Vestibular química

1. O que faz a matéria ser sólida, líquida ou gasosa é: 01.

02.

04.

08.

A Química pode ser definida como sendo a ciência que estuda a matéria e suas transformações.

Matéria: Tudo que tem massa e ocupa lugar no espaço.

Massa: quantidade de matéria de um corpo.

Volume: espaço ocupado pela matéria.

Corpo: É uma porção finita de matéria.

Objeto: É um corpo produzido para utilização humana.

Ex.:

Matéria Granito Árvore

Corpo Pedra Madeira

Objeto Estátua Cadeira

Unidades de medida: De massa: kg (SI) 1 kg = 1000g 1g = 1000mg 3 3 De volume: m (SI) 1m = 1000L 3 1mL = 1cm

- Fenômenos químicos: São aquelas onde há rearranjo da estrutura molecular, ou seja, as moléculas das substâncias envolvidas são “desmanchadas” e seus átomos reagrupados de maneira diferente, dando origem a outras substâncias com propriedades diferentes. Dizemos, então, que ocorreu uma reação química. Exemplo: formação de ferrugem, combustão da matéria.

- Fenômenos físicos: são transformações que não alteram a composição da matéria. Há, somente, uma mudança no estado de agregação. Exemplo: a formação de gelo a partir da água.

Estados Físicos da Matéria Sólido: forma e volume constantes.

Líquido: forma variável e volume constante.

Gasoso: forma e volume variáveis.

Densidade: quantidade de matéria contida em uma unidade 3 de volume. (d = m/v) g/mL ou g/cm ou kg/L _____________ _______________

LÍQUIDO

2. Considere os seguintes experimentos: I - Gotas de limão adicionadas a um copo com leite.

II - Fotografia amarelada pelo tempo ou pela exposição ao sol.

III - Éter derramado sobre a pele.

IV - Cozimento de um ovo.

V - Aquecimento de um pedaço de solda.

Há ocorrência de reações químicas em: a) I e II. c) I, II e III e) II, III e V b) II e III. d) I, II e IV

3. (ETFSP) Em um acampamento, todo o sal de cozinha caiu

Transformações da Matéria São chamadas de fenômenos as transformações ocorridas em um sistema. Sistema é toda região do espaço, com ou sem matéria, que esteja sendo estudada.

SÓLIDO

Densidade das substâncias.

Tamanho de suas moléculas.

Maior ou menor coesão entre suas moléculas.

Distribuição dos átomos na formação molecular.

GASOSO

e misturou com a areia. Para recuperarmos o sal: I - Juntamos a mistura em um recipiente e colocamos água para solubilizar o sal (a areia não se dissolve em água).

II - Filtramos a mistura (a areia fica retida no filtro e a mistura água e sal são recolhidos em um recipiente).

III - Evaporamos a água recuperando o sal.

Dos fenômenos: a) Apenas I é químico. b) I e II são químicos. c) II e III são químicos.

d) I e II são físicos. e) I, II e III são físicos.

4. (ACAFE) É fenômeno químico a alternativa: a)A pedra de naftalina deixada no armário b)A fusão do chumbo c)A produção de luz por uma lâmpada comum de filamento d)A atração de uma peça de ímã e)A combustão da gasolina

5. Considerando-se as forças de coesão e repulsão que atuam entre as moléculas de determinada matéria, podemos afirmar que ao passar do estado líquido para o estado sólido um corpo terá o seu (a sua): 01. Volume aumentado 02. Densidade diminuída.

04. Massa aumentada.

08. Volume diminuído.

16. Massa diminuída.

6. (EEAR) A superfície da água, em contato com uma outra _____________

_______________

superfície muito quente, se vaporiza e, assim, a porção superior da água, ainda líquida, flutua sobre o “colchão de vapor de água”. Este fenômeno é denominado: a) Saturação c) Decantação b) Calefação d) Destilação

#ORGULHODESERPRÓ| 1

7. (UFSC) Fenômeno químico é aquele que altera a

SUBSTÂNCIAS QUÍMICAS

natureza da matéria, isto é, aquele no qual ocorre uma reação química. Baseado nessa informação, analise a(s) proposição(ões) abaixo e escolha aquela(s) que corresponde(m) a um fenômeno químico.

01. A combustão de álcool ou gasolina nos motores de automóveis.

02. A precipitação das chuvas.

04. A queima do gás de cozinha.

08. A formação do gelo dentro do refrigerador.

16. A formação da ferrugem sobre uma peça de ferro deixada ao relento.

32. A respiração animal.

Cada molécula representa uma substância química. Cada substância, por sua vez, é representada por sua fórmula.

8. (UFSC) O(s) fenômeno(s) abaixo, que envolve(m)

Substâncias Puras: São formadas por moléculas quimicamente iguais. Uma de suas características é ter os pontos de fusão e ebulição constantes. o TC

reação(ões) química(s), é(são): 01. Digestão dos alimentos.

02. Enferrujamento de uma calha.

04. Explosão da dinamite.

08. Fusão do gelo.

16. Queda da neve.

32. Combustão do álcool de um automóvel.

64. Sublimação da naftalina.

Substância: É um tipo específico de matéria com propriedades características.

Simples Pura Composta Subst.

Homogênea Impura Heterogênea (Mistura) Eutética Azeotrópica

10. (UFSC) As transformações que ocorrem em um sistema podem ou não ocasionar alteração na constituição da matéria envolvida. De acordo com o enunciado, está(ão) correta(s) a(s) associação(ões): 01. Digestão de um alimento (Fenômeno físico).

02. Água oxigenada  água + oxigênio gasoso (Reação química).

04. Queima de fogos de artifício (Fenômeno físico).

08. Transformação do gelo em água (Fenômeno físico).

16. Sublimação do iodo sólido (Reação química). luz

11. (UFSC) Considere os seguintes experimentos, e assinale qual(is) da(s) transformação(ões) é(são) considerada(s) fenômeno(s) químico(s).

 gás hidrogênio + gás oxigênio.

01. Água     corrente elétrica

 água líquida.

02. Gelo  04. Naftalina(sólida)  naftalina(líquida). calor

 CO2 + água + cinzas.

08. Papel  16. Vinho  vinagre.

32. Barra de ferro  ferrugem. fogo

2 | Pró Floripa

L

S+L

S

9. (UFSC) Assinale a única proposição correta que contém o melhor método para separar os três componentes de uma mistura de areia, água e sal, na sequência adequada.

01. Destilar e decantar.

02. Filtrar e decantar.

04. Decantar e filtrar.

08. Destilar e filtrar.

16. Filtrar e destilar.

V

L+V

t (s) Substância simples: combinação entre partículas (átomos) de um mesmo elemento químico.

Alotropia: é o fenômeno químico que ocorre quando um elemento químico forma duas ou mais substâncias químicas diferentes.

Substância composta: combinação entre átomos de elementos químicos diferentes.

Misturas: são formadas por moléculas quimicamente diferentes. Na realidade, são sistemas formados pela reunião de diversos tipos de substâncias. Diferente das substâncias puras, as misturas não têm temperaturas de fusão e ebulição constantes.

ToC L+V S+L

V

L

S

t (s) Misturas homogêneas (soluções): misturas uniformes, que apresentam as mesmas composições, propriedades e aparências ao longo de todo o volume, como o sal dissolvido na água ou o ar que respiramos.

Misturas heterogêneas: não têm as mesmas composições, propriedades e aparência ao longo de todo o volume, como a areia, as rochas e a madeira.

Misturas eutéticas: mantêm a fusão a temperatura constante.

a) b) c) d) e)

o

TC V

L+V

L

S+L

t (s)

S

Misturas azeotrópica: mantêm a ebulição a temperatura constante. o

TC L+V S+L

S

Substância pura simples.

Mistura homogênea.

Mistura heterogênea.

Mistura azeotrópica.

Substância pura composta.

V

L

3. (ACAFE)

A camada de ozônio absorve os raios ultravioletas mais energéticos que chegam à atmosfera, protegendo-nos contra essas radiações. A fórmula molecular do ozônio é: a) O2 b) O3 c) O4 d) CO2 e) SO2

4. Uma garrafa de refrigerante fechada, submetida a um t (s)

Classificação dos sistemas quanto à capacidade de trocar matéria e energia com o meio ambiente Sistema Aberto: Troca tanto matéria quanto energia. Ex.: vidro de acetona aberto.

Sistema Fechado: Troca energia, mas não troca matéria.

Ex.: garrafa de refrigerante fechada.

Sistema Isolado: Não troca nem matéria e não troca energia. Ex.: garrafa térmica.

Fases de um sistema heterogêneo: são as diferentes partes homogêneas da mistura.

Componentes de uma mistura: são as diferentes substâncias presentes na mistura.

Observações:  Todo sistema com mais de um componente é uma mistura.  Todo sistema como mais de uma fase é heterogêneo.  Em um sistema com fase sólida, os vários “pedaços” constituem uma única fase. Ex.: 3 cubos de gelo.  Toda mistura gasosa é, por convenção, homogênea.

resfriamento rápido e mantida por longo tempo em repouso em um freezer, pode “explodir”, provocando o extravasamento de seu conteúdo.

Considere as afirmações abaixo, sobre esse fenômeno.

I - O gás carbônico contido no refrigerante transforma-se em gelo seco que então sublima, rompendo o recipiente.

II - Os sais contidos no refrigerante, quando em temperaturas muito baixas, formam sistemas altamente higroscópicos, o que provoca um significativo aumento de volume.

III - O processo de solidificação da água, presente no refrigerante, provoca organização das moléculas em uma estrutura cristalina que ocupa um volume maior que a água líquida.

Quais dessas afirmações podem ocorrer durante o processo de extravasamento? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e III. e) I, II e III.

5. Assinale a(s) alternativa(s) que contém(êm) sistemas que O sistema água + gelo é um sistema heterogêneo, mas não é uma mistura.

reúnem somente substâncias puras: 01. Água, areia e ar.

02. Sal, grafite e limalha de ferro.

04. Glicose, granito e gás carbônico.

08. Álcool etílico, água mineral e glicerina.

1. (EEAR) Um sistema cujo componente é apenas água, é constituído por água no estado líquido e três cubos de gelo.

O sistema é do tipo: a) Homogêneo. b) Heterogêneo com uma fase. c) Heterogêneo com duas fases. d) Heterogêneo com quatro fases.

2. (ACAFE) (modificada) O leite usado na alimentação contém água, sais minerais, proteínas insolúveis e gorduras.

Podemos afirmar que o leite é:

6. (UFSC) Um dos critérios utilizados pelos químicos para classificar as substâncias está no tipo de átomos que as constitui. Assim, uma substância formada por um único tipo de átomo é dita simples e aquela formada por mais de um tipo de átomo é dita composta. Baseado nisso, escolha a(s) proposição (ões) que contém (êm) somente substâncias simples: 01. H2O, H2CO3, CaO, MgS 02. H2, CO2, O2, Au #ORGULHODESERPRÓ| 3

04. Na2CO3, Na2O, KCO, MgBr2.

08. Ag, Fe, Na, K. 16. CH4, C2H6, H2, O2.

32. H2O, H2, Na2CO3, O2.

10. (UFRGS) Na tabela abaixo, são mostradas a densidade e a solubilidade em água de 3 solventes orgânicos.

7. (UFSC) Tendo como base o diagrama abaixo, que representa as curvas de aquecimento de duas substâncias puras sólidas, A e B, ao longo do tempo, é correto afirmar que:

01. A temperatura de fusão de A é maior que a de B. 02. Admitindo-se que uma mistura de A e B, em uma proporção determinada, formaria uma solução eutética, isto é, uma solução que funde como se fosse um composto puro, a mesma apresentaria ponto de fusão o igual a 70 C. 04. No intervalo de tempo representado no gráfico, a substância B não apresenta fusão.

08. Nas temperaturas de fusão de A ou de B temos uma mistura de sólido e líquido, com muito sólido no início, tendendo a líquido no final do processo.

16. Sob pressão de 1 atm, o composto B poderia representar a água pura.

8. (UFSC) O gás carbônico (CO2) é um(a): 01. Substância simples.

02. Composto binário.

04. Elemento químico.

08. Mistura homogênea.

16. Composto químico.

32. Variedade alotrópica do carbono.

64. Substância composta.

9. (UFRGS) Quando tetracloreto de carbono, água e hexano são, nessa sequência, adicionados em uma proveta, é formada uma mistura trifásica com tetracloreto de carbono na fase inferior, água na fase do meio e hexano na fase superior. Quando a ordem de adição é modificada para CCℓ4, hexano e água, forma-se uma mistura bifásica.

Considere as afirmações abaixo, a respeito desses solventes.

I - A polaridade do CCℓ4 é elevada, dada a alta eletronegatividade do cloro e do número de átomos de cloro, tornando-o miscível com a água.

II - Uma das fases, na mistura bifásica, é constituída de hexano e tetracloreto de carbono; a outra, de água.

III - Um litro de água apresenta uma massa maior que um litro de hexano.

Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas II e III. e) I, II e III.

4 | Pró Floripa

Considerando a adição de cada um desses solventes à água (densidade = 1.g mL-1), é correto afirmar que: a) a adição de clorofórmio levará à formação de uma solução homogênea. b) a adição de clorofórmio levará a uma mistura heterogênea com clorofórmio na fase inferior. c) a adição de acetona levará a uma mistura heterogênea com a acetona na fase superior. d) a adição de pentano levará à formação de uma solução homogênea. e) a adição de pentano levará a uma mistura heterogênea com pentano na fase inferior.

SEPARAÇÃO DOS COMPONENTES DE UMA MISTURA (ANÁLISE IMEDIATA) Na natureza, raramente encontramos materiais puros. O mais comum é encontrarmos misturas.

Etapas da análise imediata: 1) identificar a mistura 2) identificar a substância 3) escolher a técnica Observação: Os processos de fracionamento não alteram a natureza química das substâncias (moléculas ou íons) constituintes das misturas.

Os componentes de uma mistura podem ser separados por processos físicos. Os principais processos de fracionamento são: 







Filtração: Consiste em separar um componente sólido com o uso de um material poroso (filtro) que retém o sólido. (Exemplo: areia + água) Destilação: É a separação de um componente líquido. por elevação de temperatura. A separação ocorre quando este líquido entra em ebulição.

(Exemplo: sal e água).

Decantação: É o processo usado para separar misturas heterogêneas com dois líquidos de densidades diferentes. (Exemplo: gasolina e água) Dissolução Fracionada: Usa-se um solvente para dissolver um único componente solúvel da mistura, que posteriormente é separado por outro processo. (Exemplo: areia + sal de cozinha.

