QUÍMICA PROFESSOR 3a SÉRIE – VOLUME III

Direção Executiva:Fabio Benites

Gestão Editorial:Maria Izadora Zarro

Diagramação, Ilustração de capa e Projeto Gráfico:Alan Gilles MendesCamila OliveiraDominique CoutinhoErlon Pedro Pereira

Estagiários:Carolina BarrosThalles Arariba

Irium Editora LtdaRua Desembargador Izidro, no 114 – Tijuca – RJCEP: 20521-160Fone: (21) 2560-1349www.irium.com.br

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Biologia: Filosofia:Física:Geografia: História: Leitura e Produção:

Língua Espanhola: Língua Inglesa: Língua Portuguesa:

Literatura:

Matemática: Química:Sociologia:

Biologia: Língua Espanhola: Língua Inglesa: Química:

Autores:

Atualizações:

Leandro MaiaGustavo BertocheWilmington CollyerDuarte VieiraMontgomery Miranda / Bernardo PadulaLeila Noronha / Marcelo BeauclairMizael Souza Jaqueline HalackLeila Noronha / Marcelo BeauclairLeila Noronha / Marcelo BeauclairJoão Luiz / Gláucio PitangaWendel MedeirosAnne Nunes

Cid Medeiros Maria Izadora ZarroMaria Izadora ZarroBeattriz Guedes

17 04 19 1901

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Além dos exercícios tradicionais, propomos uma atividade de revisão importante, que chamamos de Resumindo. No final de cada aula, convidamos os alunos a relembrar os pontos mais importantes e resumi-los com as suas próprias palavras. Essa atividade é essencial para a consolidação da apren-dizagem, pois, ao criar um resumo próprio, o aluno deixa a postura passiva e assume o protagonismo do processo e, ao escolher as próprias palavras que sintetizam o conteúdo, torna mais acessível essas informações em seu cérebro.

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

#vamboraaprender“A Educação é a arma mais poderosa

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

Fabio BenitesDiretor-geral

QUÍMICA I 3a SPÉRIE

CAPITULO TOPICO AULAS TÍTULO13.1 Propriedades de matéria13.2 Substâncias e misturas14.1 Métodos de separação de misturas 14.2 3 R's e ETDA

Relações numéricas: introdução 3.1 Conceitos iniciais3.2 Cálculo das fórmulas

Cálculos estequiométricos: como 4.1 Leis ponderais e Estequiometria simples4.2 Casos específicos de estequiometria

Soluções: conceitos básicos 6.1 Classificação das soluções e Concentrações6.2 Propriedades coligativas e colóides

Soluções: diluição, misturas e reações 6.1 Diluição e mistura de soluções de mesmo soluto6.2 Mistura de soluções de solutos diferentes1.1 Os modelos atômicos1.2 O estudo da eletrosfera2.1 Grupos e perídos / Classificação dos elementos 2.2 Propriedades periódicas

Ligações químicas: estudo das 7.1 Teoria do octeto / Ligações iônicas, covalentes e 7.2 Ligações intermoleculares e NOX

Funções inorgânicas: ácidos, bases, sais e óxidos 8.1 Ácidos e bases8.2 Sais e óxidos

Reações químicas: estudo das 9.1 Classificação das reações e balanceamento 9.2 Reações de oxirredução

Eletroquímica: pilhas e eletrólise 10.1 Pilha10.2 Eletrólise

QUÍMICA II 3a SPÉRIE

CAPITULO TOPICO AULAS15.1 O átomo de carbono15.2 Classificação das cadeias16.1 Hidrocarbonetos de cadeia aberta16.2 Hidrocarbonetos de cadeia fechada

Funções orgânicas: além dos hidrocarbonetos 17.1 Funções oxigenadas17.2 Funções nitrogenadas

Isomeria: isomeria plana e espacial 18.1 Isomeria plana (ou estrutural)18.2 Isomeria espacial

Termoquímica e cinética química: trocas de calor e fatores que interferem na velocidade das reações

19.1 Termoquímica

19.2 Cinética químicaEquilíbrio químico: estudo do

equilíbrio das reações químicas20.1 Equilíbrio químico

20.2 Equilíbrio iônicoEquilíbrio químico: estudo do pH

e outras variáveis21.1 pH e pOH

21.2 Solução tampão, hidrólise salina e KpsReações orgânicas: Propriedades

dos compostos orgânicos22.1 Propriedades físicas dos compostos / Efeitos

eletrônicos22.2 Teorias de acidez e basicidade21.1 Reações de adição e eliminação21.2 Reações de substituição24.1 Reações de oxidação e outras reações24.2 Combustíveis e Polímeros

11.1 Introdução / Radiações / Leis da radioatividade

11.2As reações nucleares / Cinética radioativa / Usina

nuclear12.1 Chuva ácida e efeito estufa12.2 Lixo

1

Atomística: estudo do átomo

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Tabela periódica: elementos epropriedades

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Introdução ao estudo da matéria:aspectos macroscópicos

Introdução ao estudo da matéria:métodos de separação de misturas

Química Orgânica: introdução

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Química Orgânica: hidrocarbonetos

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Química e Meio Ambiente

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Reações orgânicas: estudo dasprincipais reações orgânicas I

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Reações orgânicas: estudo dasprincipais reações orgânicas II

Radioatividade: conceitos e fenômenosradioativos

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SOLUÇÕES: CONCEITOS BÁSICOS

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ORIENTADOR METODOLÓGICO

Soluções: conceitos básicos

Conteúdo:• Ligações químicas• Ligações intermoleculares

• Número de oxidação

Objetivos de aprendizagem:• Diferenciar as três categorias de mistu-

ras (soluções, suspensões e coloides) quanto ao aspecto macroscópico;

• Reconhecer soluções diluídas, concen-tradas, saturadas, insaturadas e supersatu-radas e analisar a curva de solubilidade;

• Resolver problemas usando diversas unidades;

• Interpretar os fatores que provocam al-terações na pressão de vapor dos líquidos;

• Conceituar e reconhecer tonoscopia, ebulioscopia, crioscopia e pressão osmótica.

