Química a

Sto

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Química a aula 4

4 poliSaber

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exercícios

1. (PUC-RJ) Oxigênio é um elemento químico que se encontra na natureza sob a forma de três isótopos estáveis: oxigênio-16 (ocorrência de 99%), oxigênio-17 (ocorrência de 0,60%) e oxigênio-18 (ocorrência de 0,40%). A massa atômica do elemento oxigênio, levando em conta a ocorrência natural dos seus isótopos, é igual a:

a) 15,84b) 15,942c) 16,014

d) 16,116e) 16,188

2. (Vunesp) O espectro solar que atinge a superfície terrestre é formado predominantemente por radiações ultra-violeta (UV) (100 – 400 nm), radiações visíveis (400 – 800 nm) e radiações infravermelhas (acima de 800 nm). A faixa da radiação UV se divide em três regiões: UVA (320 a 400 nm), UVB (280 a 320 nm) e UVC (100 a 280 nm). Ao interagir com a pele humana, a radiação UV pode provocar reações fotoquímicas, que estimulam a produção de melanina, cuja manifestação é visível sob a forma de bronzeamento da pele, ou podem levar à produção de simples inflamações até graves queimaduras. Um filtro solar eficiente deve reduzir o acúmulo de lesões induzidas pela radiação UV por meio da absorção das radiações solares, prevenindo assim uma possível queimadura. São apresentados a seguir as fórmulas estruturais, os nomes e os espectros de absorção de três filtros solares orgânicos.

Comprimento de onda (nm)100 280300 400

0,6

0,4

0,2

Abs

orbâ

ncia

ácido p-aminobenzoico(PABA)

FILTRO SOLAR 1

— NH2

HO

O

Comprimento de onda (nm)100 280300 400

0,6

0,4

0,2

Abs

orbâ

ncia

1-(4-terc-butilfenil)-3-(4-metoxifenil) propano-1,2-diona(BMDM)

FILTRO SOLAR 3

Comprimento de onda (nm)100 280300 400

0,6

0,4

0,2

Abs

orbâ

ncia

metoxicinamato de 2 etil=hexila(octildimetilPABA)

FILTRO SOLAR 2

N

O O

OCH3

OHO

Juliana Flor et al. protetores solares. Química Nova, 2007. (adaptado)

A energia da radiação solar aumenta com a redução de seu comprimento de onda e a torna mais propensa a induzir reações fotoquímicas. Analisando os espectros de absorção apresentados e utilizando os dados da classificação periódica, assinale a alternativa que apresenta a massa molar, em g · mol–1, do filtro solar orgânico que tem o má-ximo de absorção de maior energia.

a) 273b) 133c) 310d) 277e) 137

a massa atômica é a média ponderada das massas dos isótopos naturais. portanto, teremos:

= ⋅ + ⋅ + ⋅ ⇒ =Mp16 0,99 17 0,006 18 0,004

1Mp 16,014

o filtro solar orgânico que absorve menor comprimento de onda e, consequentemente, tem o máximo de absorção de maior energia é o filtro solar 1, conforme o gráfico a seguir.

0,6

0,4

0,2

100 280 300 400

Abs

orbâ

ncia

Comprimento de onda (nm)

a partir das fórmulas estrutural e molecular do ácido p-amino benzoico, calcula-se a massa molar.

C — C C — NH2

O

HO CH — CH

CH — CH

Fórmula estruturalFórmula molecular: c7h7No2

a massa molecular será dada por:(7 ⋅ 12) + (7 ⋅ 1) + (1 ⋅ 14) + (2 ⋅ 16) = 137 g ⋅ mol-1

poliSaber 5

aula 4 Química a

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3. (Mackenzie-SP) O 1-metilciclopenteno (C6H10) é um produto bloqueador da ação do etileno e tem sido utilizado com su-cesso em flores, hortaliças e frutos, retardando o amadurecimento desses vegetais, aumentando, por isso, a sua vida útil.Considerando que sejam utilizados 8,2 kg de 1-metilciclopenteno para atrasar o amadurecimento de algumas fru-tas, é correto afirmar que se gastou:(Dado: massas molares (g · mol–1): H = 1 e C = 12)

a) 1,0 · 10–1 mol de C6H10

b) 1,0 mol de C6H10

c) 1,0 · 101 mol de C6H10

d) 1,0 · 102 mol de C6H10

e) 1,0 · 103 mol de C6H10

4. (Acafe-SC)

