química geral massa atômica, molecular e mol · b) em massa, a mistura contém mais de 50% de...

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Química Geral – Massa Atômica, Molecular e Mol

1. (Uem 2014) Considere que a constante de Avogadro é 236,0 10 e assinale o que for

correto.

Dados: Na = 23; C 35,5; Hg = 201.

01) Nas mesmas condições de temperatura e pressão, o volume ocupado por 1 mol de argônio é igual ao volume ocupado por 32 gramas de ozônio.

02) O número de íons 4NH formados pela dissociação iônica completa de 2 mols de 4NH C

é 2312 10 . 04) A massa de mercúrio em um mol de cloreto mercuroso é 201 g. 08) A massa atômica do elemento Na é praticamente igual à de seu cátion Na

+.

16) A massa molar do cloreto de sódio é aproximadamente 58 g/mol. 2. (G1 - ifce 2014) A quantidade de átomos de carbono contida em 80 gramas de gás propano

(C3H8) e a massa, em grama, de 1 (uma) molécula de C3H8 são, aproximadamente, (Dados:

Massa atômica do Carbono = 12u, hidrogênio = 1u e a constante de Avogadro 236 10 )

a) 24 233,87 10 e 7,33 10 .

b) 24 233,27 10 e 7,33 10 .

c) 24 231,09 10 e 7,33 10 .

d) 24 231,09 10 e 7,33 10 .

e) 24 233,27 10 e 7,33 10 .

3. (Ufg 2014) Um determinado volume de água foi colocado em um recipiente de formato

cúbico e em seguida resfriado à 0°C. Após a mudança de estado físico, um analista determinou o número de moléculas presentes no cubo de água formado. Desprezando possíveis efeitos de compressão ou expansão e admitindo a aresta do cubo igual a 3 cm, o número de moléculas de água presentes no cubo será, aproximadamente, igual a: Dados:

Densidade da água: 31g / cm

Constante de Avogadro: 236 10

a) 231 10

b) 233 10

c) 235 10

d) 237 10

e) 239 10


4. (Uemg 2014) Uma alimentação balanceada requer o consumo de cerca de 1g de fósforo por

dia. Nosso corpo apresenta aproximadamente 650 g desse elemento, que é concentrado principalmente nos ossos. Para suprir a necessidade diária de uma pessoa, a extração, por mineração, remove 22,6 kg de rocha fosfática por ano. As rochas fosfáticas podem ser fosforita

3 4 2Ca PO , fluorapatita 5 4 3

Ca PO F e hidroxiapatita 5 4 3Ca PO OH .

Massas molares:

3 4 5 4 5 42 3 3P 31g / mol; Ca PO 310 g / mol; Ca PO F 504 g / mol; Ca PO OH 502 g / mol.

Em relação a esse texto, são feitas as seguintes afirmações: I. O corpo humano contém cerca de 21 mol de fósforo. II. O maior percentual de fósforo está na fluorapatita. III. A fosforita apresenta 20% de fósforo. IV. Para suprir a necessidade diária de uma pessoa, é necessária a extração de,

aproximadamente, 62 g de rocha fosfática por dia. São CORRETAS a) I, II e III apenas. b) II, III e IV apenas. c) I, III e IV apenas. d) I, II e IV apenas. 5. (Uerj 2014) Cientistas podem ter encontrado o bóson de Higgs, a “partícula de Deus” Os cientistas ainda precisam confirmar que a partícula que encontraram se trata, de fato, do bóson de Higgs. Ela ganhou o apelido de “partícula de Deus” por ser considerada crucial para compreender a formação do universo, já que pode explicar como as partículas ganham massa. Sem isso, nenhuma matéria, como as estrelas, os planetas e até os seres humanos, existiria.

Adaptado de g1.globo.com, 04/07/2012.

O bóson de Higgs, apesar de ser uma partícula fundamental da natureza, tem massa da ordem de 126 vezes maior que a do próton, sendo, portanto, mais pesada do que a maioria dos elementos químicos naturais. O símbolo do elemento químico cuja massa é cerca de metade da massa desse bóson é: a) Cu b) I c) Mo d) Pb 6. (Cefet MG 2014) Uma substância formada por fósforo e oxigênio apresenta, em sua

estrutura química, uma razão de 0,4 mols de átomos de fósforo para cada mol de átomos de oxigênio. Sua fórmula química simplificada é a) P0,4O b) PO2 c) P2O d) P2O5 e) P5O2


TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Leia o texto: O uso mais popular do cloreto de sódio é na cozinha, onde é utilizado para acrescentar sabor a uma infinidade de alimentos e também como conservante e material de limpeza. É na indústria química, no entanto, que ele é mais consumido. São inúmeros os processos que fazem uso de produtos do processamento desse sal. 7. (Unicamp 2014) Obtém-se um sal de cozinha do tipo light substituindo-se uma parte do sal

comum por cloreto de potássio. Esse produto é indicado para pessoas com problemas de pressão arterial alta. Sabendo-se que a massa molar do sódio é menor que a do potássio, pode-se afirmar que, para uma mesma massa dos dois tipos de sal, no tipo light há a) menos íons cloreto e mais íons sódio do que no sal comum. b) mais íons cloreto e menos íons sódio do que no sal comum. c) mais íons cloreto e mais íons sódio do que no sal comum. d) menos íons cloreto e menos íons sódio do que no sal comum. 8. (Ufsj 2013) Imagine um instrumento capaz de contar átomos e moléculas, e que fosse capaz de contar uma partícula por segundo. A razão do tempo que esse instrumento levaria para contar o número de partículas de 2 mols de hélio em relação a 1 mol de água seria de a) 2,00 b) 0,50 c) 1,00 d) 0,75 9. (Ufg 2013) Na medicina atual, nanopartículas esféricas podem ser preenchidas com

determinados fármacos para acelerar o tratamento de certas doenças. Considere uma nanopartícula esférica com diâmetro de 200 nm e 50% de seu volume ocupado com um determinado fármaco. A quantidade de matéria (em mol) desse fármaco presente no interior da nanopartícula será, aproximadamente, igual a:

