na sua classificação, emprega-se o sulfito de sódio. Quando este sal reage com ácido clorídrico, tem-se a equação não balanceada:

Na2SO

3 + HCℓ →

NaCℓ + H2O + SO

2 Quantos gramas de NaCℓ serão formados nessa

reação, juntamente com 22,4 L de gás sulfuroso (SO

2) medidos nas CNTP?

26. O etér etílico (C4H

10O) é o éter que você encontra

à venda em farmácias, e sua principal aplicação relaciona-se com sua ação anestésica. A combustão completa desse éter é representada pela equação não balanceada:

C4H

10O + O

2 → CO

2 + H

2O

Supondo a combustão completa de 29,6 mg de éter etílico, determine:a) a massa, em gramas, de oxigênio consumido;

*1 g = 1 000 mg

b) o volume, em m3, de CO2 produzido, nas CNTP;

*1 m3 = 1 000 L

c) o número de moléculas de água produzida.

27. Clorato de potássio, por aquecimento, decompõe-se em cloreto de potássio e oxigênio. Na decompo-sição térmica de 0,20 mol de clorato de potássio, obtém-se:a) quantos mols de oxigênio?

b) quantos gramas de oxigênio?

c) quantos litros de oxigênio, nas CNTP?

d) quantas moléculas de oxigênio?

e) quantos átomos de oxigênio?

química

59

28. (DESAFIO) (UFMG)O estômago de umpacienteque sofre de úlcera duodenal pode receber, através de seu suco gástrico, 0,24 mol de HCℓ por dia. Suponha que ele use um antiácido que contenha 26 g de Aℓ(OH)

3 por 1 000 mL de medicamento. O

antiácido neutraliza o ácido clorídrico de acordo com a reação:

1 Aℓ(OH)3 + 3 HCℓ → 1 AℓCℓ

3 + 3 H

2O

O volume apropriado de antiácido que o paciente deve consumir por dia para que a neutralização do ácido clorídrico seja completa é mL.

29. Nas indústrias petroquímicas, enxofre pode ser obtido pela reação:

2 H2S + SO

2 → 3 S + 2 H

2O

Qual é a quantidade do reagente em excesso quando há 5 mols de H

2S e 2 mols de SO

2? Expresse

a quantidade em excesso em gramas.

30. Foram misturados 40 g de hidrogênio com 40 g de oxigênio, com a finalidade de produzir água. Deter-mine:a) a equação química balanceada;

b) o reagente limitante;

c) a massa do reagente em excesso;

d) a massa de produto formado.

31. Um método de laboratório, para a obtenção de hi-dróxido de potássio, é a reação de hidróxido de cál-cio com carbonato de potássio, na qual se produz, também, carbonato de cálcio.

Ca(OH)2 + K

2CO

3 → CaCO

3 + 2 KOH

A partir de 10 gramas de Ca(OH)2 e de 10 gramas de

K2CO

3, calcule:

a) a massa do reagente em excesso;

b) a massa de KOH formada, considerando 100% de rendimento;

c) a massa de KOH formada, considerando 60% de rendimento.


60

32. Na equação:2 NaOH + H

2SO

4 → Na

2SO

4 + 2 H

2O

têm-se 80 g de NaOH impuro para reagir. Saben-do que a porcentagem de pureza da amostra é de 60%, determine a massa pura de NaOH que deverá reagir.

33. “O químico francês Antonie Laurent de Lavoisier ficaria surpreso se conhecesse o município de Resende, a 160 km do Rio. É lá, às margens da Via Dutra, que moradores, empresários e o poder pú-blico seguem à risca a máxima do cientista que revolucionou o século XVIII ao provar que, na natu-reza, tudo se transforma. Graças a uma campanha que já reúne boa parte da população, Resende é forte concorrente ao título de capital nacional de reciclagem. Ao mesmo tempo em que diminui a quantidade de lixo jogada no aterro sanitário, a comunidade faz sucata virar objeto de consumo. Nada se perde.”

(Revista Domingo, 11/07/1993)

Assim, com base na equação:2 Aℓ

2O

3(s) → 4 Aℓ

(s) + 3 O

2(g) calcule a massa de alumínio que pode ser obtida na

reciclagem de 255 kg de sucata contendo 80% de Aℓ

2O

3.

34. Numa fábrica, para se obter cal viva (óxido de cálcio), pratica-se a decomposição térmica de 2 t de calcário (carbonato de cálcio) com 90% de pureza. Determine:a) a equação química balanceada;

b) a massa pura de calcário que deverá reagir;

c) a massa de cal viva obtida;

d)ovolumedegáscarbônicoa0°Ce1atm.

35. O rendimento da reação apresentada pela equação:N

2 + 3 H

2 → 2 NH

3 é de 70%

Calculeaquantidadeemmatériadeamôniaobtidaquando se utilizam 240 g de hidrogênio.

química

61

36. A decomposição térmica do nitrito de amônio(NH

4NO

2) produz nitrogênio (N

2) e água (H

2O).

a) Escreva a equação de decomposição do nitrito deamônio.

b) Calcule o volume de nitrogênio obtido, nas CNTP, pela decomposição de 12,8 g de nitrito de amônio, supondoqueo rendimentoda reaçãoseja de 80%.

37. O etanol (C2H

5OH) pode ser produzido por fermen-

tação da glicose (C6H

12O

6), conforme a reação:

C6H

12O

6 → 2 C

2H

5OH + 2 CO

2 Calcule o rendimento desse processo quando 360 g

de glicose produzem 92 g de etanol.

38. (DESAFIO) Considere 25 g de uma amostra de calcário com 80% de pureza em carbonato de cálcio. Calcule o volume de gás carbônico, nasCNTP, que se obtém quando essa amostra reage com ácido clorídrico em excesso, sabendo que o rendimento da reação é de 90%.