NH

Piperidina

NH

Pirrol

NPiridina

NH

Pirrolidina

A piperidina está presente em veneno da formiga-lava-pé e no agente químico principal da pimenta-preta. Em uma determinada amostra de piperidina contém 2,64 ⋅ 1022 átomos de hidrogênio.(Dados: C: 12 g/mol, H: 1 g/mol, N: 14 g/mol; constante de Avogadro: 6 ⋅ 1023 entidades)A massa dessa amostra é:

a) 695 mgb) 340 mgc) 374 mgd) 589 mg

estudo orientado

exercícios

1. (Colégio Naval) Considere as informações sobre os isótopos do ferro contidas na tabela abaixo.

Isótopo Abundância (%)

54Fe 5,845

56Fe 91,754

57Fe 2,119

58Fe 0,282

a massa molar do c6h10 é dada por:(6 ∙12) + (10 ∙ 1) = 82 g/mol1 mol de c6h10 82 g

n 8,2 ∙ 103 g (8,2 kg)n = 102 mol de c6h10

a fórmula estrutural da piperidina é:

CH2

CH2

H2C

H2C

H2

C

N

H

assim, a fórmula estrutural da piperidina será c5h11N.cálculo da massa molar: (12 ⋅ 5) + ( 1 ⋅ 11) + (14 ⋅ 1) = 85 g/mol1 mol 85 g 6 ⋅ 1023 moléculas 11 ⋅ 6 ⋅ 1023 átomos de h

m 2,64 ⋅ 1022 átomos de hm = 3,4 ⋅ 101 g ou 340 mg

Química a aula 5

16 poliSaber

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2

exercícios

1. (IFCE) Observe a distribuição eletrônica dos elementos químicos A, B, C, D e E.A: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6

B: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1

C: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p5

D: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1

E: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 Sobre os elementos supracitados, é correto afirmar-se que:

a) E é um halogênio.b) A é um metal de transição.c) C é um calcogênio.d) D é um metal alcalinoterroso.e) B e D são metais alcalinos.

2. (IFSul) Os metais formam o maior grupo de elementos químicos presentes na tabela periódica e apresentam algu-mas propriedades diferentes, dentre elas o raio atômico.A ordem decrescente dos metais pertencentes ao terceiro período da tabela periódica, em relação a seus respec-tivos raios atômicos, é:

a) alumínio, magnésio e sódio.b) sódio, magnésio e alumínio.c) magnésio, sódio e alumínio.d) alumínio, sódio e magnésio.

(Dado: números atômicos: 11Na; 12Mg; 13Al)

3. (UEFS-BA, adaptada) A energia de ionização é uma propriedade periódica muito importante, pois está relaciona-da com a tendência que um átomo neutro possui de formar um cátion. Observe na tabela os valores de energias de ionização (EI em kJ/mol) para determinados elementos químicos.

Elemento químico 1a energia de ionização 2a energia de ionização 3a energia de ionização

X 520 7.297 11.810

Y 900 1.757 14.840

Com base nas variações das energias de ionização apresentadas na tabela, analise as afirmativas e marque com V as verdadeiras e com F as falsas.

( ) X é um metal e possui 3 elétrons na camada de valência.( ) Y é um metal e possui 2 elétrons na camada de valência.( ) X pertence ao grupo 1 e Y, ao grupo 2 da tabela periódica.( ) Se X e Y pertencem ao mesmo período da tabela periódica, com ambos no estado neutro, Y possui maior raio

atômico que X.A alternativa que contém a sequência correta, de cima para baixo, é a:

a) V – V – F – Fb) V – F – V – Fc) F – V – F – Vd) F – F – V – Ve) F – V – V – F

pela distribuição eletrônica, teremos:a: tem 4 camadas (pertence ao 4o período) e 8 elétrons na camada de valência, logo está no grupo 18, gás nobre.b: tem 5 camadas (pertence ao 5o período) e 1 elétron na camada de valência, logo está no grupo 1, metal alcalino.c: tem 4 camadas (pertence ao 4o período) e 7 elétrons na camada de valência, logo está no grupo 17, halogênio.d: tem 4 camadas (pertence ao 4o período) e 1 elétron na camada de valência, logo está no grupo 1, metal alcalino.e: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4: tem 3 camadas (pertence ao 3o período) e 6 elétrons na camada de valência, logo está no grupo 16, calcogênio.analisando as alternativas:a) está errada porque o elemento E é calcogênio.b) está errada porque o elemento A é um elemento representativo (tem subnível de maior energia s) do grupo dos gases nobres.c) está errada porque o elemento C é um halogênio.d) está errada porque o elemento D é um metal alcalino.e) está correta, porque os elementos B e D são metais alcalinos.

a distribuição eletrônica dos elementos será:

11Na: 1s2 2s2 2p6 3s1 ⇒ 3 camadas (3o período)

12Mg: 1s2 2s2 2p6 3s2 ⇒ 3 camadas (3o período)

13al: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 ⇒ 3 camadas (3o período)como apresentam igual número de camadas, deve-se analisar o número de prótons. Quanto maior o número de prótons, maior a atração entre núcleo e elétron e menor o raio. assim, a ordem decrescente (maior para o menor) desses elementos será: sódio, magnésio e alumínio.

para o elemento X há uma grande diferença de energia da 1a para a 2a energia de ionização, logo pode-se concluir que o elemento X apresenta apenas um elétron na camada de valência, característica dos metais alcalinos (grupo 1).para o elemento Y há uma grande variação da 2a para a 3a, logo pode-se concluir que tem dois elétrons na camada de valência, característica dos metais alcalinoterrosos (grupo 2). (F) X tem 1 elétron na camada de valência.(V)(V)(F) Nessa situação, como X é um metal alcalino e Y um metal alcalinoterroso, no mesmo período (terão o mesmo número de camadas), obrigatoriamente, Y terá um próton a mais que X, portanto Y será menor que X.

poliSaber 17

aula 5 Química a

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4. Na tabela a seguir, é reproduzido um trecho da classificação periódica dos elementos.

B C N O F Ne

Al Si P S Cl Ar

Ga Ge As Se Br Kr

Pela análise das propriedades dos elementos, está correto afirmar que:a) a afinidade eletrônica do neônio é maior que a do flúor.b) o fósforo apresenta maior condutividade elétrica que o alumínio.c) o nitrogênio é mais eletronegativo que o fósforo.d) a primeira energia de ionização do argônio é menor que a do cloro.e) o raio do íon Al3+ é maior que o do íon Se2–.

estudo orientado

exercícios

1. (UFG-GO) Para estimular um estudante a se familiarizar com os números atômicos de alguns elementos químicos, um professor cobriu as teclas numéricas de uma calculadora com os símbolos dos elementos químicos de número atômico correspondente, como mostra a figura a seguir.

Nessa calculadora, se o estudante adicionar o elemento de menor número atômico com o de maior eletronega-tividade, elevar a soma ao elemento cujo número atômico seja um número primo par e, em seguida, calcular o logaritmo do resultado, acionando a tecla log, o resultado final será um dígito, cuja tecla corresponde ao símbolo:

a) de um gás nobre.b) do elemento mais eletronegativo.c) do elemento de menor número atômico.d) de um halogênio.e) do elemento menos eletronegativo.

Variação da eletronegatividade na tabela periódica:

B

A

Ga

C

Si

Ge

N

P

As

O

S

Se

F

C

Br

a) (F) o neônio é gás nobre (está estável), logo a afinidade do flúor é maior que a do neônio.b) (F) o alumínio é metal e o fósforo ametal, logo a condutividade elétrica do alumínio é maior que a do fósforo.d) (F) o neônio tem menor raio, logo apresenta maior energia de ionização que o cloro.e) (F) o íon alumínio perde uma camada e passa a ter duas camadas. o selênio ganha dois elétrons e continua com três camadas. portanto, o raio do íon alumínio é menor que o do íon selênio.

poliSaber 23

aula 6 Química a

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2

exercícios

1. (FEI-SP) Sabendo-se que o número atômico do alumínio é 13 e o do oxigênio é 8, a fórmula de um provável com-posto sólido e estável formado por esses dois elementos será:

a) AlOb) Al2Oc) AlO3

d) Al3O2

e) Al2O3

2. (Fatec-SP) Considere os elementos químicos e seus respectivos números atômicos, representados na figura.