Dados: Massa molar do fármaco: 51 10 g / mol ; Densidade do fármaco: 1 g/mL; 3,14π

a) 108 10

b) 106 10

c) 104 10

d) 102 10

e) 101 10 10. (Ufrgs 2013) Em 2012, após décadas de pesquisas, cientistas anunciaram, na Suíça, terem detectado uma partícula compatível com o denominado bóson de Higgs, partícula que dá origem à massa. Essa partícula foi detectada no maior acelerador de partículas do mundo, o Large Hadron Collider (LHC), onde são realizadas experiências que consistem em acelerar, em direções opostas, feixes de prótons em velocidades próximas à da luz, fazendo-os colidirem entre si para provocar sua decomposição. Nos experimentos realizados no LHC, são injetados, no acelerador, feixes contendo cerca de 100 bilhões de prótons, obtidos da ruptura de átomos de hidrogênio. Para obter 100 bilhões de prótons, é necessária uma quantidade de átomos de hidrogênio de, aproximadamente,

a) 116,02 10 mols.

b) 51,66 10 mols.

c) 16,02 10 mols.

d) 103,01 10 mols.

e) 131,66 10 mols.


11. (Enem 2013) O brasileiro consome em média 500 miligramas de cálcio por dia, quando a

quantidade recomendada é o dobro. Uma alimentação balanceada é a melhor decisão pra evitar problemas no futuro, como a osteoporose, uma doença que atinge os ossos. Ela se caracteriza pela diminuição substancial de massa óssea, tornando os ossos frágeis e mais suscetíveis a fraturas.

Disponível em: www.anvisa.gov.br. Acesso em: 1 ago. 2012 (adaptado).

Considerando-se o valor de 23 16 10 mol para a constante de Avogadro e a massa molar do

cálcio igual a 40 g/mol, qual a quantidade mínima diária de átomos de cálcio a ser ingerida para que uma pessoa supra suas necessidades?

a) 217,5 10

b) 221,5 10

c) 237,5 10

d) 251,5 10

e) 254,8 10

12. (Unicamp 2013) Entre os vários íons presentes em 200 mililitros de água de coco há aproximadamente 320 mg de potássio, 40 mg de cálcio e 40 mg de sódio. Assim, ao beber água de coco, uma pessoa ingere quantidades diferentes desses íons, que, em termos de

massa, obedecem à sequência: potássio sódio cálcio. No entanto, se as quantidades

ingeridas fossem expressas em mol, a sequência seria: Dados de massas molares em g/mol: cálcio = 40; potássio = 39; sódio = 23. a) potássio > cálcio = sódio. b) cálcio = sódio > potássio. c) potássio > sódio > cálcio. d) cálcio > potássio > sódio. 13. (Pucrs 2013) Analise o texto a seguir:

Ao misturar água e álcool etílico, podem-se observar alguns fatos curiosos. O mais fácil de perceber é certa elevação da temperatura. Por exemplo, ao misturar 100mL de água e 100mL de etanol em um copo de isopor, observa-se que a temperatura aumenta cerca de 5ºC. Outro fato curioso é a variação de volume. Nesse exemplo, o volume final da mistura é 194mL, e não 200mL, como se poderia esperar. A densidade do etanol puro é 0,80g/mL e a densidade da água pura é 1,00g/mL, à temperatura ambiente. Com base no texto, é correto afirmar, a respeito da mistura referida, que:

Dados: 2 2 6H O 18; C H O 46.

a) a densidade da mistura produzida é superior a 1,00g/mL. b) em massa, a mistura contém mais de 50% de etanol. c) em mols, a quantidade de água é mais de três vezes maior do que a quantidade de etanol. d) em cada 100mL dessa solução, existem aproximadamente 9,0 mols de álcool etílico. e) para separar os componentes dessa mistura, é possível empregar decantação. 14. (Pucrj 2013) A massa, em gramas, de 6,02 x 10

23 moléculas de uma substância é igual à

massa molar dessa substância. Essa relação permite o cálculo da massa de uma molécula de SO2, que é, em gramas, mais próximo do valor: Dados: S = 32; O = 16. a) 1.0 x 10

–24

b) 1.0 x 10–23

c) 1.0 x 10

–22

d) 1.0 x 1021

e) 1.0 x 10

23


15. (Uespi 2012) Os avanços tecnológicos na eletrônica levaram à invenção do espectrômetro

de massa, um aparelho que determina a massa de um átomo. Um mineiro, procurando ouro em um riacho coleta, 10 g de peças finas de ouro conhecidas como “pó de ouro”. Sabendo que a massa de um átomo de ouro é 3,27 10

−25 kg, calcule quantos átomos de ouro o mineiro

coletou. a) 3 10

25

b) 3 1022

c) 5 1020

d) 5 1017

e) 7 1016

16. (Uepg 2012) Com relação à massa molecular dos sistemas abaixo, assinale o que for

correto.

