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PROF. 2o ANOQU MICAÍPADRÃO VOL. II

Direção Executiva:Fabio Benites

Gestão Editorial:Maria Izadora Zarro

Diagramação, Ilustração de capa e Projeto Gráfico:Alan Gilles MendesAlex FrançaDominique CoutinhoErlon Pedro PereiraEstevão CavalcantePaulo Henrique de Leão

Estagiários:Amanda SilvaFabio Rodrigues Gustavo MacedoLucas Araújo

Irium Editora LtdaRua Desembargador Izidro, no114 - Tijuca - RJCEP: 20521-160Fone: (21) 2560-1349www.irium.com.br

É proibida a reprodução total ou parcial, por qual-quer meio ou processo, inclusive quanto às caracte-rísticas gráficas e/ou editoriais. A violação de direitos autorais constitui crime (Código Penal, art. 184 e §§, e Lei nº 6.895, de 17/12/1980), sujeitando-se a busca e apreensão e indenizações diversas (Lei nº 9.610/98).

Biologia: Filosofia:Física:Geografia: História: Leitura e Produção:Língua Espanhola: Língua Inglesa: Língua Portuguesa: Literatura:Matemática: Química:Sociologia:

Língua Espanhola: Língua Inglesa: Matemática:Química:

Autores:

Atualizações:

Alexandre BandeiraGustavo BertocheWilmington CollyerGonzalo Lopez Roberto José AlvesVinícius CarvalhoMizael Souza Caroline CarvalhoVinícius CarvalhoVinícius CarvalhoRicardo Viz André VenturaAnne Nunes

Karina PaimMaria Izadora ZarroGabriella MoreiraBeattriz Guedes

Apresentação:Olá, querido aluno.O material da Irium Educação foi elaborado por professores competentes e comprometidos com

uma proposta de educação exigente e plural.Neste livro, você encontrará uma teoria na medida certa, focada nas informações mais importantes

hoje em dia, e muitos exercícios para fortalecer sua aprendizagem e preparação para os desafios futuros.Vamos conhecer um pouco mais sobre este livro?Todo capítulo inicia com uma capa, onde você encontrará uma imagem ilustrativa e os objetivos

de aprendizagem. Estes resumem o que queremos que você aprenda. Quando chegar no final do capítulo, se você quiser saber se aprendeu o que é realmente importante, volte na capa e verifique se alcançou cada um dos objetivos propostos.

Antes de entrarmos na teoria, em cada capítulo, você encontrará uma contextualização. Ela funcio-na para mostrar para você porque o assunto é importante e como você poderá usar esse conhecimento no seu dia a dia.

No meio do caderno, quando estiver estudando, você encontrará inserções com informações rele-vantes e que “conversam” com portais da Irium Educação. É o caso do box Como pode cair no ENEM?, que trazem temas conectados ao assunto do capítulo e propõem questões do ENEM ou com o estilo da prova. Você poderá resolver os exercícios no seu caderno ou acessar o portal comopodecairnoenem.com.br. Lá você também encontrará todas essas questões resolvidas em vídeo.

Outra inserção interessante, que visa oferecer mais conhecimento relevante, é o 4News. Nessa se-ção, será possível acessar notícias recentes que conectam o tema do capítulo com uma informação importante para a sua formação e para os diversos vestibulares. Na apostila, essas informações estão resumidas, mas poderá acessar esse conteúdo, produzido pela nossa equipe de professores, na ínte-gra, através do portal 4newsmagazine.com.br ou utilizando o QR code inserido no box.

Uma das principais marcas dos livros da Irium Educação são os exercícios, que primam pela quan-tidade e qualidade. Para ajudar os alunos a tirarem suas dúvidas, existem inúmeras questões com soluções gravadas em vídeo. Elas aparecem com uma câmera e um código. Para acessar a solução, utilize o código no campo de busca no espaço destinado (videoteca) no nosso site irium.com.br/videoteca ou até mesmo no Youtube.

Além dos exercícios tradicionais, de concursos, propomos uma atividade mais experimental no final de cada capítulo. Na seção Pesquisando, você encontrará uma proposta de reflexão e/ou pesquisa com o intuito de tornar o aprendizado teórico mais prático e concreto. Essa atividade poderá ser usada para seminários e apresentações, de acordo com a agenda pedagógica da escola.

Para finalizar, que tal encontrar um conteúdo ideal para aquelas revisões na véspera de provas e concursos? Essa é a proposta da seção Resumindo, na última página de cada capítulo. Aqui, você en-contrará uma síntese com as principais informações do capítulo, como as fórmulas mais importantes, que você não pode esquecer.

A equipe da Irium Educação acredita em uma formação exigente, completa e divertida. Esperamos que este livro possa proporcionar isso a você.

#vamboraaprender“A Educação é a arma mais poderosa

que você pode usar para mudar o mundo.”(Nelson Mandela)

Fabio BenitesDiretor-geral

CONTEÚDO PROGRAMÁTICO 2017

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CONTEÚDO PROGRAMÁTICO

2º ANO – 2016 / 2017

QUÍMICA

1o BIMESTRE

EM2QUI01: Soluções: o que precisamos saber sobre os diferentes tipos de concentração?• Entenderoqueésolubilidade,oquesãosoluções,asclassificaçõesecurvasdesolubilidade;• Compreenderoconceitodeconcentração;• Calcularosdiferentestiposdeconcentração;• Relacionarosdistintostiposdeconcentração.

EM2QUI02: Soluções: como estudar as operações envolvendo as soluções?• Entenderoquesignificadiluirumasoluçãoemisturarsoluções;• Diferenciarsoluçõescujossolutosreagemdeoutrascujossolutosnãoreagem;• Aplicarfórmulasenvolvendodiluiçãoemisturasdesoluções;• Resolverproblemasenvolvendoexcessodeumdosreagentesemmisturadesoluções.

