SumárioPROÊMIO ................................................................................................. INTRODUÇÃO.............................................................................................. IX XI ESTUDAR MELHOR ..................................................................................... XIII INTRODUÇÃO .............................................................................. XIII DISTRIBUIÇÃO DE TEMPO............................................................. XIV ORGANIZAÇÃO DO ESTUDO .......................................................... XIV ANOTAÇÕES EM AULA ................................................................. XVI LEITURA .................................................................................... XVII ASSISTÊNCIA À AULA .................................................................. XVIII CONCLUSÃO ............................................................................... XIX 1 2 3 4 5 6 7 8 Soluções .......................................................................................... Reações Envolvendo Soluções ....................................................... Propriedades Coligativas das Soluções .......................................... Termoquímica ................................................................................. Termodinâmica Química ................................................................ Cinética Química ............................................................................ Equilíbrio Químico ......................................................................... Equilíbrio Iônico ............................................................................. 1 13 25 43 59 75 93 113 . 143 179 193 193 205 221 238 251 272 289 313 367 403 A PÊNDICE 1 – O Sistema Internacional de Unidades...........4 Grafia dos números .............................. 2............................ CAPÍTULO 3 • Propriedades Coligativas das Soluções ......................... Tabelas ............ 3.................................... 4.........................................................................................................7 Grandezas expressas em valores relativos ..........................................................................5 Espaçamento entre número e símbolo....... 422 422 422 422 423 424 425 426 426 426 427 427 428 432 435 436 438 ............................................ CAPÍTULO 9 • Eletroquímica ...................................... Radioatividade ............... CAPÍTULO 1 • Soluções ............................................................................. TABELA II – Unidades Geométricas e Mecânicas ......................................... 3.... Outras Unidades ..................... TABELA IV – Unidades Térmicas ........ 3.................................................................... 3........................................XXII P ROBLEMAS DE F ÍSICO -Q UÍMICA 9 10 11 Eletroquímica.......................3 Grafia dos símbolos de unidades................................................... Tabelas ............................................ CAPÍTULO 6 • Cinética Química ........................................................................................... TABELA I – Prefixos SI .......................... CAPÍTULO 7 • Equilíbrio Químico .................................................... CAPÍTULO 10 • Radioatividade ................................ CAPÍTULO 8 • Equilíbrio Iônico ...................... Gabaritos e Resoluções ........ CAPÍTULO 2 • Reações Envolvendo Soluções ......................................... 3........................ 3......................... 421 1.......1 Grafia dos nomes de unidades................... TABELA III – Unidades Elétricas e Magnéticas ............. Outras Unidades........ TABELA V – Unidades Ópticas ......... TABELA VI – Unidades de Radioatividade ........................ O Sistema Internacional de Unidades .................. CAPÍTULO 4 • Termoquímica ..................................................................................................... CAPÍTULO 5 • Termodinâmica Química ..2 Plural dos nomes de unidades .......................... Normas Gerais................................................................. 