Praticando:1) a) 80g de brometo de potássio.

b) 90g ------ 100gx --------- 200g :. x = 180g

2) Não. A 30oC, a solução é saturada para a proporção 70g de KBr para 100g de água. Para quantidades inferiores, a solução é insaturada.

3) NaNO3. Podemos comparar em diferentes temperaturas, constatando que a massa de nitrato de sódio é sempre superior a de nitrato de chumbo para a mesma quantidade de água.

4) 40oC. É nessa temperatura que as curvas des-ses sais se encontram.

5) AgNO3. Esse sal é o que possui a curva mais inclinada.

6) A 68oC, a solubilidade desses sais em água é igual. Abaixo dessa temperatura, o sal NaNO3 é mais solúvel que o KNO3 e acima de 68oC essa re-lação se inverte: o sal KNO3 se torna mais solúvel.

7) A 20oC, o coeficiente de solubilidade do NaNO3 é 88g em 100g. Para 500g de água, a solução será saturada com 440g de NaNO3:

88g ------ 100gx -------- 500g :. x = 440g

8) C = m/V = 40g/400mL = 0,1 g/mLC = m/V = 40g/0,4L = 100 g/L

9) C = m/V :. 6g/L = m/0,005L :. m= 0,03g de sais.

10) τ = m1 /m1 + m2 = 40/(40+960) = 0,04%(m/m) = 0,04x100 = 4%

11) a) M = n/V :. 0,1 mol/L = n/2 :. n = 0,2 molb) 1 mol H2SO4 ------- 98g (massa molar)

0,2 mol ----------- x :. x = 19,6g de H2SO4

c) 1L ------ 0,1 molx ------- 0,01 mol :. x = 0,1 L

d) 1L ------- 0,1 mol = 9,8 g 0,5L ------------- x :. x = 4,9g de H2SO4

12) 1 = Éter dietílico: As moléculas de éter inte-ragem entre si por ligações intermoleculares do tipo dipolo-dipolo.

2 = Etanol: As moléculas de etanol interagem entre si por ligações de hidrogênio, interações moleculares mais fortes que as ligações dipolo--dipolo do éter (resultando em temperatura de ebulição maior).

3 = Solução aquosa de ureia: Ebulioscopia (aumento do ponto de ebulição) devido à pre-sença de um soluto não volátil (ureia).

13) C. O aerosol consiste em um sólido ou um líquido disperso em um gás.

14) A. A razão fundamental está na presença das proteínas da gema. As moléculas de proteína en-volvem as gotas de óleo, formando uma pelícu-la hidrófila, ou seja, que possui afinidade com a água. Chamamos essas proteínas de coloides pro-tetores ou agentes emulsificantes ou tensoativos.

15) E.

16) C. Um líquido entra em ebulição quando a pressão máxima de seus vapores torna-se igual

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5SOLUÇÕES: CONCEITOS BÁSICOS

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à pressão externa — que, no caso de um reci-piente aberto, é a pressão atmosférica local.

17) B. Nos radiadores dos carros, é comum o uso de anticongelantes para manter a água lí-quida mesmo abaixo de 0°C. Isto ocorre, pois as partículas dispersas dificultam o processo de solidificação, que passa a ocorrer em tempera-turas mais baixas (crioscopia).

18) A. A osmose é a passagem do solvente para uma solução ou a passagem do solvente de uma solução diluída para outra mais concentrada, por meio de uma membrana semipermeável.

19) B. As partículas coloidais são visíveis ao ul-tramicroscópio e não são separadas por filtros comuns (usar ultrafiltros).

20) D. O óleo de soja e a gasolina são soluções homogêneas por não possuírem partículas em suspensão.

Aprofundando:21) B.

A 30°C, o coeficiente de solubilidade é 20g/100g:

1- 15g/100g: menor que o Cs = insaturado = homogêneo.

2- 3,5g/20g = 17,5/100g: menor que o Cs = insaturado = homogêneo.

3- 2g/10g = 20g/100: igual ao Cs = saturado = homogêneo.

A 70°C, o Cs é 60g/100g:1- 200g/300g = 66,66g/100g: maior que o

Cs = saturado com 6,66g de excesso = hetero-gêneo.

2- 320g/500g = 64g/100g: maior que o Cs = saturado com 4g de excesso = heterogêneo.

3- 150g/250g = 60g/100g: igual ao Cs = sa-turado = homogêneo.

São 4 homogêneos e 2 heterogêneos.