Adiciona-se água que dissolve o sal com posterior filtração).



Cristalização fracionada: Todos os componentes dissolvem-se e, por evaporação do solvente cristalizam-se separadamente, à medida que seus limites de solubilidade são atingidos. (Exemplo: Nas salinas o sal comum cristaliza-se antes dos outros sais).

11. Em um acampamento, todo o sal de cozinha caiu e misturou com a areia. Para recuperarmos o sal, realizamos os seguintes procedimentos:

liga é aquecida até a evaporação completa do mercúrio.

Esse procedimento é possível porque, dos dois metais, o mercúrio tem: a) menor densidade. b) menor massa molar. c) menor temperatura de ebulição. d) maior temperatura de fusão. e) maior volume molar.

15. Industrialmente, os gases N2 e O2 são extraídos do ar I. Juntamos a mistura num recipiente e colocamos água para solubilizar o sal (a areia não se dissolve em água).

II. Filtramos a mistura (a areia fica retida no filtro e a mistura água e sal são recolhidos num recipiente).

III. Evaporamos a água recuperando o sal.

Dos fenômenos:

atmosférico. Para tanto, o ar sucessivamente, aos processos: a) liquefação e filtração. b) solidificação e filtração. c) liquefação e destilação fracionada. d) solidificação e decantação. e) liquefação e fusão fracionada.

é

submetido,

a) apenas I é químico. b) I e II são químicos. c) II e III são químicos. d) I e II são físicos. e) I, II e III são físicos.

12. Em uma estação de tratamento de água, alguns processos de separação são utilizados a fim de obtermos água potável. Em uma das etapas desse tratamento, é preciso deixar a água em repouso por algumas horas e em outra faz-se a água atravessar camadas de areia com granulações diferentes. Essas duas etapas técnicas são denominadas, respectivamente, de a) decantação e filtração. b) cristalização e dissolução fracionada. c) filtração e destilação simples. d) decantação e refluxo. e) flotação e filtração.

13. Tem-se uma mistura de magnésio e bismuto pulverizados. A densidade do magnésio é de 1,74 g/mL e a do bismuto é de 9,67 g/mL. Para separar esses dois metais, precisamos escolher um líquido adequado. Dos líquidos abaixo, você escolheria: a) o líquido que não reage com nenhum dos metais e tem densidade 1,24 g/mL. b) o líquido que reage com um dos metais e tem densidade 1,24 g/mL. c) o líquido que não reage com nenhum dos metais e tem densidade 2,89 g/mL. d) o líquido que reage com um dos metais e tem densidade 2,89 g/mL. e) o líquido que reage com ambos os metais e tem densidade 2,89 g/mL.

14. Em garimpos onde o ouro é encontrado em pó, para separá-lo da areia acrescenta-se mercúrio líquido que forma liga metálica com o ouro. Para separar os metais, a

MODELOS ATÔMICOS MODELO ATÔMICO DE DALTON Todo e qualquer tipo de matéria é formado por partículas indivisíveis, maciças, indestrutíveis e eletricamente neutras chamadas átomos. Cada tipo de átomo tem a sua massa e o seu volume próprio.

Para Dalton, uma reação química é uma recombinação entre elementos de uma ou mais substâncias químicas, formando conjuntos (substâncias) diferentes dos iniciais (reagentes).

MODELO ATÔMICO DE THOMSON O modelo do “pudim de passas”, segundo o qual os átomos seriam bolhas positivas recheadas por elétrons de carga negativa, serviu para explicar a natureza elétrica da matéria, a qual pode ser comprovada através de fenômenos como a condutividade elétrica de certas soluções aquosas e de metais.

MODELO ATÔMICO DE RUTHERFORD Experiência de Rutherford (1911)

Na figura temos: 1. Invólucro de chumbo.

2. Material Radiativo.

3. Partículas a emitidas.

4. Placa de ouro.

5. Tela fluorescente.

6. Partículas que retornam. #ORGULHODESERPRÓ| 5

7. Partículas desviadas.

8. Partículas sem desvio mensurável.

9. Cintilações produzidas pelos choques. Rutherford, então, imaginou que o átomo teria uma região central densa (positivamente carregada), onde as partículas  refletiriam; região a qual ele chamou de núcleo, e concluiu que esta é cercada por um grande vazio de massa desprezível, incapaz de refletir as partículas, chamada eletrosfera. Esse modelo também é denominado modelo planetário.

A experiência mostrou ainda outro resultado surpreendente: o diâmetro do átomo é 10.000 vezes maior que o do núcleo, e a massa do átomo está praticamente toda nos prótons e nêutrons confinados na pequena região do núcleo.

MODELO ATÔMICO DE BOHR Os elétrons nos átomos se movimentam ao redor do núcleo em trajetórias circulares, chamadas de camadas ou níveis de energia. Hoje são conhecidas pelo menos sete camadas, denominadas K, L, M, N, O, P e Q.

e) A experiência consistiu em bombardear lâminas finíssimas de ouro com partículas  (alfa).

2. (UFSC) Na famosa experiência de Rutherford, no início do século XX, com a lâmina de ouro, o(s) fato(s) que (isoladamente ou em conjunto) indicava(m) que o átomo possui um núcleo pequeno e positivo foi (foram): 01. A maioria das partículas alfa atravessaria os átomos da lâmina sem sofrer desvio de sua trajetória.

02. Ao atravessar a lâmina, uma maioria de partículas alfa sofreria desvio de sua trajetória.

04. Um pequeno número de partículas alfa atravessando a lâmina sofreria desvio de sua trajetória.

08. Um grande número de partículas alfa não atravessaria a lâmina.

16. As partículas alfa teriam cargas negativas.

3. (UFSC) Uma das principais partículas atômicas é o elétron. Sua descoberta foi efetuada por J. J. Thomson em uma sala do Laboratório Cavendish, na Inglaterra, ao provocar descargas de elevada voltagem em gases bastante rarefeitos, contidos no interior de um tubo de vidro.

Cada um desses níveis possui um valor determinado de energia; os elétrons que estão mais afastados do núcleo apresentarão valores mais altos.

Um elétron pode passar de um nível para outro de maior energia, desde que absorva energia externa (energia elétrica, luz, calor etc.). Quando isso acontece, dizemos que o elétron foi excitado.

O retorno do elétron ao nível inicial é acompanhado de liberação de energia na forma de ondas eletromagnéticas, que pode ser luz visível, ultravioleta, calor e etc. Cada salto quântico (retorno a um nível menor) libera uma quantidade fixa de energia.

1. Considerando a experiência quanto ao modelo atômico de Rutheford, assinale a alternativa incorreta: a) Observando a dispersão das partículas  (alfa) ao se chocarem com a lâmina de ouro, o cientista conclui que o átomo tem o núcleo muito grande em relação à sua eletrosfera. b) Rutheford sabia antecipadamente que as partículas  (alfa) eram carregadas positivamente. c) Algumas partículas alfa foram desviadas do seu trajeto devido à repulsão exercida pelo núcleo atômico e seu tamanho em relação à eletrosfera do átomo. d) Essa experiência permitiu descobrir o núcleo atômico e seu tamanho em relação à eletrosfera do átomo.

6 | Pró Floripa

No tubo de vidro “A”, observa-se que o fluxo de elétrons (raios catódicos) colide com um anteparo e projeta sua sombra na parede oposta do tubo.

No tubo de vidro “B”, observa-se que o fluxo de elétrons (raios catódicos) movimenta um catavento de mica.

No tubo de vidro “C”, observa-se que o fluxo de elétrons (raios catódicos) sofre uma deflexão para o lado onde foi colocada uma placa carregada positivamente.

Observando os fenômenos que ocorrem nos tubos, podemos afirmar corretamente que: 01. Gases são bons condutores da corrente elétrica.

02. Os elétrons possuem massa – são corpusculares.

04. Os elétrons possuem carga elétrica negativa.

08. Os elétrons partem do cátodo.

16. Os elétrons se propagam em linha reta.

32. O catavento entrou em rotação devido ao impacto dos elétrons na sua superfície.

ESTUDO DO ÁTOMO O Átomo, Hoje: Prótons Núcleo Nêutrons Elétrons

Partícula

Massa Real (g)

Próton

1,67x10

Nêutron

1,68x10

Elétron

9,11x10

Massa Relativa

Carga Real (C)

-24

1

+1,6x10

+1

-24

1

0

0

1 1840

-1,6x10

-28

38 18 A

Carga Relativa -19

-19

-1

 Os prótons e os nêutrons têm massas praticamente iguais.  A massa do elétron é desprezível, se comparada à do próton.  A carga do próton é igual à do elétron, porém de sinal contrário.  A quantidade de prótons de um átomo é sempre igual à de elétrons (p=e ), por isso, todo átomo é eletricamente neutro.

Número atômico (Z): é o número de prótons presentes no núcleo do átomo. Z=p Número de massa (A): é a soma do número de prótons e de nêutrons existente no núcleo de um átomo. A=p+n Íons: são partículas em desequilíbrio elétrico, ou seja, têm quantidade de prótons diferente da quantidade de elétrons. Quando um átomo perde ou recebe elétrons ele se transforma em íon. Íons

IsótoPos: São átomos diferentes que têm a mesma quantidade de prótons. Todos os isótopos pertencem a um mesmo elemento químico.

IsótoNos: São átomos diferentes que têm a mesma quantidade de nêutrons.

IsóbAros: São átomos diferentes que têm o mesmo número de massa. Íons isóstEros ou isoeletrônicos: São formados a partir de átomos de diferentes elementos químicos e têm a mesma estrutura eletrônica (mesma quantidade de elétrons).

Atividade interativa: Dados os átomos representados abaixo, diga quais são (se existirem) isótopos, isótonos e isóbaros:

Átomo Eletrosfera

Elemento Químico: É o conjunto de átomos com o mesmo número atômico (Z). Um elemento químico é A representado por ZX .

-

Cátion = íon (+) = perdeu e . Ânion = íon (–) = ganhou e .

Ânion (íon negativo): forma-se quando um átomo ou grupo de átomos recebe elétrons, ficando com um excesso de carga negativa. O número de cargas negativas é igual ao número de elétrons recebidos.

Cátion (íon positivo): forma-se quando um átomo ou grupo de átomos perde elétrons, ficando com um excesso de carga positiva. O número de cargas positivas é igual ao número de elétrons perdidos.

36 18 B

33 15 C

30 15 D

36 16 E

2 1. (ACAFE) As partículas que compõem o ânion 32 são: 16 S

a) b) c) d) e)

16 prótons, 18 elétrons e 32 nêutrons.

16 prótons, 16 elétrons e 16 nêutrons.

18 prótons, 18 elétrons e 18 nêutrons.

16 prótons, 32 elétrons e 16 nêutrons.

16 prótons, 18 elétrons e 16 nêutrons.

2. Podemos afirmar que o número de massa de um íon é: a) Menor que o número de massa do átomo que lhe origem. b) A soma do número de elétrons do átomo que lhe origem. c) Maior que o número de massa do átomo que lhe origem. d) A soma do número de prótons do átomo que lhe origem. e) Igual ao número de massa do átomo que lhe origem.

deu deu deu deu deu

3. Considerando o sistema abaixo, onde os átomos estão representados por esferas, pode-se afirmar que neles existem:

a)

2 elementos, 2 substâncias simples e 2 substâncias compostas. b) 4 elementos, 1 substâncias simples e 3 substâncias compostas. c) 4 elementos, 2 substâncias simples e 3 substâncias compostas. #ORGULHODESERPRÓ| 7

d) 3 elementos, 1 substâncias simples e 4 substâncias compostas. e) 1 elementos, 2 substâncias simples e 3 substâncias compostas.

4. (ACAFE) Uma das seguintes espécies químicas não é 3+

2-

-

2+

isoeletrônica das demais: P , S , Cℓ , Ar, Ca . Qual é, dentre as seguintes alternativas, a que contém esta espécie química?

23+ 2+ a) Cℓ b) S c) P d) Ar e) Ca

5. (ESA) O átomo é eletricamente neutro porque: a) b) c) d)

Número de prótons = número de nêutrons.

Número de prótons > número de elétrons.

Número de nêutrons = número de elétrons.

Número de elétrons = número de prótons.

6. A partícula formada por 30 prótons, 33 nêutrons e 28 elétrons constitui um: a) Cátion bivalente. b) Ânion bivalente. c) Cátion monovalente.

d) Ânion monovalente. e) Átomo neutro.

32. Contêm partículas sem carga elétrica, os nêutrons.

10. (UFPR) Para interpretar a grande maioria dos processos químicos, é suficiente considerar o átomo como sendo constituído por apenas três partículas: o próton, o nêutron e o elétron. Essas três partículas não são distribuídas ao acaso; elas interagem entre si e essa interação produz o conjunto organizado, que é o átomo. A respeito do átomo, é correto considerar: 01. Prótons e nêutrons são encontrados no núcleo, que é a parte do átomo com carga elétrica positiva e que contém praticamente toda a massa do átomo.

02. Os elétrons, partículas de carga elétrica negativa, distribuem-se em torno do núcleo em diversos níveis e subníveis energéticos (camadas e subcamadas).

04. Se o número de elétrons de um átomo for igual ao número de prótons, o átomo será neutro; se for maior, será um ânion; e se for menor, será um cátion.

08. O número de prótons de um átomo é denominado número atômico e é representado pela letra Z. 16. O núcleo de átomos será sempre formado por igual número de prótons e nêutrons.

32. A soma de prótons e nêutrons de um átomo é conhecida como número de massa, que é representado pela letra A.

7. (UFSC) A respeito da estrutura da matéria, é correto afirmar que: 01. Os átomos formam a matéria.

02. Os átomos possuem partículas chamadas de prótons e elétrons.

04. Os elétrons possuem carga elétrica positiva.

08. Os nêutrons possuem carga elétrica negativa.

16. Os nêutrons também são partículas do átomo.

8. Assinale a(s) alternativa(s) correta(s).

01. O número de massa (A) é dado pela quantidade total de partículas do átomo.

02. Cátion é um íon positivo que se forma quando um átomo ganha elétrons.

04. Todo átomo tem a quantidade de prótons igual à quantidade de nêutrons.

08. Todo átomo tem a quantidade de prótons igual à quantidade de elétrons.

16. Ânion é um íon negativo que se forma quando um átomo perde elétrons.