3.................................................................................. Normas Gerais ....................................................6 Pronúncia dos múltiplos e submúltiplos decimais das unidades ........ 3................ ................................................................................................................... Conversões ..................... Fórmulas ................................. Constantes.......................................................................................S UMÁRIO XXIII A PÊNDICE 2 – Dados Úteis ....................................................... 443 443 443 444 444 445 ...................................................... A PÊNDICE 3 – Referências Bibliográficas................................... Definições ................................. . verifica-se formação de um aerossol esbranquiçado e também que a temperatura do gás ejetado é consideravelmente menor do que a temperatura ambiente. 03 (ITA 2006 / 2007) Durante a utilização de um extintor de incêndio de dióxido de carbono.1 Soluções 01 (Olimpíada de Química do Rio de Janeiro 2007) Não conduz bem corrente elétrica: a) NaCl(aq) b) KBr(s) c) Cu d) C (grafite) e) Latão 02 (Olimpíada de Química do Rio de Janeiro 2007) Uma solução aquosa de qual composto abaixo não irá conduzir corrente elétrica? a) Ca(CH3COO)2 b) Ba(OH)2 c) KOH d) H3COH e) todos os compostos anteriores irão conduzir corrente elétrica. Considerando que o dióxido de . nos solventes relacionados abaixo: I. d) Dióxido de carbono no estado gasoso e água no estado líquido. Água pura Assinale a alternativa que contém a ordem decrescente CORRETA de condutividade elétrica das soluções formadas. I e III d) III. qual é o par que forma uma solução cujo volume final mais se aproxima da soma dos volumes individuais dos líquidos misturados? a) I e II. I. Etilamina II. III. HCl(g). a) Água no estado líquido. 04 (ENADE 2005) Dispõe-se de cada um dos líquidos listados a seguir: I. c) II e IV. b) Dióxido de carbono no estado líquido. a) I. IV. assinale a opção que indica a(s) substância(s) que torna(m) o aerossol visível a olho nu. Tolueno Ao misturar volumes iguais de dois desses líquidos. Dietilamina III. Água II. IV. 05 (ITA 2004 / 2005) A 15°C e 1 atm. b) I e III. e) III e V. e) Dióxido de carbono no estado gasoso e água no estado gasoso.2 P ROBLEMAS DE F ÍSICO -Q UÍMICA carbono seja puro. c) Dióxido de carbono no estado gasoso. d) III e IV. n-Hexano IV. II e III . IV e I c) II. II. borbulham-se quantidades iguais de cloridreto de hidrogênio. III e IV b) II. Benzeno IV. Ácido sulfúrico concentrado III. Etanol V. II e I e) IV. Uma camada fina de talco é espalhada sobre a superfície da água. c) apenas II e V. Destes. b) O ângulo HNH na amônia se aproxima mais de um ângulo tetraédrico. III. e) apenas III e IV. Faça um esquema mostrando as interações químicas entre as espécies presentes em cada um dos recipientes. d) apenas I. são classificados como sistemas coloidais a) apenas I e II. Em um deles é adicionada uma porção de n-octano e no outro. mas uma solução de RbCl apresenta maior condutividade elétrica que outra de LiCl. II e V. II e III. uma porção de glicose. enquanto o ângulo HPH na fosfina está mais próximo de 90°. Maionese comercial. Óleo de soja. qual das duas misturas pode ser considerada uma solução? Por quê? 09 (ITA 2001 / 2002) Um béquer de 500 mL contém 400 mL de água pura a 25°C e 1 atm. ambos sob agitação. 08 (ITA 2003 / 2004) São preparadas duas misturas: uma de água e sabão e a outra de etanol e sabão. .S OLUÇÕES 3 06 (ITA 2001 / 2002) Considere os sistemas apresentados a seguir: I. 10 (Olimpíada Norte / Nordeste de Química 2001) Explique por que : a) O íon Li+ é menor que o íon Rb+. Com base nestas informações. 