2o BIMESTRE

EM2QUI03: Termoquímica: compreendendo as reações endo e exotérmicas• Entenderoqueéentalpia;• Interpretaçãográficasobreprocessosendotérmicoseprocessosexotérmicos;• Compreenderoqueéentalpiadeformação;• ConheceraLeideHess;• Relacionarasdiferentesformasdecalcularavariaçãodeentalpiadeumareação.

EM2QUI04: Cinética química: como estudar os fatores que interferem na velocidade das reações?

• Conceituarvelocidadedeumareaçãoquímica;• Relacionarcinéticaquímicacomcálculoestequiométrico;• Compreenderosfatoresqueinterferemnavelocidadedeumareaçãoquímica;• Expressaraleidevelocidadedeumareaçãoquímica;• Determinargraficamenteaenergiadeativação.

EM2QUI05: Equilíbrio químico: por que o equilíbrio de uma reação é deslocado?• Compreenderquandoumareaçãoreversívelestáemequilíbrioquímico;• Determinaraexpressãodaconstantedeequilíbrioemfunçãodasconcentraçõesmolareseemfunção

daspressõesparciais;

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• Relacionarasconstantesdeequilíbrio;• Estudarosfatoresqueprovocamodeslocamentodeumequilíbrioquímico;• DeterminarosvaloresdepHdaáguaedassoluções;• ReconheceraacidezdeumasoluçãoapartirdosvaloresdesuaconcentraçãoedopH.

3o BIMESTRE

EM2QUI06: Introdução à Química Orgânica: conhecendo as cadeias carbônicas• Classificarosátomosdecarbono;• Reconhecerashibridaçõesdosátomosdecarbono;• Relacionarashibridaçõescomasgeometriasmoleculareseosângulosdeligação;• Classificarascadeiascarbônicas;• Reconhecerumasubstanciaàpartirdascaracterísticasdasuacadeia.

EM2QUI07: Hidrocarbonetos: diferenciando os hidrocarbonetos• Reconhecerohidrocarboneto;• Estudarasclassificaçõesdohidrocarboneto;• Diferenciarosgruposdehidrocarboneto;• Relacionarformulasenomesdehidrocarbonetosdecadeiaaberta;• Relacionarformulasenomesdehidrocarbonetosdecadeiafechada.

4o BIMESTRE

EM2QUI08: Funções orgânicas: aprendendo sobre álcool, éter, fenol, aldeído e cetona• Identificar,quandopresente,osgruposfuncionaisdestasfunções;• Compreenderanomenclaturaoficialdestasfunções;• Compreenderanomenclaturausualdestasfunções;• Escreverosdistintostiposdeformulaquerepresentemestasfunções;• Relacionarformulasenomesdestassubstâncias.

EM2QUI09: Funções orgânicas: aprendendo sobre ácido carboxílico, sal orgânico, éster, anidrido, haletos, amina e amida

• Identificar,quandopresente,osgruposfuncionaisdestasfunções;• Compreenderanomenclaturaoficialdestasfunções;• Compreenderanomenclaturausualdestasfunções;• Escreverosdistintostiposdeformulaquerepresentemestasfunções;• Relacionarfórmulasenomesdestassubstâncias.


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ORIENTADOR METODOLÓGICO PADRÃO

ENSINO MÉDIO 2017/2018

O material didático da Irium Educação foi reformulado para o biênio 2017/2018 com o intuito de estar atualizado com as demandas educacionais dos principais concursos do país e alinhado com os pilares educacionais elementares defendidos pela editora.

Além de conter um projeto pedagógico de vanguarda, o projeto gráfico é totalmente inovador. O design de cada página foi projetado para ser agradável para a leitura e atrativo visualmente, favorecendo a aprendizagem. Há uma identidade visual para cada disciplina e as seções são marcadas com foco artístico e acadêmico.

Veja algumas páginas:

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Didaticamente, há um projeto traçado que envolve fundamentos pedagógicos de vanguarda. Além disso, o material impresso dialoga com sites e aplicativos, e vídeos dispostos na videoteca do irium.com.br.

Confira os fundamentos pedagógicos do material e suas justificativas:

Fundamento 01:Apresentar um conteúdo com ementa e nível de acordo com os Parâmetros Curriculares Nacionais (PCNs), refletidos pelos principais concursos do país do referido segmento.

Descrição: O conteúdo de cada série segue as orientações dos PCNs e conteúdo programático do exame nacional do Ensino Médio (ENEM). Existem duas linhas de material. O pacote Otimizado aborda todo o conteúdo dividido em três anos, enquanto o Padrão encerra todo o conteúdo nos dois primeiros anos, e o terceiro ano funciona como um pré-vestibular abordando toda a ementa do ENEM e dos principais vestibulares do Brasil.

Fundamento 02:Alinhar desde o princípio os objetivos pedagógicos de cada caderno (capítulo).

Descrição: Ainda na capa de cada caderno (capítulo), professores e alunos encontrarão os objetivos a serem alcançados naquela unidade. Dessa forma, pretende-se que docentes e discentes comecem “com o objetivo em mente”, ou seja, que tenham clareza desde o início dos objetivos.

Como funciona na prática? Logo na capa do caderno, sugerimos que o professor apresente os objetivos pedagógicos do caderno, ou seja, o que o aluno deve assimilar e quais competências ele deve desenvolver, quando o caderno estiver com a teoria lecionada e os exercícios realizados.

Na capa do caderno de Hidrostática, ao lado, ao ler os objetivos da unidade, junto com os alunos, o professor deixa claro que visa ensinar, para compreensão dos alunos, compreender os conceitos de pressão, massa específica e densidade de um corpo, assim como o teorema de Stevin, de Arquimedes e o princípio de Pascal.