I. 1 mol de 2 4H SO .

II. 236,02 10 moléculas de hidrogênio.

III. 22,4 L de gás carbônico (CNTP).

IV. 5 mol de ferro.

V. 0,28 L de água.

Dados: H = 1; O = 16; S = 32; Fe = 56; C = 12. 01) O sistema I contém massa maior do que o sistema III. 02) Considerando a sequência IV, I e III, as massas encontram-se em ordem crescente. 04) A massa do sistema III é maior do que a massa do sistema II. 08) Os sistemas IV e V apresentam a mesma massa. 17. (Uem 2012) Assinale o que for correto. 01) A unidade de massa atômica, cujo símbolo é u, é definida como sendo igual a 1 12 da

massa de um átomo do isótopo 12C. 02) A massa atômica e o número de massa são grandezas idênticas. 04) A massa molar do 2CO é 44 u e a massa molecular do CO é 28 g mol.

08) Um recipiente contendo 180 g de glicose possui o mesmo número de moléculas (porém

distintas) que um recipiente contendo 1 mol de água. 16) A fórmula mínima da sacarose é 6 12 6C H O .

18. (Ufpb 2012) Vidros de vasilhames contêm cerca de 80% de

2SiO em sua composição.

Assim, considerando esse percentual, é correto afirmar que, em 525 g de vidro de vasilhame, a

quantidade de matéria de 2SiO é:

a) 4 mol b) 14 mol c) 7 mol d) 3 mol e) 9 mol


19. (Pucrj 2012) Diariamente diversos gases são lançados na atmosfera, contribuindo para o

aumento da poluição atmosférica. Considere que as amostras de gases poluentes indicados na tabela possuem comportamento ideal e encontram-se, cada um, em recipientes fechados de 1 L na mesma temperatura.

Amostra Massa molar

10 g de CO CO = 28 g/mol

10 g de CO2 CO2 = 44 g/mol

60 g de NO NO = 30 g/mol

50 g de NO2 NO2 = 46 g/mol

80 g de SO3 SO3 = 80 g/mol

A amostra que exerce maior pressão é a de: a) monóxido de carbono. b) dióxido de carbono. c) monóxido de nitrogênio. d) dióxido de nitrogênio. e) trióxido de enxofre. 20. (Ufu 2012) A jadeíte, também chamada de silicato de

alumínio e sódio 2 6NaA Si O , é um mineral muito utilizado

por artesãos para a confecção de peças de ornamentação e decoração, como joias e estatuetas. O número de mols de silício presente em uma estatueta, com massa igual a 1.414 gramas, composta basicamente por jadeíte, é a) 28 mols. b) 14 mols. c) 3,5 mols. d) 7 mols.

21. (Unesp 2012) A ductilidade é a

propriedade de um material deformar-se, comprimir-se ou estirar-se sem se romper.

A prata é um metal que apresenta excelente ductilidade e a maior condutividade elétrica dentre todos os elementos químicos. Um fio de prata possui 10 m de comprimento (l) e área de

secção transversal (A) de 7 22,0 10 m .

Considerando a densidade da prata igual a 310,5 g/cm , a massa molar igual a 108 g/mol e a

constante de Avogadro igual a 23 16,0 10 mol , o número aproximado de átomos de prata

nesse fio será

a) 221,2 10

b) 231,2 10

c) 201,2 10

d) 171,2 10

e) 236,0 10


TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: DADOS:

Massas Atômicas: H 1u; C 12 u; O 16 u; N 14 u; C 35,45 u.

Eletronegatividades: H = 2,2; C = 2,5; O = 3,5; N = 3,0; C 3,1.

Números Atômicos: H = 1; C = 6; O = 8; N = 7; C 17.

Número de Avogadro: 236,02 10 .

22. (Unisinos 2012) Em relação ao significado das notações químicas, assinale a alternativa correta. a) A notação 3H indica 3 moléculas de hidrogênio.

b) 1 mol de moléculas de 10 4 2C H N contém 10 mols de átomos de carbono, 4 mols de átomos

de hidrogênio e 2 mols de átomos de nitrogênio. c) A notação 23H indica 6 moléculas de hidrogênio.

d) Uma molécula de 10 4 2C H N contém uma massa de 152 g.

e) A notação 10 4 22C H N indica 2 moléculas de uma substância com um total de 16 átomos.

23. (Ufpb 2011) Em uma partida de futebol, um atleta gasta cerca de 720 kcal, o que equivale a 180 g do carboidrato C3H6O3. A partir dessas informações, é correto afirmar que essa quantidade de carboidrato corresponde a: a) 2 mol b) 1 mol c) 3 mol d) 0,5 mol e) 4 mol 24. (G1 - ifsc 2011) O método mais moderno e preciso para determinar as massas atômicas é o do espectrômetro de massa. É um aparelho onde os átomos são ionizados, acelerados e desviados por um campo eletromagnético. Pelo maior ou menor desvio, pode-se calcular a massa atômica de isótopo por isótopo. Com esse aparelho, obtemos massas atômicas com precisão de até cinco casas decimais, além da abundância de cada isótopo na natureza.

FONTE: FELTRE, Ricardo. Química Geral. São Paulo: Moderna, 2004. O magnésio é um elemento de origem mineral encontrado, em boa quantidade, nas sementes, nos frutos secos e nas leguminosas, desempenhando importante papel no controle do metabolismo biológico. Há três isótopos do magnésio na natureza: o isótopo de massa atômica 23,98u e abundância 79%, o isótopo de massa atômica 24,98u e abundância 10% e o isótopo de abundância 11%. Sabendo que a massa atômica do magnésio obtida a partir da média ponderal é 24,30u, a massa do isótopo, cuja abundância é 11% é de... a) 26,98. b) 25,98. c) 22,68. d) 27,98. e) 21,28.


