química 2

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CNQ Química _________________________________________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________ SEE-AC Coordenação de Ensino Médio CNQ Química 115 *MÓDULO 1* Massa Atômica, molecular, molar Três tipos de massa Para medir a massa de um átomo, algo fundamental para a realização de cálculos químicos, foi criada uma unidade de medida chamada unidade de massa atômica (u). Ela foi definida tendo como parâmetro o átomo do isótopo carbono-12 ( 12 C), que tem massa atômica igual a 12. Dessa maneira, 1 u é igual a 1/12 da massa do átomo de carbono-12. A massa atômica (MA) indica quantas vezes a massa do átomo é maior que 1/12 da massa do 12 C. Na tabela periódica pode-se encontrar facilmente a massa atômica dos elementos, mas ela é apenas uma média ponderada da massa dos isótopos que o constituem, isto é, quando o elemento é formado por vários isótopos diferentes. Por exemplo, o gás oxigênio (O2) é formado pelos isótopos oxigênio-16 ( 16 O), oxigênio-17 ( 17 O) e oxigênio-18 ( 18 O). Esse elemento é formado pelos isótopos na seguinte proporção: 16 O (99,76%), 17 O (0,04%) e 18 O (0,20%). A massa atômica do elemento oxigênio, então, é de 15,999 u, que é uma média aritmética ponderada, ou seja, que atribui um peso diferenciado e proporcional à ocorrência de cada isótopo na natureza. Já a massa atômica de um isótopo é praticamente igual ao seu número de massa. Para determinar a massa de uma molécula ou massa molecular (MM), é necessário somar as massas atômicas (MA) de todos os átomos que formam a molécula. Se uma molécula de água (H2O) é constituída por dois átomos de hidrogênio (MAH = 1 u) e um átomo de oxigênio (MAO = 16 u), temos que MMH2O = 1 u + 1 u + 16 u = 18 u. No caso de um íon simples, como a massa do elétron é praticamente desprezível, a massa do íon é igual à massa do átomo correspondente. Em um íon com mais de um átomo (poliatômico), sua massa é a soma das massas dos átomos que o formam. No caso de um íon- -fórmula, a forma de cálculo é a mesma, mas se utiliza a expressão massa-fórmula (MF). Mesmo tendo métodos para calcular a massa atômica, os cientistas definiram uma nova grandeza. Ela se chama quantidade de matéria e sua unidade é o mol. Ela permite trabalhar com um número grande de entidades expressas em gramas (g) ou quilogramas (kg). Mol é a quantidade de matéria de um sistema que contém tantas entidades elementares quanto são os átomos contidos em 0,012 kg de carbono-12. Essas entidades elementares podem ser átomos, moléculas, íons, prótons, elétrons ou quaisquer outras. Sabendo-se que 1 g equivale à massa de 6,02 x 10 23 unidades de massa atômica, podemos definir que 1 mol é a quantidade de matéria de um sistema que contém 6,02 x 10 23 entidades elementares. A unidade mol sempre faz referência à quantidade de matéria, e não à massa, assim como a dúzia representa uma quantidade determinada de elementos, e não a sua massa. Dessa forma, sabendo-se que o aumento de massa implica sempre o aumento proporcional da quantidade de matéria, chegou-se a uma constante chamada massa molar (M), que indica a massa por unidade de quantidade de matéria, ou grama por mol (g/mol). Por exemplo, a massa molar (M) da água está associada à sua massa molecular: MMH2O = 18 u, MH2O = 18 g/mol. EXEMPLO: A maior parte dos elementos químicos conhecidos tem isótopos. Um deles é o cloro (C), que possui o cloro-35 e o cloro-37. O elemento é formado pela proporção de 75% do cloro-35 e 25% do cloro-37, portanto: ELEMENTO CLORO Genericamente, pode-se dizer que a massa atômica (MA) de um elemento é a média ponderada das massas de seus isótopos. No caso de um elemento hipotético A e seus isótopos A1, A2, etc., teremos a seguinte fórmula: Massa atômica é a unidade de medida que indica quantas vezes a massa do átomo é maior que 1/12 da massa do carbono-12 ( 12 C). Ela é representada pela unidade de massa atômica (u). A massa atômica (MA) de um elemento é uma média ponderada da massa dos isótopos que o constituem. A MA de um isótopo é praticamente igual ao seu número de massa.

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Page 1: Química 2

CNQ Química _________________________________________________________________________________________________________________________

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SEE-AC Coordenação de Ensino Médio CNQ Química 115

*MÓDULO 1*

Massa – Atômica, molecular, molar

Três tipos de massa

Para medir a massa de um átomo, algo fundamental

para a realização de cálculos químicos, foi criada uma

unidade de medida chamada unidade de massa atômica

(u). Ela foi definida tendo como parâmetro o átomo do

isótopo carbono-12 (12C), que tem massa atômica igual a

12. Dessa maneira, 1 u é igual a 1/12 da massa do

átomo de carbono-12. A massa atômica (MA) indica

quantas vezes a massa do átomo é maior que 1/12 da

massa do 12C.

Na tabela periódica pode-se encontrar facilmente a

massa atômica dos elementos, mas ela é apenas uma

média ponderada da massa dos isótopos que o

constituem, isto é, quando o elemento é formado por

vários isótopos diferentes. Por exemplo, o gás oxigênio

(O2) é formado pelos isótopos oxigênio-16 (16O),

oxigênio-17 (17O) e oxigênio-18 (18O). Esse elemento é

formado pelos isótopos na seguinte proporção: 16O

(99,76%), 17O (0,04%) e 18O (0,20%). A massa atômica

do elemento oxigênio, então, é de 15,999 u, que é uma

média aritmética ponderada, ou seja, que atribui um peso

diferenciado e proporcional à ocorrência de cada isótopo

na natureza. Já a massa atômica de um isótopo é

praticamente igual ao seu número de massa.

Para determinar a massa de uma molécula ou massa

molecular (MM), é necessário somar as massas atômicas

(MA) de todos os átomos que formam a molécula. Se

uma molécula de água (H2O) é constituída por dois

átomos de hidrogênio (MAH = 1 u) e um átomo de

oxigênio (MAO = 16 u), temos que MMH2O = 1 u + 1 u +

16 u = 18 u.

No caso de um íon simples, como a massa do elétron

é praticamente desprezível, a massa do íon é igual à

massa do átomo correspondente. Em um íon com mais

de um átomo (poliatômico), sua massa é a soma das

massas dos átomos que o formam. No caso de um íon-

-fórmula, a forma de cálculo é a mesma, mas se utiliza a

expressão massa-fórmula (MF).

Mesmo tendo métodos para calcular a massa

atômica, os cientistas definiram uma nova grandeza. Ela

se chama quantidade de matéria e sua unidade é o mol.

Ela permite trabalhar com um número grande de

entidades expressas em gramas (g) ou quilogramas (kg).

Mol é a quantidade de matéria de um sistema que

contém tantas entidades elementares quanto são os

átomos contidos em 0,012 kg de carbono-12. Essas

entidades elementares podem ser átomos, moléculas,

íons, prótons, elétrons ou quaisquer outras. Sabendo-se

que 1 g equivale à massa de 6,02 x 1023 unidades de

massa atômica, podemos definir que 1 mol é a

quantidade de matéria de um sistema que contém 6,02 x

1023 entidades elementares. A unidade mol sempre faz

referência à quantidade de matéria, e não à massa,

assim como a dúzia representa uma quantidade

determinada de elementos, e não a sua massa.

Dessa forma, sabendo-se que o aumento de massa

implica sempre o aumento proporcional da quantidade de

matéria, chegou-se a uma constante chamada massa

molar (M), que indica a massa por unidade de quantidade

de matéria, ou grama por mol (g/mol). Por exemplo, a

massa molar (M) da água está associada à sua massa

molecular: MMH2O = 18 u, MH2O = 18 g/mol.

EXEMPLO:

A maior parte dos elementos químicos conhecidos tem

isótopos. Um deles é o cloro (Cℓ), que possui o cloro-35

e o cloro-37. O elemento é formado pela proporção de

75% do cloro-35 e 25% do cloro-37, portanto:

ELEMENTO CLORO

Genericamente, pode-se dizer que a massa atômica

(MA) de um elemento é a média ponderada das massas

de seus isótopos. No caso de um elemento hipotético A e

seus isótopos A1, A2, etc., teremos a seguinte fórmula:

Massa atômica é a unidade de medida que indica

quantas vezes a massa do átomo é maior que 1/12

da massa do carbono-12 (12C). Ela é representada

pela unidade de massa atômica (u). A massa

atômica (MA) de um elemento é uma média

ponderada da massa dos isótopos que o constituem.

A MA de um isótopo é praticamente igual ao seu

número de massa.

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CNQ Química _________________________________________________________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ _____________________________________________________________________________________________________________

SEE-AC Coordenação de Ensino Médio CNQ Química 116

A massa de uma molécula é a soma das massas

atômicas de todos os átomos que constituem uma

molécula. Nos íons simples, como a massa do

elétron é desprezível, a massa do íon é igual à do

átomo correspondente. Em um íon poliatômico, a

massa do íon é a soma das massas dos átomos que

o constituem. Nos íons-fórmula, a forma de cálculo é

a mesma, mas se emprega a expressão massa-

-fórmula (MF).

Mol é a quantidade de matéria de um sistema que

contém tantas entidades elementares quanto são os

átomos contidos em 0,012 kg de carbono-12. A

unidade mol sempre faz referência à quantidade de

matéria, e não à massa.

Massa molar é a constante que indica a massa por

unidade de quantidade de matéria, ou grama por mol

(g/mol).

Constante de Avogadro é a constante química

definida com base nos estudos do cientista italiano

Amedeo Avogadro (1776-1856) sobre o número de

moléculas de uma amostra gasosa e que só foi

determinada experimentalmente no início do século

XX. O valor da constante é 6,02 x 1023 mol–1.

********** ATIVIDADES 1 **********

Texto para a questão 1.

Quem mexeu na minha cerveja?