22) C.3.000 g ------- 1.000 gx -------------- 500 g :. x = 1.500 g (massa de

AgNO3 que faz parte da solução saturada).Somando com a massa de água, teremos:

1.500 + 500 = 2.000g de solução saturada.

23) B.5 mg x 70 = 350 mg de flúor.ppm = massa do soluto em mg/massa do

solvente em L :. 0,7 = 350/m :. m = 500 L

24) 1 L -------- 5,0x10–5 mol 0,25 L ---- x :. x = 1,25x10–5 mol de Hg.m = 5.10–5 x 200,5 x 0,25 = 2,5 mg

25) a) Como o cálcio é um metal e o oxigênio é um ametal, a ligação entre eles é iônica. O núme-ro total de elétrons é a soma entre os elétrons do cálcio e os elétrons do oxigênio: 20+8=28 elé-trons.

b) O Efeito Tyndall é um efeito óptico de dis-persão, ou seja, de espalhamento da luz, cau-sado por partículas de um sistema coloidal. Ao submeter um feixe de luz a este sistema, a luz se “espalha”. A faixa de pH da dispersão é entre 7 e 14 (pH >7).

26) A

27) A. C = m/V e M = m/MM.V, logo M = C/MM (con-

centração comum dividida pela massa molar do soluto)

Para o NaCl, de massa molar 58,5g/mol:M = C/MM = 2,95/58,5g = 0,050 mol/L.

28) D.CaCl2 → Ca2+ + 2Cl-1 mol de CaCl2 produz 2 mols de Cl– em solu-

ção, ou seja, 111g de CaCl2 produzem 71g de Cl–.111g de CaCl2 ------- 71g de Cl–

22,2g ----------------------- x :. x = 14,2g de Cl–.M = m/(MM.V) = 14,2/(35,5.0,5) = 0,8 mol/L.

29) 4,9g. Massa molar glifosato (C3H8NO5P) = 169g/mol

0,1 mol de C3H8NO5P = 16,9 g1,2 g ------- 100mLx ----------- 1.000mL :. x = 12 g de C3H8NO5P

(para uma solução saturada)Como 16,9 é maior que 12g, 4,9g vai preci-

pitar.

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SOLUÇÕES: CONCEITOS BÁSICOS

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30) A. O único sal de dissolução exotérmica é o X (quanto maior a temperatura, menor a solubi-lidade). A 20°C, a solubilidade dele é 10g/100g de água:

10g de sal ---- 110g de soluçãox --------------- 1.100g de solução :. x = 100g

de sal

31) C. Pontos acima da curva: soluções satura-das com corpo de chão (ponto A); Pontos na cur-va: soluções saturadas (ponto B); Pontos abaixo da curva: soluções insaturadas (ponto C).

32) D. A 0°C, a solubilidade do NaCl é igual a 40g/100g H2O, enquanto a solubilidade do KCl é de 30g/100g H2O, aproximadamente.

33) A.Água: 0,05mg de Hg em 1ton = 0,05mg/tonPeixe: 200mg de Hg em 1ton = 200mg/tonDividindo: 200/0,05 = 4x103.

34) a) A 60°C, a solubilidade de B é de 40g/100g de H2O:

40g ------- 100g 120g ----- x :. x = 300g de água.

b) Saturada: massa igual a 10g.Insaturada: massa inferior a 10g.

35) C

36) D

Habilidades do ENEM:37) E

Habilidades do ENEM:38) B

Habilidades do ENEM:39) B

Habilidades do ENEM:

40) B

Habilidades do ENEM:41) B

42) D

43) a) 140°C (ver no gráfico). b) No ponto triplo (onde coexistem as três

fases), a temperatura está entre 60°C e 70°C, sendo aproximadamente 65°C, e a pressão é igual a 2atm.

44) A. O processo de osmose caracteriza-se pela passagem de solvente (água) do meio menos concentrado para o meio mais concentrado de soluto. Em regiões onde o solo possui uma for-ça osmótica maior do que a força osmótica das células da planta, essas começam a perder água para o meio extracelular, afetando diversos me-canismos de desenvolvimento e sobrevivência vegetal.

45) B. O óxido de cálcio é um óxido básico que reage com água formando hidróxido de cálcio (Ca(OH)2). Essa base altera o pH dos microam-bientes, podendo provocar a morte de microrga-nismos. Devido à osmose, como a concentração de íons Ca2+ na solução é superior à concen-tração no microambiente, a água é retirada do mesmo, prejudicando o desenvolvimento dos microrganismos.

46) B. Existe um sólido (fuligem) disperso em gás.

47) D.V = π.R².h (V é o volume, R é o raio da base e

h é a altura do cilindro). Considerando que π = 3, o volume será: V = 270dm³

Como 1L = 1dm³, então este volume do reci-piente equivale a 270L.

M = n/V :. 0,1mol/L = n/270 :. n = 27,0 mols.Para o Al2(SO4)3, de massa molar 342g/mol:

m = nxMM = 27,0x342 = 9.234g de sulfato de alu-mínio.

48) E. A oxidação do açúcar é representada por:

CH2O + O2 • CO2 + H2O 1 mol CH2O = 30g ------- 1 mol O2 = 32g10mg/L ------------------------- x :. x= 10,7 mg/L

de O2

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5SOLUÇÕES: CONCEITOS BÁSICOS

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49) D. As moléculas da varfarina ficam dissolvidas

no plasma, que correspondem a 60% do sangue em volume (60% de 5 litros = 3 litros de plasma). A concentração máxima segura é de 4mg/L, logo a quantidade máxima é 4mg/Lx3L=12mg.