25. (Enem 2011) A eutrofização é um processo em que rios, lagos e mares adquirem níveis

altos de nutrientes, especialmente fosfatos e nitratos, provocando posterior acúmulo de matéria orgânica em decomposição. Os nutrientes são assimilados pelos produtores primários e o crescimento desses é controlado pelo nutriente limítrofe, que é o elemento menos disponível em relação à abundância necessária à sobrevivência dos organismos vivos. O ciclo representado na figura seguinte reflete a dinâmica dos nutrientes em um lago.

A análise da água de um lago que recebe a descarga de águas residuais provenientes de lavouras adubadas revelou as concentrações dos elementos carbono (21,2 mol/L), nitrogênio (1,2 mol/L) e fósforo (0,2 mol/L). Nessas condições, o nutriente limítrofe é o a) C. b) N. c) P. d) 2CO .

e) 4PO .

26. (Ime 2011) Sabendo que 18,0 g de um elemento X reagem exatamente com 7,75 g de oxigênio para formar um composto de fórmula X2O5, a massa de um mol de X é: a) 99,2 g b) 92,9 g c) 74,3 g d) 46,5 g e) 18,6 g


27. (Unicamp simulado 2011) Considerando válida a hipótese de Avogadro, pode-se afirmar

que o número de átomos presentes nos experimentos simulando a atmosfera primitiva obedece à ordem (Nas alternativas abaixo o número de átomos de cada elemento é representado pelo seu símbolo.) a) H > C > O > N. b) H > C = O > N. c) C > H > O = N. d) O > C > H > N. 28. (Unesp 2011) Um paciente infectado com vírus de um tipo de herpes toma, a cada 12

horas, 1 comprimido de um medicamento que contém 125 mg do componente ativo penciclovir.

Dados: Massa molar (g.mol

–1): H = 1; C = 12; N = 14; O = 16.

Constante de Avogadro: N = 6,02 × 1023

mol–1

. Dê a fórmula molecular e a massa molar do penciclovir e calcule o número de moléculas desse componente que o paciente ingere por dia. 29. (Ueg 2011) Ferormônios são compostos orgânicos secretados pelas fêmeas de determinadas espécies de insetos com diversas funções, como a reprodutiva, por exemplo.

Considerando que um determinado ferormônio possui fórmula molecular 19 38C H O , e

normalmente a quantidade secretada é cerca de 121,0 10 g , o número de moléculas

existentes nessa massa é de aproximadamente: Número de Avogrado: 236,0 10

a) 201,7 10

b) 231,7 10

c) 92,1 10

d) 236,0 10

TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Acidentes de trânsito causam milhares de mortes todos os anos nas estradas do país. Pneus desgastados (“carecas”), freios em péssimas condições e excesso de velocidade são fatores que contribuem para elevar o número de acidentes de trânsito. 30. (Unicamp 2011) Responsável por 20% dos acidentes, o uso de pneu “careca” é

considerado falta grave e o condutor recebe punição de 5 pontos na carteira de habilitação. A borracha do pneu, entre outros materiais, é constituída por um polímero de isopreno (C5H8) e tem uma densidade igual a 0,92 g cm

-3. Considere que o desgaste médio de um pneu até o

momento de sua troca corresponda ao consumo de 31 mols de isopreno e que a manta que forma a banda de rodagem desse pneu seja um retângulo de 20 cm x 190 cm. Para esse caso específico, a espessura gasta do pneu seria de, aproximadamente, Dados de massas molares em g mol

-1: C=12 e H =1.

a) 0,55 cm. b) 0,51 cm. c) 0,75 cm. d) 0,60 cm.


TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: A sociedade atual é marcada pelo elevado grau de desenvolvimento tecnológico, que acarretou melhoria da qualidade e aumento da expectativa de vida da população. Ao mesmo tempo, esse desenvolvimento vem gerando graves problemas ambientais que representam ameaças à vida do planeta. Nesse contexto, o setor industrial tem um papel preponderante, do ponto de vista econômico, pela geração de bens e produtos; do ponto de vista social, pela geração de emprego e renda; mas também do ponto de vista ambiental, pela geração de resíduos. Considerando os aspectos positivos e os indicadores do atual desenvolvimento econômico do Brasil, destacam-se: a indústria química, de modo especial a petroquímica, graças aos altos investimentos em pesquisa, e a indústria da construção civil, cujo aquecimento deve-se, em grande parte, aos investimentos públicos em infraestrutura e habitação. Na indústria petroquímica, a produção de polímeros sintéticos representa uma importante fonte de receita. Na construção civil, por exemplo, o produto mais importante é, sem dúvida, o cimento, devido à sua larga utilização em diversas fases da construção. 31. (Ufpb 2011) Na composição química média do cimento portland, a proporção em massa do óxido de cálcio (CaO) é 64%. Considerando um saco de cimento de 50 kg, é correto afirmar que a quantidade de a) Ca é menor que 20 kg. b) Ca é maior que 20 kg. c) Ca é menor que 400 mol. d) CaO é menor que 320 mol. e) CaO é maior que 640 mol. 32. (Ufu 2010) O cara chegou na praia com o seu bermudão

todo inchado até a mente, se achando o tremendão

azarou uma gatinha, pra ela disse assim

isso é muita malhação e deca-durabolim

tomar bomba é muito bom, fica forte e animal

o único problema é o efeito colateral

ele tem picape e um cordãozão de ouro [...]. (Música: Bermuda Florida, Mr. Catra)

A letra do funk carioca acima diz respeito ao anabolizante injetável Deca-durabolim, produto da

indústria farmacêutica comercializado em caixas de 25 mg e 50 mg do decanoato de

nandrolona (C18H26O2), substância proibida para atletas profissionais, sob pena de dopping.