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Fundamento 03:Transcender o conteúdo tradicional, a partir do diálogo entre este e outros saberes, não previstos na Base Nacional Comum, mas considerados relevantes para a formação do jovem, segundo a visão da Irium Educação.

Descrição: Além do conteúdo tradicional, o material do Ensino Médio é focado em novos saberes essenciais para a formação dos jovens hoje em dia. Saberes como Economia, Noções de Nutrição, Geopolítica e Meio Ambiente são apresentados de forma dialógica com os conteúdos tradicionais. De forma prática, em cada caderno há pelo menos uma inserção transdisciplinar em formato de observação. Essas inserções surgem no material impresso em uma versão reduzida e o artigo na íntegra pode ser acessado no site do projeto 4newsmagazine.com.br.

Como funciona na prática? As inserções são apresentadas em um quadro específico e o conteúdo é exposto pela bandeira interdisciplinar 4NEWS MAGAZINE. Esta é uma revista de atualidades que possui uma linguagem própria da adolescência, o que gera identificação com os alunos. Com isso, terão a oportunidade de ler, entender e debater temas importantes do Brasil e do mundo de uma forma mais interessante para a faixa etária que se encontram. Para os professores, fica a sugestão de utilizar esses artigos transdisciplinares para apresentar como o conteúdo presente “dialoga” com outros, estendendo a aprendizagem e mostrando outras áreas do conhecimento com as quais alguns alunos, com certeza, irão se identificar. Esse fundamento do material didático é uma grande oportunidade para fazer conexões entre os saberes, valorizando cada um e ainda mais a sinergia entre eles. Além do artigo presente na apostila, os educadores podem incentivar os discentes a acessar o conteúdo completo, no site, possibilitando a navegação por outros artigos e, consequentemente, o acesso a mais informações de qualidade. Veja no recorte abaixo, como a notícia sobre a influência da igreja católica na geopolítica mundial foi utilizada para dialogar com o caderno de História do 3º ano “Formação do Brasil colonial”, enriquecendo ainda mais o conhecimento cultural do aluno.

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Fundamento 04:Sugerir contextos para apresentação dos conteúdos a fim de tornar o aprendizado mais prático e concreto para o aluno.

Descrição: Um desafio para os educadores é não cair no “conteudismo” puro, distante da aplicabilidade desses e da realidade dos alunos. Para isso não acontecer, o material traz sugestões de contextualizações para o início do conteúdo, além de outras exemplificações práticas ao longo da apresentação da teoria.

Como funciona na prática? Na segunda página de cada caderno, há uma charge, uma tirinha, uma citação, um meme ou outra representação que o professor pode usar como “gancho” para iniciar a sua aula de forma contextualizada, trazendo mais significado para o aprendizado desde o início da aula. Repare que o texto abaixo (à esquerda) propõe uma reflexão sobre o porquê alguns corpos flutuam e outros não. Essa provocação cabe perfeitamente para o início da exposição, considerando que se pretende explicar o conceito de hidrostática, ou seja, ciência que estuda os líquidos em equilíbrio estático. No outro exemplo (à direita), o autor inseriu uma imagem para criticar a concentração fundiária no Brasil.


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Fundamento 05:Promover uma linguagem mais dialógica e sedutora para o aluno, a fim de sensibilizá-lo para a importância do conteúdo, facilitando o processo de aprendizagem.

Descrição: A forma como as informações são apresentadas é essencial para criar simpatia ou rejeição por parte dos alunos. Pensando nisso, reformulamos a linguagem do material, especialmente no início de cada caderno, na primeira impressão, para que ela fosse mais atrativa para os jovens. Assim, o texto “conversa” com o leitor, favorecendo a apresentação do conteúdo e evitando rejeições devido a forma como ele é apresentado.

Como funciona na prática? Os textos do material não possuem linguagem coloquial, eles são técnicos. Porém, não são puramente técnicos no sentido tradicional. Eles buscam uma aproximação do educando, como se o autor estivesse “conversando” com o leitor. Esse tipo de construção favorece a compreensão, e os professores podem usar isso em exercícios como: reescreva determinado texto com suas palavras, deixando claro o que você entendeu. Nos textos tradicionais, normalmente, os alunos têm dificuldade de entenderem sozinhos. Veja os textos abaixo como são convidativos.

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Fundamento 06:Articular conteúdo e exercícios de forma planejada, a fim de tirar o melhor proveito desses últimos, funcionando como validação dos conceitos básicos trabalhados ou espelhando a realidade dos mais diversos concursos.

Descrição: Há três seções de exercícios “tradicionais”. Os Praticando possuem o aspecto de validação da aprendizagem, os Aprofundando refletem a clássica abordagem dos concursos e os Desafiando (somente na versão Padrão) são os mais difíceis, até mesmo para os principais concursos do país. Existem também, em todas as seções, questões resolvidas em vídeo. Elas estão sinalizadas com um ícone de uma câmera, que indica que há solução gravada, e podem ser localizadas pelo código justaposto. Através desse código, o aluno-usuário deverá acessar a área da Videoteca, localizada em irium.com.br.

Como funciona na prática? Os exercícios Praticando, por serem validações da aprendizagem, permeiam a teoria, ou seja, teoria 1 → praticando 1 → teoria 2 → praticando 2 → ... Os Aprofundando servem como mini simulados de concursos e são recomendados “para casa” para serem corrigidos na aula seguinte. Os Desafiando, por serem os mais difíceis, podem valer pontos extras em atividades a parte.

Fundamento 07:Incentivar o aluno a estender sua aprendizagem além da sala de aula, seja com links para sites e aplicativos ou através de atividades complementares de pesquisa e reflexão.