Atrás de fraudes no setor de bebidas, cientistas de Botucatu vão até o nível atômico dos produtos para desmascarar os que vendem milho por cevada

É de esperar que a cervejinha da happy hour venha

da cevada, assim como o vinho tenha como matéria-

-prima exclusiva a uva. Mas nem todo produtor leva essa

regra muito a sério, e toca a tomar cerveja de milho e

arroz ou vinho de cana-de-açúcar pelo Brasil afora. Difícil

de detectar pelos métodos químicos mais tradicionais, a

fraude só começou a ser desmascarada recentemente,

com o trabalho dos cientistas do Centro de Isótopos

Estáveis Ambientais, do Instituto de Biociências da

Unesp em Botucatu.

As análises feitas no laboratório chefiado por Carlos

Ducatti, a serviço do Ministério da Agricultura, Pecuária e

Abastecimento (Mapa), são uma pedra no sapato para os

que têm planos de lucro fácil. O grupo desenvolveu

métodos pioneiros no Brasil para identificar a origem do

álcool em uma bebida. Em uma garrafa de vinho, por

exemplo, é considerada fraude se a adição de açúcar à

matéria-prima for superior a 30% – o que pode ser

detectado pela proporção entre etanol de cana e de uva

no conteúdo alcoólico total do produto. A mesma lógica

se aplica ao ácido acético do vinagre.

Na cerveja, a adulteração acontece quando o

fabricante exagera na quantidade de milho ou arroz,

substituindo o malte de cevada, que deve compor pelo

menos 50% da matéria-prima, segundo a norma.

O Centro de Isótopos Estáveis Ambientais é o único

laboratório brasileiro credenciado para realizar esse tipo

de análise. “Foi o que permitiu, nos últimos anos, colocar

ordem no mercado brasileiro de vinhos e de vinagre”,

afirma Waldemar Venturini, da Faculdade de Ciências

Agronômicas da Unesp, também em Botucatu, que é

parceiro do grupo nas pesquisas sobre bebidas.

Depois do vinho e do vinagre, foi a vez de as cervejas

produzidas no país entrarem na berlinda. O levantamento

revelou uma situação menos problemática. Em apenas

6% dos produtos analisados se encontraram mais de

50% de etanol originário de cereais não maltados, como

milho e arroz. Ainda assim, pondera o pesquisador, esse

percentual representava, na época, mais de 60 milhões

de litros por ano.

Quimicamente falando, o etanol produzido na

fermentação da cana é idêntico ao etanol originário da

fermentação da uva ou de qualquer outra matéria-prima.

Para saber quem é quem, os cientistas baseiam-se em

propriedades físicas da matéria que remontam às origens

do Universo. Aí entram os isótopos estáveis.

Todos os átomos de carbono foram criados a partir do

Big Bang. Mas, por uma pequena “falha de fabricação”,

por assim dizer, nem todos têm a mesma massa.

Precisamente 98,892% têm em seu núcleo seis prótons e

seis nêutrons. É o chamado carbono-12, que por sua

predominância na natureza representa o elemento na

tabela periódica. A maioria dos átomos restantes,

conhecidos como carbono-13, recebeu um nêutron a

mais e ficou mais pesada.

Diferentemente do carbono-14 (dois nêutrons a mais)

– que é radioativo e não entra nessa conta –, os

carbonos 12 e 13 são estáveis, de modo que a proporção

deles não se altera com o tempo. Essa mesma “falha”

ocorreu com os átomos de nitrogênio, oxigênio e

hidrogênio, que também têm isótopos estáveis.

Para entender as análises feitas em Botucatu, é

preciso ter uma noção geral de como as proporções

desses isótopos se modificam depois de passar pela

maquinaria fotossintética das plantas. Os carboidratos

produzidos pela cana, por exemplo, têm bem menos

carbono-13 que sua matéria-prima, o gás carbônico

captado pelo vegetal na atmosfera. Já no caso da uva,

esse conteúdo é ainda menor. Isso ocorre porque as

duas plantas têm ciclos fotossintéticos diferentes: no

jargão da área, a cana é C4 e a uva é C3 (o código se

refere ao número de átomos de carbono formados dentro

do vegetal a partir do primeiro composto).

Em outras palavras, são vias bioquímicas bem

distintas. “Se o álcool tem origem numa planta C3

(cevada, uva e arroz, por exemplo), ele vai ter uma

assinatura isotópica característica, diferente do álcool

que veio de uma planta C4 (como a cana e o milho)”, diz

Ducatti.

Unesp Ciência, maio/2010.

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SEE-AC Coordenação de Ensino Médio CNQ Química 117

.1. (AED-SP)

De que forma os isótopos do carbono auxiliam na

descoberta de adulterações em bebidas alcoólicas?

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.2. (UFRGS)

A “água pesada” é uma espécie de fórmula D2O, formada

pela combinação entre deutério e oxigênio. O deutério é

um isótopo do hidrogênio que apresenta um próton e um

nêutron no núcleo. A partir dessas informações,

considere as afirmações abaixo.

I. A massa molecular da água pesada é

aproximadamente igual a 20 unidades de massa

atômica.

II. Volumes iguais de água pesada e água comum

apresentam massas diferentes.

III. A água pesada não apresenta interações

moleculares do tipo dipolo-dipolo.

Está(ão) correta(s) a(s) afirmativa(s):

(A) apenas l.

(B) apenas lI.

(C) apenas III.

(D) apenas I e II.

(E) I, ll e llI.

.3. (FGV-SP)

Na figura, é representado o espectro de massa dos

isótopos naturais do elemento gálio.

A abundância isotópica, em percentual inteiro, do isótopo

do Ga-69, é:

(A) 50%.

(B) 55%.

(C) 60%.

(D) 65%.

(E) 70%.

.4. (FATEC-SP)

Eugenol, o componente ativo do óleo do cravo-da-índia,

tem massa molar 164 g/mol e fórmula empírica C5H6O.

(Dadas as massas molares: C = 12 g/mol; H = 1 g/mol;

O = 16 g/mol). A porcentagem em massa de carbono no

eugenol é de aproximadamente:

(A) 10,0%. (D) 73,0%.

(B) 36,5%. (E) 86,0%.

(C) 60,0%.

.5. (ENEM-MEC)

A figura a seguir mostra um fragmento da tabela

periódica no qual estão indicados alguns elementos, suas

respectivas massas atômicas e a fórmula do óxido

comumente formado pelo elemento:

Com base nesses dados, assinale a alternativa que

contém, respectivamente, um valor plausível para a

massa atômica e a provável fórmula do óxido do

elemento identificado como X:

(A) 37,9; XO. (D) 55,9; X2O.

(B) 41,0; XO. (E) 72,6; X2O3.

(C) 54,4; X2O.

.6. (UNESP)

Os dados da tabela apresentam a composição elementar

média de um humano adulto com 70 kg, considerando

apenas os cinco elementos que estão presentes com

mais de 1 kg.

Elemento Massa Molar

(g mol–1)

g/70 kg de massa corpórea

O 16 43.500

C 12 12.600

H 1 7.000

N 14 2.100

Ca 40 1.050

Com base nos dados apresentados, pode-se concluir:

(A) O número de átomos de N no corpo de um adulto

corresponde a 30% do número de átomos de H.

(B) H é o elemento que, isoladamente, contribui com o

maior número de átomos.

(C) Por ter maior massa molar, o elemento cálcio é o

mais abundante no corpo humano.

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SEE-AC Coordenação de Ensino Médio CNQ Química 118

(D) Não é possível saber qual elemento é o mais

abundante no corpo humano, pois todos formam

moléculas.

(E) Os átomos do elemento C, presentes no corpo

humano, são diferentes daqueles átomos do

elemento C que formam o CO2.

.7. (ENEM-MEC)

Utilize a tabela seguinte e responda à questão.

Minerais na polpa de açaí em mg/100g de polpa desidratada

Sódio 56,4

Potássio 932,0

Cálcio 286,0

Magnésio 174,0

Ferro 1,5

Cobre 1,7

Zinco 7,0

Fósforo 124,0

Um estudante tomou um suco preparado com 100 g de

polpa desidratada de açaí. Considere que 90% do cálcio

contido na bebida são armazenados no organismo, na

forma de fosfato de cálcio, Ca3(PO4)2. Dadas as massas

molares (g/mol): Ca = 40, O = 16, P = 31, a massa de

fosfato de cálcio que poderá ser formada é,

aproximadamente:

(A) 0,29 g. (D) 0,96 g.

(B) 0,52 g. (E) 1,90 g.

(C) 0,67 g.

********** ATIVIDADES 2 **********

C1

Compreender as ciências naturais e as tecnologias a elas associadas como construções humanas, percebendo seus papéis nos processos de produção e no desenvolvimento econômico e social da humanidade.

H2 Associar a solução de problemas de comunicação, transporte, saúde ou outro com o correspondente desenvolvimento científico e tecnológico.

.8. (ENEM-MEC)

Quatro novos empregados de uma empresa que constrói

estradas de ferro souberam que ela iria construir uma

nova ferrovia. Conversando sobre a finalidade das juntas

de dilatação (espaço deixado entre os trilhos), surgiram

opiniões diferentes entre eles:

Adão: acha desnecessária a existência das juntas de

dilatação porque não acredita que, com o calor, os trilhos

aumentem de tamanho.

Bento: acha que o trilho aumenta de tamanho porque

ele sente calor quando está quente e se encolhe quando

está frio.

Carlos: acha que o trilho aumenta de tamanho porque

as partículas do ferro crescem quando está quente e que

diminuem quando está frio.

Diogo: acha que o trilho aumenta de tamanho, com o

calor, porque as partículas de ferro vibram mais, e

diminuem com o frio, porque vibram menos.

A interpretação cientificamente correta é a de

(A) Adão. (D) Carlos.

(B) Bento. (E) Diogo.

(C) Carlos e Bento.

.9. (ENEM-MEC)

Durante uma tempestade, quando ocorrem descargas

elétricas atmosféricas (raios), é aconselhável, como uma

das medidas de segurança, que se entre em um

automóvel. Essa recomendação deve ser levada em

consideração porque

(A) o automóvel é uma “gaiola” metálica e impede a

circulação de corrente elétrica em seu interior.

(B) uma descarga elétrica não pode atingir o automóvel,

que está completamente isolado do solo pelos

pneus.

(C) a antena do rádio do automóvel funciona como um

para-raios.

(D) o metal do automóvel atrai as cargas elétricas do

raio, que são anuladas pelos elétrons livres

presentes no ferro.

(E) todos os automóveis apresentam fio-terra para

descarga elétrica.