Sobre essa substância, assinale a alternativa INCORRETA.

a) A massa de carbono presente em uma caixa de 25 mg de decanoato de nandrolona é, aproximadamente, 20 mg.

b) A massa de um mol de decanoato de nandrolona é 274 g. c) A fórmula mínima do decanoato de nandrolona é C9H13O. d) Um indivíduo de 70 kg que utilizar uma vez por semana Deca-durabolim 50 mg terá, ao final

de um mês (quatro semanas), injetado 1,5 mg de decanoato de nandrolona por quilograma corpóreo.

33. (Unemat 2010) Considere que a massa de uma gota de água é de 0,05 g. Calcule a quantidade de mols (n) que existe nessa gota de água. Dado: massa molecular da água é igual a 18 u. a) 0,28 mol b) 0,0028 mol c) 0,056 mol d) 1,27·10

21 mol

e) 2,8·1023

mol


34. (Ufla 2010) O dióxido de carbono (CO2) é um dos principais gases responsáveis pelo

chamado efeito estufa, que provoca o aquecimento global do nosso planeta. Para cada 8,8

toneladas desse gás emitidas na atmosfera, o número de moléculas de CO2 é

aproximadamente:

a) 1,2 . 1026

b) 2,0 . 10

2

c) 1,2 . 1029

d) 2,0 . 10

5

35. (Pucrj 2009) O bronze é uma liga metálica composta por cobre e estanho. A proporção de

estanho pode variar de 2 a 11 %. Sobre o bronze, é CORRETO afirmar que:

a) trata-se de uma mistura heterogênea. b) os elementos que o constituem são metais de transição. c) em 1,0 kg de liga que contém 10 % em massa de estanho, a razão entre a quantidade em

mol de Cu e de Sn (nCu/nSn) é aproximadamente igual a 17. d) os seus constituintes só podem ser separados por processos químicos. e) a sua densidade é menor do que as densidades dos metais que o constituem. 36. (Fgv 2009) A concentração crítica de elementos essenciais nas plantas é a concentração

mínima necessária para o seu crescimento e pode haver variação de uma espécie para outra.

Sobre as necessidades gerais das plantas, na tabela são apresentadas as concentrações

típicas (massa do elemento/massa da planta seca) para alguns elementos essenciais.

Dado: constante de Avogadro = 6,0 × 1023

mol-1

A partir dos dados da tabela, pode-se afirmar que a concentração típica de manganês e o

número aproximado de átomos de fósforo para 100 kg de planta seca são, respectivamente,

a) 50 ppm e 1,5 × 1025

. b) 50 ppm e 3,9 × 10

24.

c) 2 000 ppm e 1,5 × 1025

. d) 2 000 ppm e 3,9 × 10

24.

e) 5 000 ppm e 3,9 × 1025

. TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: A cada quatro anos, durante os Jogos Olímpicos, bilhões de pessoas assistem à tentativa do

Homem e da Ciência de superar limites. Podemos pensar no entretenimento, na geração de

empregos, nos avanços da Ciência do Desporto e da tecnologia em geral. Como esses jogos

podem ser analisados do ponto de vista da Química? As questões a seguir são exemplos de

como o conhecimento químico é ou pode ser usado nesse contexto.


37. (Unicamp 2009) Enquanto o jamaicano Usain Bolt utilizava suas reservas de PCr e ATP

para "passear" nos 100 e 200 m, o queniano Samuel Kamau Wansiru utilizava suas fontes de

carboidratos e gorduras para vencer a maratona. A estequiometria do metabolismo completo

de carboidratos pode ser representada por 1CH2O:1O2, e a de gorduras por 1CH2:1,5O2. O

gráfico 1 mostra, hipoteticamente, o consumo percentual em massa dessas fontes em função

do tempo de prova para esse atleta, até os 90 minutos de prova. O gráfico 2 mostra a

porcentagens de energia de cada fonte em função da %VO2 máx.

a) Considere que, entre os minutos 60 e 61 da prova, Samuel Kamau tenha consumido uma

massa de 2,20 gramas, somando-se carboidratos e gorduras. Quantos mols de gás oxigênio

ele teria utilizado nesse intervalo de tempo?

b) Suponha que aos 90 minutos de prova Samuel Kamau estivesse correndo a 75 % de seu

VO2 máx e que, ao tentar uma "fuga", passasse a utilizar 85 % de seu VO2 máx. Quais

curvas (1,2,3,4,5,6) melhor representariam as porcentagens em massa de carboidratos e

gorduras utilizadas, a partir desse momento? Justifique.

Observações não necessárias à resolução:

1- VO2 máx é um parâmetro que expressa o volume máximo de oxigênio consumido por

quilograma de massa corporal do atleta por minuto sob determinada condição bioquímica.

2 - Samuel Kamau não tentou a aludida "fuga" aos 90 minutos de prova.

3 - Os gráficos são ilustrativos.


TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: Algumas doenças infecciosas, como a dengue, são causadas por um arbovírus da família

Flaviridae.

São conhecidos quatro tipos de vírus da dengue, denominados DEN 1, DEN 2, DEN 3 e DEN

4; os três primeiros já produziram epidemias no Brasil.