Descrição: O material possui também atividades não ortodoxas. As questões “tradicionais” são testes para verificar se o aluno consegue reproduzir aquilo que deveria ser aprendido. Na seção Pesquisando, o material propõe exercícios novos, que incentivam a pesquisa on-line e off-line, reflexões sobre escolhas e comportamentos e servem também, para possibilitar a atuação dos responsáveis na educação formal do filho, pois podem ajudá-los nas pesquisas e reflexões sugeridas pela atividade. Para o terceiro ano, não há a sugestão da atividade Pesquisando, mas uma seção denominada Competências e Habilidades onde são informadas e trabalhadas as cento e vinte habilidades da matriz de referência do ENEM.


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Como funciona na prática? A seção Pesquisando é constituída de exercícios “fora da caixinha”, isto é, aqueles que exigem pesquisas e/ou reflexões. Há algumas utilizações pedagógicas interessantes para essa seção. Exemplos: 1) O professor poderia pedir um caderno separado para registro desses exercícios. Ao final ele teria um verdadeiro portfólio da produção dos alunos ao longo de determinado tempo; 2) Os pais poderiam ser convidados a participar da educação formal do filho, ajudando-o ou simplesmente perguntando sobre os temas abordados nesses exercícios, pois são mais fáceis para esse intuito do que os exercícios tradicionais; 3) O aluno poderia exercitar sua oratória apresentando atividades propostas nessa seção; 4) Alguns Pesquisando podem ser usados como temas para debates em sala, desenvolvendo as habilidades de ouvir e compreender o outro, além, obviamente, da capacidade de argumentação.

A seção Competências e Habilidades, presente no material do terceiro ano, informa qual(is) habilidade(s) está(ão) relacionada(s) àquele conteúdo, qualificando o educando nesse conteúdo.

Fundamento 08:Oferecer informações sintetizadas, a fim de atender momentos de revisão do conteúdo.

Descrição: No final de todo caderno, apresentamos uma seção denominada Resumindo, onde é apresentada uma síntese do conteúdo do caderno. O intuito é possibilitar que o aluno tenha um resumo bem construído para uma revisão rápida, quando necessária.


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CONTEÚDO PROGRAMÁTICOENSINO MÉDIO 2017

2º anoQUÍMICA

2o bimestre:

Aula: 11Tópico: Termoquímica: compreendendo as reações endo e exotérmicasObjetivos: Entender o que é entalpia; Interpretação gráfica sobre processos endotérmicos e processos exotérmicos; Compreender o que é entalpia de formação;Subtópicos: Entalpia; Equações termoquímicas; Reações endotérmicas e exotérmicas; Gráficos; Tipos de calor ou entalpia;Exercícios: Praticando 1 ao 3Para casa: Praticando 4 ao 12

Aula: 12Tópico: Termoquímica: compreendendo as reações endo e exotérmicasObjetivos: Conhecer a Lei de Hess; Relacionar as diferentes formas de calcular a variação de entalpia de uma reação;Subtópicos: Lei de Hess: Método indireto para o cálculodo ∆H; Energia de LigaçãoExercícios: Praticando 13 ao 15Para casa: Praticando 16 ao 20

Aula: 13Tópico: Termoquímica: compreendendo as reações endo e exotérmicasObjetivos: xSubtópicos: ExercíciosExercícios: Aprofundando e DesafiandoPara casa: Pesquisando

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Aula: 14Tópico: Cinética química: como estudar os fatores que interferem na velocidade das reações?Objetivos: Conceituar velocidade de uma reação química; Relacionar cinética química com cálculo estequiométrico; Compreender os fatores que interferem na velocidade de uma reação químicaSubtópicos: Velocidade média de uma reação química; Determinação gráfica da velocidade média de uma reação; Fatores necessários à ocorrência de uma reação química; Fatores que interferem na velocidade de uma reação químicaExercícios: Praticando 1 ao 4Para casa: Praticando 5 ao 10

Aula: 15Tópico: Cinética química: como estudar os fatores que interferem na velocidade das reações?Objetivos: Expressar a lei de velocidade de uma reação química; Determinar graficamente a energia de ativação;Subtópicos: Lei de Guldberg–Waage ou Lei da ação das massas; Determinação da lei da velocidade em função do tipo de reaçãoExercícios: Exercícios: 11 ao 16Para casa: Aprofundando

Aula: 16Tópico: Cinética química: como estudar os fatores que interferem na velocidade das reações?Objetivos: xSubtópicos: ExercíciosExercícios: Aprofundando e DesafiandoPara casa: Pesquisando

Aula: 17Tópico: Equilíbrio químico: por que o equilíbrio de uma reação é deslocado?Objetivos: Estudar as óxidos e suas característicasSubtópicos: Reações ou processos reversíveis; As constantes de equilíbrio; Grau de equilíbrio (α); Deslocamento de equilíbrio;Exercícios: Praticando 1 ao 12Para casa: Praticando 13 ao 18


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Aula: 18Tópico: Equilíbrio químico: por que o equilíbrio de uma reação é deslocado?Objetivos: Subtópicos: Equilíbrio Iônico; Produto iônico da água (Kw); pH e pOHExercícios: Praticando 19 ao 34Para casa: Praticando 35 ao 43

Aula: 19Tópico: Equilíbrio químico: por que o equilíbrio de uma reação é deslocado?Objetivos: xSubtópicos: ExercíciosExercícios: Aprofundando e DesafiandoPara casa: Pesquisando

Aula: 20Tópico: ReviãoObjetivos: xSubtópicos: Revisão bimestralExercícios: Revisão bimestralPara casa: Revisão bimestral

EM2Q

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TERMOQUÍMICA: COMPREENDENDO AS REAÇÕES ENDO E EXOTÉRMICAS

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Praticando:1) D

1kcal ------------- 4,18kJ33900kcal/kg ------------- x x = 141702 kJ/kg

2) E – Como podemos observar na reação, ocor-re liberação de calor, o que caracteriza uma rea-ção exotérmica.