H3 Confrontar interpretações científicas com interpretações baseadas no senso comum, ao longo do tempo ou em diferentes culturas.

.10. (ENEM-MEC)

Os seres humanos têm enfrentado o problema da

preservação de alimentos por séculos. Confira algumas

soluções encontradas:

I. os egípcios e os romanos envolviam pedaços de

carne em uma quantidade de sal extraído da

água do mar;

II. os índios americanos amarravam fatias de bisão

e de veado no alto de uma tenda fechada, sobre

uma fogueira colocada no centro da tenda;

III. os colonos americanos armazenavam alimentos

perecíveis em cavernas e fontes.

Comparando essas soluções com os métodos modernos

de preservação dos alimentos, pode-se considerar que

(A) os métodos modernos não incorporaram nenhuma

das soluções apontadas em I, II ou III.

(B) embora com mais tecnologia e apesar de usarmos

outros métodos, ainda hoje recorremos à

refrigeração, conforme já faziam os colonos

americanos.

(C) até hoje, nenhum método é totalmente eficaz para a

conservação de alimentos, apesar de toda a

tecnologia aplicada.

(D) apesar de usarmos outros métodos, ainda hoje

fazemos o mesmo que os índios americanos, mas

abandonamos o princípio de conservação usado

pelos egípcios.

(E) a despeito do nosso avanço tecnológico, não foram

introduzidos métodos de conservação baseados em

princípios diferentes dos utilizados nos exemplos

apresentados.

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SEE-AC Coordenação de Ensino Médio CNQ Química 119

*MÓDULO 2*

Termoquímica – Estudo do calor

Fogo transformador

A base da maior parte das atividades humanas foi

construída por meio da evolução de nossa capacidade de

lidar com os elementos da natureza e, principalmente, de

manipulá-los e transformá-los de acordo com as nossas

necessidades. Dessa forma, dominar o fogo foi um dos

primeiros grandes feitos da humanidade.

Ao manipular o fogo, o homem percebeu ser possível

transformar as matérias e substâncias. A partir daí,

evoluiu no decorrer dos séculos e hoje sabemos que as

transformações envolvem energia. O Sol é a maior fonte

de energia primária disponível em nosso planeta. Seu

potencial está presente e fica armazenado em diversos

elementos naturais. Porém, a forma de armazenagem

mais importante e que permite a perpetuação da vida no

planeta é realizada pelas plantas que fazem fotossíntese.

Ao nos alimentarmos, permitimos que o organismo

promova a quebra das substâncias ingeridas com uma

série de reações químicas, que permitem a liberação e

absorção da energia contida nos alimentos. A principal

fonte dessa energia provém das moléculas de glicose

(C6H12O6) produzidas pelas plantas na fotossíntese. A

energia do Sol é preservada nas ligações químicas entre

os átomos de carbono, hidrogênio e oxigênio da glicose.

Ao quebrar essas moléculas, nosso organismo absorve

parte dessa energia, que serve de combustível à

manutenção da vida.

Essa mesma relação está presente na utilização dos

combustíveis usados na obtenção da energia necessária

para o funcionamento de máquinas, veículos e todos os

utensílios que contribuem para a existência humana.

Assim, quando empregamos os derivados de petróleo ou

o etanol extraído da cana-de-açúcar para movimentar os

veículos, estamos promovendo reações químicas que

permitem a quebra das moléculas que compõem esses

combustíveis, liberando sua energia para ser

transformada em capacidade de movimento e de

trabalho.

Mas nem só da quebra de moléculas nos valemos

para obter energia. Também temos a capacidade de

transformar energia cinética em energia elétrica, como no

exemplo das usinas hidrelétricas, nas quais o potencial

de energia gerado pelo movimento das águas represadas

é convertido em eletricidade pela aplicação da física. O

homem possui ainda a capacidade de aproveitar a

energia contida nos átomos. É o caso da produção de

eletricidade nas usinas nucleares.

É importante saber que a maioria das transformações

químicas é acompanhada de variações energéticas

relacionadas à energia contida nas ligações químicas

que permitem a formação das substâncias. Assim, é

possível utilizar-se das transformações com o intuito de

obter calor. Para dar um exemplo do dia a dia, a queima

do gás butano (C4H10), presente no GLP (gás liquefeito

de petróleo) em fogões de nossa cozinha, permite utilizar

a energia liberada na combustão para cozinharmos

(transformarmos) os alimentos.

O ramo da Química que estuda a energia associada

às reações químicas é a Termoquímica. Ela se ocupa da

avaliação quantitativa das variações térmicas que

ocorrem nas reações químicas. Existem dois tipos de

reação termoquímica: as exotérmicas, que liberam calor;

e as endotérmicas, que absorvem calor.

Para exemplificar uma reação química exotérmica,

que libera energia em forma de calor, veja a seguir a

equação que representa a combustão do etanol:

C2H6O(I) + 3 O2(g) 2 CO2(g) + 3 H2O(I) + 1369 kJ

(quilojoules, sendo que o joule é a unidade de

representação de energia).

Absorvendo energia: quando nos alimentamos,

permitimos que nosso organismo promova a quebra

das substâncias ingeridas por meio de uma série de

reações químicas que provocam a liberação e

absorção da energia contida nos alimentos.

Termoquímica é o ramo da Química que estuda a

energia associada às reações químicas. Ela se

ocupa da avaliação quantitativa das variações

térmicas que ocorrem nas reações.

Existem dois tipos de reação termoquímica: as

exotérmicas, que liberam calor; e as endotérmicas,

que absorvem calor.

O valor energético dos alimentos é simbolizado pelas

calorias contidas. Por definição, uma caloria (1 cal)

equivale à quantidade de calor necessária para

aquecer 1 grama de água de 14,5 ºC para 15,5 ºC

(portanto, 1 ºC).

Entalpia é o conteúdo global de energia (em forma

de calor) existente em um sistema termodinâmico.

Representada pela letra H, a unidade de expressão

da entalpia é o joule (J).

Primeira lei da termodinâmica: a energia do Universo

é constante.

A variação de entalpia ( H) equivale à quantidade de

calor medida nas reações químicas em um sistema:

H (variação de entalpia) = Hp (entalpia dos

produtos) – Hr (entalpia dos reagentes).

A entalpia-padrão de formação corresponde ao calor

liberado ou absorvido na formação de 1 mol de

determinada substância a partir da forma mais

estável dos componentes que lhe deram origem,

dentro de condições ambientais padronizadas: a 25

ºC de temperatura e a 1 atm de pressão.

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SEE-AC Coordenação de Ensino Médio CNQ Química 120

Lei de Hess: a variação de entalpia em uma reação

depende somente do estado inicial dos reagentes e

do estado final dos produtos, independentemente

dos estados intermediários.

A entalpia-padrão de combustão (ou H0c) equivale à

variação de energia (calor) liberada na combustão de

1 mol de moléculas da substância combustível em

sua forma mais estável, a 25 ºC e sob a pressão de

1 atm.

O uso de aditivos nos combustíveis e lubrificantes

dos veículos com motor a explosão é uma forma

eficiente de prolongar a vida útil das peças, que

sofrem os efeitos danosos da oxidação.

Velocidade das reações: cada transformação

ocorrida a partir das reações químicas possui uma

velocidade. Algumas são muito rápidas, outras são

lentas e quase imperceptíveis.

Para medirmos a velocidade média (Vm) de uma

reação química, devemos calcular a razão entre a

variação da quantidade ( Q) da substância

participante na transformação e o tempo ( t) gasto

no processo. Dessa forma: Vm = Q/ t, sendo: Q =

Qfinal – Qinicial; e t = tfinal – tinicial.

Colisões: para que qualquer reação química ocorra,

é preciso que as substâncias envolvidas estejam em

contato e sofram colisões.

Energia de ativação (Ea) é aquela utilizada para

ativar (dar início) a uma reação química.

O aumento da temperatura provoca a elevação da

energia cinética (velocidade de movimentação) das

moléculas. Assim, quanto maior o movimento, mais

possíveis se tornam as colisões entre partículas, o

que amplia a capacidade de reação entre as

substâncias e, portanto, aumenta a velocidade das

transformações químicas.

Concentração dos reagentes: quanto maior ela for,

maior a possibilidade de haver reação entre

substâncias, ampliando a velocidade da

transformação química.

Pressão sobre os gases: ao aumentarmos a pressão

de um sistema em que há reação química

envolvendo pelo menos um reagente gasoso, o

número de colisões das moléculas do gás é

ampliado.

Superfície de contato: entre as substâncias sólidas,

quanto maior a sua superfície de contato com um

reagente, maior a velocidade de transformação

química.

Catalisadores são substâncias que contribuem e

aumentam a velocidade das reações químicas. A

transformação química auxiliada por um catalisador é

chamada de catálise.

********** ATIVIDADES 1 **********

Texto para as questões de 1 a 3.

A ciência dos fogos de artifício

Os desenhos multicoloridos no céu são uma maravilhosa questão de Química

AGÊNCIA DE NOTÍCIAS DO ACRE

Toda reação química é acompanhada de variações energéticas. A produção de luz e calor é um desses efeitos, que são facilmente exemplificados pelo espetáculo da queima de fogos de artifício

Ouve-se um assovio distante, até ocorrer a explosão

em cores. O céu escuro fica estampado com riscos azuis,

faíscas vermelhas, estrelinhas de ouro e chuva de prata.

Surpreendem, então, luzes brancas como as de um raio

e sons que imitam trovões. Esse espetáculo se repete

nos aniversários de cidades, em finais de Copa do

Mundo ou nas entradas do Ano-Novo. Os fogos de

artifício são velhos convidados nas grandes celebrações,

desde que os chineses, inventores da pólvora,

começaram a utilizar tiros coloridos de morteiros, há

cerca de mil anos, para anunciar a vitória nas guerras.

Mas só recentemente os cientistas começaram a

desvendar o esplendor dessa antiga forma de

comemorar.

O interesse dos pesquisadores não é gratuito. Os

princípios dos fogos de artifício valem para desenvolver

desde sinalizadores de emergência mais eficientes até

propulsores para os modernos ônibus espaciais. Tudo,

em suma, é uma questão de controlar o processo da

combustão, porque há maneiras e maneiras de uma

substância queimar. Para que os fogos produzam

determinado efeito visual, é necessário obter certa

temperatura da chama e calcular a dosagem exata de

gás liberado durante a combustão. Para isso, os

fogueteiros não devem errar na proporção dos

componentes químicos. Quando um ingrediente entra na

quantidade errada, o que se queria como um leque de

faíscas esverdeadas, por exemplo, pode se transformar

em um borrão cor de laranja.