9. (UFSC) A palavra átomo é originária do grego e significa “indivisível”, ou seja, segundo os filósofos gregos, o átomo seria a menor partícula da matéria que não poderia ser mais dividida. Atualmente essa ideia não é mais aceita. A respeito dos átomos, é verdadeiro afirmar que: 01. Não podem ser desintegrados.

02. São formados por, pelo menos, três partículas fundamentais.

04. Possuem partículas positivas denominadas elétrons.

08. Apresentam duas regiões distintas: o núcleo e a eletrosfera.

16. Apresentam elétrons, cuja carga elétrica é negativa.

8 | Pró Floripa

A ELETROSFERA A eletrosfera é toda a região que envolve o núcleo e é composta por elétrons. É uma espécie de nuvem eletrônica.

Sommerfield percebeu que os níveis de energia de Bohr estariam divididos em regiões ainda menores, denominadas de subníveis, denominados: s, p, d, f.

DISTRIBUIÇÃO ELETRÔNICA Existem algumas regras que devem ser observadas para o correto preenchimento dos orbitais: Regra de Hund: O elétron ocupa inicialmente o orbital vazio de um subnível.

Princípio de Pauli: Dentro de um orbital podemos encontrar no máximo 2 elétrons, sempre com “spins” contrários.

A ordem crescente de energia dos subníveis é definida pelo diagrama de Linus Pauling.

DIAGRAMA DE LINUS-PAULING

Para um íon: faz-se a distribuição dos elétrons para o átomo neutro e só depois é que será feita a retirada ou o acréscimo dos elétrons na camada mais externa do átomo.

Camada de valência: é a camada mais externa do átomo, e é dela que se retiram ou acrescentam elétrons.

Orbitais: orbital é a região da eletrosfera onde é máxima a probabilidade de se encontrar determinado elétron. Os orbitais do subnível “s” têm o formato esférico e os do subnível “p” têm o formato alongado.

6. Sobre o elemento químico de número atômico 23, é correto afirmar que: a) Tem sete níveis de energia. b) Seu subnível mais energético é o 4d. c) Tem dois elétrons em sua camada de valência. d) A sua camada de valência é a camada M. e) Todos os seus orbitais estão completos.

7. (UFSC) Considerando as relações entre os átomos, indicadas no esquema abaixo, pode-se afirmar que o(s) número(s): s

orbital “p”

38 20

X

ó

t o

is

n

o

orbital “s”

p

is

ó

to o s

40

1. (UFPR) As propriedades das substâncias químicas podem ser previstas a partir das configurações eletrônicas dos seus elementos. De posse do número atômico, pode-se fazer a distribuição eletrônica e localizar a posição de um elemento na tabela periódica, ou mesmo prever as configurações dos seus íons.

Sendo o cálcio pertencente ao grupo dos alcalinos terrosos e possuindo número atômico Z = 20, a configuração eletrônica do seu cátion bivalente é: 2 2 6 2 a) 1s 2s 2p 3s 2 2 6 2 6 b) 1s 2s 2p 3s 3p 2 2 6 2 6 2 c) 1s 2s 2p 3s 3p 4s 2 2 6 2 6 2 2 d) 1s 2s 2p 3s 3p 4s 3d 2 2 6 2 6 2 2 e) 1s 2s 2p 3s 3p 4s 4p

2. Os átomos 15 P31 e a) Isótopos. b) Isóbaros.

c) Isótonos. d) Isômeros.

número atômico de A é 64 e o número de massa de B é 154, então o número de nêutrons no núcleo dos átomos de A será igual a: b) 90

c) 154

d) 218

4. (ACAFE) A vitamina B12, antianêmica, contém um íon 2+

Co . A configuração eletrônica, nos orbitais 4s e 3d do Co é: 2

7

a) 4s 3d 0 7 b) 4s 3d

5

c) 4s² 3d 6 d) 4s¹ 3d

isóbaros

20

Z

de massa de Y é 40. de massa de Z é 20. de prótons de Y é 22. de nêutrons de X é 20. de prótons de Z é 22. de nêutrons de Y é 20. de nêutrons de Z é 20.

8. (UFSC) A(s) distribuição(ões) eletrônica(s), em ordem crescente de energia, no íon Mn 2 2 6 2 6 2 01. 1s 2s 2p 3s 3p 4s 2 2 6 2 6 5 02. 1s 2s 2p 3s 3p 3d 2 2 6 2 6 5 04. 1s 2s 2p 3s 3p 3d 2 2 6 2 6 1 08. 1s 2s 2p 3s 3p 4s 2 2 6 2 6 3 16. 1s 2s 2p 3s 3p 3d 2 2 6 2 6 7 32. 1s 2s 2p 3s 3p 3d 2 2 6 2 6 4 64. 1s 2s 2p 3s 3p 3d

2+

é (são): 5 3d 2 4s 4

3d 2 4s 1

4s

9. (UFSC) Sobre o átomo de potássio

32 são: 16 S

3. Sejam dois elementos isóbaros A e B. Sabendo que o

a) 64

01.

02.

04.

08.

16.

32.

64.

Y

0

e) 4s 3d

2+

6

5. (EEAR) O número máximo de elétrons de um átomo, distribuídos em cinco níveis de energia, é:

40 19 K

, no estado

fundamental, é correto afirmar que: 01. Possui 19 prótons, 21 nêutrons e 19 elétrons.

02. Sua última camada possui 8 elétrons.

04. Possui 6 elétrons no subnível 3p.

08. Sua penúltima camada possui 8 elétrons.

16. Seus elétrons estão distribuídos em três níveis de energia.

32. É um metal alcalino.

10. Os elementos X, Y e Z apresentam as seguintes configurações eletrônicas: 2

2

6

1

X 1s 2s 2p 3s 2 2 6 2 5 Y 1s 2s 2p 3s 3p 2 2 6 Z 1s 2s 2p A respeito desses elementos, pode-se afirmar que: a) X e Y tendem a formar ligação iônica. b) Y e Z tendem a formar ligação covalente. c) X não tende a fazer ligações nem com Y nem com Z. #ORGULHODESERPRÓ| 9

d) dois átomos de X tendem a fazer ligação covalente entre si. e) dois átomos de Z tendem a fazer ligação iônica entre si.

11. (UFPR) As teorias atômicas vêm se desenvolvendo ao longo da história. Até o início do século XIX, não se tinha um modelo claro da constituição da matéria. De lá até a atualidade, a ideia de como a matéria é constituída sofreu diversas modificações, como se pode observar no modelo atômico de Bohr, que manteve paradigmas conceituais sobre a constituição da matéria, mas também inseriu novos conceitos surgidos no início do século XX. No modelo atômico de Bohr: 1. O elétron circula em órbita com raio definido.

2. O elétron é descrito por uma função de onda.

3. Para descrever o elétron em um orbital são necessários 4 números quânticos.

4. Toda a massa do átomo está concentrada no núcleo, que ocupa uma porção ínfima do espaço.

Entre as afirmativas acima, correspondem ao modelo atômico de Bohr: a) 1 e 2 apenas. b) 2 e 3 apenas. c) 2, 3 e 4 apenas. d) 1 e 4 apenas. e) 1, 3 e 4 apenas.

-3

-2

-1

0

+1 +2 +3

o

n quântico spin (m ou ms): Indica o sentido de rotação do elétron dentro do orbital. Pode ser –1/2 ou +1/2.

Convencionou-se adotar o valor negativo para o primeiro elétron a ocupar um determinado orbital, que é representado, também por convenção, por uma seta apontada para cima.

Elétrons de diferenciação ou diferenciador: É o elétron de maior nível energético da eletrosfera, ou seja, o último da distribuição eletrônica.

1. (UFSC) Qual o número atômico (Z) do átomo cujo elétron de diferenciação é (3, 2, +1, +1/2)?

2. Assinale a alternativa incorreta. a) O número quântico principal indica a camada em que se encontra o elétron. b) O número quântico secundário indica a forma do orbital. c) O número quântico magnético indica qual o nível energético onde se encontra o elétron. d) O número quântico spin indica qual o sentido de rotação do elétron. e) O número quântico magnético varia de -ℓ a +ℓ.

NÚMEROS QUÂNTICOS São em número de 4 e servem para identificar ou localizar um determinado elétron na eletrosfera. São eles: o

n quântico principal (n): indica a camada em que se encontra determinado elétron. Varia de 1 a 7.

K L M N O P Q N 1 2 3 4 5 6 7 o

n quântico secundário (ℓ): Indica o subnível em que se encontra determinado elétron. Varia de 0 a 3: s p d F ℓ 0 1 2 3 o

n quântico magnético (m ou ml): Indica o orbital em que se encontra determinado elétron. Varia de -ℓ a + ℓ.

Subnível “s”: 1 orbital, 2 elétrons.

0 Subnível “p”: 3 orbitais, 6 elétrons -1 0 +1 Subnível “d”: 5 orbitais, 10 elétrons -2 -1 0 +1 +2 Subnível “f ”: 7 orbitais, 14 elétrons 10 | Pró Floripa

3. Assinale a(s) alternativa(s) correta(s).

01.É impossível um elétron ter n=3 e ℓ =3.

02. É impossível um elétron ter ℓ =1 e m=+2.

04. Se um átomo tem quatro camadas eletrônicas, o seu elétron de diferenciação deve estar necessariamente na camada N. 08. O elétron de diferenciação está sempre na camada de valência.

16. O elétron de diferenciação está sempre no seu subnível mais energético.

4. (UFSC) Considere um átomo representado pelo seu número atômico Z = 58 e em seu estado normal. É correto afirmar que: 01. O mesmo possui um total de 20 elétrons em subnível f.

02. O primeiro nível de energia com elétrons em orbitais d é o n = 4.

04. Se um de seus isótopos tiver número de massa 142, o número de nêutrons desse isótopo é 82.

08. Os subníveis 5s 4d 5p 6s 4f não estão escritos na sua ordem crescente de energia.

16. Sua última camada contém 2 elétrons no total.

32. Um de seus elétrons pode apresentar o seguinte conjunto de números quânticos: n=2, ℓ =0, m =+1, s =+½.

TABELA PERIÓDICA É uma forma de organizar os resultados obtidos experimentalmente para cada elemento, de tal maneira que as semelhanças, diferenças e tendências se tornassem mais evidentes.

Os elementos químicos conhecidos estão organizados em ordem crescente de números atômicos e agrupados em linhas (períodos) e colunas (grupos ou famílias).

Elementos Representativos: são os elementos que têm o subnível mais energético na última camada e cujas distribuições eletrônicas terminam em “s” ou “p” – elementos das famílias “A”.

Família IA (grupo 1) = metais alcalinos Família II A (grupo 2): metais alcalinos terrosos Família VI A (grupo 16): calcogênios Família VII A (grupo 17): halogênios Família 0 (zero) (grupo 18): gases nobres Elementos de Transição (externa): são os elementos que têm o subnível mais energético na penúltima camada e cujas distribuições eletrônicas terminam em “d”.

Elementos de Transição (interna): são os elementos que têm o subnível mais energético na antepenúltima camada e cujas distribuições eletrônicas terminam em “f”. “s” presentativo

Períodos: São agrupamentos horizontais as linhas da tabela periódicas, nas quais estão agrupados os elementos que têm em comum a quantidade de camadas eletrônicas. São em número de 7.

Elementos Químicos

CLASSIFICAÇÃO DOS ELEMENTOS Representativos de Transição Metais Não-metais Semimetais Gases nobres Hidrogênio

Metais: possuem tendência em perder elétrons para obterem a estabilidade eletrônica dos gases nobres.

Não-Metais: possuem a tendência em receber elétrons para possuir a estabilidade eletrônica dos gases nobres.

Metais

Gases Nobres

Ametais

Transição Interna “f”

1. (UFSC) Considerando a classificação periódica dos

Gases Nobres: são elementos que possuem estabilidade eletrônica, ou seja, não possuem tendência em perder nem em receber elétrons.

H

Re

Grupos ou Famílias: São agrupamentos verticais as colunas da tabela periódica, nas quais estão agrupados os elementos que apresentarem o mesmo número de elétrons no último subnível da distribuição eletrônica; o que determina a semelhança entre as propriedades químicas dos grupos. Existem 18 grupos ou famílias na tabela periódica.

Representativo “p”

Transição Externa“d”

elementos, assinale as opções corretas: 01. Os metais alcalinos e alcalino-terrosos ocupam a parte central dessa classificação.

02. Os átomos de cloro e bromo possuem o mesmo número de elétrons na última camada.

04. Os elementos químicos de números atômicos 44 e 82 são, respectivamente, a prata e o ouro.

08. O átomo de fósforo, no seu estado fundamental, possui 2 elétrons no subnível 3s e 3 elétrons no subnível 3p.

2. Um átomo apresenta a seguinte configuração eletrônica: 2

2

6

2

6

1

1s 2s 2p 3s 3p 4s . Podemos afirmar que este átomo pertence ao grupo dos: a) Metais alcalino-terrosos. b) Halogênios. c) Gases nobres. d) Metais alcalinos. e) Calcogênios.

Metais #ORGULHODESERPRÓ| 11

Argentina - Projeto voltado para mercado de fertilizantes está orçado em US$ 5,9 bi.” (Notícia disponível em

16. Ra – rádio.

32. Mg – manganês.

64. Co – cobre.

<http://g1.globo.com/economia/noticia/2013/03/vale-suspende-projeto-de-potassio-rio-coloradonaargentina1.html>. Acessado em agosto / 2013)

7. (UFSC) Cada elemento químico tem, associado ao seu

3. “Vale suspende projeto de potássio Rio Colorado, na

A notícia publicada neste ano trata de um projeto de mineração de potássio. Sobre esse elemento, analise as afirmativas a seguir: 1. É um metal.

2. Soluções salinas de seus haletos costumam ser levemente alcalinas.

3. Na mineração, é extraído como substância simples de águas de lagos e rios.

4. Sua principal aplicação é em fertilizantes, onde é o terceiro macronutriente da sigla NPK. Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. b) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. c) Somente as afirmativas 2, 3 e 4 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 1 e 4 são verdadeiras. e) Somente as afirmativas 1, 3 e 4 são verdadeiras.

4. (UFRGS) No planeta Qo’noS, os elementos químicos são idênticos aos nossos, com nomes diferentes. Os cientistas desse planeta acabaram de descobrir um elemento por eles denominado incognitum, que tem, entre suas características: - tendência a perder dois elétrons ao formar compostos; - núcleo com quantidade muito maior de nêutrons em relação aos prótons.

Incognitum corresponde ao elemento a) Sc. d) Ca. b) Ba. e) Se. c) Nb.