Anotações


62

1. Escreva as expressões matemáticas para a Lei de Boyle, a Lei de Charles e a Lei de Gay-Lussac.

esTuDO DOs gAses

Lei de Boyle:

Lei de Charles:

Lei de Gay-Lussac:

2. Que lei está relacionada a uma transformação isotérmica?

3. Que lei está relacionada a uma transformação isobárica?

4. Que lei está relacionada a uma transformação isovolumétrica?

5. P (atm)

P1

1

4

2

P2

P3

V1

V2

V3

T2

T1

V (L)

O gráfico acima mostra transformações sofridas por um gás ideal quando ocorre variação na sua temperatura, pressão ou volume. Verifique qual foi a transformação gasosa quando o gás evoluiu de:

1 → 2

2 → 3

3 → 4

4 → 2

química

63

6. O gráfico abaixo representa uma quantidade fixa de gás ideal em diferentes estados, indicados por 1, 2, 3, 4, 5 e 6.

P (atm)

1

1

1

3

5

2

4

6

3 52 4 6

2

3

4

5 6

V (L)

Use os números abaixo para analisar o que ocorre com o estado inicial e final propostos:( 1 ) Compressão isotérmica( 2 ) Expansão isotérmica( 3 ) Compressão isobárica( 4 ) Expansão isobárica( 5 ) Transformação isovolumétrica( 6 ) Transformação com mudanças nos valores de P,

V e T, simultaneamente.

( ) 1 → 2 ( ) 2 → 6( ) 1 → 3 ( ) 3 → 4( ) 1 → 4 ( ) 3 → 5( ) 1 → 5 ( ) 3 → 6( ) 1 → 6 ( ) 4 → 5( ) 2 → 3 ( ) 4 → 6( ) 2 → 4 ( ) 5 → 6( ) 2 → 5 ( ) 6 → 1

7. O gráfico a seguir representa transformações de uma quantidade fixa de gás ideal.V (L)

P (atm)

3

1

2

42 31

1

2

3

4

a) Dê os nomes das transformações 1 → 2, 2 → 3 e 3 → 1.

1 → 2

2 → 3

3 → 1

b) Sabendo que a temperatura no estado 1 é de 27°C, calcule as temperaturas nos estados 2 e 3.


64

8. Uma massa fixa de um gás foi submetida a uma série de transformações isotérmicas, e alguns dos valores obtidos constam na tabela a seguir. Em fun-ção desses dados, descubra os valores de x, y, z e w e construa um gráfico colocando P (pressão) no eixo das ordenadas e V (volume) no eixo das abscissas.

P (atm) V (L)

1.a experiência 2 12

2.a experiência 3 x

3.a experiência y 6

4.a experiência 6 z

5.a experiência 12 w

9. (FUVEST – SP) Um recipiente indeformável, hermeti-camente fechado, contém 10 litros de um gás perfei-to a 30°C, suportando uma pressão de 2 atmosferas. A temperatura é elevada até atingir 60°C.a) Esboce o gráfico pressão X temperatura da trans-

formação descrita.

b) Calcule a pressão final do gás.

10. (DESAFIO) (FAAP – SP) Um dado gás sofre as trans-formações indicadas no diagrama abaixo:

P

5

3

1

4

2

01 53 72 64 8

V

A B

C

Determine as condições de P, V e T para cada estado do gás acima representado.

química

65

11. Uma massa fixa de gás mantida à temperatura cons-tante ocupa um volume de 20,0 cm3 sob pressão de 1,0 atm. Qual é a pressão necessária para que seu volume se reduza a 5,0 cm3?

12. Uma bolha de ar se forma no fundo de um lago, onde a pressão é de 2,2 atm. A essa pressão, a bolha tem um volume de 3,6 cm3. Que volume terá essa bolha quando subir à superfície, onde a pressão atmosférica é de 684 mmHg, admitindo-se que a massa de gás contida no interior da bolha e a tem-peratura permaneçam constantes?

13. Um certo gás ocupa um volume de 2 L a 27°C. Qual será o volume ocupado por esse gás à temperatura de 127°C, sabendo-se que durante a transformação a pressão não sofrerá variação?

14. Um balão selado, quando cheio de ar, tem volume de 500 m3 a 22°C. O balão é aquecido. Assumin-do que a pressão é constante, a que temperatura estará o balão quando seu volume for de 60,0 m3?

15. Certa massa de gás hélio (He), mantida num recipiente fechado a –33°C, exerce uma pressão de 1,50 atm. Calcule a qual temperatura a pressão do gás hélio nesse recipiente será igual a 190 mmHg.

16. Um certo gás ocupa um volume de 5 L a 7°C e 2 atm. Calcule a pressão exercida por esse gás se ocupar um volume de 10 L a 27°C.

17. Escreva a expressão matemática para a equação geral dos gases.


66

18. Qual é o volume de um balão contendo 44,0 g de gás hélio, utilizado em parques de diversões ou em propaganda, num dia em que a temperatura é igual a 32°C e a pressão do balão é 2,50 atm?

(Dados: R = 0,082 atm ⋅ L ⋅ mol–1 ⋅ K–1; massa molar do He = 4,0 g/mol)

19. Em um cilindro cujo volume é de 4,1 L existe um gás exercendo pressão de 2 atm. O gás se encontra a uma temperatura de –173°C. Calcule a quantidade em matéria do gás dentro do cilindro.

20. Calculeamassadegáscarbônicoquea100Kocupao volume de 20 L a 2 atm de pressão.

(Dados: R = 0,082 atm ⋅ L ⋅ mol–1 ⋅ K–1; massa molar do CO

2 = 44 g/mol)

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