As receitas de fogos de artifício são cheias de

truques, e as fórmulas são mantidas em segredo e

passadas de geração em geração. O que facilita o sigilo,

comum no mundo inteiro, é o fato de a indústria

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SEE-AC Coordenação de Ensino Médio CNQ Química 121

pirotécnica ser artesanal. Ao que consta, em 1242, o

monge inglês Roger Bacon (1220-1292) desvendou a

fórmula do explosivo oriental, mas preferiu escrevê-la em

código, por considerá-lo perigoso.

Na época, um destino idêntico foi dado às receitas de

fogos, encarados como obra de feiticeiros. De qualquer

modo, Bacon deve ter anotado, com símbolos estranhos,

que para obter 100 gramas de pólvora são necessários

75 gramas de salitre, 15 gramas de carvão e 10 gramas

de enxofre. Os fabricantes de fogos ainda acrescentam

na mistura goma-laca ou breu, que servem como um

ligante. Se isso não for feito, ao rasparem entre si, os

grãos de pólvora podem disparar a combustão. A ignição

ocorre quando a energia de alguma fonte – combustível,

fricção, impacto ou até raios laser – quebra as ligações

químicas de uma mistura pirotécnica como a pólvora.

Assim, formam-se novas ligações entre os átomos,

criando substâncias mais estáveis, isto é, com menos

energia. Nessa transformação, a energia liberada ativará

a camada seguinte do grão de pólvora, e assim por

diante.

A pólvora é ideal para a pirotecnia porque incendeia

dispensando o oxigênio do ar. Esse gás essencial à

combustão já está contido no salitre de sua composição.

Portanto, é natural que, quanto mais pólvora contenha,

mais tempo dure e mais forte seja a combustão dos

fogos de artifício.

Superinteressante, São Paulo, jan. 2010.

.1. (AED-SP)

Quais são as formas de controle empregadas para que a

reação em fogos de artifício produza o efeito desejado?

___________________________________________________

___________________________________________________

___________________________________________________

.2. (AED-SP)

Qual é a fórmula básica empregada para a produção de

100 gramas de pólvora?

___________________________________________________

___________________________________________________

___________________________________________________

.3. (AED-SP)

Quais as reações que ocorrem com a pólvora dos fogos

de artifício assim que é iniciada sua ignição?

___________________________________________________

___________________________________________________

___________________________________________________

.4. (UFSC, adaptada)

Um dos principais componentes dos fogos de artifício é a

pólvora, composta de aproximadamente 75% de nitrato

de potássio, 13,5% de enxofre e 11,5% de carvão

vegetal. Uma reação para a combustão da pólvora é

representada por:

2KNO3 + S + 3C K2S + N2 + 3CO2

Marque a resposta com a(s) frase(s) correta(s).

I. Na combustão da pólvora, o enxofre sofre

oxidação e o potássio não tem seu estado de

oxidação alterado.

II. O nitrato de potássio é solúvel em água,

enquanto o enxofre e o carvão não o são. Sendo

assim, é possível remover o nitrato de potássio

da pólvora por adição de água, seguida de

filtração e evaporação do solvente.

III. Quando se dissolve o nitrato de potássio em

água, ocorre um abaixamento de temperatura

indicando uma dissolução exotérmica.

IV. Segundo a reação descrita, 202 g de nitrato de

potássio reagindo com 32 g de enxofre e 36 g de

carvão geram um volume de aproximadamente

89,6 L nas CNTP.

(A) Somente II.

(B) Il e lV.

(C) III e IV.

(D) I e II.

(E) I, II e IV.

.5. (ENEM-MEC)

A energia geotérmica tem sua origem no núcleo

derretido da Terra, onde as temperaturas atingem

4.000 ºC. Essa energia é primeiramente produzida pela

decomposição de materiais radiativos dentro do planeta.

Em fontes geotérmicas, a água, aprisionada em um

reservatório subterrâneo, é aquecida pelas rochas ao

redor e fica submetida a altas pressões, podendo atingir

temperaturas de até 370 ºC sem entrar em ebulição. Ao

ser liberada na superfície, à pressão ambiente, ela se

vaporiza e se resfria, formando fontes ou gêiseres. O

vapor de poços geotérmicos é separado da água e é

utilizado no funcionamento de turbinas para gerar

eletricidade. A água quente pode ser utilizada para

aquecimento direto ou em usinas de dessalinização.

Roger A. Hinrichs e Merlin Kleinbach. Energia e meio

ambiente. Ed. ABDR (com adaptações).

Depreende-se das informações acima que as usinas

geotérmicas

(A) utilizam a mesma fonte primária de energia que as

usinas nucleares, sendo, portanto, semelhantes os

riscos decorrentes de ambas.

(B) funcionam com base na conversão de energia

potencial gravitacional em energia térmica.

(C) podem aproveitar a energia química transformada

em térmica no processo de dessalinização.

(D) assemelham-se às usinas nucleares no que diz

respeito à conversão de energia térmica em cinética

e, depois, em elétrica.

(E) transformam inicialmente a energia solar em energia

cinética e, depois, em energia térmica.

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SEE-AC Coordenação de Ensino Médio CNQ Química 122

.6. (FATEC-SP, adaptada)

Os carboidratos são uma importante fonte de energia.

Nas células, as moléculas de monossacarídeos são

metabolizadas:

C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O + energia

Cada grama de açúcar metabolizado libera 4 kcal de

energia. A massa de oxigênio consumida, em gramas,

quando a “queima” desse açúcar metabolizado liberar

1.200 kcal é:

(A) 300.

(B) 320.

(C) 400.

(D) 800.

(E) 1.800.

(massas molares (g/mol): H = 1; C = 12; O = 16)

.7. (INEP-MEC)

Numa cozinha, ocorrem:

I. gás queimando em uma das “bocas” do fogão e

II. água fervendo em uma panela.

Com relação a esses processos, pode-se afirmar que:

(A) I e II são exotérmicos.

(B) I é exotérmico e II é endotérmico.

(C) I é endotérmico e II é exotérmico.

(D) I é isotérmico e II é exotérmico.

(E) I é endotérmico e II é isotérmico.

.8. (ENEM-MEC)

Nas últimas décadas, o efeito estufa tem-se intensificado

de maneira preocupante, sendo esse efeito muitas vezes

atribuído à intensa liberação de CO2 durante a queima de

combustíveis fósseis para geração de energia. O quadro

traz as entalpias-padrão de combustão a 25 ºC ( ) do

metano, do butano e do octano.

À medida que aumenta a consciência sobre os impactos

ambientais relacionados ao uso da energia, cresce a

importância de se criar políticas de incentivo ao uso de

combustíveis mais eficientes. Nesse sentido,

considerando-se que o metano, o butano e o octano

sejam representativos do gás natural, do gás liquefeito de

petróleo (GLP) e da gasolina, respectivamente, então, a

partir dos dados fornecidos, é possível concluir que, do

ponto de vista da quantidade de calor obtido por mol de

CO2 gerado, a ordem crescente desses três combustíveis

é

(A) gasolina, GLP e gás natural.

(B) gás natural, gasolina e GLP.

(C) gasolina, gás natural e GLP.

(D) gás natural, GLP e gasolina.

(E) GLP, gás natural e gasolina.

.9. (FUVEST-SP)

Pode-se calcular a entalpia molar de vaporização do

etanol a partir das entalpias das reações de combustão

representadas por

C2H5OH(I) + 3 O2(g) 2 CO2(g) + 3 H2O(I) H1

C2H5OH(g) + 3 O2(g) 2 CO2(g) + 3 H2O(g) H2

Para isso, basta que se conheça, também, a entalpia

molar de

(A) vaporização da água.

(B) sublimação do dióxido de carbono.

(C) formação da água líquida.

(D) formação do etanol líquido.

(E) formação do dióxido de carbono gasoso.

.10. (ENEM-MEC)

A duração do

efeito de alguns

fármacos está

relacionada à sua

meia-vida, tempo

necessário para

que a quantidade

original do fármaco

no organismo se

reduza à metade.

A cada intervalo

de tempo

correspondente a

uma meia-vida, a

quantidade de fármaco existente no organismo no final

do intervalo é igual a 50% da quantidade no início desse

intervalo.

O gráfico acima representa, de forma genérica, o que

acontece com a quantidade de fármaco no organismo

humano ao longo do tempo.

F. D. Fuchs e Cher l. Wannma. Farmacologia Clínica.

Rio de Janeiro: Guanabara Koogan,1992, p. 40.

A meia-vida do antibiótico amoxicilina é de 1 hora. Assim,

se uma dose desse antibiótico for injetada às 12 h em um

paciente, o percentual dessa dose que restará em seu

organismo às 13 h 30 min será aproximadamente de

(A) 10%.

(B) 15%.

(C) 25%.

(D) 35%.

(E) 50%.

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SEE-AC Coordenação de Ensino Médio CNQ Química 123

.11. (UEL-PR)

Uma solução aquosa de peróxido de hidrogênio (H2O2),

de concentração 0,1 mol/L, decompõe-se quando em

solução alcalina, a 20 ºC, segundo a equação:

O acompanhamento da velocidade de decomposição do

peróxido de hidrogênio nessas condições é representado

pelo gráfico abaixo à esquerda:

Em um segundo experimento, o acompanhamento

cinético da decomposição do H2O2, nas mesmas

condições de pH, resultou no gráfico acima à direita.

Analisando os dois gráficos, pode-se afirmar, a respeito

da concentração inicial de H2O2 e da temperatura no

segundo experimento, que

(A) [H2O2] inicial = 0,1 mol/L e T = 20 ºC.

(B) [H2O2] inicial = 0,2 mol/L e T > 20 ºC.

(C) [H2O2] inicial = 0,2 mol/L e T = 20 ºC.

(D) [H2O2] inicial = 0,2 mol/L e T < 20 ºC.

(E) [H2O2] inicial = 0,3 mol/L e T > 20 ºC.