5. (UFRGS) A massa atômica de alguns elementos da tabela periódica pode ser expressa por números fracionários, como, por exemplo, o elemento estrôncio cuja massa atômica é de 87,621, o que se deve: a) à massa dos elétrons. b) ao tamanho irregular dos nêutrons. c) à presença de isótopos com diferentes números de nêutrons. d) à presença de isóbaros com diferentes números de prótons. e) à grande quantidade de isótonos do estrôncio

6. (UFSC) Assinale as correspondências corretas entre símbolos e elementos.

01. W – tungstênio.

02. Zn – zinco.

04. Pb – chumbo.

08. Fr – férmio.

12 | Pró Floripa

nome, um símbolo que o representa. Escolha a(s) opção(ões) que associa(m) corretamente nomes e símbolos: 01. S = enxofre, F = flúor.

02. Ag = prata, O = oxigênio.

04. Pb = chumbo, Po = potássio.

08. C = carbono, Au = ouro.

16. N = nitrogênio, H = hélio.

32. Fe = ferro, Na = sódio.

64. Hg = mercúrio, P = polônio.

8. (UFSC) Assinale a(s) correspondência(s) correta(s) entre símbolo, elemento e classificação periódica: 01. S – enxofre – metal alcalino.

02. Ca – cálcio – metal alcalino.

04. Nb – nióbio – metal de transição.

08. Si – silício – semi-metal.

16. Li – lítio – metal alcalino terroso.

32. Mg – manganês – não metal.

9. (UFPR) Entre as alternativas abaixo, indique aquela(s) que contém afirmações incorretas sobre os elementos cujos números atômicos são dados a seguir: A (Z=11), B (Z=8), C(Z=20), D(Z=18), E(Z=17).

01. O elemento C é um gás nobre e o elemento B é um halogênio.

02. A e C estão em um mesmo grupo, mas estão em períodos diferentes.

04. O elemento E é um calcogênio e se situa no quinto período.

08. O elemento B é um halogênio do terceiro período da tabela periódica.

16. A, B, C, D e E são todos metais de transição.

32. O elemento C se encontra no quinto período da tabela periódica.

10. (UFSC) Recentemente foi divulgada pela imprensa a seguinte notícia: “Uma equipe de cientistas americanos e europeus acaba de acrescentar dois novos componentes da matéria à tabela periódica de elementos químicos, anunciou o laboratório nacional Lawrence Berkeley (Califórnia). Estes dois recém-chegados, batizados elementos 118 e 116, foram criados em abril em um acelerador de partículas, através do bombardeamento de objetos de chumbo com projéteis de criptônio, precisou o comunicado do laboratório, do Departamento Americano de Energia. A equipe que ‘criou’ os dois novos elementos é composta de cientistas europeus e americanos”.

DIÁRIO CATARINENSE-13/06/99.

Com base neste texto, assinale a(s) proposição(ões) verdadeira(s) de acordo com a classificação periódica atual: 01. O elemento de número 118 será classificado como um gás nobre.

02. O elemento de número 116 será classificado como pertencente à família dos halogênios.

04. Os dois novos elementos pertencerão ao período número 7.

08. O elemento chumbo utilizado na experiência é representado pelo símbolo Pb. 16. O novo elemento de numero 118 tem 8 elétrons no último nível, quando na sua configuração fundamental.

32. Esses dois novos elementos são caracterizados como elementos artificiais, uma vez que não existem na natureza.

PROPRIEDADES PERIÓDICAS E APERIÓDICAS PROPRIEDADES APERIÓDICAS São aquelas cujos valores numéricos crescem ou decrescem com o aumento do número atômico.

Ex.: Massa atômica: cresce com o aumento do número atômico.

Calor específico: decresce com o aumento do número atômico.

PROPRIEDADES PERIÓDICAS São aquelas cujos valores numéricos crescem e decrescem com o aumento do número atômico. Estas propriedades dependem da posição dos elementos químicos na tabela periódica. As principais funções periódicas são: Raio Atômico: É a distância entre o centro do núcleo e a última camada eletrônica. O raio atômico possui relação direta com o tamanho do átomo.

Em uma mesma família, aumenta de cima para baixo, conforme o aumento do número de camadas ocupadas por elétrons. Em um mesmo período, aumenta da direita para a esquerda porque, para um mesmo número de camadas ocupadas, os elementos situados à esquerda possuem carga nuclear menor, o que implica em uma menor atração por elétrons.

elementos mais eletronegativos são os halogênios (especialmente o flúor), o oxigênio e o nitrogênio.

Potencial de Ionização (energia de ionização): É a energia mínima necessária para arrancar um elétron de um átomo isolado no estado gasoso. É a medida da facilidade que um átomo possui em perder elétrons.

Quanto menor o potencial de ionização, maior a tendência do átomo em perder elétrons.

Está diretamente relacionada com o raio atômico: quanto maior for o raio atômico, menor será a atração do núcleo (+) pelos elétrons e maior será a tendência do átomo em perder elétrons. Os potenciais de ionização mais altos são os dos gases nobres.

Pode ser representado pelas seguintes equações: + o E + energia1  E + e (1 Pot. De Ioniz.) + ++ o E + energia2  E + e (2 Pot. De Ioniz.) ++ +++ - o E + energia3  E + e (3 Pot. De Ioniz.)

Onde E é um átomo de um elemento químico qualquer. energia1 < energia2 < energia3

Afinidade Eletrônica (eletroafinidade): É a quantidade de energia liberada quando um átomo isolado no estado gasoso recebe um elétron. É a medida da atração por elétrons. Está diretamente relacionada com a eletronegatividade. Por isso, nas famílias aumenta de baixo para cima e nos períodos da esquerda para a direita. Pode ser representado pelas seguintes equações: a E + e  E + energia1 (1 Eletroafinidade) 2a E + e  E + energia2 (2 Eletroafinidade) 23a E + e  E + energia3 (3 Eletroafinidade) Onde E é um átomo de um elemento químico qualquer. energia1 > energia2 > energia3

Eletronegatividade (caráter não metálico): É a capacidade que um átomo tem de atrair para si o par eletrônico que ele compartilha com outro em uma ligação covalente.

Quanto menor o raio atômico, maior a eletronegatividade.

Por isso, nas famílias, ela aumenta de baixo para cima. Nos períodos, devido à maior atração exercida pela carga nuclear de elementos com maior número atômico, aumenta da esquerda para a direita. Portanto, os

1. (UFRGS) O gálio (Ga) é um metal com baixíssimo ponto de fusão (29,8 °C). O cromo (Cr) é um metal usado em revestimentos para decoração e anticorrosão, e é um importante elemento constituinte de aços inoxidáveis. O potássio e o césio são metais altamente reativos. #ORGULHODESERPRÓ| 13

Assinale a alternativa que apresenta os átomos de césio, cromo, gálio e potássio na ordem crescente de tamanho: a) Ga < Cr < K < Cs. b) Cs < Cr < K < Ga. c) Ga < K < Cr < Cs. d) Cr < Cs < K < Ga. e) Ga < Cs < Cr < K.

5. (ACAFE) Assinale a alternativa que apresenta o comportamento da eletronegatividade dos elementos nos períodos da tabela periódica. a) b) c) d) e)

Aumenta da direita para a esquerda.

Aumenta da esquerda para a direita.

Não varia.

Diminui de acordo com o aumento do número atômico Aumenta com o aumento do caráter metálico

2. (UFSC) Dados os seguintes elementos químicos, assinale a(s) proposição(ões) correta(s): Li Fr He F Cℓ Aℓ 01. O flúor é mais eletronegativo que o frâncio.

02. O elemento lítio é um metal alcalino.

04. O elemento hélio é um gás nobre.

08. O elemento cloro liga-se ao elemento alumínio na proporção de um átomo de cloro para um átomo de alumínio.

1+ 16. O raio atômico do lítio é menor que o raio do íon Li .

32. O elemento alumínio é um semimetal.

3. Um aficcionado do seriado TBBT, que tem como um dos principais bordões a palavra Bazinga, comprou uma camiseta alusiva a essa palavra com a representação dos seguintes elementos.

Em relação a esses elementos, considere as afirmações abaixo.

I - Zinco apresenta raio atômico maior que o bário.

II - Zn2+ e Ga3+ são isoeletrônicos.

III - Bário é o elemento que apresenta menor potencial de ionização.

6. (UFSC) A energia de ionização dos elementos químicos é uma propriedade periódica, isto é, varia regularmente quando os elementos estão dispostos em um sistema em ordem crescente de seus números atômicos. O gráfico a o seguir, mostra a variação da energia de ionização do 1 elétron, em e.V, para diferentes átomos. Com base na ilustração, assinale a(s) proposição(ões) correta(s): 01. A carga nuclear é o único fator determinante da energia de ionização.

02. Selecionando-se três átomos com maior dificuldade para formarem cátions monovalentes, teríamos os átomos de He, Li e Na. 04. O potássio é o metal que apresenta o menor potencial de ionização, entre os elementos representados.

08. No intervalo Z = 3 a Z = 10, observa-se que o aumento da carga nuclear tende a aumentar a força de atração do elétron pelo núcleo.

16. Os elevados valores da energia de ionização para os gases He, Ne e Ar são evidências de que “camadas eletrônicas completas” são um arranjo estável.

32. Considerando os elementos que formam um período da tabela periódica, a tendência da energia de ionização é diminuir com o aumento do número atômico.

64. As menores energias de ionização correspondem aos metais alcalinos.

Quais estão corretas?

(A) Apenas I. (B) Apenas II. (C) Apenas III. (D) Apenas II e III. (E) I, II e III.

4. (ACAFE) A alternativa verdadeira que apresenta os íons, em ordem crescente de seus raios, é: +

2+

2-

-

a) K < Ca < Se < Br + 2+ 2b) K < Ca < Br < Se 2+ + 2c) Ca < K < Br < Se 22+ + d) Br < Se < Ca < K 2+ 2+ e) Se < Br < K < Ca

LIGAÇÕES QUÍMICAS Na natureza os átomos, de uma forma geral, buscam adquirir maior estabilidade. Para isto tendem a se unir uns aos outros, ganhando, perdendo ou compartilhando elétrons.

Um átomo adquire estabilidade quando possui oito elétrons na u. c. e., ou dois, se tiver apenas a primeira camada, ou seja, quando assume a configuração de um gás nobre, que são os únicos átomos que são estáveis quando isolados.

14 | Pró Floripa

Ao se unirem uns aos outros os átomos dão origem a forças de atração denominadas “ligações químicas”, que podem ser classificadas em 3 tipos, dependendo dos átomos envolvidos.

Iônica (M-N) Ligação Química Metálica (M-M) Covalente (N-N) Onde M é um metal e N pode ser um não-metal, um semimetal ou o Hidrogênio.

LIGAÇÃO IÔNICA Acontece entre metal e ametal, ou entre um metal alcalino ou alcalino terroso e o hidrogênio.

Metal Não-metal

-

Perde e

-

Ganha e

Fica (+)

Cátion

Fica (-)

Ânion

Baseando-se no esquema acima, podemos concluir que a ligação iônica resulta de uma atração eletrostática entre cátions e ânions.

Compostos Iônicos: São aqueles que possuem pelo menos uma ligação iônica.

Por ser uma atração muito forte, as substâncias iônicas apresentam elevados pontos de fusão e ebulição (P.F. do o NaCl: 800 C) e, consequentemente, são sólidas à temperatura ambiente.

São formadas por cristais, no interior dos quais há um aglomerado de íons positivos e negativos, que se alternam nas três dimensões. A estrutura se mantém rígida pela ação das forças de atração elétrica entre os cátions e ânions. Não há formação de moléculas e sim de retículos cristalinos.

As substâncias iônicas não conduzem corrente elétrica no estado sólido, mas o fazem quando fundidas ou em solução aquosa, pois nos últimos dois casos seus íons têm liberdade de movimento.

Fórmula de um Composto Iônico X+ Y[Cátion ][Ânion ] = CátionY AnionX LIGAÇÃO METÁLICA Os metais têm como principal característica a grande tendência em perder elétrons. Devido a isso, os elétrons da última camada “escapam” facilmente do átomo (o que pode ser comprovado pelo baixo potencial de ionização dos metais), e ficam “passeando” pelo metal. Podemos dizer que, segundo essa teoria, o metal seria um aglomerado de cátions mergulhados em um mar de elétrons livres que estariam atraindo-se mutuamente.

Ligas metálicas são misturas de diferentes metais que, por terem átomos de diferentes tamanhos, se caracterizam por maior dureza e menor maleabilidade.

1. (UFSC) Considerando a ligação química entre o oxigênio e o alumínio, sob a luz da teoria do octeto, para a formação do óxido de alumínio, é correto afirmar: 01. Cada átomo de alumínio perderá três elétrons.

02. O oxigênio será o ânion, com carga negativa igual a três para cada átomo.

04. Serão envolvidos dois átomos de alumínio na ligação.

08. Cada átomo de oxigênio receberá dois elétrons.

16. O número total de cargas positivas, por fórmula, será 6. +3 2 2 6 32. A configuração eletrônica do Al será 1s 2s 2p .

64. A fórmula mínima do óxido de alumínio conterá quatro átomos no total.

2. As alternativas abaixo apresentam várias afirmações sobre os elementos situados no primeiro grupo da classificação periódica. Assinale a única falsa: a) São designados metais alcalinos. b) São mais eletronegativos do que os elementos correspondentes do quarto grupo. c) Seus óxidos reagem com a água formando bases fortes, os hidróxidos alcalinos. d) São bons condutores de eletricidade no estado sólido. e) Apresentam um elétron na camada de valência.

3. (UFSC) Sobre um elemento químico que possui a configuração eletrônica 1s afirmar que:

2

2

2s

2p

6

2

3s , é verdadeiro

01. Ao se unir com o oxigênio, poderá fazê-lo na proporção de dois átomos dele para um de oxigênio.

02. Terá número de oxidação –2 nos seus compostos.

04. Ao se unir com o cloro, poderá fazê-lo na proporção de um átomo dele para três de cloro.

08. Ao se unir com os outros elementos para formar compostos, poderá fazê-lo por ligação iônica.

16. Nas suas ligações químicas, doará dois elétrons por átomo.

4. (UFSC) De modo geral, os compostos que possuem ligações iônicas: 01. São solúveis em solventes apolares.

02. São encontrados na natureza no estado sólido.

04. Apresentam pontos de ebulição elevados e pontos de fusão baixos.

08. São duros e quebradiços.

16. Apresentam alta condutividade elétrica em solução aquosa.

5. A grande utilização dos metais demonstra sua importância para a humanidade e decorre do ato de as substâncias metálicas apresentarem um conjunto de propriedades que lhes são características.