3) D – No processo de mudança de estado, as ligações que são quebradas são as intermolecu-lares, que ocorrem entre as moléculas. E esse processo é um processo endotérmico, que ocor-re absorvendo energia.

4) B60 minutos ----- 1100 kJX ---------- 2940 kJ x = 160

minutos5) A

900 J ---------- 1 kg (para aumentar 1oC) X ------- 25 kg (para aumentar 1oC) x = 22500 J Queremos elevar a temperatura de 25oC para

35oC, ou seja, queremos aumentar a temperatu-ra do alumínio em 10oC. Sendo assim, precisare-mos liberar, em energia:

10.22500 J = 225000 J = 225 kJ

6) B1g de gordura --------- 9kcal 6000g de gordura ---- x kcal x = 54.000 kcal 12kcal ------------ 1min de exercício 54000kcal ------- t min t

= 4500 = 4,5 . 103 minutos

7) EI – VerdadeiroHp > Hr → reação endotérmicaII – Verdadeiro∆H = Hp – Hr = 226 – 0 = 226 KjIII – VerdadeiroEat = 560 – 0 = 560 kJ

8) CGás natural: CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O ∆H = 9x102 kJÓleo diesel: C14H30 + 21,5 O2 → 14 CO2 + 15 H2O∆H = 9x103 kJRazão Óleo diesel/Gás naturalEnergia liberada= 9x103/9x102 = 10 vezes

maior a liberação de energiaLiberação de CO2 = 14/1 = 14 vezes maior a

liberação de CO2

Desta forma: Liberação de CO2/ Liberação de energia = 14/10 = 1,4

9) C500g Margarina-------- 65% lipídeos200g Margarina ------- x x = 26%500g Creme vegetal ----- 35% lipídeos200g Creme vegetal ----- y y = 14%Margarina/ Creme vegetal = 26%/14% = 1,8

10) Hp > Hr ∆H > 0, logo a reação será endotér-mica (absorve calor)

Hp < Hr ∆H < 0, logo a reação será exotérmi-ca (libera calor)

ORIENTADOR METODOLÓGICO

Termoquímica: compreendendo as reações endo e exotérmicas

Objetivos de aprendizagem:• Entender o que é entalpia;

• Interpretação gráfica sobre processos en-dotérmicos e processos exotérmicos;

• Compreender o que é entalpia de formação;• Conhecer a Lei de Hess;• Relacionar as diferentes formas de calcular

a variação de entalpia de uma reação.

EM2Q

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3TERMOQUÍMICA: COMPREENDENDO AS REAÇÕES ENDO E EXOTÉRMICAS

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11) CMg(s) + 2H2O(–) → Mg(OH)2(s) + H2(g)

∆H = Hp – Hr∆H = [(–924,5) + 0] – [2x(–285,8) + 0] = –924,5

+ 571,6 = –352,9 kJ/mol

12) A CaO + H2O → Ca(OH)2 + X kcal/molHCaO + HH2O = HCa(OH)2

+ X(–151,9) + (–68,3) = (–235,8) + XX = 235,8 – 151,9 – 68,6 = +15,6 kcal/mol

13) B[H2(g) + 1/12 O2(g) → H2O (I) ∆H= –286 kJ/mol] x – 4[C6H6(I) + 15/2 O2(g) → 6 CO2(g) + 3H2O(I) ∆H =

–3268 kJ/mol] x – 1[C6H14(I) + 19/206(I) → 6 CO2(g) + 7H2O (I) ∆H =

–4163 kJ/mol] Reação global:C6H14 → C6H6 + 2 H2 ∆H= 249 Kj/mol

14) B[4C(s) + 5H2(g) → C4H10(g) ∆Hf

0= –125KJ] x –1[C(s) + O2(g) → CO2(g) ∆Hf

0 = – 394KJ] x 4[H2(s) + 1/202(g) → H2O(g) ∆Hf

0= –242KJ] x 5Reação global:C4H10(g) + 13/202(g) → 4CO2(g) + 5H2O(g) ∆H= –2661 Kj

15) B[N2(g) + O2(g) → 2NO(g) ∆H = +180KJ...] x –1[2NO(g) + O2(g) → 2NO2(g) ∆H = – 114KJ] x –1

Reação global: 2NO2(g) N2(g) + 202(g) ∆H =–66 kJ

16) A – Na ligação dupla, a concentração ele-trônica é maior. Isso gera uma distância menor entre os átomos de carbono, sendo necessária uma maior absorção de energia para romper essa ligação.

17) EC60 + 60 O2 → 60 CO2∆H = Hp – Hr∆H = [60x(–390)] – [2300+0] = –25700 kJ/molPelo enunciado, cada carbono no fulereno

está ligado a três outros átomos de carbono; como o carbono é tetravalente, teremos duas ligações simples e uma ligação dupla.

Razão: 2/1 = 2

18) B[C6H6 + 7,5 O2 → 6 CO2 + 3 H2O ∆H = –3268 kJ] x – 1[C + O2 → CO2 ∆H = –394 kJ] x6[H2 + 0,5 O2 → H2O ∆H = –256 kJ] x3Reação global: 6 C + 3 H2 → C6H6 ∆H = +46 kJ

19) AH2S(g) + 3/2 O2(g) → SO2(g) + H2O(I)

∆H = Hp – Hr∆H = [(–286) + (–296)] – [(–20)+0] = –562 kJ/mol

20) A[C(grafite) + 1/2 O2(g) → CO(g) ∆H = – 26,4 kcal] x –1[C(grafite) + O2(g) → CO2(g) ∆H = – 94,1 kcal–]Reação global:CO(g) + 1/2 O2(g) → CO2(g) ∆H = –67,7 kcal

Aprofundando:21) B

Quando Hp < Hr, temos uma reação exotér-mica (libera calor).