O fármaco é administrado por via intraveno-sa na forma de solução aquosa, com concentra-ção de 3,0 mg/mL:

3 mg ------- 1 mL12 mg ------- x :. x = 4,0 mL

Desafiando:50) D. A parte apolar presente na molécula de sabão é hidrofóbica (imiscível com água) e por isso se une às partículas de sujeira da superfície a ser limpa. Já a parte polar (hidrofílica) se une a molécula de água e arrasta a sujeira presente. Juntas, as partes polares e apolares formam a micela (partícula coloidal).

Habilidades do ENEM:51) C

Habilidades do ENEM:

52) D

53) a) 6,12 1010 gb) Considerando a mesma massa do navio “Pa-namax”, quanto maior a densidade da solução, menor o volume de água deslocada, ou seja, o volume e a densidade são grandezas inversa-mente proporcionais:

d V = ctedA VA = dB VBdA Abase hA = dB Abase hB1,02 g/mol 10 m = 1,0 g/mL hBhB = 10,2 mComo o calado máximo é de 12 m, o “Pana-

max” pode atravessar o canal.

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SOLUÇÕES: DILUIÇÃO, MISTURAS E REAÇÕES

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ORIENTADOR METODOLÓGICO

Soluções: diluição, misturas e reações

Objetivos de aprendizagem:• Efetuar cálculos envolvendo a diluição de so-

luções;• Efetuar cálculos envolvendo mistura de so-

luções.

Praticando:1) C

m1 = m2 :. C1V1 = C2V2 :. 20 x 100 = C2 x 500 :. C2 = 4 g/L.

2) D

3) BC1V1 = C2V2 :. 0,4 x 100 = 0,04 x (100 + VA) :. VA =

900 mL de água. (Para o volume final ser 100 + 900 = 1000 mL).

4) D C1V1 = C2V2 :. 3,68 x 1 = C2 x 4 :. C2 = 0,92 g/L 1 mol de Na ------ 23 gx ------------ 0,92 g :. x = 0,04 mol/L = 40 milimol/L

5) C1V1 + C2V2 = C3V3 :. 3 x 50 + 2 x 150 = C3 x 200 :. C3 = 2,25 g/L.

6) BM1V1 + M2V2 + M3V3 = M4V4 :. 0,50 x 25 + 0,30 x

35 + 0,25 x 10 = M4 x 70 :. M4 = 0,36 M

7) CM1V1 + M2V2 = M3V3 :. 5 x 60 + 2 x 300 = M3 x 360

:. M3 = 2,5 M.

8) C1V1 = C2V2 :. 25 x V1 = 10 x (V1 + 300) :. V1 = 200L (volume inicial)

Volume total de soro obtido: 200 + 300 = 500L.

9) A1 – M1V1 = M2V2 :. 0,3 x 200 = M2 x 300 :. M2 =

0,20 mol/L

2 – M1V1 = M2V2 :. 0,3 x 200 = M2 x 200 :. M2 = 0,30 mol/L

3 – M1V1 = M2V2 :. 0,3 x 100 = M2 x 200 :. M2 = 0,15 mol/L

10) NaCl : C1V1 = C2V2 :. 10 x 200 = C2 x 500 :. C2 = 4 g/L

KCl : C1V1 = C2V2 :. 25 x 300 = C2 x 500 :. C2 = 15 g/L

11) NaNO3 : M1V1 = M2V2 :. 5 x 50 = M2 x 200 :. M2 = 1,25 mol/L

KCl : M1V1 = M2V2 :. 2 x 150 = M2 x 200 :. M2 = 1,50 mol/L

12) a) 2 NaOH + H2SO4 → Na2SO4 + 2 H2OnB = 0,2 x 0,2 = 0,04 mol de NaOHnA = 0,2 x 0,2 = 0,04 mol de H2SO4

Como a proporção entre NaOH e H2SO4 é 2:1, é necessário que se tenha o dobro de mols da base para a solução resultante ser neutra. Como isso não ocorre, o ácido não é totalmente neutra-lizado e a solução final é ácida. b) 0,04 mol de NaOH reagirá com 0,02 mol de H2SO4 (respeitando a proporção 2:1), sobrando 0,02 mol de H2SO4 no volume final de 400 mL:

M = 0,02/0,4 = 0,05 mol/L de HCl na solução fi-nal.

13) a) 2 HCl + Ca(OH)2 → CaCl2 + 2 H2O nA = 0,05 x 0,4 = 0,02 mol de HClnB = 0,05 x 0,4 = 0,02 mol de Ca(OH)2

Como a proporção entre HCl e Ca(OH)2 é 2:1, seria necessário o dobro de mols de HCl em re-lação a quantidade de mols de Ca(OH)2 para a solução final ser neutra. Pelas quantidades cal-culadas, temos excesso de Ca(OH)2 e, por isso, a solução final será básica.b) 0,02 mol de HCl reagirá com 0,01 mol de Ca(OH)2, sobrando 0,01 mol de Ca(OH)2 em 100 mL de solução:

M = 0,01/0,1 = 0,1 mol/L de Ca(OH)2.