A doença, transmitida ao homem pela picada da fêmea infectada do mosquito Aedes aegypti,

não tem tratamento específico, mas os medicamentos frequentemente usados contra febre e

dor devem ser prescritos com cautela. Na tabela a seguir são apresentadas informações sobre

dois medicamentos:

Medicamento Fórmula estrutural Massa molar (g.mol-1

)

paracetamol

151

ácido acetilsalicílico

180

38. (Uerj 2009) O número de átomos existente em uma amostra de 1 g de ácido acetilsalicílico

é igual a:

a) 3,3 × 1021

b) 7,0 × 10

22

c) 6,0 × 1023

d) 1,3 × 10

25

39. (Fgv 2008) No rótulo de uma determinada embalagem de leite integral UHT, processo de

tratamento térmico a alta temperatura, consta que um copo de 200 mL deste leite contém 25 %

da quantidade de cálcio recomendada diariamente (2,4 x 10-2

mol). A massa, em mg, de cálcio

(massa molar 40 g/mol) presente em 1 litro desse leite é

a) 1 200. b) 600. c) 300. d) 240. e) 120. 40. (G1 - cftce 2008) Cada página de um livro de Química Geral de 200 páginas consumiu em

média 10 mg de tinta. O número de átomos de carbono em média, utilizados para a impressão

desse livro, supondo que 90 % da massa de tinta seja constituída pelo elemento carbono, é:

Número de Avogadro = 6,0 × 1023

; C = 12 g/mol

a) 9,0 × 1025

b) 1,2 × 10

24

c) 6,0 × 1023

d) 9,0 × 10

22

e) 6,0 × 1025


Gabarito: Resposta da questão 1: 02 + 08 + 16 = 26. [01] Nas mesmas condições de temperatura e pressão, o volume ocupado por 1 mol de argônio

é igual ao volume ocupado por 1 mol de ozônio (48 g).

[02] O número de íons 4NH formados pela dissociação iônica completa de 2 mols de 4NH C

é 2312 10 .

4 42NH C 2NH 2C

2 mol

2342 6 10 íons NH

2 mol

23412 10 íons NH

[04] A massa de mercúrio em um mol de cloreto mercuroso é 402 g.

2 2

2 2

Hg C (cloreto mercuroso)

1Hg C

2 2

2 Hg

1Hg C 2 201 g (402 g)

[08] A massa atômica do elemento Na é praticamente igual à de seu cátion Na

+, ou seja, 23 u.

[16] A massa molar do cloreto de sódio (NaC ) é aproximadamente 58 g/mol (23 g 35,5 g).

Resposta da questão 2: [E] Teremos:

3 8C H 44 (propano)

44 g

233 6 10 átomos de c arbono

80 g

23

24

n

n 32,72 10 átomos de c arbono

n 3,27 10 átomos de c arbono

3 8C H 44 (propano)

44 g

236 10 moléculas de propano

m

23

1molécula de propano

m 7,33 10 g


Resposta da questão 3:

[E] Cálculo do volume do cubo:

3 3 3cuboV (3 cm) 27 cm

3

águad 1 g / cm

1 g (água)

3

água

1 cm

m 3

água

27 cm

m 27 g

18 g

236 10 moléculas de água

27 g

moléculas de água

23moléculas de água

n

n 9 10 moléculas de água

Resposta da questão 4: [C] [I] Correta.

1 mol de P 31g

x mol 650g

x 20,96 21mol

[II] Incorreta.

3 4 2

Fosforita :

Ca (PO ) 310g / mol

310g

100%

62g x

x 20%

5 4 3

Fluorapatita :

Ca (PO ) F 504g / mol

504g

100%

3 31 x

x 18,45%

5 4 3

Hidroxiapatita :

Ca (PO ) OH 502g / mol

502g

100%

3 31 x

x 18,53%

A maior porcentagem é a da fosforita. [III] Correta.

3 4 2

Fosforita :

Ca (PO ) 310g / mol

310g

100%

62g x

x 20%


[IV] Correta.

Uma pessoa necessita de 1g/dia. A extração remove 22,6kg/ano, portanto:

22,6 kg61,92 62g / dia

365 dias


[A] Teremos: O bóson de Higgs, apesar de ser uma partícula fundamental da natureza, tem massa da ordem de 126 vezes maior que a do próton, então:

Metade da massa do bóson de Higgs = 126

63.2

De acordo com a tabela periódica (fornecida na prova):

M.A. 63,55 63 Cobre (Cu).


[D] P = 0,4 mol O = 1,0 mol Dividindo ambos pelo menor, teremos:

0,4P 1

0,4

1,0O 2,5

0,4

Multiplicando por um número, a fim de obter os menores inteiros:

P 1 2 2

O 2,5 2 5

Portanto, 2 5P O .


[D]

Obtém-se um sal de cozinha do tipo light (NaC KC ) substituindo-se uma parte do sal

comum (NaC ) por cloreto de potássio.

Com a substituição do cloreto de sódio pelo cloreto de potássio, o número de íons sódio diminui no sal light.


sal de cozinha NaC NaCsubstituída res tan tepor KC

sal light NaC KCres tan te adicionada

sal de cozinha sal light

NaC NaCsubstituída res tan tepor KC

m m m

m m m

Como as massas são iguais, teremos :

m m m

Então :

m m

NaCres tan te

m

NaC KCsubstituído adicionadopor KC

KCadicionada

NaC KCsubstituída adicionadapor KC

NaC KC

m

mm m (n m n M)

M

n M n M



KC

NaC

KC NaC

Mn n

M

Como M M

n n

Conclui-se que o sal de cozinha possui maior quantidade de íons cloreto ou que o sal light possui menor quantidade de íons cloreto. Resposta da questão 8:

[A]

2

2 mol He 2 mol partículasRazão 2.

1mol H O 1mol partículas

Resposta da questão 9: Questão anulada no gabarito oficial.