22) B(1) Reagentes (2) Eat (3) estado ativado(4) produtos (5) 12 kJ/mol de calor liberado

23) C 2H2(g) + O2(g) → 2H2O2 ∆H = – 484KJ2x2g --------------- –484kJ 1g --------------- x x = –121 kJ

24) Bm = d x V = 0,79 x 10 = 7,9 kg = 7900 g

114g --------------- 940 kcal 7900g --------------- y

y = 940 x 7900 / 114 y = 65140 kcal = 6,5 x 104 kcal C8H18 + 12,5 O2 → 8 CO2 + 9 H2O 114g --------------- (8 x 44)g 7900g --------------- m m = 24393 g = 24,4 kg

25) a) Eat = 40 – 30 = 10 kcal/molb) ∆H = Hp – Hr = 10 – 30 = - 20 kcal/mol

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TERMOQUÍMICA: COMPREENDENDO AS REAÇÕES ENDO E EXOTÉRMICAS

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26) E

27) H2(g) → 2H (g) ∆H10 = +436 kJ/mol

Cl2 (g) → 2Cl (g) ∆H20 = +243 kJ/mol

2H (g) + 2Cl (g) → 2HCl (g) ∆H30 = -862 kJ/mol

H2 (g) + Cl2 (g) → 2HCl (g)

Lei de Hess:∆H0 = ∆H1

0 + ∆H20 +∆H3

0 = –183 kJ

28) ∆H = –310kcal/mol

29) ∆H = – 8,8 kcal/mol

30) a) C2H5OH (l) + 3 O2 (g) → 2 CO2 (g) + 3 H2O (l)

b) ∆H = – 662,2 kcal

31) a) ∆H = HP - HR = HPROPANO - HPROPENO = – 25 - (5) = – 30 kcal x mol-1

∆H = – (8 HC-H + 2 HC-C) + (HH-H + HC-C + HC=C - 6 HC-H)– 30 = – 958 + HH-H + 824HH-H = 958 – 824 – 30 = 104 kcal x mol–1

b) CH2 = CH – CH3 + HCℓ → CH3 – CH – CH3

Cℓ32) A

33) C

34) B

35) C

36) B

37) a) Sim. A reação de formação de amônia é exotérmica (∆HO < 0), logo, a reação inversa, que é a de decomposição, é endotérmica (∆HO > 0).b) MM (NH3) = 17,0 g mol-1

17 g – 1 mol0,340 g – xx = 0,020 mol

2mols – 92,2kj0,020mol – yy = 0,922kj

38) a) 2Al + Fe2O3 → Al2O3 + 2FEb) ∆Ho = ∆HO

P – ∆HOR = –400,5 – (–197,3) = –203,2kcal / mol.

1 mol de óxido de ferro III --- 203,2 kcal2 mols de óxido de ferro III --- x x = 406,4

kcal2 mols de óxido de ferro III liberam 406,4 kcal.

c) Como o ∆HO da reação é negativo, a reação é exotérmica.

39) a) 6.048kj+ 760kj + 2.419,2kj = 9.227,2kj1) gasto metabólico de repouso por dia:

4,2kJ 1kgx 60kg

4,2kJ . 60kg1kg

x = = 252kJ

252kJ 1hx 24h

252kJ . 24h1h

x = = 6048kJ

2) gasto energético:7600kJ 100%

y 10%

7600kJ . 10%100%

x = = 760kJ

3) atividade física:6048kJ 100%

z 40%

6048kJ . 40%100%

x = = 2419,2kJ

gasto energético total = 6048 + 760 = 2419,2 = 9227,2kJb)

ingerido = 7600kJgasto = 9227,2kJ

saldo = 1627,2kJ consumidos

450g 15000kJ

x = 48,8g de massa corpórea perdida

x 1627,2kJ

1627,2kJ . 450g15000kJ

x =

40) ∆H = -2 (∆HO-H) - 1/2 (∆HO=O) + 2 (∆HO-H) + ∆HO-O

∆H = -1/2 (498) + 134∆H = - 115 kJ/molA reação é exotérmica.

41) C

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3TERMOQUÍMICA: COMPREENDENDO AS REAÇÕES ENDO E EXOTÉRMICAS

4

42) D

43) C

44) B

45) A

46) B

47) B

48) 66cal

49) –520 kJ/mol

50) ∆H = –97,8 kJ x mol–1

O O

O OO O

S ou S

51) –38,0 kJ/mol

52) a) A representação em bastão do isômero cis do 3-hexeno é:

b) A reação equilibrada é: 2 C5H10 → C4H8 + C6H12

Portanto, o valor da entalpia da reação de metátese de 2–penteno é: (–11– 54) –(2 (́–32)) = –1 kJ por cada 2 mols de 2 -penteno reagidos, ou seja, –0,5 kJ/mol de 2-penteno reagido.

Desafiando:53) a) Classificação: endotérmica e ligação de hi-drogênio.b) 89,4kJ/mol-1

EM2Q

UI0

4

CINÉTICA QUÍMICA: COMO ESTUDAR OS FATORES QUE INTERFEREM NA VELOCIDADE DAS REAÇÕES?

5

Praticando:1) A

2) C

3) E

4) A

5) C

6) D

7) A

8) A

9) V = K . [Aspartame]A: 0,75 = K . 200 → K = 3,75 X 10–3

B: 0,25 = K . 200 → K = 1,25 x 10–3

3,5 x 10–3 / 1,25 x 10–3 = 3

10) 5714,3 litros / hora

11) a) V = k x [HBr] x [O2]b) 0,2 mol

12) Aumenta 9 vezes

13) a) 3a ordem.b) K = 0,384 L2 x mol-2 x s-1

14) a) Aumenta 4 vezes.b) Aumenta 2 vezes.c) Aumenta 27 vezes.