07 (ITA 2006 / 2007) Dois recipientes contêm soluções aquosas diluídas de estearato de sódio (CH3(CH2)16COONa). b) apenas I. V. de modo a cobri-la totalmente. Poliestireno expandido. Gasolina. Um feixe de luz visível incidindo sobre essas duas misturas é visualizado somente através da mistura de água e sabão. II. IV. a) O que deverá ser observado quando uma gota de detergente é adicionada na região central da superfície da água coberta de talco? b) Interprete o que deverá ser observado em termos das interações físico-químicas entre as espécies. Creme de leite. Supondo que uma indústria tenha comprado 1. Ao se misturar oleum com água obtém-se ácido sulfúrico concentrado.a): S = 32. Dados: Massas atômicas (u.4 P ROBLEMAS DE F ÍSICO -Q UÍMICA 11 (Olimpíada Norte / Nordeste de Química 2001) Compare um gás e um líquido.5 kg c) 100 kg 14 (Olimpíada Brasileira de Química 2006) A curva de solubilidade de um sal hipotético está representada a seguir. ou ácido sulfúrico fumegante. b) Compostos apolares são solúveis em água. é obtido atra- vés da absorção do trióxido de enxofre por ácido sulfúrico. H = 1 a) 42 kg d) 45 kg b) 300 kg e) 104.m.000 kg de oleum com concentração em peso de trióxido de enxofre de 20% e de ácido sulfúrico de 80%. o boro formaria a molécula BF. a) Sólidos iônicos são bons condutores de eletricidade. b) Compressibilidade. na mesma fase. A quantidade de água necessária para dissolver 30 g do sal a 70°C é: a) 10 g b) 20 g c) 30 g d) 50 g e) 60 g . calcule a quantidade de água que deve ser adicionada para que seja obtido ácido sulfúrico com concentração de 95% em peso. 12 (IME 2000 / 2001) Analise as afirmativas abaixo e indique se as mes- mas são falsas ou verdadeiras. justificando cada caso. O = 16. 13 (IME 2006 / 2007) Oleum. c) Caso não sofresse hibridização. d) A estrutura geométrica da molécula de hexafluoreto de enxofre é tetraédrica. no que se refere às seguintes propriedades: a) Densidade. c) Capacidade de se misturar com outras substâncias. e formar misturas homogêneas. 03 e) 0. e) Em 100 mL de uma solução 0. nesta solução.01 mol/L.0 g de glicose há 3 × NA átomos de carbono. Se.01 c) 0.e SO42-. 0. .04 17 (Olimpíada Portuguesa de Química 2004 Grécia 2003) A massa mo- lar da glicose (C6H12O6) é 180 g/mol e NA é a constante de Avogadro.S OLUÇÕES 5 15 (Olimpíada Portuguesa de Química 2006) O Oceano Atlântico tem. A concentração de cloreto de sódio em ppm é: a) 28000 c) 28 × 106 b) 28 d) Nenhuma das anteriores 16 (Olimpíada Brasileira de Química 2005) Determinou-se.05 mol/L e 0. a concentração.0100 × 24 × NA átomos. a presença dos seguintes íons: Na+. c) 0. d) Em 90.05 b) 0. em mol/L.será: a) 0. respectivamente. b) 1 mmol de glicose tem uma massa de 180 mg.0100 mol de glicose tem 0. de íons Cl.5 mol/L tem 90 g de glicose em 1 L de solução.02 d) 0. Cl. as concentrações dos íons Na+ e SO42.são. 28 g de cloreto de sódio por 1 kg de água.10 mol/L há 18 g de glicose. Qual das afirmações está incorreta? a) Uma solução aquosa de glicose 0. em média. em uma so- lução aquosa. bem como a avaliação das suas propriedades biológicas e estudos das suas relações estrutura/atividade. Esta disciplina envolve a identificação e preparação de compostos biologicamente ativos.100 M d) 0. Medicinais e Farmacêuticas.18 b) 0.30 mols de íons Na+.0 mol/L c) 1.26 c) 0.2 mol/L e) 3.3) é um cogumelo de aparência inocente e aspecto apetitoso. A [NO3-] na solução resultante é: a) 0.320 M b) 0.0 mol/L b) 0.e x mols de íons Fe3+.400 M de NH4NO3.400 M c) 0. quando ingerido pelo homem ou animais domésticos.280 M 20 (ITA 2000 / 2001) Um litro de uma solução aquosa contém 0. o cogumelo é tóxico.250 M e) 0.10 mols de íons SO42. A concentração de íons Fe3+ (em mol/L) presentes nesta solução é a) 0.03 d) 0. Contudo.2 g do soluto e adicionase 200 mL de água.28 mols de íons Cl-.100 M de Ba(NO3)2 foram misturados com 30 mL de uma solução 0. obtém-se uma nova solução cuja concentração de íons cloreto é de: a) 0. Dependendo da quantidade ingerida são induzidas alterações no sistema nervoso: descoordenação moto- . 0.0 mol/L 19 (Olimpíada de Química do Rio de Janeiro 2007) 20 mL de uma so- lução de 0.06 e) 0.85% (m/v) de cloreto de sódio com 200 mL de uma solução de cloreto de cálcio que contém 22.08 21 (Olimpíada Portuguesa de Química 2007) Cogumelos: petisco ou veneno A Química Medicinal é um ramo das Ciências Químicas que também abrange conhecimentos das Ciências Biológicas. 