9 7

75

33 5

nanopartícula

15 3 15nanopartícula

15 15fármaco

D 200 nm 200 10 m 200 10 cm

200 10R cm 10 cm

2

4 4V R 3,14 10 cm

3 3

V 4,19 10 cm 4,19 10 mL

V 0,50 4,19 10 mL 2,09 10 mL

1mL(fármaco)

15

1 g

2,09 10 mL(fármaco) fármaco

15fármaco

m

m 2,09 10 g

1mol(fármaco)

510 g

n mol(fármaco) 15

20

2,09 10 g

n 2,09 10 mol



[E] Teremos:

11100 bilhões de átomos de hidrogênio 10 prótons

1mol átomos H

23

mol átomos H

6,02 10 prótons

n

11

13mol átomos H

10 prótons

n 1,66 10 mols

Resposta da questão 11: [B] A quantidade recomendada é o dobro de 500 mg por dia, ou seja, 1000 mg de cálcio por dia, então:

31000 mg 1000 10 1 g

40 g de cálcio

236 10 átomos de Ca

1 g de cálcio

Ca

23 22Ca

n

n 0,15 10 1,5 10 átomos de cálcio

Resposta da questão 12: [C] Cálculos necessários: Cátion potássio:

1mol

K

39 g

n

3

3

K

320 10 g

n 8,2 10 mol

Cátion cálcio:

1mol

2Ca

40 g

n

2

3

3

Ca

40 10 g

n 1,0 10 mol

Cátion sódio:

1mol

Na

23 g

n

3

3

Na

40 10 g

n 1,74 10 mol

A sequência seria: 2K Na Ca .n n n



[C] Cálculo da massa de etanol em 100 mL:

e tanold 0,80 g/mL

1mL de e tanol

0,80 g de e tanol

100 mL de e tanol

e tanol

80 g de e tanol

m 80n 1,739 mol

M 46

Cálculo da massa de água em 100 mL:

águad 1,00 g/mL

1mL de água

1,00 g de água

100 mL de água

água

100 g de água

m 100n 5,555 mols

M 18

5,553,194

1,739

Conclusão: em mols, a quantidade de água é mais de três vezes maior do que a quantidade

de etanol. Resposta da questão 14:

[C]

2

2

SO 64

1mol moléculas SO

232

64 g

6 10 moléculas SO

2

64 g

1molécula SO

23 22

m

m 10,67 10 g 1,0 10 g

Resposta da questão 15: [B] Teremos:

1 átomo de ouro 25 33,27 10 10 g

n átomos de ouro

22

10 g

n 3,06 10 átomos de ouro

Resposta da questão 16: 01 + 04 + 08 = 13.

[I]. 1 mol de 2 4H SO 98 g.

[II]. 236,02 10 moléculas de hidrogênio = 2 g.

[III]. 22,4 L de gás carbônico (CNTP) = 1 mol de gás carbônico = 44 g.

[IV]. 5 mol de ferro = 5 56 g 280 g.

[V]. 0,28 L de água = 0,28 1000g 280 g.



01 + 08 = 09.

A unidade de massa atômica, cujo símbolo é u, é definida como sendo igual a 1 12 da massa

de um átomo do isótopo 12C.

A massa atômica equivale à média ponderada das massas atômicas dos isótopos de um elemento químico. O número de massa equivale ao número de núcleons, ou seja, a soma da quantidade de prótons e nêutrons no núcleo do átomo.

A massa molar do 2CO é 44 g / mol e a massa molecular do CO é 28 u.

Um recipiente contendo 180 g de glicose (massa de um mol de moléculas) possui o mesmo

número de moléculas (porém distintas) que um recipiente contendo 1 mol de moléculas de água.

A fórmula mínima da sacarose é 12 22 11C H O .


[C] Cálculo da massa de SiO2 no vasilhame:

525g de vidro 100 %

m 80 %

m = 420 g

Cálculo do número de mols de SiO2:

21 mol de SiO

2SiO

60 g

n

2SiO

420 g

n = 7 mol


[C] Se os gases encontram-se nas mesmas condições de pressão e temperatura, podemos afirmar que a pressão exercida é diretamente proporcional ao número de mols. Cálculo do número de mols de cada gás. Lembrando que:

massan

Massa Molar

CO: 10

0,3528

CO2: 10

0,2344

NO: 60

2,030

NO2: 50

1,146

SO3: 80

1,080



[B]

Calculo da massa molar de 2 6NaA Si O ,

Massa Molar 23 13 56 96 188g / mol

Cálculo da massa de Silício presente em 1414 g da amostra

56 g de Si

1 88 g de jadeíte 2 mols de Si

1414 g n

n 15,04 mols

O enunciado do exercício diz que a estatueta é composta basicamente por jadeíte. Isso significa que, da massa de 1414 g, uma parte é composta por outros materiais. Dessa forma, a quantidade em mols de Silício presente nessa escultura deve ser inferior ao valor calculado. Resposta da questão 21:

[B] Cálculo do volume do fio:

7 2 6 3

3 6 3

V A 2,0 10 m 10 m 2,0 10 m

1 m 10 cm

3V 2 cm

A partir do valor da densidade, teremos:

31 cm

3

10,5 g

2 cm m

m 21 g

108 g

236,0 10 átomos de prata

21 g

23

23

n

n 1,16666 10 átomos de prata

n 1,2 10 átomos de prata


[B]

1 mol de moléculas de 10 4 2C H N contém:

10 4 21mol (C H N )

10 mols de átomos de carbono 4 mols de átomos de hidrogênio 2 mols de átomos de nitrogênio



[A] Teremos:

3 6 3C H O 90

90 g

3 6 31 mol C H O

180 g 3 6 3n mol C H O

n 2 mol


[B] Teremos:

isótopo

isótopo

isótopo

M.A. (Mg) 23,98 u 0,79 24,98 u 0,10 M 0,11

24,30 u 23,98 u 0,79 24,98 u 0,10 M 0,11

M 25,98 u

Resposta da questão 25: [B] O nutriente limítrofe é aquele encontrado em menor quantidade. De acordo com o enunciado algas e outros organismos fixadores e nitrogênio e outros fotossintéticos assimilam C, N, P nas razões atômicas 106:16:1. A partir dos valores das concentrações dos elementos carbono (21,2 mol/L), nitrogênio (1,2 mol/L) e fósforo (0,2 mol/L), podemos calcular a proporção deles na água do lago.