15) a) V = k x [H2O2] x [I-] x [H+]b) Porque a reação não é elementar.

Aprofundando:16) D

17) 25g/min20g/min15g/min12,5g/min

18) = 3,0 x 10- 4 mol x L-1 x s-1

19) a) V = k x [NO2] x [O3]b) A velocidade duplica.

20) Como as ordens de reação são iguais ao res-pectivo coeficiente, temos: V = K . [A]2 [B]1

Substituindo dados do teste 3, temos: 13500 = k . 152 . 30 → k = 2 L2 . mol-2 . s-1

Substituindo os dados dos testes 2 e 3, te-mos:

(1) V = 2 . 102 . X1 (2) 2V = 2 . X2 . 201 → V = 2 . X2 . 20

2Igualando as equações 1 e 2: 2 . 102 . X = 2 . X2 . 20

2

2 . 102 . x = x2 . 20200 = 20xx = 10 mol/L

21) a) X: 2a ordem; Y: 1a ordem.b) Aumenta 18 vezes.

22) F – V – F – F – V – F


Cinética química: como estudar os fatores que interferem na velocidade das reações?

Objetivos de aprendizagem:• Conceituar velocidade média e relacionar ci-

nética química com cálculo estequiométrico;• Compreender os fatores que interferem na

velocidade de uma reação química; • Expressar a lei de velocidade de uma rea-

ção química; • Determinar a energia de ativação.

EM2Q

UI0

4CINÉTICA QUÍMICA: COMO ESTUDAR OS FATORES QUE INTERFEREM NA VELOCIDADE DAS REAÇÕES?

6

23) A

24) D

25) B

26) a) A lanterna II apresentará chama mais in-tensa pois o estado de divisão do carbureto (finamente granulado) possui maior superfície de contato do que o da lanterna I, resultando em uma maior velocidade da reação de formação de acetileno. Assim, a queima de uma maior quanti-dade de acetileno por unidade de tempo faz com que a chama da lanterna II seja mais intensa.b) A lanterna II se apagará primeiro, pois o car-bureto finamente granulado reagirá mais rapi-damente, sendo totalmente consumido em me-nos tempo.

27) A

28) A

29) Taxa de formação de ácido lático: 1,25 x 10-2 mmol/L x s.

30) V = 0,025 mol/min de O2.

31) V = 48 mol/h.

32) a) V = 0,005 mol/minb) V = 0,0025 mol/minc) V = 0,006 mol/min (HBr) e V = 0,003 mol/min (Br2)

33) I, pois a inclinação da reta é maior.

34) C

35) A

36) A

37) a) Tomando 1 L como referência de volume:Curva I: 0,6 mol x L-1 produzido em 1 min → v1

= 0,6 mol x L-1 x min-1

Curva II: 0,2 mol produzido em 1 min → v2 = 0,2 mol x L-1 x min-1

Razão: 0,60,2

= 3

b) A curva I corresponde à reação com o alumí-nio em pó.

A curva II corresponde à reação com o alumí-nio em placas.

Esta associação ocorre porque o alumínio pulverizado, devido a sua maior superfície de contato, reagirá mais rapidamente.

38) a) A limalha de ferro tem superfície de con-tato maior que a barra de ferro, reagindo mais rapidamente.b) O níquel atua como catalisador, diminuindo a energia de ativação da reação e, consequente-mente, aumentando a sua velocidade.

39) a) v = k [A]² [B]b) Não, pois os epoentees da equação da velo-cidade não conicidem com os coeficientes da equação química.

40) a) Curva 3 - menor variação de concentração em função do tempo.b) Curva 2 - final da reação num tempo menor.

41) v = k [H2] x [ICl]

Desafiando:42) a) Como a velocidade média permanece cons-tante no intervalo de tempo entre 0 e 14 min, a velocidade inicial é dada por:

V1 = -([H2]final – [H2]inicial) / (tfinal – tinicial) = –(3 – 10) / (14 - 0) = 0,5mol/L.min.b) Após 10 min de reação, [H2] = 5 mol/LComo H2 + I2 → 2 HI, [HI] após 10 min = 10 mol/L

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5

EQUILÍBRIO QUÍMICO: DESLOCAMENTO DE EQUILÍBRIO E CÁLCULO DE PH

7

Praticando:1) C

2) D

3) A

4) E

5) C

6) D

7) C

8) A

9) Kc = 5,0 x 10-2 mol/L; Kp = 3,17 atm

10)

0,50 M 0,50 M 0,0M -x -x + 2x

(0,50 - x) M (0,50 - x) M 2xM

[H ] = [I ] = 0,50 - 0,39 = 0,11M2 2

K =[HI]

[H ] [I ]2 2

2

c

2x0,50 - x

√49 =

x 0,39 M=

[HI] = 2x 0,39 = 0,78 M

(2x)(0,50 - x)

49,0 =

H2(g) I2(g) HI2+ (g)

2

2

11) a) t = 400 milissegundos e no equilíbrio as concentrações das espécies presentes não mais se alteram.b) Kc = [FeSCN+2]/[Fe+3].[SCN] = (5x10–3)/(8x10–3).(2x10–3) = 312,5.