0.1 mol/L d) 2.6 P ROBLEMAS DE F ÍSICO -Q UÍMICA 18 (Olimpíada Brasileira de Química 2002) Quando se mistura 200 mL de uma solução a 5. A Amanita muscaria (Fig. crises de euforia ou depressão intensa.3). alucinações.999 14. a muscarina (Fig. é usado como antídoto e.3 – composto II).007 32. A atropina (Fig. A dose usual de atropina administrada deve ser de 0. Isto é devido à presença de um composto químico.S OLUÇÕES 7 ra. é administrada na forma de sal [solução de sulfato de atropina (C17H23NO3)2. 2) Indique o volume de solução que deve ser administrada.011 1.3 – composto I).008 15.H2SO4)] (Fig. para fornecer 3 mg de atropina.066 . num caso de intoxicação com muscarina (ver rótulo do frasco).5 mg de cinco em cinco minutos até um máximo de 3 mg. composto isolado da Atropa belladonna. MA(C) MA(H) Nota: MA(O) MA(N) MA(S) = = = = = 12. Composto 1 (C9H20O2NCl) Composto 2 (C17H23NO3) 1) Indique a quantidade de sulfato de atropina necessária. normalmente. Para evitar danos à saúde. A concentração letal de HCN no ar é de 300 mg/kg de ar (d = 0.0012 g/cm3). II. o excesso de nitrato presente na água se reduz a nitrito causando a meta-hemoglobinemia. a uma atmosfera que contenha 10 ppm de HCN. das represas e até dos poços. em um pequeno laboratório que mede 5 m × 4 m × 2. Ao ser ingerido. Esse problema também pode ocorrer com pequenos animais do campo que chegam a morrer após o consumo de água com excesso de nitratos. Ambas as soluções ficaram contaminadas. apresentam altos teores de nitratos.8 P ROBLEMAS DE F ÍSICO -Q UÍMICA 22 (Olimpíada Norte / Nordeste de Química 2006) Em um laboratório dedi- cado ao estudo da toxicidade de produtos químicos. Alguém encheu uma caneca com a primeira solução e despejou-a no segundo recipiente e. para atingir a concentração letal? 23 (Olimpíada Portuguesa de Química 2006) Quebra-cabeças Dois recipientes contêm volumes iguais de duas soluções distintas: o primeiro tem uma solução de sal (NaCl). que vai desde 10 ppm para bebês até 45 ppm para adultos. por mais que oito horas. foi estabelecido que: I. enquanto o segundo tem uma solução de açúcar (sacarose). encheu de novo a caneca no segundo recipiente e despejou-a no primeiro. depois de misturar bem. muitas vezes acima dos limites de segurança para consumo humano. ou a solução de sal que ficou com mais açúcar? 24 (Olimpíada Norte / Nordeste de Química 2004) NITRATO UM PO- LUENTE DOS RECURSOS HÍDRICOS Em algumas áreas agrícolas as águas dos rios. conhecida como síndrome do bebê azul. ambas com a mesma concentração.2 m. mas qual delas ficou mais contaminada? Foi a solução de açúcar que ficou com mais sal. não se pode expor uma pessoa. Pergunta-se: a) Quantos miligramas de HCN por kg de ar correspondem a 10 ppm? b) A que fração da dose letal corresponde 10 ppm? c) Qual a massa de HCN que deve estar contida no ar. Os nitratos presentes na água podem ser provenientes do uso excessivo de fertilizantes agríco- . o nitrogênio se apresenta em seu maior estado de oxidação? E no menor? 25 (Olimpíada Portuguesa de Química 2004) Segundo desafio: contas e + contas Uma solução aquosa A foi preparada dissolvendo 3. neste caso. d) Em quais das formas citadas no texto acima. Qual a concentração do íon Cl-.5. obtendo-se a solução B. como amônia.50 Å (angstroms) e 1 Å = 10-10 m. A densidade da água é 1. b) Determine as geometrias dos íons nitrato e nitrito. no volume final de 600 cm3.S OLUÇÕES 9 las. em recursos hídricos. MA(Ca) = 40. nitrogênio molecular ou nitrogênio orgânico.1. A 180 cm3 desta solução B foram adicionados 1. a solução para este problema está no respeito ao meio ambiente. Desta solução A foram decantados 300 cm3 e adicionados a 200 cm3 de uma solução de concentração 0. c) Uma amostra de água que contém 2 mg de nitrito em 100 mL está apropriada para o consumo humano? Justifique sua resposta.96 g de NaCl(s).00 cm3 de água eram escoados através de uma bureta. a constante de Avogadro é igual a 6. originando a solução C. a não ser por tratamentos de elevado custo.13 mol/dm3 em CaCl2.0. Assim. através do uso racional de fertilizantes e do controle na eliminação de dejetos. Estes sais são muito solúveis e.0] 26 (Olimpíada Norte / Nordeste de Química 2003) Um