.12. (UERJ, adaptada)

A sabedoria popular indica que, para acender uma

lareira, devemos utilizar inicialmente lascas de lenha e só

depois colocarmos as toras. Em condições reacionais

idênticas e utilizando massas iguais de madeira em

lascas e em toras, verifica-se que a madeira em lascas

queima com mais velocidade. O fator determinante para

essa maior velocidade da reação é o aumento da:

(A) pressão.

(B) temperatura.

(C) concentração.

(D) superfície de contato.

(E) catalisador.

________________________________________________

*Anotações*

********** ATIVIDADES 2 **********

C7 Apropriar-se de conhecimentos da Química para, em situações-problema, interpretar, avaliar ou planejar intervenções científico-tecnológicas.

H24 Utilizar códigos e nomenclatura da Química para caracterizar materiais, substâncias ou transformações químicas.

.13. (ENEM-MEC)

O ácido tartárico (DI-HIDROXIBUTANODIOICO), com a

fórmula estrutural,

é encontrado nas uvas e é de grande utilização na

fabricação de vinhos, por ser um acidulante orgânico

natural.

Baseando-se nas informações, indique a fórmula

molecular do ácido tartárico.

(A) C4H2O (C) C4H5O (E) C4H2O6

(B) C4H6O6 (D) C4HO

H25

Caracterizar materiais ou substâncias, identificando etapas, rendimentos ou implicações biológicas, sociais, econômicas ou ambientais de sua obtenção ou produção.

.14. (ENEM-MEC)

Muitas pessoas associam a palavra ácido a substâncias

químicas que corroem materiais e que são prejudiciais à

saúde. Para mostrar que tal associação é equivocada,

basta lembrar que são classificados como ácidos

(A) vinagre e suco de laranja.

(B) leite e sabão em pó.

(C) bicarbonato de sódio e vaselina.

(D) sal de cozinha e açúcar.

(E) sabão e detergente.

H26

Avaliar implicações sociais, ambientais e/ou econômicas na produção ou no consumo de recursos energéticos ou minerais, identificando transformações químicas ou de energia envolvidas nesses processos.

.15. (ENEM-MEC)

Em determinadas regiões do Brasil, é comum, no

inverno, queimar certa quantidade de álcool no banheiro

para mantê-lo aquecido durante o banho. Esse

procedimento é perigoso, pois

(A) a combustão do álcool produz o monóxido de

carbono, que é um gás venenoso.

(B) o álcool, em contato com o vapor d’água, produz um

gás inflamável.

(C) o álcool é um combustível inorgânico e, por este

motivo, libera substâncias tóxicas.

(D) a combustão do álcool é lenta e, por isso, produz

muita fuligem.

(E) o álcool sofre ação do gás carbônico produzido,

aumentando o risco.

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SEE-AC Coordenação de Ensino Médio CNQ Química 124

H27 Avaliar propostas de intervenção no meio ambiente aplicando conhecimentos químicos, observando riscos ou benefícios.

.16. (ENEM-MEC)

“Dê-me um navio cheio de ferro e eu lhe darei uma

era glacial”, disse o cientista John Martin (1935-1993),

dos Estados Unidos, a respeito de uma proposta de

intervenção ambiental para resolver a elevação da

temperatura global; o americano foi recebido com muito

ceticismo. O pesquisador notou que mares com grande

concentração de ferro apresentavam mais fitoplâncton e

que essas algas eram capazes de absorver elevadas

concentrações de dióxido de carbono da atmosfera. Esta

incorporação de gás carbônico e de água (H2O) pelas

algas ocorre por meio do processo de fotossíntese, que

resulta na produção de matéria orgânica empregada na

constituição da biomassa e na liberação de gás oxigênio

(O2). Para essa proposta funcionar, o carbono absorvido

deveria ser mantido no fundo do mar, mas como a

maioria do fitoplâncton faz parte da cadeia alimentar de

organismos marinhos, ao ser decomposto devolve CO2 à

atmosfera.

Os sete planos para salvar o mundo. Galileu,

n.º 214, maio/2009 (com adaptações).

Considerando que a ideia do cientista John Martin é

viável e eficiente e que todo o gás carbônico absorvido

(CO2, de massa molar igual a 44 g/mol) transforma-se

em biomassa fitoplanctônica (cuja densidade

populacional de 100 g/m2 é representada por C6H12O6, de

massa molar igual a 180 g/mol), um aumento de 10 km2

na área de distribuição das algas resultaria na

(A) emissão de 4,09 x 106 kg de gás carbônico para a

atmosfera, bem como no consumo de toneladas de

gás oxigênio da atmosfera.

(B) retirada de 1,47 x 106 kg de gás carbônico da

atmosfera, além da emissão direta de toneladas de

gás oxigênio para a atmosfera.

(C) retirada de 1,00 x 106 kg de gás carbônico da

atmosfera, bem como na emissão direta de

toneladas de gás oxigênio das algas para a

atmosfera.

(D) retirada de 6,82 x 105 kg de gás carbônico da

atmosfera, além do consumo de toneladas de gás

oxigênio da atmosfera para a biomassa

fitoplanctônica.

(E) emissão de 2,44 x 105 kg de gás carbônico para a

atmosfera, bem como na emissão direta de milhares

de toneladas de gás oxigênio para a atmosfera a

partir das algas.

________________________________________________ *Anotações*

.17. (ENEM-MEC)

A combustão da gasolina nos motores de automóveis

produz uma série de gases como dióxido de carbono,

monóxido de carbono, óxidos de nitrogênio e

hidrocarbonetos. Na camada mais baixa da atmosfera,

ou seja, na troposfera, tais gases participam de inversas

reações químicas que geram outras substâncias

poluentes, como o ozônio, que é gerado a partir de

hidrocarbonetos e de óxidos de nitrogênio.

Com o uso de conversores catalíticos (catalisadores) nos

escapamentos, todos esses gases são convertidos em

dióxido de carbono, vapor de água e nitrogênio. Sendo

assim, o emprego desses conversores

(A) diminui a formação de ozônio na troposfera.

(B) elimina a emissão de gases estufa para a atmosfera.

(C) diminui os buracos da camada de ozônio da

estratosfera.

(D) elimina a poluição do ar causada por veículos

automotores.

(E) aumenta a interferência ambiental dos gases

poluentes.

.18. (ENEM-MEC)

A queima de combustíveis em usinas termelétricas

produz gás carbônico (CO2), um dos agentes do efeito

estufa. A tabela mostra a relação de emissão de CO2

gerado na queima de alguns combustíveis para produzir

uma mesma quantidade de energia.

Combustível CO2 gerado*

Carvão mineral 2

Lenha 10

Gás natural 1

*quantidades relativas, considerando-se o valor unitário para o gás natural

A substituição do carvão mineral pelo gás natural nas

usinas termelétricas reduziria a taxa de emissão de CO2

em

(A) 1%.

(B) 5%.

(C) 10%.

(D) 50%.

(E) 100%.

________________________________________________ *Anotações*

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SEE-AC Coordenação de Ensino Médio CNQ Química 125

*MÓDULO 3*

Ligações químicas

Uma ligação química ocorre quando há atração entre

os átomos. Em cada ligação as partículas positivas são

atraídas pelas partículas negativas. Se um dos átomos

perde elétrons, o outro deve ganhar elétrons para que os

átomos possam adquirir cargas elétricas opostas e se

atrair, estabelecendo uma ligação entre eles.

Ligação metálica

Os metais são formados por redes gigantes de

átomos que se unem por meio da ligação metálica.

Esse tipo de ligação explica as principais

propriedades dos metais:

Conduzem corrente elétrica.

São brilhantes e maleáveis (podem ser

transformados em lâminas).

Apresentam alta condutibilidade térmica e

temperatura de fusão elevada.

Exemplos: ferro (Fe), cobre (Cu), alumínio (Aℓ).

Figura 1 Representação da ligação metálica da prata.

Ligação iônica

É a ligação que ocorre entre átomos de metais e não

metais. Átomos de elementos metálicos se unem a

átomos de elementos não metálicos por meio da

transferência de elétrons.

Os metais doam elétrons transformando-se em

cátions (íons metálicos carregados positivamente), e

os não metais ganham elétrons transformando-se em

ânions (íons de não metais carregados

negativamente).

Em um composto iônico no estado sólido, os cátions

e os ânions estão ordenados regularmente,

originando um agregado chamado retículo cristalino

ou cristal iônico.

Esse tipo de ligação explica as principais

propriedades dos compostos iônicos:

São sólidos.

Conduzem corrente elétrica apenas em solução

aquosa ou no estado líquido (quando fundidos).

Apresentam elevados pontos de fusão e de

ebulição.

Exemplos: cloreto de sódio (NaCℓ), iodeto de

potássio [KI], cloreto de magnésio (MgCℓ2).

Figura 2 As cargas elétricas opostas mantêm os íons do Na+ e do Cℓ unidos.

Ligação covalente

É a ligação que ocorre entre átomos de não metais.

Átomos de elementos não metálicos unem-se pelo

compartilhamento de um, dois ou três pares de

elétrons. Esse tipo de ligação é chamado covalente,

e as substâncias formadas são denominadas

moléculas.

As ligações covalentes podem ser polares ou

apolares. Se a ligação ocorrer entre átomos iguais, é

chamada de ligação covalente apolar, e se a ligação

ocorrer entre átomos diferentes, é chamada de

ligação covalente polar.

Esse tipo de ligação explica as principais

propriedades dos compostos moleculares:

Podem ser sólidos, líquidos ou gasosos.

Não conduzem corrente elétrica nos estados

sólido e líquido.

Apresentam baixos pontos de fusão e de

ebulição.

Exemplos: hidrogênio (H2), água (H2O), dióxido de

carbono (C02), cloro (Cℓ2).

Forças intermoleculares

Do mesmo modo que existem forças de atração

entre átomos de cargas opostas, existe também

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SEE-AC Coordenação de Ensino Médio CNQ Química 126

atração entre as moléculas. Essas interações só são

possíveis devido à atração entre a extremidade com

caráter positivo de uma molécula e a extremidade

com caráter negativo de outra molécula.

Existem três tipos de forças de atração entre as

moléculas:

Moléculas

Interações intermoleculares

Polares

Dipolo-dipolo ou

dipolo permanente-dipolo permanente

Ligações (pontes) de hidrogênio

Apolares

Dipolo instantâneo-dipolo induzido

O conjunto das forças intermoleculares é chamado

de forças de van der Waals.