Considere as informações abaixo que justificam, de forma adequada, propriedades típicas dos metais, com base no modelo do mar de elétrons. #ORGULHODESERPRÓ| 15

I - Metais apresentam geralmente elevados pontos de fusão devido à grande estabilidade do retículo cristalino metálico.

II - A boa condução de calor ocorre pois o aquecimento aumenta a vibração dos íons positivos, possibilitando que eles capturem os elétrons livres, o que provoca a desestruturação do retículo cristalino metálico e possibilita a propagação do calor.

III - A boa condução de eletricidade é explicável, pois a aplicação de uma diferença de potencial provoca uma movimentação ordenada dos elétrons livres.

de elétrons na última camada semelhante a um gás nobre.

Essas ligações acontecem entre:

Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e III. e) I, II e III.

Ligação Covalente

c) MH

d) M2H2

e) MH2

7. (ACAFE) Um metal alcalino terroso (M) apresenta 2 elétrons na sua camada de valência. A alternativa que indica a fórmula de um óxido e de um cloreto desse metal, respectivamente, é: a) b) c) d) e)

M2O - M2Cℓ M2O - MCℓ MO2 - MCℓ2 MO - MCℓ2 MO - MCℓ4

8. O elemento químico alumínio (Aℓ) pode se ligar a um elemento químico para formar um composto iônico na proporção de 2:3. Este elemento é um: a) b) c) d) e)

Normal Dativa

 (sigma)  (pi)

terroso (M) é: b) MH3

As ligações covalentes podem ser classificadas de várias formas: Simples Dupla Tripla

Polar Apolar

6. (UEL-PR) A fórmula do hidreto de um metal alcalinoa) M2H

- NÃO-METAIS + NÃO-METAIS ou - HIDROGÊNIO + NÃO-METAIS.

Metal alcalino.

Metal alcalino terroso.

Calcogênio.

Halogênio.

Gás nobre.

LIGAÇÃO COVALENTE

Ligação Simples: os átomos compartilham apenas um par de elétrons (é representada por um traço). Ex: H–H; Ligação Dupla: os átomos compartilham dois pares de elétrons (é representada por dois traços); Ex: O=O; Ligação Tripla: os átomos compartilham três pares de elétrons (é representada por três traços). Ex: NN; Ligação Covalente Normal: o par de elétrons compartilhado é formado por um elétron de cada um dos átomos, ou seja, cada átomo participou com 1 elétron. Ex: Todas as acima.

Ligação Covalente Dativa: Neste tipo de ligação, os dois elétrons do par são fornecidos por um único átomo, e ocorre quando um dos átomos já completou o octeto e o outro não. Apesar de o átomo já estar estável, ele possui um par de elétrons livre sem fazer nenhuma ligação e, portanto, pode utilizá-lo para fazer outra ligação.

Obs: É importante ressaltar que não há transferência de elétrons, como na ligação iônica, e sim compartilhamento, afinal, é um tipo particular de ligação covalente. (É representada por uma seta). Ex: O=OO; Ligação Polar: Ocorre quando há diferença de eletronegatividade entre os átomos que se ligam. Para isso, basta que esses átomos sejam de diferentes elementos químicos. Nesse caso o átomo do elemento mais eletronegativo formará o pólo negativo da ligação, e o mais eletropositivo formará o pólo positivo. Quanto maior a diferença de eletronegatividade entre os dois, maior a polaridade da ligação (dizemos que há um maior caráter iônico da ligação covalente).

Ligação Apolar: Ocorre quando não há diferença de eletronegatividade entre os átomos que se ligam. Para isso, basta que esses átomos sejam do mesmo elemento químico. Nesse caso, dizemos que a ligação é 100% covalente (caráter iônico igual a zero).

É o tipo de ligação química que ocorre com “emparelhamento” ou “compartilhamento” de elétrons. As substâncias que possuem somente ligações desse tipo formam moléculas.

Como os dois elementos que se ligam possuem tendência em receber elétrons, eles compartilham um ou mais pares de elétrons de forma que os dois passem a possuir número

16 | Pró Floripa

1. Apreciadores de arte observaram que famosas telas do pintor holandês Van Gogh estavam mudando de cor, com efeito mais pronunciado nos tons roxos, que passavam a

azuis e nos vermelhos, que estavam desaparecendo.

Químicos descobriram que o problema ocorre com o Pb 3O4 presente no pigmento das tintas. Quando exposto à luz e ao gás carbônico, uma série de reações consecutivas transforma o pigmento em outros compostos de chumbo que são esbranquiçados, fazendo com que a tinta original perca seu tom característico.

Entre os compostos presentes nesse processo, é possível encontrar:

Considerando as características dadas, o mais provável é que A seja um: a) Composto molecular polar que se ioniza em água. b) Composto iônico que se dissocia em água. c) Composto molecular polar que se dissocia em água. d) Composto apolar que se dissocia em água. e) Metal que reage com a água.

1 - Pb3O4 2 - PbO 3 - CO2 4 - Pb(OH)2 5 - PbCO3

orbital atômico dos átomos de Cℓ que se entrelaçam, para formar um orbital molecular, é:

4. (ACAFE) Na formação da molécula de cloro, Cℓ2, o a) f

Assinale a afirmação correta sobre essas substâncias. a) As substâncias 3 e 5 são consideradas moleculares. b) As substâncias 1 e 3 são apolares com baixos pontos de ebulição. c) Apenas a 4 é considerada substância iônica. d) As substâncias 2 e 5 apresentam chumbo em diferentes estados de oxidação. e) As substâncias 4 e 5 são praticamente insolúveis em água.

2. (UFSC) Os símbolos X e Y representam elementos químicos quaisquer, diferenciados por seus números atômicos (Z). Sobre eles, é correto afirmar que: 01. Quando X (Z=19) se combina com Y (Z=17), o composto resultante tem fórmula molecular XY e a ligação é covalente apolar.

02. Se X e Y estão bem afastados na fila de reatividade química, e X e Y têm 1 e 6 elétrons, respectivamente, na última camada eletrônica, o composto resultante da combinação entre eles será molecular e com fórmula XY2.

04. Átomos do elemento X (Z=20) e do elemento Y (Z=7) unem-se por ligações covalentes e o composto tem fórmula molecular X3Y4.

08. Pela configuração eletrônica da última camada dos elementos X e Y, X= 

b) s

c) d

d) p

e) sp

3

5. (ACAFE) A ligação química entre átomos iguais para formar moléculas diatômicas é sempre uma ligação: a) b) c) d) e)

Polar.

Iônica.

Metálica.

Eletrovalente.

Covalente apolar.

6. O elemento de número atômico 16 é usado pela natureza para ligar cadeias de proteínas. A alternativa que mostra a configuração eletrônica do átomo desse elemento e prediz o tipo de ligação que ele forma com átomos de carbono é: a) b) c) d) e)

2

2

6

2

4

1s 2s 2p 3s 3p : ligação covalente.

2 2 6 1 5 1s 2s 2p 3s 3p : ligação covalente.

2 2 6 2 4: 1s 2s 2p 3s 3p ligação iônica.

2 2 6 2 2 2 1s 2s 2p 3s 3p 4s : ligação covalente.

2 2 6 1 5 1s 2s 2p 3s 3p : ligação iônica.

7. (MACK-SP) A molécula que apresenta somente uma ligação covalente normal é: a) O2

b) F2

c) CO

d) O3

e) H2O

1s

Y=

 2s

 2p

 2p

 2p

O composto formado entre X e Y tem fórmula X2Y. 16. Se X (Z=1) e Y (Z=11, 37 ou 55), os compostos formados serão todos hidretos metálicos.

3. (ACAFE) Temos uma substância A que:  Nas condições ambientais é sólida;

 Possui alto ponto de fusão;  No estado sólido não conduz eletricidade;  Dissolve-se em água;  Conduz eletricidade em solução aquosa ou quando fundida.

GEOMETRIA E POLARIDADE DAS MOLÉCULAS As moléculas apresentam uma forma geométrica definida, fundamental para o estudo da polaridade molecular. Para prever a geometria de uma molécula basta sabermos o número de átomos ao redor do átomo central e se existe(m) par(es) de elétrons não compartilhado(s) pelo átomo central.

Para entender a polaridade de uma molécula faz-se necessário lembrar da polaridade de uma ligação. Ligação polar é aquela em que um átomo concentra cargas positivas e o outro concentra as cargas negativas. Da mesma forma, molécula polar é aquela que tem um “lado” positivo e outro negativo. #ORGULHODESERPRÓ| 17

A polaridade de uma molécula depende da eletronegatividade dos elementos químicos envolvidos e da geometria molecular. Para saber se uma molécula é polar ou apolar, devemos lembrar a regra abaixo: Ligações Apolares  Molécula Apolar Ligações Polares  Molécula Polar Ligações Apolares  Molécula Polar (os vetores se anulam) Para que os vetores se anulem, são necessárias duas condições:  Os elétrons da u.c.e. do átomo central devem estar todos sendo compartilhados (geometria linear, trigonal ou tetraédrica);  Todos os seus ligantes devem ser iguais.

trióxido de enxofre que, por sua vez, em contato com a água, forma ácido sulfúrico. Na coluna da esquerda, abaixo, estão listadas 5 substâncias envolvidas nesse processo. Na coluna da direita, características das moléculas dessa substância.

A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é:

Modelo Exemplo

Geometria

Polaridade

X2

H2

Linear

Apolar

XY

HCℓ

Linear

Polar

CO2

Linear

Apolar

H2O

Angular

Polar

BF3

Trigonal

Apolar

4. (ACAFE) Em relação à polaridade das moléculas, não é

NH3

Piramidal

Polar

CH4

Tetraédrica

Apolar

suficiente conhecer a eletronegatividade dos elementos constituintes dela, pois ela depende também da sua geometria. A alternativa que apresenta as moléculas, H2S, CO2 e H2O, em ordem decrescente de polaridade, é:

XY2 XY3 XY4

Obs.:

3. O dióxido de enxofre, em contato com o ar, forma

1. (UFSC) Considere a tabela abaixo e selecione a(s) proposição(ões) que relaciona(m) corretamente a forma geométrica e a polaridade das substâncias citadas: FÓRMULA CO2 MOMENTO DIPOLAR µR = 0 RESULTANTE (µR)

H2O

NH3

a) b) c) d) e)

H2O - H2S - CO2 H2S - CO2 - H2O CO2 - H2O - H2S CO2 - H2S - H2O H2S - H2O - CO2

CCℓ4

µR  0 µR  0 µR = 0

01. H2O: angular e polar.

02. CO2: linear e apolar.

04. CCℓ4: trigonal e polar.

08. NH3: piramidal e polar.

16. CCl4: tetraédrica e apolar.

2. (ACAFE) O gás dióxido de carbono (CO2), principal responsável pelo efeito estufa, apresenta quatro ligações covalentes _________e . Assinale a alternativa que completa corretamente o enunciado acima: a) Polares ; molécula polar. b) Polares ; molécula apolar. c) Apolares ; molécula polar. d) Apolares ; molécula apolar. e) Coordenadas ; molécula apolar.

18 | Pró Floripa

a) 1 – 4 – 3 – 2. b) 2 – 3 – 5 – 1. c) 2 – 3 – 4 – 5. d) 3 – 1 – 5 – 2. e) 3 – 4 – 2 – 1.

FORÇAS INTERMOLECULARES São forças de atração existentes entre as moléculas de uma mesma substância, podendo ser intensas, moderadas ou fracas.

TIPOS DE INTERAÇÕES INTERMOLECULARES Forças de Van der Waals (dipolo induzido): são forças de atração de fraquíssima intensidade e ocorrem apenas entre moléculas apolares; Dipolo-dipolo: são forças de atração de fraca intensidade e ocorrem entre moléculas polares. Como as moléculas polares possuem pólos (+) e (–), ocorre uma atração entre os mesmos fazendo com que as moléculas fiquem unidas; Pontes de Hidrogênio: ou Ligações de Hidrogênio. São forças de atração de forte intensidade e ocorrem entre moléculas polares que tenham átomo(s) de hidrogênio ligado(s) a átomo(s) dos elementos flúor, oxigênio ou nitrogênio;

FORÇAS INTERMOLECULARES E AS PROPRIEDADES FÍSICAS Solubilidade Substâncias que possuem o mesmo tipo de atração intermolecular são, geralmente, miscíveis (solúveis).

Lembre-se que semelhante dissolve semelhante: Substância polar dissolve substância polar.

Substância apolar dissolve substância apolar.

A água é considerada um solvente universal somente para compostos inorgânicos, pois poucos compostos orgânicos são solúveis em água.

Pontos de Fusão e Ebulição Dependem do tamanho da molécula (quanto maior, mais altos PF e PE) e do tipo de atração intermolecular (quanto mais forte, mais altos PF e PE).

1. (ACAFE) Do ponto de vista físico, as pontes de hidrogênio influem sobre o comportamento das substâncias. Com relação a esse fato, analise o gráfico abaixo e assinale a alternativa verdadeira.

temperatura o C

Temperatura de ebulição (ºC)

100 50 0 -50 -100

H2O HF

H2Te

H2Se HI HC

HBr

Número atômico crescente

a) O sulfeto de hidrogênio tem uma massa molar maior que a da água. b) O sulfeto de hidrogênio tem uma geometria molecular linear, enquanto a água tem uma geometria molecular angular. c) O sulfeto de hidrogênio é mais ácido que a água. d) A ligação S-H é mais forte que a ligação O-H. e) As ligações de hidrogênio intermoleculares são mais fortes com o oxigênio do que com o enxofre.

3. A coloração de Gram é um importante método empregado na microbiologia, que permite diferenciar bactérias em duas classes – as Gram-positivas e Gramnegativas – em função das propriedades químicas da parede celular. As bactérias Gram-positivas possuem, na parede celular, uma camada espessa de peptideoglicano, que é uma rede polimérica contendo açúcares (Nacetilglicosamina e ácido N-acetilmurâmico) e oligopeptídeos, enquanto que as bactérias Gram-negativas contêm uma camada fina. Na coloração de Gram utiliza-se o cristal violeta (cloreto de hexametilpararoanilina), que interage com o peptideoglicano. A adição de iodeto causa a precipitação do corante e as partículas sólidas ficam aprisionadas na rede polimérica, corando a parede celular.