14) AHCl + NaOH → NaCl + H2O

MA . x . VA = MB .x .VB :. 0,1 .1 . 5 = 1 .1 .VB :. VB = 0,5 mL

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6SOLUÇÕES: DILUIÇÃO, MISTURAS E REAÇÕES

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15) Ca(OH)2 + 2 HCl → CaCl2 + 2 H2OMA .x . VA = MB .x .VB :. 0,01 .1 . 5 = MB .2 .10 :.

MB = 0,0025 mol/L de Ca(OH)2

1 mol Ca(OH)2 ------ 74 g0,0025 mol ----------- x :. x = 0,185 g/L

16) BA reação que ocorre é:HCl + NaOH → NaCl + H2OO número de mols de HCl é igual ao número

de mols de NaOH: nA = nBnA = MAx VA = 0,1 x VnB = MB x VB

Calculando o volume de solução básica:60 ----- V40 ----- VB :. VB = (40 x V)/60 :. VB = 2/3 x VnA = nB :. 0,1 x V = MB x 2/3 x V :. MB = 0,15

mol/L.

17) DCaCO3(s) + H2SO4(aq) → CaSO4(aq) + CO2(g) + H2O(I)

Como podemos ver, a proporção estequio-métrica entre o sal e o ácido é 1:1.

Número de mols de CaCO3: n = m/MM = 25/100 = 0,25 mol

O número de mols de H2SO4 será 0,25 também: M = n/V :. V = n/M = 0,25/0,50 = 0,5 L = 500 mL.

18) CA proporção estequiométrica entre o sulfato

e o chumbo é 1:1.Nitrato de chumbo [Pb(NO3)2]: fornece 1 mol

de Pb2+

Sulfato de potássio [K2SO4]: fornece 1 mol de SO2

2-

Como temos concentrações iguais de nitrato de chumbo e de sulfato de potássio, para termos a mesma quantidade de mols de íons chumbo e de sulfato o ideal é que o volume das soluções seja a mesma. Caso contrário, teremos um rea-gente em excesso na solução final. Temos que optar pela alternativa que possui o maior entre os valores mínimos de volumes, pois este será o reagente limitante (a reação para quando esse reagente acaba).

Entre as alternativas, temos como valores mínimos 5, 10 e 15. Portanto, a letra C é a que forma a maior quantidade de PbSO4.

Aprofundando:19) Hipoclorito de sódio: NaClO. Massa molar = 74,5 g/mol

1 mol ------- 74,5 gx ------------- 0,149 g :. x = 0,002 mol de NaClOM1V1 = M2V2 :. 0,002 x 4.000 = M2 x 40.000 :.

M2 = 0,0002 mol/L de NaClONaClO(s) → Na+(aq) + ClO–

(aq)

1 mol NaClO ------- 1 mol ClO–

2 x 10–4 mol -------- 2 x 10–4 molA molaridade de ClO– na piscina é 2 x 10–4

mol/L.

20) a) 1 gota = 4,575 mg de sacarina40 gotas = 4,575 x 40 = 183 mg de sacarina1 mol ----- 183 g x ------- 183 x 10–3g :. x = 1,0 x 10–3 molM = mol/Volume = 1,0 x 10–3/0,2 = 0,005

mol/L.b) 1/3 de 0,005 = 0,00167

M1V1 = M2V2 :. 0,005 x 200 = 0,00167 x V2 :. V2 = 600 mL (é o volume final)

Quantidade que deve ser adicionada: 600 – 200 = 400 mL.

21) BM1V1 = M2V2 :. 2 x 10–2 x V1 = 1 x 200 :. V1 =

10000 ml = 10 L. (volume inicial)Volume evaporado: 10 – 0,2 = 9,8 L.Vale lembrar que, em diluições e em evapo-

rações, o número de mols de soluto não sofre alteração.

22) (F) Número de mols de soluto: M = n/V :. n = M x V = 0,1 x 1 = 0,1 mol.

(V) Massa molar do Al2(SO4)3= 342 g/mol; Se em 1 mol temos 342 gramas, em 0,1 mol tere-mos 34,2 gramas de soluto.

(F) A solução ficará 10 vezes mais diluída, pois o volume aumentou 10 vezes: M1V1 = M2V2 :. 0,1 x 25 = M2 x 250 :. M2 = 0,01 mol/L.

(V) Al2(SO4)3 → 2 Al3+ + 3 SO4

2-

(V) A dissociação de 1 mol de Al2(SO4)3 pro-duz 2 mols de Al3+. Quando 20% de 0,1 mol de Al2(SO4)3 está dissociado, temos 0,04 mol/L de Al3+.

EM3Q

UI0

6

SOLUÇÕES: DILUIÇÃO, MISTURAS E REAÇÕES

7

23) CV1 + V2 = 400 :. V2 = 400 – V1M1V1+ M2V2 = M3V3 :. 4 x V1 + 1,5 x (400 –

V1) = 2,5 x (400) :. V1 = 160 mLV2 = 400 – 160 = 240 mL

24) CHCl → H+ + Cl-HI → H+ + I-1 mol de HCl ionizado fornece 1 mol de H+,

assim como 1 mol de HI.HCl: n = M1V1 = 0,2 x 0,1 = 0,02 molHI : n = M1V1=0,4 x 0,25 = 0,1 mol Quantidade total de mols de H+ = 0,02 + 0,1

= 0,12 molVolume total = 100 + 150 + 250 = 500 mLMolaridade: M = n/V = 0,12/0,5 = 0,24 mol/L.