jovem químico decidiu medir o volume de uma gota de água. determinando o teor em ppm de nitrato nesta amostra. em cada uma das soluções (A. MA(Cl) = 35.02 × 1023 moléculas. MA(Na) = 23. portanto. Além de apresentar-se nas formas de nitrato e nitrito. bem como da decomposição de dejetos orgânicos jogados excessivamente nos mananciais. difíceis de serem eliminados da água. Ele encontrou que 110 gotas eram formadas quando 3. o nitrogênio pode ainda apresentar-se. B e C)? [MA(Al) = 27.5% de impurezas insolúveis. . a) Escreva as estruturas de Lewis para os íons nitrato e nitrito.30 g de AlCl3(s) puro e água destilada até perfazer o volume de 200 cm3. De acordo com os handbooks de Química o comprimento aproximado de uma molécula de água é de 1. contendo 2.00 g/cm3. Da unidade de destilação saem duas correntes: uma contendo 80% (m/m) de água (B). Daqui resultou um combustível que queima no ar. O objetivo é obter água a partir de uma mistura de acetona : água com a proporção mássica de 40 : 60 (macetona : mágua). Depois fiz uma diluição de 1:10. c) Sugira um processo para aumentar a pureza da água obtida na corrente B. e outra enriquecida em acetona (C).” Um jornalista de ciência presente na sala escreveu para o seu jornal: “Falso cientista diz 3 disparates em 3 frases”. III) o número de moléculas. b) Calcule a vazão molar de água na corrente B (em mol/hora). querendo fazer-se passar por cientista. II) a massa. a) Calcule a vazão e a composição da corrente C. . juntando mais 10 litros de água. convertendo-se totalmente em energia. em mol/L.10 P ROBLEMAS DE F ÍSICO -Q UÍMICA a) Calcule. com uma vazão de 270 kg/h. 27 (Olimpíada Portuguesa de Química 2003) Jornalismo científico O líder de uma seita religiosa. sem resíduos e sem necessidade de chaminés ou tubos de escape. b) Use os dados determinados para uma gota de água (no item a) e calcule a concentração. A mistura entra na unidade de destilação (corrente A) com uma vazão de 700 kg/h. da água. altamente contaminada com acetona de efluentes industriais. para uma gota de água: I) o volume. Quais os erros detectados pelo jornalista? 28 (Olimpíada Portuguesa de Química 2003) Engenharia química Um engenheiro químico foi encarregado da unidade de destilação de água na barragem de Alqueva-III. c) Calcule o comprimento de uma cadeia formada por todas as moléculas de água contidas em uma gota. convoca uma conferência de imprensa para anunciar que descobriu o combustível do futuro: “Comecei por preparar uma solução de 1 litro de hexano (C6H14) em 1 litro de água. 3 m × 2. H e O nas percentagens de 52%. c.3) na estratosfera o óxido nítrico sofre oxidação pelo ozônio.2) a molécula de óxido nítrico sofre fotodissociação na atmosfera superior. num aposento de 4. encher com uma solução contendo um composto de C. Como proceder para abrir esta fechadura e sair da adega? Justifique a resposta. 13% e 35%. com uma fechadura estranha. em zonas industriais. .0] 30 (Olimpíada Norte / Nordeste de Química 2000) Estima-se que a con- centração de NO2 no ar atmosférico. Misturados com as garrafas de vinho vêem-se os mais diversos produtos próprios das práticas alquimistas. MA(O) = 16. b) quantas moléculas de NO2 estarão presentes. Sem saberem como. quando a pressão atmosférica for de 0. numa amostra de ar. Só há uma porta de saída. os nossos três amigos encontram-se nas adegas de um antigo castelo. seja da ordem de 0. nestas condições e na temperatura de 20°C..021 ppm.. MA(H) = 1. formando ácido nítrico e óxido nitroso. c. [Massas atômicas relativas: MA(C) = 12.1) o dióxido de nitrogênio dissolve-se em água.4 m? c) escreva as equações químicas correspondentes aos seguintes enunciados: c.98 atm.5 m × 4.0.0. em forma de funil. cuja massa molar é inferior à de três mols de água e é muito solúvel nesse líquido”. onde muitas portas se podem abrir. transformadas em laboratório de alquimia. respectivamente. onde está gravada a mensagem: “Para abrir. a) calcule a pressão parcial de NO2.S OLUÇÕES 11 29 (Olimpíada Portuguesa de Química 2001) Primeira porta: a fecha- dura-funil A aventura de três amigos no mundo da Química.
Report "Problemas de Físico - Quimica IME ITA - Autor Nelson Santos"