Ao lado estão esquematizadas a rede polimérica do peptideoglicano e as estruturas das espécies envolvidas. A partir das informações fornecidas, é correto afirmar que a principal interação entre o cristal violeta e a parede celular é:

H2S

a) A ponte de hidrogênio torna a substância mais volátil. b) Ponte de hidrogênio facilita a vaporização ou a fervura da substância. c) A água possui maior temperatura de ebulição e é mais volátil devido à ponte de hidrogênio. d) Entre os halogenetos (HF, HCℓ, HBr e HI), o HF possui maior temperatura de ebulição devido à ponte de hidrogênio. e) O gás sulfídrico não forma ponte de hidrogênio, por isso é menos volátil que a água.

2. (UFRGS) Em 2015, pesquisadores comprimiram o gás sulfeto de hidrogênio (H2S), em uma bigorna de diamantes até 1,6 milhão de vezes à pressão atmosférica, o suficiente para que sua resistência à passagem da corrente elétrica desaparecesse a -69,5 ºC. A experiência bateu o recorde de "supercondutor de alta temperatura", que era -110 ºC, obtido com materiais cerâmicos complexos.

Assinale a afirmação abaixo que justifica corretamente o fato de o sulfeto de hidrogênio ser um gás na temperatura ambiente e pressão atmosférica, e a água ser líquida nas mesmas condições:

a) ligação de hidrogênio. b) interação íon-dipolo. c) interação íon-dipolo instantâneo. d) interação dipolo-dipolo. e) interação dipolo-dipolo instantâneo.

4. (UFSC) O ponto de ebulição das substâncias químicas pode ser utilizado para se estimar a força de atração entre as suas moléculas. O gráfico abaixo relaciona as temperaturas de ebulição, na pressão de 1atm, considerando o equilíbrio líquido-vapor dos hidretos das famílias 6A e 7A da tabela periódica, em função do período #ORGULHODESERPRÓ| 19

do elemento que se liga ao hidrogênio. Com base nisso, assinale (a)s proposição(ões) verdadeira(s):

( ) A substância é mais volátil que água pura. ( ) A substância é solúvel em solventes polares. ( ) A substância é solúvel em solventes apolares. ( ) A substância forma soluções aquosas eletrolíticas.

A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é a) 2 – 1 – 4 – 5. b) 2 – 4 – 1 – 3. c) 3 – 1 – 2 – 5. d) 5 – 2 – 4 – 1. e) 5 – 2 – 1 – 3.

6. (UFRGS) Os modelos de forças intermoleculares são utilizados para explicar diferentes fenômenos relacionados às propriedades das substâncias.

Considere esses modelos para analisar as afirmações abaixo.

o

01. A partir do 3 período, as moléculas dos hidretos se tornam maiores e os seus pontos de ebulição aumentam.

02. A água e o fluoreto de hidrogênio têm pontos de ebulição mais altos do que os previsíveis em relação ao tamanho de suas moléculas.

04. O HF e a H2O apresentam forças de atração intermoleculares, características de moléculas polares,

NÚMERO DE OXIDAÇÃO (NOX) contendo átomos de hidrogênio ligados a átomos muito eletronegativos. o 08. A 25 C e 1 atm, todas as substâncias representadas estão no estado físico gasoso, com exceção da água. o 16. A -50 C e 1 atm, o H2Se está no estado físico líquido.

5. (UFRGS) Na coluna da esquerda, abaixo, estão listadas informações relativas a cinco substâncias diferentes. Na coluna da direita, são apresentadas propriedades relacionadas a essas informações.

Associe adequadamente a coluna da direita à da esquerda.

1 - As moléculas da substância 1 são tetraédricas com átomos idênticos ligados ao átomo central.

2 - A substância 2 tem massa molar semelhante à da água e interações intermoleculares do tipo Van der Waals.

3 - A substância 3 sofre ionização quando dissolvida em água.

4 - As moléculas da substância 4 são trigonais planas com átomos de diferentes eletronegatividades, ligados ao átomo central.

5 - A substância 5 tem massa molar e densidade maior que a da água.

20 | Pró Floripa

I - As diferenças de intensidade das interações intermoleculares entre as moléculas da superfície de um líquido e as que atuam em seu interior originam a tensão superficial do líquido, responsável pelo arredondamento das gotas líquidas.

II - A pressão de vapor da água diminui, ao dissolver um soluto em água pura, pois é alterado o tipo de interação intermolecular entre as moléculas de água.

III - A grande solubilidade da sacarose em água deve-se ao estabelecimento de interações do tipo ligação de hidrogênio entre os grupos hidroxila da sacarose e as moléculas de água.

Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e III. e) I, II e III. É o número que designa a carga elétrica real ou aparente de um átomo em função da diferença de eletronegatividade entre ele e seus ligantes. o

É a carga positiva ou negativa que indica o n de elétrons que se afasta ou aproxima do átomo, e depende da eletronegatividade dos átomos envolvidos na ligação. 

Nos compostos iônicos o Nox equivale à carga do íon;



Nos compostos moleculares não há perda ou ganho de – e . Por isso, neste caso, devemos entender o Nox como sendo a carga que o átomo teria se as suas ligações – fossem rompidas, ficando os e com os átomos mais eletronegativos.

Como o cloro é mais eletronegativo que o hidrogênio, ele “puxa” os elétrons com mais força, ficando parcialmente negativo.

–

Nox do H = +1 (“perde” e ) – Nox do Cℓ = –1 (“ganha” e )

Como o oxigênio é mais eletronegativo que o carbono, ele “puxa” os elétrons com mais força, ficando parcialmente negativo.

–

Nox do C = +4 (“perde” 4e ) – Nox do O = –2 (“ganha” 2e ) cada átomo

3. (UFRGS) Nos compostos H2SO4, KH, H2, H2O2, NaHCO3,

Número de Oxidação Médio: É a média aritmética dos Nox de todos os átomos de cada elemento químico em um determinado composto.

Regras Práticas para Calcular o Nox 1A e Ag: Nox = +1 2A e Zn: Nox = +2 Al: Nox = +3 H: Nox = +1 (nos hidretos metálicos = -1) F: Nox = –1 O: Nox = –2 (exceto binário c/ F, H, 1A e 2A) 7A: Nox = –1 (se estiver à direita da fórmula) 6A: Nox = –2 (se estiver à direita da fórmula) Subst. Simples: Nox = zero Nos compostos, a soma proporcional de todos os Nox é igual a zero.

A soma dos Nox dos átomos de um íon composto é igual à carga do íon.

Variação do Inox (Nox máximo e mínimo): O número de oxidação de cada elemento químico pode variar, dependendo do número de elétrons na sua camada de valência.

Ex.: – – S (6 e na u.c.e.): pode ganhar até dois elétrons e pode perder até seis: –2  Nox  +6; – – C (4 e na u.c.e.): pode ganhar até quatro elétrons e pode perder até quatro: –4  Nox  +4; – – Br (7 e na u.c.e.): pode ganhar um elétron e pode perder até sete: –1  Nox  +7.

Atividade interativa Determinar o nox de cada um dos elementos das substâncias a seguir: a) Aℓ2O3 b) KNO3 c) KMnO4 d) HCℓO4 g)

NO3

e) Aℓ2(SO4)3 h)

e) O2

f) Cu

+ NH4

Cuidado com elemento de Nox variável (principalmente metais de transição). g) Fe2(SO4)3 h) FeSO4 i) CuSO4

o número de oxidação do elemento hidrogênio é, respectivamente, a) +1, -1, 0, +1, +1. b) +1, +1, +1, 0, +1. c) +1, -1, 0, +2, +1. d) -1, -1, +1, +1, -1. e) -1, +1, 0, +1, +2.

4. (UFPR) Recentemente, foram realizados retratos genéticos e de habitat do mais antigo ancestral universal, conhecido como LUCA. Acredita-se que esse organismo unicelular teria surgido a 3,8 bilhões de anos e seria capaz de fixar CO2, convertendo esse composto inorgânico de carbono em compostos orgânicos.

Para converter o composto inorgânico de carbono mencionado em metano (CH4), a variação do NOX no carbono é de: a) 1 unidade. b) 2 unidades. c) 4 unidades d) 6 unidades e) 8 unidades.

5. Postar fotos em redes sociais

Ácido Base Sal

Cátion + H b+ X b+ X

Ânion a– Y – (OH) a– Y

pode contribuir com o meio ambiente. As fotos digitais não utilizam mais os filmes tradicionais; no entanto os novos processos de revelação capturam as imagens e as colocam em papel de fotografia, de forma semelhante ao que ocorria com os antigos filmes.

O papel é então revelado com os mesmos produtos químicos que eram utilizados anteriormente.

O quadro abaixo apresenta algumas substâncias que podem estar presentes em um processo de revelação fotográfica.

1. Assinale a opção onde temos um metal com o nox +4: a)

FePO4

b) SO2

c) CaO d) PbO2

e) PbO

2. Assinale a opção onde o elemento central possui o nox +2: a) NaHSO4 b) NaHCO3 c) H2S2O3 d) KMnO4

Sobre essas substâncias, é correto afirmar que os átomos de: a) prata no AgBr e no AgNO3 estão em um mesmo estado de oxidação. b) enxofre no Na2S2O3 e no Na2SO3 estão em um mesmo estado de oxidação. #ORGULHODESERPRÓ| 21

c) sódio no Na2S2O3 estão em um estado mais oxidado que no Na2SO3. d) enxofre no Na2S2O3 estão em um estado mais oxidado que no Na2SO3. e) oxigênio no KAℓ(SO4)2 estão em um estado mais oxidado que no AgNO3.

Para saber em qual categoria se enquadra cada ácido apenas pela fórmula, utilizamos as seguintes regras: Para os hidrácidos: Fortes: HI, HBr, HCℓ.

Moderado: HF Fracos: todos os demais Para os oxiácidos: Temos que calcular = m – n, sendo HnXOm Ácidos Fortes: =2 ou 3 Ácidos Moderados: =1 Ácidos Fracos:  = 0

FUNÇÕES QUÍMICAS (SEGUNDO ARRHENIUS) Em química, o grupo de algumas substâncias compostas que possuem propriedades químicas semelhantes, denominadas propriedades funcionais, recebe o nome de função química. São quatro as funções químicas estudadas: ácidos, bases, sais e óxidos. ÁCIDOS Ácidos são substâncias moleculares que, quando em solução aquosa, sofrem ionização, formando como único + + cátion o íon H3O (H2O + H ), denominado “íon hidrônio”.

Ionização: é o processo em que íons são criados quando certas substâncias moleculares polares são misturadas em água.

Dissociação: é a separação dos íons que ocorre quando uma substância iônica é misturada em água.

Fórmula geral: HaY onde “a” é a carga de Y. Note que a fórmula de todo ácido começa com H.

Uma exceção à regra é o H2CO3, que é um ácido fraco.

Cuidado com os ácidos derivados do fósforo, H3PO2, H3PO3, H3PO4, todos moderados, pois nem todos os H da molécula são ionizáveis.

1. O ácido sulfúrico (H2SO4) é considerado um ácido forte porque: a) Possui hidrogênios ionizáveis. b) É corrosivo. c) Possui densidade elevada. d) Possui elevado grau de ionização. e) N.d.a.

2. Quando um ácido reage com um metal, há formação de: a) Um sal. b) Uma base.

c) Um óxido. d) Outro ácido.

CLASSIFICAÇÃO DOS ÁCIDOS Binários: HCℓ, H2S, HI. o Quanto ao n de Ternários: H3PO4, H2SO4, HCN. elementos Quaternários: H4Fe(CN)6 Monoácidos: HCℓ, HCN, H3PO2. o Quanto ao n de Diácidos: H2SO4, H3PO3. hidrogênios Triácidos: H3Fe(CN)6, H3PO4. ionizáveis Poliácidos: H4Fe(CN)6 Quanto presença oxigênio

à Oxiácidos: H2SO4, H3PO4, H4SiO4. de Hidrácidos: HCℓ, HCN, H4Fe(CN)6.

FORÇA DE UM ÁCIDO A força de um ácido é dada por: moléculas _ ionizadas  moléculas _ dissolvidas É a porcentagem de moléculas que se ionizaram.

– Quando <5%, o ácido é fraco; – Quando 5<<50%, o ácido é moderado; – Quando >50%, o ácido é forte;

22 | Pró Floripa

3. As características abaixo são dos ácidos, exceto: a) Apresentam H na molécula. b) Bons condutores de eletricidade em solução aquosa. c) Coram em vermelho o tornassol azul. d) Tornam incolor a fenolftaleína vermelha. e) Sabor cáustico.

4. (UFSC) Assinale a(s) equação(ões) que representa(m), isoladamente, cada etapa da dissociação do ácido fosforoso, cuja fórmula estrutural é: O H – O – P – O – H | H 01. H3PO3 + H2O  H2PO3 + H3O 3– + 02. H3PO3 + 3H2O  H2PO3 + 3H3O 04. H3PO3 + H2O  H3PO2 + H2O2 – 2– + 08. H2PO3 + H2O  HPO3 + H3O 16. H3PO3 + H2O  H3PO4 + H2 2– 3– + 32. HPO3 + H2O  PO3 + H3O –

+

5.

5. As substâncias que têm sabor azedo, reagindo com as bases, formando sal e água, são: a) Sais. b) Bases. c) Ácidos. d) Óxidos.

6. (UFSC) Considerando-se, exclusivamente, a diferença entre o número de oxigênios e o número de hidrogênios ionizáveis em cada ácido, assinale o(s) par(es) abaixo em que o ácido à esquerda é mais forte que o ácido à direita.

01. H3BO3 e HNO3 02. HCℓO4 e H2SO4 04. HCℓO4 e HCℓO 08. H3PO4 e HNO3 16. H3PO2 e HBrO4 32. H2SO4 e HCℓO

Descoram a fenolftaleína vermelha.

1. Os ácidos fosfórico, nitroso, sulfúrico e clorídrico são representados, respectivamente, fórmulas moleculares: a) b) c) d) e)

pelas

seguintes

H3PO4, HNO2, H2SO4 e HCℓ.

H3PO3, HNO3, H2SO3 e HCℓ.

H3PO4, HNO2, H2SO4 e HCℓO3.

H3PO3, HNO2, H2SO3 e HCℓO3.

H3PO4, HNO3, H2SO4 e HCℓO.

2. O ácido sulfuroso apresenta a seguinte fórmula: a) HSO3 b) HSO4

P/ os hidrácidos: ácido _________ídrico elemento

c) H2SO4 d) H2SO3

NOMENCLATURA DOS ÁCIDOS

A terminação dos oxiácidos depende do Nox do elemento central. A tabela abaixo mostra a terminação para os principais oxiácidos.