25) AMassa molar do ácido lático: 90 g/mol1 mol ---- 90 g x ------- 1,8 g :. x = 0,02 mol/L (concentração

molar do ácido lático)MA . x . VA = MB .x .VB :. 0,02 .1 . 500 = 0,5 .1

.VB :. VB = 20L de solução de NaOH.

26) CAl2(SO4)3→ 2 Al3+ + SO42–Massa molar do Al2(SO4)3= 342 g/mol1 mol ------ 342 g x --------- 3078 g :. x = 9 mol de Al2(SO4)3. 1 mol de Al2(SO4)3 -------- 2 mols de Al3+9 mols de Al2(SO4)3 ---------- y :. y = 18 mols

de Al3+Molaridade: M = n/V = 18/450 = 0,04 mol/L

de Al3+

27) EH2SO4: Massa molar = 98 g/molNúmero de mol vindo da solução: M = n/V :.

n = M x V = 3 x 0,010 = 0,030 molNúmero de mol em 0,245 g: n = m/MM =

0,245/98 = 0,0025 molNúmero total de mol de H2SO4 = 0,030 +

0,0025 = 0,0325 molMolaridade: M = n/V = 0,0325/0,065 = 0,5

mol/L

28) D.13g-----25mL x--------100mL :. x = 52g/100mL H2O : O sal é

o nitrato de potássio (KNO3).

29) O óxido de cálcio(CaO(s)) não altera signifi-cativamente o volume da solução neutraliza-da, a contrário dos demais neutralizantes que se apresentam como soluções; o sal formado, CaSO4, é insolúvel e, por isso, não leva à alta concentração de íons:CaO(s) + H2SO4(aq) → CaSO4(s) + H2O(l)

30) a) Do gráfico, extraímos que as solubilida-des, a 90°C são:

NaCl: 40g NaClO3: 170gH2O: 100gTotal: 310g de solução. Como na cuba a

massa da solução também é de 310g, as massas de NaCl e de NaClO4 são 40g e 170g, respectiva-mente.

b) Pelo gráfico, a massa que continua em solução, a 25°C, é de 38g de NaCl e 100g de Na-ClO3. Assim, a massa de material cristalizado é formada por 2g (40=38) de NaCl e 70g (170-100) de NaCl3. Pureza = 97,2%.

c) A dissolução do NaClO3 é um processo endotérmico (absorve calor), pois a solubilidade aumenta com o aumento da temperatura.

31) Sulfato de potássio: K2SO42 x 39 g de K ------- 32 g de S 312 x 10-3 g de K --------- x :. x = 128 mg de S.Sulfato de magnésio: MgSO424 g de Mg ------- 32 g de S48 x 10-3 g de Mg ------ y :. y = 64 mg de S.Massa de S em 1 L: 128 + 64 = 192 mg/L

32) BQuantidade se SiF4 produzida:Nas CNTP: 1 mol = 22,4 Lx ----- 1,12 L :. x = 0,05 mol de SiF4Pela estequiometria da reação: 4 HF ------ 1 SiF4y -------- 0,05 SiF4 :. y = 0,20 mol de HF.

M = n/V :. V = n/M = 0,20/2 = 0,1 L = 100 mL.

EM3Q

UI0

6SOLUÇÕES: DILUIÇÃO, MISTURAS E REAÇÕES

8

33) Nitrogênio:C1V1 + C2V2 = C3V3 :. 100 x V1 + 0 x (100-V1) =

0,1 x 100 :. V1 = 0,1L (volume utilizado do frasco I)Potássio:C1V1 + C2V2 = C3V3 :. 70 x 0,1 + 10 x V2 = 0,1 x

100 :. V2 = 0,3 L (volume utilizado do frasco II)Fósforo:30 x 0,1 + 80 x 0,3 = C3 x 100 :. C3 = 0,27 g/L

de fósforo.

34) Ca(OH)2 + 2 HCl → CaCl2 + 2 H2OMA .x . VA = MB .x .VB :. 0,01 .1 . 5 = MB .2 .10

:. MB = 0,0025 mol/L de Ca(OH)2

1 mol Ca(OH)2 ------ 74 g

0,0025 mol ----------- x :. x = 0,185 g/L

35) CSolução 2: C1V1 = C2V2 :. 0,80 x 15 = C2 x 100 :.

C2 = 0,12 g/LSolução 3: C2V2 = C3V3 :. 0,12 x 5 = C3 x 100 :.

C3 = 0,006 g/L

36) C

37) C

38) C

Desafiando:39) D

Habilidade do ENEM:40) D.

Início: 800kg total, sendo 20% (ou seja, 160kg) de etanol.

Na destilação: 100kg total, sendo 96kg de etanol.

Resíduo: 800 – 100 = 700kg total, sendo 64kg de etanol (160-96).

700kg ---- 100% 64kg ---- x :. 9,1%.