Intensidade das forças intermoleculares

Comparando moléculas com tamanhos e massas

parecidos, pode-se dizer que:

as interações dipolo instantâneo-dipolo induzido

representam as menores forças

intermoleculares.

as interações dipolo permanente-dipolo

permanente representam forças intermoleculares

intermediárias.

as interações por ligações de hidrogênio

representam as forças intermoleculares mais

intensas.

Moléculas polares

São moléculas que apresentam dipolos elétricos. O

átomo mais eletronegativo da molécula atrai os

elétrons para si, fazendo com que surja uma carga

elétrica parcial negativa e, ao redor do átomo menos

eletronegativo, surja uma carga elétrica parcial

positiva.

Exemplo disso é a atração entre as moléculas do

cloreto de hidrogênio (HCℓ). O cloro é mais

eletronegativo que o hidrogênio. Logo, sobre o cloro

surge a carga parcial negativa e, sobre o hidrogênio,

a carga parcial positiva.

As ligações de hidrogênio ocorrem entre moléculas

polares quando um átomo muito eletronegativo

(flúor, oxigênio ou nitrogênio) de uma molécula atrai

o átomo de hidrogênio (pouco eletronegativo) de

outra molécula. São as interações mais intensas

entre os diferentes tipos de forças intermoleculares.

São exemplos a atração que existe entre as

moléculas de água (H20), a atração entre moléculas

de fluoreto de hidrogênio (HF) e a atração entre

moléculas de amônia (NH3).

Figura 3 Ligações de hidrogênio na água.

Moléculas apolares

São moléculas que não apresentam dipolos e cujas

cargas elétricas se encontram distribuídas

homogeneamente por toda a sua extensão.

Em uma molécula, os elétrons dos átomos estão em

contínuo movimento. Num determinado instante,

pode haver mais elétrons em um lado da molécula

do que no outro, fazendo com que surjam nesse

momento um polo elétrico parcial negativo e um polo

elétrico parcial positivo.

Como exemplo, podemos destacar a atração entre

as moléculas de gás hidrogênio (H2). Os dois átomos

da molécula apresentam a mesma

eletronegatividade, mas com o movimento dos

elétrons surgem os dipolos instantâneos.

Forças intermoleculares e ponto de ebulição

Comparando substâncias com o mesmo tipo de

interação intermolecular, quanto maior o tamanho da

molécula (maior massa molecular), maior o ponto de

ebulição.

Comparando substâncias com massas moleculares

próximas, quanto mais intensas as forças

intermoleculares, maior o ponto de ebulição.

Figura 4 Ponto de ebulição dos hidretos das famílias 14, 15, 16 e 17.

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SEE-AC Coordenação de Ensino Médio CNQ Química 127

*********** ATIVIDADES ***********

.1.*(UFRJ)

Um professor decidiu decorar

seu laboratório com um “relógio

de Química” no qual, no lugar

das horas, estivessem alguns

elementos, dispostos de acordo

com seus respectivos números

atômicos, como mostra a

figura.

Indique a fórmula mínima e o tipo de ligação do

composto eletricamente neutro que é formado quando o

relógio do professor marca:

a) nove horas.

_______________________________________________

b) sete horas e cinco minutos.

_______________________________________________

.2.*(UNESP)

Linus Pauling, falecido em 1994, recebeu o Prêmio Nobel

de Química em 1954, por seu trabalho sobre a natureza

das ligações químicas. Através dos valores das

eletronegatividades dos elementos químicos, calculados

por Pauling, é possível prever se uma ligação terá caráter

covalente ou iônico.

Com base nos conceitos de eletronegatividade e de

ligação química, pede-se:

a) Identificar dois grupos de elementos da tabela

periódica que apresentam, respectivamente, as

maiores e as menores eletronegatividades.

_______________________________________________

b) Que tipo de ligação apresentará uma substância

binária, formada por um elemento de cada um dos

dois grupos identificados?

_______________________________________________

.3. (UNICAMP-SP)

Observe as seguintes fórmulas eletrônicas (fórmulas de

Lewis):

Consulte a classificação periódica dos elementos e

escreva as fórmulas eletrônicas das moléculas formadas

pelos seguintes elementos:

a) fósforo e hidrogênio.

b) enxofre e hidrogênio.

c) flúor e carbono.

.4. (UFC-CE)

As forças intermoleculares são responsáveis por várias

propriedades físicas e químicas das moléculas, como,

por exemplo, a temperatura de fusão. Considere as

moléculas de F2Cl2 e Br2.

a) Quais as principais forças intermoleculares presentes

nessas espécies?

_______________________________________________

b) Ordene essas espécies em ordem crescente de

temperatura de fusão.

_______________________________________________

.5. (PUC-RJ)

Observe a Tabela 1. Dessa tabela faça um gráfico

relacionando os pontos de ebulição dos compostos

listados com suas respectivas massas molares. Do

gráfico, deduza o valor esperado para o ponto de

ebulição da água (massa molar igual a 18) e complete a

Tabela 2 com o valor encontrado. Explique, então, a

diferença observada entre o valor deduzido do gráfico e o

assinalado como valor real (100 0C).

Tabela 1

Fórmula

Massa molar

Ponto de ebulição (0C)

H2S 34 60

H2Se 81 41

H2Te 130 2

Tabela 2

Fórmula

Massa molar

Ponto de ebulição (0C)

Valor

esperado

H2O

18

Valor

real

H2O

18

100

________________________

________________________

________________________

________________________

________________________

________________________

________________________

________________________

________________________

________________________

.6. (UNICAMP-SP)

Considere três substâncias: CH4, NH4 e H20 e três

temperaturas de ebulição: 373 K, 112 K e 240 K.

Levando-se em conta a estrutura e a polaridade das

moléculas dessas substâncias, pede-se:

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SEE-AC Coordenação de Ensino Médio CNQ Química 128

a) Correlacionar as temperaturas de ebulição às

substâncias.

_______________________________________________

b) Justificar a correlação que você estabeleceu.

_______________________________________________

.7. (PUC-SP)

Analise as propriedades físicas na tabela abaixo:

Condução de

corrente elétrica

Amostra

Ponto de

fusão (0C)

Ponto de

ebulição (0C)

A 25 0C

A 100 0C

A

801

1.413

Isolante

Condutor

B

43

182

Isolante

C

1.535

2.760

Condutor

Condutor

Segundo a tabela, as substâncias A, B e C podem

apresentar estados físicos diferentes devido ao tipo de

ligação. Conclui-se então que o composto iônico, o

molecular e o metálico são respectivamente:

(A) A, B, C. (C) C, A, B. (E) A, C, B.

(B) B, C, A. (D) C, B, A.

.8. (INEP-MEC)

O conhecimento das estruturas das moléculas é um

assunto bastante relevante, já que as formas das

moléculas determinam propriedades das substâncias,

como odor, sabor, coloração e solubilidade.

As figuras apresentam as estruturas das moléculas CO2,

H2O, NH3, CH4, H2S e PH3.

Quanto às forças intermoleculares, a molécula que forma

ligações de hidrogênio (pontes de hidrogênio) com a

água é:

(A) H2S. (C) NH3. (E) CO2.

(B) CH4. (D) PH3.

.9. (INEP-MEC)

Cada átomo de F (Z = 9) possui 7 elétrons na camada de

valência. Átomos de F não são estáveis nas condições

ambiente de P e T. Unem-se facilmente formando a

molécula F2, com ligação por 1 par de elétrons entre os

átomos. Sendo assim, o número total de elétrons que

circundam cada átomo de F, na molécula F, é:

(A) 18. (C) 12. (E) 2.

(B) 14. (D) 10.

.10. (UFPE)

Considerando os seguintes haletos de hidrogênio HF,

HCℓ, e HBr, pode-se afirmar que:

(A) a molécula mais polar é HF.

(B) a molécula mais polar é HCℓ.

(C) todos os três são compostos iônicos.

(D) somente HF é iônico, pois o flúor é muito

eletronegativo.

(E) somente HBr é covalente, pois o bromo é um átomo

muito grande para formar ligações iônicas.

.11. (INEP-MEC)

O alumínio e o cobre são largamente empregados na

produção de fios e cabos elétricos. A condutividade

elétrica é uma propriedade comum dos metais. Este

fenômeno deve-se:

(A) à presença de impurezas de ametais que fazem a

transferência de elétrons.

(B) ao fato de os elétrons nos metais estarem

fracamente atraídos pelo núcleo.

(C) à alta afinidade eletrônica desses elementos.

(D) à alta energia de ionização dos metais.

(E) ao tamanho reduzido dos núcleos dos metais.

.12. (PUC-MG)

Analise o gráfico, que apresenta as temperaturas de

ebulição de compostos binários do hidrogênio com

elementos do grupo 16 (coluna 6A), à pressão de 1 atm.

A partir das informações apresentadas, é incorreto

afirmar que:

(A) a substância mais volátil é o H2S, pois apresenta a

menor temperatura de ebulição.

(B) a água apresenta maior temperatura de ebulição,

pois apresenta ligações de hidrogênio.

(C) todos os hidretos são gases à temperatura ambiente,

exceto a água, que é líquida.

(D) a 100 0C, a água ferve, rompendo as ligações

covalentes antes das intermoleculares.

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SEE-AC Coordenação de Ensino Médio CNQ Química 129

.13. (CFT-CE)

Considerando os seguintes elementos: hidrogênio

(Z = 1), sódio (Z = 11), carbono (Z = 6) e enxofre

(Z = 16), é correto afirmar que:

(A) a ligação formada entre átomos de carbono e

enxofre é iônica.

(B) a ligação formada entre hidrogênio e sódio é

covalente.

(C) o composto formado por hidrogênio e enxofre tem

fórmula molecular S2H.

(D) o composto formado por sódio e enxofre é sólido em

condição ambiente.

(E) o composto CH4, formado entre carbono e

hidrogênio, é polar.

.14. (UFRS, adaptada)

Nas substâncias CO2, CaO, C e CsF, os tipos de

ligações químicas predominantes são, respectivamente:

(A) covalente, iônica, covalente e iônica.

(B) covalente, covalente, metálica e iônica.

(C) iônica, covalente, covalente e covalente.

(D) iônica, iônica, metálica e covalente.