Per_______ico

+7

BASES

_______ico

+6 ou +5

_______oso

+4 ou +3

Bases são substâncias iônicas* que, quando misturadas à água, sofrem dissociação, liberando como íon negativo somente o ânion OH , denominado ânion hidróxido.

hipo______oso

+2 ou +1

Fórmula geral: X(OH)b

onde “b” é a carga de X.

Note que a fórmula de toda base termina com OH. Exceto com B, C e Si, sempre com terminação ico.

-

CLASSIFICAÇÃO DAS BASES

Abaixo estão os nomes dos principais ácidos que todos devem saber, lembrando que, ao retirar um Oxigênio da fórmula, desce-se uma linha na tabela de Nox acima;

Monobases: NaOH, KOH, NH4OH. o Quanto ao n Dibases: Ca(OH)2, Pb(OH)2. de OH Tribases: Au(OH)3, Fe(OH)3.

Tetrabases: Pb(OH)4,

H2SO4 – Ácido Sulfúrico H3PO4 –Ácido Fosfórico HNO3 – Ácido Nítrico H2CO3 – Ácido Carbônico HCℓO4 – Ácido Perclórico HCℓ – Ácido Clorídrico HCN – Ácido Cianídrico

Quanto à Volátil: NH4OH (única molecular). volatilidade Fixas: Todas as demais (iônicas).

Muito solúveis: Todas as que têm metal Quanto à do grupo 1A e NH4OH. solubilidade Pouco solúveis: Todas as que têm metal em água do grupo 2A. Praticamente insolúveis: Todas as demais.

Propriedades dos ácidos: 1.

2.

3.

4.

Sabor azedo; Conduzem eletricidade quando em solução; São, na grande maioria, solúveis em água; Reagem com base formando sal e água;

-

FORÇA DE UMA BASE Bases fortes: Todas as que têm metal do grupo 1A e 2A, exceto Mg. #ORGULHODESERPRÓ| 23

-

Bases fracas: Todas as demais bases.

NOMENCLATURA DAS BASES  Quando o metal tem nox fixo: hidróxido de . nome do elemento  Quando o metal tem nox variável: o hidróxido de Nox em n romano nome do elemento hidróxido term. ico(>) ou oso(<) nome do elemento

3. (ACAFE) O gás carbônico, CO2, é absorvido por soluções básicas. Para remover o CO2 de uma mistura gasosa, borbulha-se a mistura em uma solução de: a) H2SO4 b) HCℓ

c) KOH d) NaCℓ

e) C2H5OH

4. O hidróxido de cálcio, a cal apagada ou extinta está na opção: a) HCℓ b) Ca(OH)2

c) NaCℓ d) CaO

Ex.: NaOH: hidróxido de sódio.

Ca(OH)2: hidróxido de cálcio.

Al(OH)3: hidróxido de alumínio.

NH4OH: hidróxido de amônio.

CuOH: hidróxido de cobre I ou hidróxido cuproso.

Cu(OH)2: hidróxido de cobre II ou hidróxido cúprico.

Fe(OH)2: hidróxido de ferro II ou hidróxido ferroso.

Fe(OH)3: hidróxido de ferro III ou hidróxido férrico.

Pb(OH)2: hidróxido de chumbo II ou plumboso.

Pb(OH)4: hidróxido de chumbo IV ou plúmbico.

Propriedades das bases: a) Sabor adstringente (prende a língua); b) Conduzem eletricidade quando fundidas ou em solução aquosa; c) A maior parte é insolúvel em água; d) Reagem com ácido formando sal e água; e) Tornam azul o papel tornassol vermelho;

SAIS Sais são compostos que podem ser obtidos a partir da reação de um ácido com uma base. Esse tipo de reação é chamado de reação de neutralização ou salificação.

Fórmula geral: XaYb onde “a” é a carga de Y e “b” é a carga de X. Ácido + base  sal + água HaY + X(OH)b  XaYb + (ab)H2O HCℓ + NaOH  NaCℓ + H2O HBr + Ca(OH)2  CaBr2 + 2H2O H2SO4 + KOH  K2SO4 + 2H2O

1. Assinale a alternativa na qual o nome da base não corresponde à fórmula dada: a) LiOH = hidróxido de lítio. b) Fe(OH)3 = hidróxido ferroso. c) Aℓ(OH)3 = hidróxido de alumínio. d) Fe(OH)2 = hidróxido de ferro II. e) N.d.a.

2. (UFSC) Assinale qual(is) das substâncias abaixo reage(m) com a água líquida, produzindo hidrogênio gasoso (H 2): 01. Sódio metálico.

02. Hidróxido de potássio.

04. Ácido clorídrico.

08. Potássio metálico.

16. Cloro gasoso.

32. Gás carbônico.

H2SO4 + Fe(OH)3  Fe2(SO4)3 + 6H2O CLASSIFICAÇÃO DOS SAIS Binário: NaCℓ , Na2S, KI. o Quanto ao n de Ternário: CaCO3, MgSO4, Fe(NO3)3. elementos Quaternário: Na3Fe(CN)6, KOCN. Sal oxigenado ou oxissal: NaNO3, Quanto à Li3PO4, CaSO4. presença de Sal não oxigenado ou halóide: CaCℓ2, oxigênio LiBr, K3Fe(CN)6.

Sal anidro: CaCℓ2, NaCℓ, Na2SO4.

Quanto ao grau Sal hidratado: CaCℓ2.3H2O, NaCℓ.H2O, de hidratação Na2SO4.5H2O Sal neutro: NaNO3 , CaCℓ2, MgSO4.

Quanto à Sal ácido: NaHCO3, K2HPO4, KHS. natureza dos íons Sal básico: Aℓ(OH)2Cℓ , FeOHSO4.

Sal duplo ou misto: CaBrCℓ , NaKSO4.

NOMENCLATURA DOS SAIS O nome do sal deriva do nome do ácido e da base que lhe dão origem, alterando apenas a terminação do nome do ácido:

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ácido...............................sal ídrico...............................eto ico...................................ato oso...................................ito Ex: NaNO3 CaCℓ2 FeSO4 NaHCO3

Aℓ(OH)2Cℓ KAℓ(SO4)2 CaBrCℓ

Nitrato de sódio Cloreto de cálcio Sulfato ferroso ou Sulfato de ferro II Carbonato ácido de sódio ou Hifrogenocarbonato de sódio ou Bicarbonato de sódio Cloreto dibásico de alumínio Dihidroxicloretode alumínio Sulfato de alumínio e potássio Cloreto e brometo de cálcio

e) KCℓO3, (NH4)2SO3, NaI e Ba(NO2)2.

3. (ACAFE) O sulfato de alumínio é utilizado no tratamento de águas para o abastecimento público, no processo denominado floculação. Na floculação, as partículas coloidais presentes na água são absorvidas na superfície do hidróxido de alumínio formado, precipitando. A alternativa que mostra a fórmula empírica do sulfato de alumínio é: a) AℓSO4 c) Aℓ2S3 e) H2SO4 b) Aℓ3(SO4)2 d) Aℓ2(SO4)3

Principais Ânions: 2–

SO4 : sulfato

2–

SiO4 : silicato

2–

CO3 : carbonato 3– PO4 : fosfato – NO3 : nitrato

3– BO3 : borato 2– Cr2O7 : dicromato – MnO4 : permanganato

1. Em ambientes fechados, tais como submarinos e espaçonaves, há necessidade de eliminar o gás carbônico produzido pela respiração. Para evitar esse acúmulo de gás carbônico, podem ser utilizados diferentes métodos.

Abaixo são apresentados dois desses métodos, com suas respectivas reações.

Método 1 : uso de hidróxido de lítio CO2 + 2 LiOH → Li2CO3 + H2O Método 2 : reação com óxido de cálcio CO2 + CaO → CaCO3

4. (ACAFE) A fórmula do bicarbonato de cálcio é: a) NaHCO3 b) CaCO3

c) Ca(CO3)2 d) CaHCO3

e) Ca(HCO3)2

5. Bromato de potássio, sulfito de amônio, iodeto de sódio e nitrito de bário são representados, respectivamente, pelas seguintes fórmulas: a) KBrO3, (NH4)2SO4, NaI e Ba(NO2)2. b) KBrO4, (NH4)2SO3, NaI e Ba(NO2)2. c) KBrO3, (NH4)2SO3, NaI e Ba(NO3)2. d) KBrO3, (NH4)2SO3, NaIO3 e Ba(NO2)2. e) KBrO3, (NH4)2SO3, NaI e Ba(NO2)2.

6. (ACAFE) Escreva a equação balanceada para a preparação do sulfato de magnésio a partir de soluções de um ácido e uma base. A alternativa que mostra os reagentes dessa reação é: a) H2SO4(aq) + KOH(aq)  b) H2S(aq) + Mg(OH)2(aq)  c) H2CO3(aq) + Mn(OH)2(aq)  d) H2SO3(aq) + Ca(OH)2(aq)  e) H2SO4(aq) + Mg(OH)2(aq) 

Sobre as reações e os reagentes envolvidos nesses métodos, pode-se afirmar que: a) ambas reações originam são insolúveis em água. b) todas as substâncias participantes dessas reações são iônicas. c) o carbonato de lítio é uma substância que, quando dissolvida em meio aquoso, produz solução básica. d) todos os compostos participantes dessa reação são óxidos. e) ambas reações produzem a mesma massa de sal, quando consomem iguais quantidades de CO2.

2. Clorato de potássio, sulfato de amônio, iodeto de sódio e nitrato de bário são representados, respectivamente, pelas seguintes fórmulas: a) KCℓO4, (NH4)2SO4, NaI e Ba(NO2)2. b) KCℓO3, (NH4)2SO4, NaI e Ba(NO3)2. c) KCℓO3, (NH4)2SO3, NaI e Ba(NO3)2. d) KCℓO3, (NH4)2SO3, NaIO3 e Ba(NO2)2.

ÓXIDOS Óxidos são compostos binários onde o oxigênio é o elemento mais eletronegativo. Podem ser iônicos ou moleculares, dependendo do elemento que estiver ligado ao oxigênio. ÓXIDOS MOLECULARES São compostos que possuem um ametal ligado ao oxigênio.

A nomenclatura procura descrever a proporção de átomos existente de cada elemento em cada fórmula: Mono-, di-, tri-...óxido de mono-, di-, tri-...elemento Ex.: SO2: dióxido de enxofre.

SO3: trióxido de enxofre.

CO2: dióxido de carbono. #ORGULHODESERPRÓ| 25

CO: monóxido de carbono.

NO: monóxido de nitrogênio (óxido nítrico).

N2O: monóxido de dinitrogênio (óxido nitroso).

Os óxidos moleculares podem ser: Óxidos Ácidos ou Anidridos: São aqueles que reagem com água, formando um ácido, ou reagem com base, produzindo sal e água. Maioria dos óxidos moleculares, os anidridos podem ter seus nomes da mesma forma que os ácidos, apenas trocando a palavra “ácido” pela palavra “anidrido”.

Ex: SO3 + H2O  H2SO4 SO3 + 2NaOH  Na2SO4 + H2O Óxidos Neutros ou Indiferentes: São os óxidos que não reagem nem com água, nem com ácidos e nem com bases.

São formados por ametais com Nox pequenos.

Ex: CO, NO, N2O, H2O. ÓXIDOS IÔNICOS São compostos que possuem metal ligado ao oxigênio. A nomenclatura é semelhante à nomenclatura das bases, trocando a palavra hidróxido por óxido.

Ex: Na2O: óxido de sódio CaO: óxido de cálcio Fe2O3: óxido de ferro III ou óxido férrico FeO: óxido de ferro II ou óxido ferroso

Na2O2 + 2H2SO4  2Na2SO4 + H2O2 Superóxidos ou Polióxidos: São óxidos que contém o íon 2peróxido (O4) . Nestes compostos o Nox do oxigênio será –½. Eles reagem com a água ou com ácidos em meio aquoso produzindo água oxigenada (H2O2) e oxigênio gasoso (O2). Estes óxidos são formados por metais alcalinos e alcalino-terrosos e seu nome utiliza a palavra superóxido.

Ex: Na2O4 + 2H2O  2NaOH + H2O2 + O2 Na2O4 + 2H2SO4  2Na2SO4 + H2O2 + O2

1. A alternativa que apresenta, respectivamente, óxido ácido, óxido básico, óxido neutro e óxido duplo, é: a) CO; CaO; SO3; Na2O4. b) N2O5; BaO; NO; Pb3O4. c) CO2 ; Aℓ2O3 ; Fe3O4 ; Cℓ2O d) N2O; MgO; CO2; Mn3O4. e) SO2; K2O; CO; K2O2.

2. Dos compostos abaixo, o óxido é: a) OF2 b) O2F2

c) HCℓO2 d) H2O

e) O2

Os óxidos iônicos podem ser: Óxidos Básicos: São aqueles que reagem com água formando uma base ou reagem com ácido produzindo sal e água. Estes óxidos são formados por metais, especialmente alcalinos e alcalinos terrosos, e possuem Nox menor ou igual a +3.

Ex: Na2O + H2O  2 NaOH Na2O + 2HCℓ  2NaCℓ + H2O Óxidos Ácidos ou Anidridos: Alguns metais também formam óxidos ácidos, desde que seu Nox seja igual a +6 ou +7.

Ex: Mn2O7 + H2O  2HMnO4 Mn2O7 + 2KOH  2KMnO4 + H2O Óxidos Anfóteros: São aqueles que podem se comportar, ora como óxido ácido, ora como óxido básico. São formados por alguns metais com Nox entre +2 e +4.

Ex: ZnO + 2HCℓ  ZnCℓ2 + H2O ZnO + 2NaOH  Na2ZnO2 + H2O Óxidos Duplos, Mistos ou Salinos: São formados por dois outros óxidos do mesmo elemento. São formados por metais com Nox fracionário de fórmula geral X3O4.

Ex: Fe3O4, Pb3O4.

2-

Peróxidos: São óxidos que contém o íon peróxido (O2) .

Nestes compostos o Nox do oxigênio será -1. Eles reagem com a água ou com ácidos em meio aquoso produzindo água oxigenada (H2O2). Estes óxidos são formados por metais alcalinos e alcalino-terrosos e pelo hidrogênio e em seu nome utiliza-se a palavra peróxido.