<http://tinyurl.com/kun3zgs>. acesso em: 30 ago. 2014.

Esses elementos podem formar o composto:a) molecular, BaBr.b) molecular, BaBr2.c) iônico, BaBr.d) iônico, BaBr2.e) iônico, Ba2Br.

3. (UECE) Considere quatro elementos químicos, representados por: G, J, X e Z. Sabendo-se que os elementos J e G pertencem ao mesmo grupo da tabela periódica e que os elementos J, X e Z apresentam números atômicos con-secutivos, sendo X um gás nobre, é correto afirmar-se que:

a) os elementos J e G apresentam potenciais de ionização idênticos por possuírem o mesmo número de elétrons no último nível.

b) o composto formado por J e Z é iônico e sua fórmula química é ZJ.c) o composto formado por G e Z é molecular e sua fórmula química é ZG2.d) o composto JX apresenta ligação coordenada.

13al: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 ⇒ 3 elétrons na camada de valência, formará o cátion al3+

8o: 1s2 2s2 2p4 ⇒ 6 elétrons na camada de valência, formará o ânion o2-

como o número de elétrons doados e o de recebidos têm de ser iguais, a fórmula do composto será dada por:

A3+

O2–

A2O

3 ⇒

56ba: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 ⇒ 2 elétrons na camada de valência, formará o cátion ba2+

35br: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p5 ⇒ 7 elétrons na camada de valência, formará o ânion br-

como o número de elétrons doados e o de recebidos têm de ser iguais, a fórmula do composto será dada por:

Ba2+

Br1–

BaBr2⇒

3. pelas informações do enunciado, se J e G pertencem ao mesmo grupo da tabela periódica, terão números de camadas diferentes, portanto diferentes energias de ionização. Se os elementos J, X e Z apresentam números atômicos consecutivos, sendo X um gás nobre (é estável, não faz ligações químicas), o elemento J será um halogênio (7 elétrons na camada de valência, formará o ânion J-1) e Z será um metal alcalino (1 elétron na camada de valência, formará o cátion Z+1). assim, formarão por ligação iônica, a substância ZJ.

Química a aula 6

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4. (UFJF-MG, adaptada) O nitinol é uma liga metálica incomum, formada pelos metais Ni e Ti, e sua principal caracterís-tica é ser uma liga com memória. Essa liga pode ser suficientemente modificada por ação de alguma força externa e retornar a sua estrutura original em uma determinada faixa de temperatura, conforme esquema a seguir.

Formaoriginal

Estruturadeformada

Formaoriginal

Força Calor

a) Escreva o nome e a distribuição eletrônica dos metais presentes no nitinol.

b) Dentre os metais usados na produção do nitinol, qual possui maior raio atômico? E qual possui maior potencial de ionização?

c) Uma das formas de produção do metal Ni de alta pureza para a confecção de ligas metálicas é a extração de minerais sulfetados, os quais possuem o NiS. Qual é o tipo de ligação química que ocorre entre seus átomos?

d) Cite duas características comuns aos metais.

estudo orientado

exercícios

1. Águas que contenham cátions como cálcio (Ca )(aq.)2+ e magnésio (Mg )(aq.)

2+ acima de 150 mg/L são denominadas “água dura”. A presença desses cátions dissolvidos em água dificulta a ação dos sabões na remoção da sujeira e da gordura, porque reagem com o sabão formando compostos insolúveis que aderem ao tecido que está sendo lavado. A reação de precipitação de um sabão na água dura, na presença de magnésio, é:

2C H — COO Mg (C H — COO) Mg17 35 (aq.)–

(aq.)2

17 35 2 (s)+ →+

Observação: consultar a tabela periódica.As ligações que são formadas na precipitação do sabão são:

a) exclusivamente iônicas.b) exclusivamente metálicas.c) uma metálica e uma iônica.d) duas iônicas e uma metálica. e) duas metálicas e uma iônica.