12) a) Início 0 0

Proporção 2P P

Equilíbrio 2P P

NOC NOtotalP no equilíbrio = P + P + P

1,000atm = 0,640 + 2P + P0,360atm = 3PP = 0,120atm

C2

b) Kp = (Pno)². Pcls / (PNOCL)2

Kp = (0,240)². 0,120 / (0,6400)2 = 0,016875Kp = 0,017 atm

13) D

14) B

15) B

16) E

17) D

18) D

19) C

20) A


Equilíbrio químico: desloca-mento de equilíbrio e cál-culo de pH

Objetivos de aprendizagem:• Compreender quando uma reação reversí-

vel está em equilíbrio químico;

• Expressar a constante de equilíbrio em fun-ção das concentrações molares e em função das pressões parciais

• Estudar os fatores que provocam o deslo-camento de um equilíbrio químico;

• Calcular o grau e a constante de ionização e de dissociação;

• Determinar os valores de pH e pOH.

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5EQUILÍBRIO QUÍMICO: DESLOCAMENTO DE EQUILÍBRIO E CÁLCULO DE PH

8

21) A

22) A

23) B

24) D

25) E

26) B

27) E

28) C

29) B

30) B

31) C

32) D

33) B

34) E

35) E

36) E

37) A

38) D

39) C

40) E

41) D

42) E

43) C

Aprofundando:44) C

45) a) A expressão da constante de equilíbrio para a reação acima é: K = [NH3(g)]2 / [N2(g)] [H2(g)]

3

Substituindo-se pelas concentrações de equi-líbrio, encontra-se o valor da constante: K = (0,15)2/(0,15)(1)3 = 0,15b) 1 mol de N2(g) → 2 mols NH3(g)

Logo: 28g de N2 produzirão 2x17g de NH3 = 34g

46) Kc = 0,33 mol-2 x L-2

47) a) Kc = [CO2] x [H2O]b) PCO2 = PH2 = 0,5atm

48) B

49) D

50) A

51) B

52) O ácido mais forte é o acético, pois apresen-ta maior constante de ionização.

53) [CH3COO-] = 10-3 mol/L

54) a) O ácido mais fraco é o HClO, pois apresen-ta menor constante de ionização.b) É o equilíbrio III, pois se o valor do equilíbrio é o menor, isso significa que as concentrações de ambos os reagentes são maiores que as concen-trações dos produtos.

55) a) Kb = [NH4+]x[OH-]/[NH4OH]

b) O equilíbrio será deslocado para a esquerda, diminuindo o pH da solução.c) Kb = Mα2; M = 0,02 mol/Ld) 200 x 0,02 = M2 x 800

M2 = 0,005 mol/L

56) Ka = 5,1 x 10-15

57) Ka = 1,44 x 10-5

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5

EQUILÍBRIO QUÍMICO: DESLOCAMENTO DE EQUILÍBRIO E CÁLCULO DE PH

9

58) Duas dentre as ações: • diminuição da concentração ou da pressão

parcial de hidrogênio gasoso; • aumento de temperatura; • diminuição de pressão total.

59) O ácido irá reagir com a NH3, consumindo-a. O equilíbrio será então deslocado no sentido de produção do [Ni(H2O)6]

2+. Dessa forma, a cor da solução será verde.

60) a) N2.b) Nenhuma.c) Ambas as concentrações aumentam;d) [H2] aumenta e [NH3] diminui. 61) a) Temos o equilíbrio dado: 2CH4(g) → C2H6(g) + H2(g). De acordo com a tabela, com a elevação da temperatura (298 K → 400 K → 600 K), a cons-tante de equilíbrio aumenta (9 x 10 -13 → 8 x 10 -10 → 6 x 10-7). Percebemos que a reação é favoreci-da pelo aumento da temperatura.

Como, K = ([C2H6].[H2])/([CH4])2, concluímos

que o equilíbrio é deslocado para a direita, por-tanto ocorre absorção de calor, a reação é en-dotérmica e, consequentemente, a concentra-ção do metano diminui com o deslocamento do equilíbrio para a direita.b) A adição do catalisador não desloca o equilí-brio, por isso, a concen- tração de H2 perma-nece constante.Pela reação dada:

2CH4(g) ↔ C2H6(g) + H2(g)

2 mols 1 mol 1 mol(2 mols) ↔ (2 mols)

Neste caso, com o aumento da pressão não ocorre deslocamento de equilíbrio, pois nos dois sentidos (reação direta e reação inversa) a quantidade (em mols) dos gases formandos é a mesma.

62) a) Adição de C(s) não altera o equilíbrio, pois sua concentração é constante.b) Equilíbrio desloca-se para a direita, pois o au-mento de temperatura desloca o equilíbrio no sentido da reação endotérmica.c) Adição de catalisador não desloca equilíbrio.

63) Ácido carbônico, ácido acético e ácido cítrico.

64) Ka = [H+] x [C2H3O2¯ ]/[HC2H3O2]

65) [OH–] = 10-3 mol/L

66) I) a) Ka = 1,69 x 10-5

b) pH = 2,89II) a) Não se altera.b) pH = 3,89

67) [ H+]X / [ H+]Y = 10-4

68) A solução que ira apresentar o maior valor de pH é a solução de ácido acético. O ácido acé-tico tem o menor valor de Ka sendo, portanto, o ácido mais fraco com menor concentração de H3O

+ dissociado.

69) pH = 4,0.

70) 5.10-6 mol

71) a) Ka= [H+]x[C2H3O2] / [HC2H3O2]b) [OH-] 10-1 mol.L-1 pOH = 1 pH = 13

72) pH = 2

73) B

74) B

75) B

Desafiando:76) a) Kc = 2,2b) A reação é exotérmica porque, quando ocorre uma elevação da temperatura ( entre t4 e t5), obser-va-se a diminuição da concentração de produto (N2O4), mostrando que o equilíbrio é deslocado no sentido da formação do reagente (NO2).

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5EQUILÍBRIO QUÍMICO: DESLOCAMENTO DE EQUILÍBRIO E CÁLCULO DE PH

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prof. 2o ano quÍmica padrÃo vol. ii · olá, querido aluno. ... • conceituar velocidade de uma...

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