C N P

106 mol / L 16 mol / L 1 mol / L

21,2 mol / L 1,2 mol / L 0,2 mol / L

Dividindo a segunda linha por 0,2, teremos:

C N P

106 mol / L 16 mol / L 1 mol / L

21,2 mol / L 1,2 mol / L 0,2 mol / L

0,2 0,2 0,2

C N P

106 mol / L 16 mol / L 1 mol / L

106 mol / L 6 mol / L 1 mol / L

(limítrofe)

(menor quantidade)



[B] Teremos a seguinte reação:

2 2 5

X

52X O 1 X O

2

2M g

532 g

2

18 g

X

7,75 g

M 92,9 g


[D] Temos: CO2 (80 %), CH4 (10 %), CO (5 %) e N2 (5 %). 0,80 x 1 mol de carbono + 0,10 x 1 mol de carbono + 0,05 x 1 mol de carbono = 0,85 mol de carbono. 2(0,80 x 1 mol de oxigênio) + 0,05 x 1 mol de oxigênio = 1,65 mol de oxigênio. 4(0,10 x mol de hidrogênio) = 0,40 mol de hidrogênio. 2(0,05 x 1 mol de nitrogênio) = 0,10 mol de nitrogênio. Então, O > C > H > N. Resposta da questão 28: A partir da fórmula estrutural teremos: Fórmula molecular: C10H15O3N5 ou C10H15N5O3

Massa molar = 10 12 + 15 1 + 3 16 + 5 14 = 253 g.mol-1

O paciente toma a cada 12 horas um comprimido, logo em um dia toma 2 comprimidos, que

equivalem a 2 125 mg (250 10-3

g).

253 g 6,02 1023

moléculas

250 10-3

g y

y = 5,95 1020

moléculas.

O paciente ingere por dia 5,95 1020

moléculas do penciclovir. Resposta da questão 29:

[C] Teremos:

19 38C H O 282

282 g

23

12

6 10 moléculas

1,0 10 g

9

x

x 2,1 10 moléculas



[D] Teremos: C5H8 = 68 g/mol Cálculo da massa de isopreno consumida:

1 mol C5H8 68 g

31 mol C5H8 m m = 2108 g Cálculo do volume de isopreno consumido (a partir da densidade):

1 cm3 0,92 g C5H8

V 2108 g V = 2291, 30 cm

3

Sendo: A = área do retângulo da manta de rodagem. Espessura = espessura gasta da manta de rodagem.

V = A Espessura

2291, 30 cm3 = 20 cm 190 cm Espessura

Espessura = 0,60 cm. Resposta da questão 31:

[B]

50 kg cimento 100 %

m

CaO

64 % (CaO)

m 32 kg

56 g

40 g Ca

32 kg

Ca

m Ca

m 22,86 kg

Resposta da questão 32: [D] Teremos: Um indivíduo de 70 kg que utilizar uma vez por semana Deca-durabolim 50 mg terá, ao final de um mês (quatro semanas): Em 4 semanas: 4 x 50 mg = 200 mg.

2,857 mg200 mg

kg70 kg


[B]

18 g (H2O) 1 mol (H2O)

0,05 g (H2O) n mol (H2O) n = 0,0028 mol



[C] Teremos:

6 x 1023

moléculas de CO2 44 g

x moléculas de CO2 8,8 x 106 g

x = 1,2 x 1029

moléculas de CO2. Resposta da questão 35:

[C] Resposta da questão 36:

[B] Resposta da questão 37:

a) De acordo com o gráfico 1, aos 60 minutos a porcentagem de uso de carboidratos é de

64 %. Portanto, a massa de carboidratos utilizada no intervalo de tempo é de 1,41 g (0,64 ×

2,20), e a de gorduras 0,79 g (2,20 - 1,41).

Teremos:

Carboidrato:

1 CH2O ___ 1 O2

30 g ____ 1 mol

1,386 g ___ n

n = 0,0462 mol

Gordura:

1 CH2 ___ 1,5 O2

14 g ___ 1,5 mol

0,814 g ___ n'

n' = 0,0872 mol

ntotal = n + n' = 0,0462 + 0,0872 = 0,1334 mol

Observação: Pequenas diferenças na leitura do gráfico 1 levam a pequenas variações nos

resultados. O valor esperado para a quantidade de O2 consumido está na faixa de 0,132 a

0,133 mols.

b) De acordo com o gráfico 2, ao aumentar seu VO2, o corredor aumenta o consumo de carboidratos e diminui o de gorduras. Assim, a curva 1 representaria a porcentagem em massa de carboidratos e a curva 6 a de gorduras.



[B] Resposta da questão 39:

[A] No rótulo de uma determinada embalagem de leite integral UHT, processo de tratamento térmico a alta temperatura, consta que um copo de 200 mL deste leite contém 25% da quantidade de cálcio recomendada diariamente (2,4 x 10

-2 mol), então:

22,4 10 mol

cálcio

100 %

n

3cálcio

25 %

n 6 10 mol

Para 1 litro de leite (1000 ml), teremos:

36 10 mol

cálcio

200 mL

n'

3 2cálcio

2cálcio Ca

2 2 3cálcio

cálcio

1000 mL

n' 30 10 3 10 mol

m 3 10 M

m 3 10 40 g 120 10 g 1200 10 g

m 1200 mg


[D]

química geral massa atômica, molecular e mol · b) em massa, a mistura contém mais de 50% de...

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