(E) covalente, covalente, covalente e iônica.

.15. (UFU-MG)

A molécula apolar que possui ligações polares é:

(A) CH3Cℓ. (B) CHCℓ3. (C) Cℓ2. (D) CCℓ4.

.16. (UNESP)

Qual a fórmula do composto formado entre os elementos

20Ca40 e 17Cℓ35 e qual a ligação envolvida?

(A) CaCℓ, iônica. (D) CaCℓ2, covalente.

(B) CaCℓ, covalente. (E) Ca2Cℓ, iônica.

(C) CaCℓ2, iônica.

.17. (UNESP, adaptada)

Considere os seguintes compostos, todos contendo

cloro:

Sabendo que o sódio pertence ao grupo 1, o bário ao

grupo 2, o carbono ao grupo 14, o cloro ao grupo 17 da

tabela periódica e que o hidrogênio tem número atômico

igual a 1:

a) transcreva a fórmula química dos compostos iônicos

e identifique-os, fornecendo seus nomes.

_______________________________________________

b) apresente a fórmula estrutural para os compostos

covalentes e identifique a molécula que apresenta o

momento dipolar resultante diferente de zero

(molécula polar).

_______________________________________________

*Anotações*

BaCℓ2 ; CH3Cℓ ; CCℓ4 e NaCℓ.

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SEE-AC Coordenação de Ensino Médio CNQ Química 130

*MÓDULO 4*

Reações inorgânicas

Em uma reação química ocorre a transformação de

substâncias com determinadas propriedades iniciais

(reagentes) em outras com propriedades diferentes

(produtos). As principais reações envolvendo as funções

inorgânicas são classificadas em reações de adição

(síntese), de decomposição (análise), de deslocamento

(simples troca), de dupla troca e reações em solução

aquosa.

Reações de adição (ou síntese)

Ocorrem quando duas ou mais substâncias reagem,

formando uma substância mais complexa.

Exemplos:

Figura 1 Reação entre o magnésio metálico e o oxigênio do ar.

Reações de decomposição (ou análise)

Ocorrem quando uma substância é decomposta em

duas ou mais substâncias de estruturas mais

simples.

Exemplos:

Figura 2

Reações de deslocamento (ou simples troca)

Ocorrem quando uma substância simples reage com

uma substância composta e consegue deslocar um

dos elementos da substância composta. Esse tipo de

reação só acontece se a substância simples for

formada por elementos mais reativos que os da

composta.

Reatividade dos metais:

metal alcalino > alcalino-terroso > Aℓ > Zn > Fe > H

> Cu > Ag > Pt > Au

Reatividade dos não metais:

F > O > Cℓ > Br > I > S > P > H

Exemplos:

Fe (s) + CuSO4 (aq) FeSO4 (aq) + Cu (s)

Cℓ2 (g) + MgBr2 (s) MgCℓ2 (s) + Br2 (g)

Zn (s) + HCℓ (aq) ZnCℓ2 (aq) + H2 (g)

Figura 3 O zinco é corroído pelo ácido clorídrico porque ele é mais reativo que o hidrogênio: Zn (s)

+ 2 HCℓ (aq) ZnCℓ2 (aq) + H2 (g)

Reações de dupla troca

Ocorrem quando duas substâncias compostas

reagem e trocam elementos entre si, produzindo

duas novas substâncias.

Nesse tipo de reação pode ocorrer liberação de gás,

formação de precipitado (composto insolúvel) ou

formação de uma substância mais estável em

relação aos reagentes (H2O, por exemplo).

Exemplos:

NaCℓ (aq) + AgNO3 (aq) AgCℓ (s) + NaNO3 (aq)

HCℓ (aq) + NaOH (aq) NaCℓ (aq) + H2O (ℓ)

Também chamada de reação de neutralização.

Figura 4 Reação entre o nitrato de chumbo e o iodeto de potássio.

Reações em solução aquosa

As reações em solução aquosa ocorrem devido à

presença de íons livres. Esses íons podem se

associar formando substâncias insolúveis

(precipitado) ou pouco ionizadas. Podemos

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SEE-AC Coordenação de Ensino Médio CNQ Química 131

representar essas reações por meio de uma equação

iônica (equação em que são representados os íons

que participam da reação).

Exemplos:

Equação completa:

NaCℓ (aq) + AgNO3 (aq) AgCℓ (s) + NaNO3 (aq)

Equação iônica:

Na+ (aq) + Cℓ (aq) + Ag+ (aq) + NO3 (aq)

AgCℓ (s) + Na+ (aq) + NO3 (aq)

Equação iônica simplificada:

Ag+ (aq) + Cℓ (aq) AgCℓ (s)

Reação de neutralização do ácido clorídrico com

hidróxido de sódio

Equação completa:

HCℓ (aq) + NaOH (aq) NaCℓ (aq) + H2O (ℓ)

Equação iônica:

H+ (aq) + Cℓ (aq) + Na+ (aq) + OH (aq)

Na+ (aq) + Cℓ (aq) + H2O (ℓ)

Equação iônica simplificada:

H+ (aq) + OH (aq) H2O (ℓ)

Reações importantes

Adição de cal (óxido de cálcio) no solo para diminuir

a acidez

CaO (s) + 2 H+ (aq) Ca2+ (aq) + H2O (ℓ)

Neutralização da acidez (presença de HCℓ) do

estômago com bicarbonato de sódio

HCℓ (aq) + NaHCO3 (s) NaCℓ (aq) + H2O (ℓ) + CO2 (g)

Redução dos efeitos da chuva ácida em centro

urbano

Formação da chuva ácida:

S (s) + O2 (g) SO2 (g)

2 SO2 (g) + O2 (g) 2 SO3 (g)

2 SO3 (g) + H2O (ℓ) H2SO4 (aq)

Neutralização da acidez da chuva pela adição de

hidróxido de cálcio:

H2SO4 (aq) + Ca(OH)2 (aq) CaSO4 (s) + 2 H2O (ℓ)

Reações com oxigênio

O oxigênio é um não metal bastante reativo que

reage com quase todos os elementos químicos.

Essas reações produzem vários tipos de óxidos.

Exemplos:

2 Cu + O2 2 CuO (óxido básico que, em presença

da água, forma a base correspondente)

2 CuO + H2O 2 Cu(OH)2 (hidróxido de cobre II)

S + O2 SO2 (óxido ácido que, em presença da

água, forma o ácido correspondente)

SO2 + H2O H2SO3 (ácido sulfuroso)

Reações com hidrogênio

O hidrogênio reage com metais e não metais

formando os hidretos.

Em reações com não metais formam-se hidretos

gasosos, que são moleculares e de caráter

ácido.

H2 + Br2 2 HBr

H2 + S H2S

Obs.: O hidrogênio reage com o oxigênio,

formando água, que não tem caráter ácido:

2 H2 + O2 2 H2O

Em reações com metais formam-se hidretos

sólidos, iônicos e de caráter básico.

2 K + H2 2 KH (hidreto de potássio)

Ba + H2 BaH2 (hidreto de bário)

Reações com a água

Metais alcalinos e alcalino-terrosos reagem com

água formando os respectivos hidróxidos e

liberando gás hidrogênio.

2 K + 2 H2O 2 KOH + H2

Ba + 2 H2O Ba(OH)2 + H2

Indicadores ácido-base

Algumas substâncias apresentam a propriedade

de mudar de cor na presença de uma solução

ácida ou básica. A acidez ou basicidade da

solução é dada pelo pH (escala que varia de 0 a

14).

Solução ácida: pH igual a 0 a pH próximo de 7

(quanto mais próximo de 0, maior o caráter

ácido).

Solução básica: pH entre 7,1 e 14 (quanto mais

próximo de 14, maior o caráter básico).

Indicador

Coloração em

meio ácido

Coloração em

meio básico

Ponto de viragem

intervalo de pH

Alaranjado

de metila

Vermelho

Amarelo

3,1-4,4

Tornassol

Vermelho

Azul

4,5-8,3

Fenolftaleína

Incolor

Vermelho

8,3-10,0

Amarelo

de alizarina

Amarelo

Violeta

10,1-12,0

*********** ATIVIDADES ***********

.1. (UFMG)

Você sabe como são pressurizadas as bolas de tênis?

Antes que as duas partes da bola sejam seladas,

pequenas quantidades de NH4Cℓ e NaNO2 são

colocadas dentro de cada uma das metades. O calor

utilizado para selar essas duas partes provoca as

seguintes reações:

I. NH4Cℓ + NaNO2 NH4NO2 + NaCℓ

II. NH4NO2 N2 (g) + 2 H2O (ℓ)

a) Que gás é responsável pela pressurização da bola?

_______________________________________________

b) Que classificação cada reação poderia receber?

_______________________________________________

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SEE-AC Coordenação de Ensino Médio CNQ Química 132

.2. (UFBA)

Quando se corta cebola, às vezes se sente um ardor nos

olhos. Sabe-se que a cebola ao ser cortada libera o gás

dióxido de enxofre. Esse gás reage com o gás oxigênio

presente no ar formando o trióxido de enxofre que, em

contato com a água (no olho), produz o ácido sulfúrico,

que é o responsável pela sensação de ardor nos olhos.

No texto acima foram descritas duas reações químicas.

Escreva as equações balanceadas citadas.

___________________________________________________

___________________________________________________

.3. (UNICAMP-SP)

Acidente espalha carga tóxica em Paulínia

Capotamento de caminhão com 14 toneladas de

nitrato de amônio próximo ao Rio Jaguari mobiliza defesa

civil de três cidades.

Correio Popular, Campinas, 19 abr. 1997.

a) Escreva a fórmula do composto em questão.

_______________________________________________

b) Equacione e balanceie a reação entre um ácido e

uma base que produza esse composto.

_______________________________________________

.4. (UFRS)

Observe a sequência de reações:

I. CaCO3 X + CO2

II. BaCℓ2 + Y BaCrO4 + 2 KCℓ

III. Zn + 2 HCℓ ZnCℓ2 + W

Para que as reações acima fiquem corretamente

equacionadas, X, Y e W devem ser, respectivamente:

(A) CaC2, H2CrO4 e H2S. (D) CaO2, K2CrO4 e Cℓ2.

(B) CO, H2CrO4 e Cℓ2. (E) CaO2, H2CrO4 e H2.

(C) CaO, K2CrO4 e H2.