EM3Q

UI1

7

TERMOQUÍMICA E CINÉTICA QUÍMICA: TROCAS DE CALOR E FATORES QUE INTERFEREM NA VELOCIDADE DAS REAÇÕES

9

ORIENTADOR METODOLÓGICO

Termoquímica e cinética química: trocas de calor e fatores que interferem na velocidade das reações

Objetivos de aprendizagem:• Interpretar os fatores que influenciam o ΔH

da reação; • Calcular o ΔH de uma reação usando a Lei

de Hess e as entalpias padrão de formação, com-bustão e energia de ligação;

• Relacionar as quantidades de substâncias (massa, mol, volume etc.) com quantidades de calor liberado ou absorvido nas reações quími-cas;

• Analisar a influência de natureza dos rea-gentes, temperatura, pressão, concentração dos reagentes, superfície de contato, presença ou ausência de catalisador;

• Diferenciar reação elementar e não elemen-tar e deduzir as expressões de velocidade a par-tir de dados experimentais.

Praticando:1) B

2) D

3) a) Etapa endotérmica: II → III; Etapas exotérmicas: I → II e III → IV b) ΔH= HHETAPA IV – HETAPA I =(–440) – (–400)= – 40 Kj

4) B6,0Kg= 6000g1g ––––––––– 9Kcal 12 Kcal –––––––––––1 min6000g ––––––––––– x 54000 Kcal –––––– tX = 54000Kcal t = 4500 min = 4,5 x 103min

5) AI– ΔHI = (–1) x ΔH0 = 106,12 KJII – ΔHII = 2 x ΔH0 = –212,24 KJIII – ΔHIII = (–2) x ΔH0 = 212,24 KJ

6) LiOH + LiOH.H2O + CO2 → Li2CO3 + 2H2O

7) C2H6O + 3O2 → 2 CO2 + 3H2OΔH = [2x(–94,1) + 3x(–68,5)] – [(–66,2)] = 65,5 Cal

8) 3,09Kcal

9) D

10) C

11) 0,40 mol.L–1.min–1

12) E

13) B

14) B

15) A

16) A

17) E

18) A velocidade ficará oito vezes maior.

19) B

Aprofundando:20) D

21) A

22) A

23) C

24) D

25) E

26) B

27) D

28) B

EM3Q

UI1

7TERMOQUÍMICA E CINÉTICA QUÍMICA: TROCAS DE CALOR E FATORES QUE INTERFEREM NA VELOCIDADE DAS REAÇÕES

10

29) ΔH = (744 × 2 + 348 + 413 + 357 + 462) – (744 × 3 + 413 × 2) = 3068 - 3058 = 10 kJ

1 mol → 10 kJ0,005 → mol xx = 0,05 kJNúmero de oxidação do carbono: 0

30) ½H2(g) + ½Cl2(g) → HCl(g) ΔH° = - 92,5 kJ × mol−1

+ HCl(l) → ½H2(g) + ½Cl2(g) ΔH° = + 108,7 kJ × mol−1

HCl(l) → HCl(g) ΔH° = + 16,2 kJ × mol−1SolidificaçãoCondensação ou liquefação.

Habilidades do ENEM:31) B

Habilidades do ENEM:32) B

Habilidades do ENEM:33) D

Habilidades do ENEM:34) C

35) D

36) D

37) B

38) B

39) V = K[NO2][O3]

40) B

41) A velocidade dobrará.

42) D

43) A

44) D

45) a) O ferro sofre oxidação quando exposto ao ar úmido formando a ferrugem (que incorpora o oxigênio e a água ao ferro).

2Fe(s) + O2(g) + n H2O(v) Fe2O3 . n H2O(s)

b) A curva B, pois quanto maior a superfície de contato, maior será a velocidade.

46) D

Habilidades do ENEM:47) B

Desafiando:48) C

49) A

50) E

EM3Q

UI1

8

EQUILÍBRIO QUÍMICO: ESTUDO DO EQUILÍBRIO DAS REAÇÕES QUÍMICAS

11

ORIENTADOR METODOLÓGICO

Equilíbrio químico: estudo do equilíbrio das reações químicas

Objetivos de aprendizagem:• Escrever a expressão da constante de equi-

líbrio em função da concentração Kc e pressão parcial Kp;

• Relacionar Kc e Kp com a extensão da re-ação e efetuar cálculos simples envolvendo Kc;

• Interpretar e aplicar o princípio de Le Cha-telier: fatores que alteram o equilíbrio químico;

• Definição da constante de ionização, grau de ionização e diluição de Ostwald.

Praticando:1) B

2) KC = 8

3) E

4) C

5) D

6) a) KP = P(CO2) . [P(H2)]4 / P(CH4) . P(H2O)2 b) P(CO2) = 1,185 atm

7) D

8) a) [H2]=[Cl2]= 3,2M [HCl]=1,6M b) 4

9) D

10) C

11) a) HNO2 ►H2O H+ + NO–

2 H3CCOOH ►

H2O H+ + H3CCOO– HCN ►

H2O H+ + CN–

HF ►H2O H+ + F–

b) HNO2: Ki = [H+] . [NO–

2]

[HNO2]

H3CCOOH: Ki = [H+] . [H3CCOO–]

[H3CCOOH]

HCN: Ki = [H+] . [CN–]

[HF]c) HCN < H3CCOOH < HNO2 < HF

12) A

13) B

14) B

Aprofundando:15) C

16) B

17) D

18) O aumento da umidade relativa do ar e da concentração de CO2.

19) D

Habilidades do ENEM:20) D

21) B

22) D

23) A

24) A

25) C

26) E

27) a) KC = 0,005 b) A reação é endotérmica porque um au-

mento da temperatura leva a um aumento na concentração de HCN no equilíbrio.