28Ni (níquel): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d8

22ti (titânio): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d2

como ambos apresentam o mesmo número de camadas, o de maior raio será o ti, porque tem menor carga nuclear (número de prótons). o Ni apresenta maior potencial de ionização, porque tem menor raio (maior número de prótons).

o enxofre é um ametal com seis elétrons na camada de valência; logo, ao se ligar com o níquel – um metal –, a ligação química será iônica.

algumas características dos metais: são alto ponto de fusão e ebulição, brilho metálico, alta maleabilidade e ductibilidade, altas condutividades térmica e elétrica.

Química a aula 7

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exercícios

1. (UEG-GO) Considere a camada de valência para o átomo de nitrogênio (Z = 7). Com base na análise de sua distribui-ção eletrônica, pode-se inferir que o número máximo de ligações covalentes que esse elemento é capaz de formar será igual a:

a) 1 b) 2 c) 3 d) 4

2. (FEI-SP, adaptada) Na molécula de monóxido de carbono estão presentes quais tipos de ligações?Números atômicos: C = 6; O = 8

a) Uma covalente e duas iônicas.b) Duas covalentes e uma iônica.c) Uma covalente e uma covalente dativa.

d) Duas covalentes e uma covalente dativa.e) Três covalentes normais.

3. (PUC-MG) Quando três elementos químicos X (Z = 1), Y (Z = 16) e Z (Z = 8) se combinam para formar uma substância composta, obtêm-se a fórmula molecular e a ligação química, respectivamente:

a) XYZ e ligação covalente.b) X2YZ2 e ligação iônica.c) XY2Z4 e ligação metálica.d) X2YZ4 e ligação covalente.

4. (UFRGS-RS) Os elementos X, Y e Z apresentam as seguintes configurações eletrônicas:X: 1s2 2s2 2p6 3s1

Y: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5

Z: 1s2 2s2 2p6

A respeito desses elementos, pode-se afirmar que:a) X e Y tendem a formar ligação iônica.b) Y e Z tendem a formar ligação covalente.c) X não tende a fazer ligações nem com Y nem com Z.d) dois átomos de X tendem a fazer ligação covalente entre si.e) dois átomos de Z tendem a fazer ligação iônica entre si.

estudo orientado

exercícios

1. Leia o texto a seguir e responda ao que se pede.

Fulerenos são formas alotrópicas de carbono (Z = 6). os fulerenos mais conhecidos são moléculas que apresentam 60 átomos de carbono e, por isso, são representados graficamente como c60. [...]

distribuição eletrônica: 7N: 1s2 2s2 2p3

temos a presença de 5 elétrons na camada de valência, portanto o nitrogênio faz, no máximo, 3 ligações covalentes.

X: 1s1 ⇒ 1 elétron na camada k, logo adquire estabilidade com mais 1 elétron.Y: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 ⇒ 6 elétrons na camada de valência, adquire estabilidade com mais 2 elétrons.Z: 1s2 2s2 2p4 ⇒ 6 elétrons na camada de valência, adquire estabilidade com mais 2 elétrons.assim, teremos as fórmulas ao lado.portanto, a fórmula molecular será: X2YZ4.observação: os elementos X, Y e Z são, respectivamente, h, S e o, portanto temos a estrutura do ácido sulfúrico h2So4.

analisando as configurações eletrônicas notamos que X apresenta 1 elétron na camada de valência, logo é um metal que tem tendência para doar um elétron, transformando-se em um cátion (X1+). o elemento Y apresenta 7 elétrons na camada de valência, logo é um ametal que tem tendência para receber um elétron, transformando-se em um ânion (Y1-). portanto, a ligação entre X e Y será iônica, e o composto formado terá fórmula XY. o elemento Z apresenta 8 elétrons na camada de valência, portanto não fará ligação química.

Fórmulaeletrônica

Fórmulaestrutural

zY Z XX Zz

X — Z — Y — Z — X

Z

Z

Fórmulaeletrônica

Fórmulaestrutural

C O C — O

2. 6c: 1s2 2s2 2p2 ⇒ 4 elétrons na camada de valência.

8o: 1s2 2s2 2p4 ⇒ 6 elétrons na camada de valência.como são ametais, farão ligações covalentes.logo, o monóxido de carbono é formado por duas ligações covalentes e uma ligação covalente dativa.