.5. (UFMG)

Considere as equações:

I. Zn + 2 HCℓ ZnCℓ2 + H2

II. P2O5 + 3 H2O 2 H3PO4

III. AgNO3 + NaCℓ AgCℓ + NaNO3

IV. CaO + CO2 CaCO3

V. 2 H2O 2 H2 + O2

É considerada reação de decomposição e deslocamento,

respectivamente:

(A) I e II. (C) III e IV. (E) V e I.

(B) Il e V. (D) IV e II.

.6. (UFRJ)

A sequência que representa, respectivamente, reações

de síntese, análise, simples troca e dupla troca é:

I. Zn + Pb(NO3)2 Zn(NO3)2 + Pb

II. FeS + 2HCℓ FeCℓ2 + H2S

III. 2 NaNO3 2 NaNO2 + O2

IV. N2 + 3 H2 2 NH3

(A) I, II, III e IV. (D) I, III, II e IV.

(B) III, IV, I e II. (E) II, I, IV e III.

(C) IV, III, I e II.

.7. (UECE)

Além de obedecer às leis ponderais, as reações químicas

ainda necessitam atender a determinadas condições. A

partir dessas considerações, assinale o correto.

(A) Os ácidos sempre reagem com metais produzindo

sal e liberando hidrogênio gasoso.

(B) Ao reagir com o carbonato de cálcio, o ácido

clorídrico produz, ao final, gás carbônico e água.

(C) Só ocorrerá reação de síntese se juntarmos

substâncias simples.

(D) Em todas as reações de análise ocorre oxirredução.

.8. (UFRN)

Nas cinco equações químicas enumeradas abaixo, estão

representadas reações de simples troca, também

chamadas reações de deslocamento:

1) Fe (s) + 2 AgNO3 (aq) Fe(NO3)2 (aq) + 2 Ag (s)

2) 3 Ni (s) + 2 AℓCℓ3 (aq) 3 NiCℓ2 (aq) + 2 Aℓ (s)

3) Zn (s) + 2 HCℓ (aq) ZnCℓ2 (aq) + H2 (g)

4) Sn (s) + 2 Cu (NO3)2 (aq) Sn (NO3)4 (aq) + 2 Cu (s)

5) 2 Au (s) + MgCℓ2 (aq) 2 AuCℓ (aq) + Mg (s)

Analisando essas equações, com base na ordem

decrescente de reatividades mostrada a seguir: Mg > Aℓ

> Zn > Fe > Ni > H > Sn > Cu > Ag > Au, pode-se prever

que devem ocorrer espontaneamente apenas as reações

de número:

(A) 3, 4 e 5. (C) 1, 2 e 3.

(B) 2, 3 e 5. (D) 1, 3 e 4.

.9. (UFRN)

No texto abaixo, adaptado do romance Grande sertão:

veredas, de Guimarães Rosa, o jagunço Riobaldo

Tatarana descreve, em linguagem literária, a ocorrência

de um curioso fenômeno que ele observou.

A pois, um dia, num curtume, a faquinha minha, que

eu tinha, caiu dentro de um tanque; era só caldo de

casca-de-curtir, barbatimão, angico, lá sei que taninos. —

Amanhã eu tiro... — falei comigo. Porque era de noite,

luz nenhuma eu não tinha. Ah, então saiba: no outro dia,

cedo, a faca, o ferro dela, estava roída, quase por

metade, carcomido por aquela aguinha escura e azeda,

toda quieta, pouco borbulhando. Deixei, mais pra ver...

Sabe o que foi? Pois, nessa mesma tarde, da faquinha,

só se achava o cabo... O cabo — por não ser de frio

metal, mas de chifre de veado galheiro.

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SEE-AC Coordenação de Ensino Médio CNQ Química 133

Considerando que o líquido citado (caldo de casca-de-

curtir) continha bastante tanino (ácido tânico) dissolvido,

a reação química (corrosão do ferro pelo ácido) descrita

acima foi do tipo:

(A) síntese. (C) deslocamento.

(B) dupla troca. (D) decomposição.

.10. (UFES)

Quando o mineral magnesita, composto principalmente

de carbonato de magnésio, é tratado com ácido

clorídrico, observa-se uma efervescência e

desprendimento de um gás inodoro. Qual a alternativa

que indica corretamente o gás que é liberado nessa

reação?

(A) H2CO3 (C) H2 (E) O2

(B) Cℓ2 (D) CO2

.11. (ENEM-MEC)

O aumento do pH de uma solução pode ser feito pela

adição de cal viva, isto é, óxido de cálcio. A reação da cal

viva com água, seguida da reação com ácido clorídrico,

pode ser representada pelas seguintes equações

químicas:

CaO (s) + H2O (ℓ) (1)

(1) + 2 HCℓ (aq) (2) + 2 H2O (ℓ)

As substâncias 1 e 2 são, respectivamente:

(A) carbonato de cálcio e perclorato de cálcio.

(B) hidróxido de cálcio e perclorato de cálcio.

(C) hidróxido de cálcio e cloreto de cálcio.

(D) peróxido de cálcio e cloreto de cálcio.

(E) hidróxido de cálcio e hipoclorito de cálcio.

.12. (UNICAMP-SP)

Para se manter a vela acesa, na aparelhagem a seguir

esquematizada, bombeia-se ar, continuadamente,

através do sistema.

a) O que se observará no frasco III, após um certo

tempo?

_______________________________________________

b) Escreva a equação química que representa a reação

verificada no frasco III.

_______________________________________________

.13. (UFES)

Considerando o esquema a seguir, indique as espécies

formadas em A, B, C, D, E e F, e a forma – solvatada

(aq), líquida (ℓ), sólida (s) ou gasosa (g) – em que elas se

apresentam.

___________________________________________________

___________________________________________________

.14. (FUVEST-SP)

Em um experimento introduz-se ar atmosférico, não

poluído, no sistema esquematizado a seguir:

Depois de o ar passar por algum tempo, o que se

observa:

a1) na solução de Ba (OH)2?

___________________________________________________

a2) no cobre aquecido?

___________________________________________________

b1) Escreva as equações químicas correspondentes às

observações.

___________________________________________________

b2) Que gases são recolhidos no final?

___________________________________________________

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SEE-AC Coordenação de Ensino Médio CNQ Química 134

.15. (ENEM-MEC)

Ferramentas de aço podem sofrer corrosão e enferrujar.

As etapas químicas que correspondem a esses

processos podem ser representadas pelas equações:

Fe + H2O + 1/2 O2 Fe(OH)2

Fe(OH)2 + 1/2 H2O + 1/4 O2 Fe(OH)3

Fe(OH)3 + n H2O Fe(OH)3 + n H2O (ferrugem)

Uma forma de tornar mais lento esse processo de

corrosão e formação de ferrugem é engraxar as

ferramentas. Isso se justifica porque a graxa proporciona:

(A) lubrificação, evitando o contato entre as ferramentas.

(B) impermeabilização, diminuindo seu contato com o ar

úmido.

(C) isolamento térmico, protegendo-as do calor

ambiente.

(D) galvanização, criando superfícies metálicas imunes.

(E) polimento, evitando ranhuras nas superfícies.

.16. (FUVEST-SP)

Hidrogênio reage com nitrogênio formando amônia. A

equação não balanceada que representa essa

transformação é:

H2 (g) + N2 (g) NH3 (g)

Outra maneira de escrever essa equação química, mas

agora balanceando-a e representando as moléculas dos

três gases, é:

(A)

(B)

(C)

(D)

(E)

.17. (ENEM-MEC)

Em uma bancada de laboratório encontram-se 4 frascos,

numerados de 1 a 4. Cada um deles contém apenas uma

das quatro soluções aquosas das seguintes substâncias:

nitrato de prata (AgNO3), cloreto férrico (FeCℓ3),

carbonato de sódio (Na2CO3) e ácido clorídrico (HCℓ),

não necessariamente na ordem apresentada. Um

estudante, com o objetivo de descobrir o conteúdo de

cada frasco, realizou alguns experimentos no laboratório

de química, à temperatura ambiente, e verificou que:

I. a substância contida no frasco 1 reagiu com a

substância contida no frasco 4, produzindo

efervescência.

II. a substância contida no frasco 1 não reagiu com

a substância contida no frasco 3.

Com base nos dois experimentos realizados, é correto

afirmar que os frascos 1, 2, 3 e 4 contêm,

respectivamente, soluções aquosas de:

(A) ácido clorídrico, nitrato de prata, cloreto férrico e

carbonato de sódio.

(B) cloreto férrico, ácido clorídrico, nitrato de prata e

carbonato de sódio.

(C) ácido clorídrico, cloreto férrico, nitrato de prata e

carbonato de sódio.

(D) ácido clorídrico, nitrato de prata, carbonato de sódio

e cloreto férrico.

(E) carbonato de sódio, cloreto férrico, nitrato de prata e

ácido clorídrico.

.18. (UFG-GO)

Como fonte de energia, termelétricas utilizam carvão

mineral, o qual, no Brasil, contém quantidades

apreciáveis do mineral pirita, FeS2.

Qual poluente é gerado na queima desse carvão?

(A) CO2 (C) H2S (E) SO2

(B) Fe2O3 (D) S2

.19. (UFPE)

Considere as reações químicas abaixo:

1) 2 K (s) + Cℓ2 (g) KCℓ (s)

2) 2 Mg (s) + O2 (g) 2 MgO (s)

3) PbSO4 (aq) + Na2S (aq) PbS (s) + NaSO4 (s)

4) CH4 (g) + 2 O2 (g) CO2 (g) + 2 H2O (ℓ)

5) SO2 (g) + H2O (ℓ) H2SO4 (aq)

Podemos afirmar que:

(A) todas estão balanceadas.

(B) 2, 3 e 4 estão balanceadas.

(C) somente 2 e 4 estão balanceadas.

(D) somente 1 não está balanceada.

(E) nenhuma está corretamente balanceada, porque os

estados físicos dos reagentes e produtos são

diferentes.

.20. (UFPI)

A reação de X com Y é representada abaixo. Indique

qual das equações melhor representa a equação química

balanceada.

(A) 2X + Y2 2XY

(B) 6X + 8Y 6XY + 2Y

(C) 3X + Y2 3XY + Y

(D) X + Y XY

(E) 3X + 2Y2 3XY + Y2