EM3Q

UI1

8EQUILÍBRIO QUÍMICO: ESTUDO DO EQUILÍBRIO DAS REAÇÕES QUÍMICAS

12

28) E

29) A

30) A

31) D

32) C

Desafiando:33) C

13

Lítio

Be 49

BerílioMg 1224

MagnésioCa 2040

CálcioSr 38

Estrôncio

7

Ba 56

137

BárioRa 88

(226)

Rádio

Fr 87

(223)

Frâncio Cs 55

133

Césio Rb 37

85,5

Rubídio K 1939

Potássio Na 1123

Sódio

Sc 2145

EscândioY 3989

Ítrio

Hf 72

178,5

HáfnioRf

104

(261)

Rutherfódio Zr 4091

Zircônio Ti 2248

Titânio

V 2351

VanádioNb 4193

NióbioTa 73181

TântaloDb 105

262

Dúbnio

Sg 106

(263)

Seabórgio W 74184

Tungstênio Mo 4296

Molibdênio Cr 2452

Cromo

Mn

2555

ManganêsTc 43

(98)TecnécioRe 75186

RênioBh 107

(262)

Bóhrio

Hs

108

(265)

Hássio Os 76190

Ósmio Ru 44101

Rutênio Fe 2656

Ferro

Co 2759

CobaltoRh 45

103

RódioIr 77

192

IrídioMt

109

(268)Meitenério

Ni 28

58,5

NíquelPd 46

106,5

PaládioPt 78195

PlatinaDs 110

(281)

Darmstádio

Cu 29

63,5

CobreAg 47107

PrataAu 79197

Ouro

Uuh

111

(280)

Zn 30

65,5

ZincoCd 48

112,5

CádmioHg 80

200,5

Mercúrio

Uus

112

(285)

B 511

BoroAl 1327

AlumínioGa 3170

GálioIn 49115

ÍndioTi 81204

TálioUut

113

(284)

Ununtrio

Uuq

114

(289)

Ununquádio

Uup

115

271

Pb 82

207

Chumbo Sn 50119

Estanho Ge 32

72,5

Germânio Si 1428

Silício

C 612

Carbono

N 714

NitrogênioP 1531

FósforoAs 3375

ArsênioSb 51122

AntimônioBi 83209

Bismuto

Po 84

(209)

Polônio Te 52

127,5

Telúrio Se 3479

Selênio S 1632

Enxofre O 816

Oxigênio

F 919

FlúorCl 17

35,5

CloroBr 3580

Bromo

I 53127

ÍodoAt 85

(210)

Astato

Rn 86

(222)

Radônio Xe 5427

Xenônio Kr 3684

Criptônio Ar 1840

Argônio Ne 1027

Neônio He 24

Hélio

La 57

139

Latânio

Ce 58

140

Cério

Pr 59

141

Praseodímio

Nd 60

(145)

Neodímio

Pm 61

144

Promécio

Eu

62

152Európio

Sm

Samário

150

63

Gd 64157

Gadolínio

Tb 65

159

Térbio

Dy 66

162,5

Disprósio

Ho 67165

Hólmio

Er 68167

Érbio

Tm 69169

Túlio

Yb 70173

Intérbio

Lu 71175

Lutécio

Ac 89

227

Actínio

Th 90232

Tório

Pa 91231

Protactínio

U 92238

Urânio

Np 93

237

Netúnio

Pu 94

(244)

Plutônio

Am 95

(243)

Amerício

Cm 96

(247)Cúrio

Bk 97

(247)

Berquélio

Cf 98

(251)

Califórnio

Es 99(252)

Einstênio

Fm 100

(257)

Férmio

Md

101

(258)

Mendelévio

No

102

(259)

Nobélio

Lr 103

(262)

Laurêncio

SÍM

BO

LO

massa atôm

icaaproxim

ada

1,01,5

0,9

0,8

0,8

0,7

0,70,9

0,9

1,2

1,0

1,0

1,3

1,2

1,21,2

1,21,2

1,21,2

1,21,2

1,21,1

1,11,1

1,11,1

1,1

1,4

1,4

1,3

1,6

1,6

1,51,7

1,81,6

1,8

1,9

1,9

1,51,8

1,81,9

1,61,6

1,5

1,71,7

1,91,8

1,8

1,8

1,9

NOME I A

II A

III BIV

BV

BV

I BV

II BV

III BI B

II B

III AIV

AV

AV

I AV

II A

VIII A

Rg

Roentgênio

Cn

Coperníco

Ununpentioo

Ununhéxio

116117

Ununóctio118

Ununséptio

Uuo

GasesNobres

Metais

Semimetais

Halogênios

Ametais

57a 71

89a 103

2,2

2,22,2

2,22,2

2,22,4

1,9

272277

2,0

12,1

2,5

1,8

1,8

1,9

2,0

2,1

3,03,5

2,5

2,4

2,1

2,02,2

2,5

2,8

3,0

4,0

1,3

1,31,3

1,31,3

1,31,3

1,31,3

1,31,3

1,31,5

1,51,3

Li H

293

Hidrogênio 12

34

56

78

910

1112

1314

1516

1718

grupo

1234567

período

eletrone-gatividade

Núm

eroA

tômico

Lantanídeos

Actinídeos

87,5