Ex: Na2O2 + 2H2O  2NaOH + H2O2

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3. (ACAFE) A alternativa que apresenta os anidridos correspondentes aos ácidos H2SO3, H2CO3, H2SiO3, HCℓO4, é: a) SO2, CO2, SiO2, CℓO4 b) SO3, CO2, SiO2, CℓO4 c) SO3, CO2, SiO2, Cℓ2O5 d) SO2, CO, SiO2, Cℓ2O3 e) SO2, CO2, SiO2, Cℓ2O7

4. (UFSC) Os automóveis modernos possuem os chamados “conversores catalíticos” ou “catalisadores” que, neste caso, são capazes de transformar uma substância poluente em outra não poluente. Observe a ilustração e assinale a(s) afirmação(ões) correta(s):

01. O CO é produto da queima incompleta do combustível.

02. O NOx sofre redução do nitrogênio que passa a N2.

04. O CO sofre oxidação e passa a CO2.

08. O combustível não totalmente queimado no motor deve ser convertido em CO2.

16. O CO2 é um óxido neutro e não reage com a água.

32. O NOx que representa diversos óxidos de nitrogênio, entre eles, o N2O e NO2, pode produzir o efeito de

“chuva ácida” quando em contato com o ar atmosférico.

5. (ACAFE) Um dos componentes da chuva ácida, o ácido sulfuroso (H2SO3), é formado pela reação do dióxido de enxofre, SO2, com a umidade na atmosfera. A alternativa que melhor define a procedência do SO2, responsável pelas chuvas ácidas, é: a) A origem do SO2 está relacionada com o tratamento da água para caldeiras nas indústrias. b) O SO2 provém da combustão do enxofre presente nos combustíveis. c) O SO2 provém da decomposição da matéria orgânica nos mangues. d) O SO2 forma-se na reação do CO2 presente nas águas. e) O SO2 tem sua origem na Antártica.

6. A única alternativa incorreta é: a) b) c) d) e)

Fe3O4 é um óxido salino.

H2O é um óxido neutro.

CaO é um óxido anfótero.

Cℓ2O7 é um óxido ácido.

H2O2 é um peróxido.

02. A substância NaHCO3 é um sal oxigenado, quaternário e denominado de bicarbonato de sódio.

04. A fórmula do sulfato de ferro (III) é Fe2(SO4)3.

08. A substância NaOH é uma base fraca.

16. Os sais são, geralmente, sólidos que fundem e fervem a baixas temperaturas.

32. Os óxidos são compostos binários onde o oxigênio é o elemento mais eletronegativo.

11. (UFRGS) Os compostos inorgânicos encontram amplo emprego nas mais diversas aplicações. Na coluna da esquerda abaixo, estão listados cinco compostos inorgânicos; na da direita, diferentes possibilidades de aplicação.

1 - Mg(OH)2 ( ) Usado em baterias 2 – HCℓO ( ) Antiácido 3 - H2SO4 ( ) Usado em refrigerantes 4 – NaOH ( ) Usado em produtos de limpeza 5 - H3PO4 A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é: a) 5 – 1 – 3 – 4. b) 1 – 2 – 3 – 5. c) 3 – 4 – 1 – 2. d) 4 – 1 – 5 – 4. e) 3 – 1 – 5 – 2.

7. (UFSC) Escolha a(s) proposição(ões), cujo nome está corretamente associado à fórmula química: 01. CO2, monóxido de carbono.

02. NaCℓ, cloreto de sódio.

04. KOH, óxido de potássio.

08. Ca(OH)2, hidróxido de cálcio.

16. HCℓ, ácido cloroso.

32. Aℓ2O3, óxido de alumínio.

64. MgBr2, brometo de manganês.

8. (UFSC) Selecione, entre as opções abaixo, aquelas que apresentam somente sais e as que apresentam somente óxidos e some os números.

01. H2O, NaCℓ, HCℓ 02. KF, CaCℓ2, HCN 04. HNO3, NaOH, BaCO3 08. CaCO3, AgBr, NaCℓ 16. H2SO4, KNO3, PbS 32. FeO, CuO, CO2

9. (UFSC) Assinale a(s) sequência(s) que apresenta(m) respectivamente, um ácido, uma base, um sal e um óxido: 01. AℓCℓ3, H2O, NaCℓ, Fe2O3 02. P2O5 , KNO3, H2SO4, HCℓ 04. HCℓO3 , Aℓ(OH)3, (NH4)2SO4 , Na2O 08. Aℓ2(SO4)3 , NAOH, H2SO4 , H2O 16. KNO3 , BaO, HCℓO4 , Aℓ2O3 32. HNO3, LiOH, Na2S, Li2O. 64. HCℓ , Ba(OH)2 , Aℓ2O3 , H2S

10. (UNIOESTE) Sobre as funções inorgânicas, assinale o que for correto: 01. A substância HCℓO4 é um triácido, ternário e hidrácido.

OUTROS CONCEITOS DE ÁCIDO E BASE BRÖNSTED-LOWRY Ácido: é toda espécie química (molécula ou íon) capaz de + doar prótons (H ).

Base: é toda espécie química (molécula ou íon) capaz de + receber prótons (H ).

Ex: HCℓ + H2O  Cℓ + H3O –

+

Essa teoria é conhecida como teoria protônica por ocorrer com transferência de prótons de uma molécula para outra.

Na reação acima, verificamos a formação de dois ácidos e + duas bases que se diferenciam por números de H . Por esse motivo, são conhecidos como par (ácido-base) conjugado. o Par Conjugado: São aqueles que diferem quanto ao n de + hidrogênio (H ). O para conjugado é sempre formado por um componente forte e um fraco, assim temos: Ácido forte  Base fraca Ácido fraco  Base forte Substâncias Anfóteras: São aquelas que se comportam, ora como ácido ora como base, como a água.

HCℓ + H2O  Cℓ + H3O –

+

NH3 + H2O  OH + NH4 –

+

#ORGULHODESERPRÓ| 27

ÁCIDOS E BASES DE LEWIS Ácido: é toda espécie química (molécula ou íon) capaz de receber elétrons.

Base: é toda espécie química (molécula ou íon) capaz de ceder elétrons.

Ex:

F

H





F–B

:N – H





F

H

Ácido

Base

Observação: Tanto para Lewis quanto para Brönsted-Lowry, a espécie positiva provavelmente será o ácido, e a espécie negativa, a base.

1. (UFSC) Nas reações: I - HCℓ + H2O II - NH3 + H2O

+

–

H3O + Cℓ + NH4 + OH

De acordo com a conceituação de Brönsted e Lowry, a água é: 01. Um ácido na reação I e uma base na reação II. 02. Uma doadora de próton na reação II. + 04. A base conjugada do ácido H3O na reação I. 08. Receptora de próton na reação I.

2. (ACAFE) Analise a estrutura de Lewis dos reagentes e dos produtos de cada uma das equações abaixo e identifique o ácido de Lewis em cada uma.

22I - O + SO3  SO4 II - AℓCℓ3 + Cℓ  AℓCℓ4 III - B(OH)3 + OH  B(OH)4 IV - CO2 + OH  HCO3 A alternativa que contém, em sequência, os ácidos de Lewis identificados, é: 2a) O - AℓCℓ3 - B(OH)3 - CO2 b) SO3 - Cℓ - B(OH)3 - CO2 2c) O - Cℓ - OH - CO2 2d) O - Cℓ - B(OH)3 - CO2 e) SO3 - AℓCℓ3 - B(OH)3 - CO2

Equação química é a representação gráfica (por escrito) de uma reação.

Ex.: 2 NaCℓ + CaBr2  CaCℓ2 + 2 NaBr Reagentes Coeficiente índice

Produtos

As reações podem ser classificadas em: Síntese (Adição) Análise (Decomposição) Deslocamento (Simples Troca) Dupla Troca Endotérmica Exotérmica Reversível Irreversível Oxirredução (Redox) Reação de Síntese ou Adição: (A+B  AB) É o tipo de reação onde duas ou mais substâncias reagem formando um único produto. Pode ser de dois tipos: - Síntese Total: Quando todos os reagentes são substâncias simples.

Ex.: H2 + O2  H2O - Síntese Parcial: Quando houver, entre os reagentes, pelo menos uma substância composta.

Ex.: H2O + SO2  H2SO3 Reação de Análise ou Decomposição: (AB  A+B) É o tipo de reação em que um único reagente se divide em dois ou mais produtos. Dependendo do fator que provoca a decomposição, podemos classificar a reação em: - Fotólise: Decomposição provocada pela luz. luz Ex.: H2O2  H2 + ½O2 - Pirólise: Decomposição provocada pelo calor.  Ex.: CaCO3  CaO + CO2  - Eletrólise: Decomposição provocada pela eletricidade.

Ex.: H2O

eletricidade   H2 + ½O2

Reação de Simples Troca ou Deslocamento (AB+C  AC+B ou AB+C  A+CB) É o tipo de reação onde uma substância simples reage com uma substância composta deslocando o cátion ou o ânion, dependendo da sua natureza, formando uma nova substância.

Para que esse tipo de reação ocorra é necessário que o elemento da substância simples seja mais reativo que o do átomo a ser deslocado (mais eletropositivo se for um metal e mais eletronegativo se for um ametal).

Série de Reatividade dos Metais:

REAÇÕES QUÍMICAS São transformações da matéria que ocorrem com formação de novas substâncias. As moléculas ou retículos são “desmontadas” e seus átomos reagrupados de maneira diferente.

28 | Pró Floripa

Ordem Decrescente Cs > Rb > K > Na > Ba > Li > Sr > Ca > Mg > Aℓ> Mn > Zn > Cr > Fe > Co > Ni > Sn > Pb > H > Sb > Bi > Cu > Hg > Ag > Pd > Pt > Au Ou, simplificadamente: 1A > 2A > M* > H > MN Aℓ + MgSO4  não ocorre Zn + FeSO4  ZnSO4 + Fe

Série de Reatividade dos Ametais: Ordem Decrescente F > O > N > Cℓ > Br > I > S > C > P > H Ex.: Zn + 2HCℓ  ZnCℓ2 + H2 Cu + MgCℓ2  não ocorre Cℓ2 + 2NaBr  2NaBr + Br2 I2 + NaF  não ocorre Reação de dupla troca: É o tipo de reação em que duas substâncias compostas reagem trocando o cátion (e o ânion) de uma pelo da outra.

Estas reações não obedecem à escala de reatividade e, geralmente, ocorrem em solução aquosa. Para que ocorra, um dos produtos, em relação aos reagentes, deve ser: a) Mais volátil; b) Menos solúvel; c) Mais fraco (no caso de eletrólitos).

Um caso particular de reação de dupla troca é a reação de salificação ou neutralização, em que um ácido reage com uma base, formando sal e água.

Ex.: H2SO4 + KI  HI + K2SO4 AgNO3 + NaCℓ  AgCℓ + NaNO3

02.

04.

08.

16.

32.

64.

2Aℓ + 3H2SO4  Aℓ2(SO4)3 + 3H2 Na2S + FeCℓ2  FeS + 2NaCℓ 3NH4OH + Aℓ(NO3)3  3NH4NO3 + Aℓ(OH)3 C + H2O  CO + H2 Cℓ2 + 2KI  2KCℓ + I2 CuCℓ2 + Zn  ZnCℓ2 + Cu

3. (UDESC) Na formação de hidróxido de alumínio, representada pela equação abaixo, usado no tratamento de água, ocorre uma reação de: Aℓ2(SO4)3 + 6 NaOH  2Aℓ(OH)3 + 3Na2SO4 a) Decomposição. b) Síntese. c) Simples troca. d) Dupla troca. e) Oxirredução.

4. H2CO3  H2 + CO2 é uma reação do tipo: a) b) c) d) e)

Dupla troca.

Simples troca.

Síntese ou combinação.

Análise ou decomposição. n.d.a.

5. 2H2 + O2  2H2O é uma reação de: 1. (UFRGS) O carbonato de cálcio é um sal encontrado em grande quantidade na natureza.

Na coluna da esquerda abaixo, são descritas 4 situações relacionadas ao carbonato de cálcio. Na coluna da direita, reações que representam adequadamente cada situação.

Associe adequadamente a coluna da esquerda à da direita.

1 - A decomposição térmica do calcário produz a denominada cal viva.

2 - A obtenção da cal extinta ocorre na reação entre cal viva e água.

3 - A cal extinta é usada em caiação para proteger paredes da umidade, pois reage com o CO2 formando uma película insolúvel.

4 - O carbonato de cálcio é praticamente insolúvel em água, embora se dissolva de forma apreciável em água que contém CO2 absorvido da atmosfera.

2+

Análise.

Calcinação.

Dupla troca.

Síntese.

Simples troca.

6. Na reação CaCO3  CaO + CO2 o carbonato de cálcio, sob a ação do calor, se decompõe em óxido de cálcio e gás carbônico. Tem-se uma reação de: a) Análise. b) Síntese. c) Dupla troca. d) Substituição. e) n.d.a.

-

( ) CaCO3 + H2O + CO2 Ca + 2 HCO 3 ( ) Ca(OH)2 + CO2  CaCO3 + H2O ( ) CaO + H2O  Ca(OH)2 A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é: a) 1 – 2 – 3. b) 2 – 4 – 1. c) 3 – 4 – 2. d) 4 – 3 – 2. e) 2 – 1 – 4.

2. (UFSC) Assinale a(s) reação(ões) de dupla troca: 01. NaOH + HBr  NaBr + H2O

a) b) c) d) e)

7. (UFSC) Assinale qual(is) das substâncias abaixo reage(m) com a água líquida, produzindo hidrogênio gasoso (H 2): 01. Sódio metálico.

02. Hidróxido de potássio.

04. Ácido clorídrico.

08. Potássio metálico.

16. Cloro gasoso.

32. Gás carbônico.

8. (UFSC) O carbonato de cálcio é praticamente insolúvel em água, mas dissolve-se de modo apreciável em água com o dióxido de carbono existente da atmosfera. Essa é uma das causas das formações de carbonato de cálcio #ORGULHODESERPRÓ| 29

conhecidas como ESTALACTITES (superiores) e ESTALAGMITES (inferiores).

Assinale a(s) afirmativa(s) correta(s): 01. O aumento da solubilidade do carbonato pode ser explicado pela reação: 2+ – CaCO3(S) + H2O(ℓ) + CO2(g)  Ca (aq) + HCO3 (aq).

02. O desprendimento do CO2 do meio aquoso provoca a precipitação do carbonato de cálcio.

04. Estalactites e estalagmites são resistentes à ação de ácidos.

08. O carbonato de cálcio pode ser formado a partir da cal extinta, Ca(OH)2, em reação com o gás carbônico.

16. A decomposição térmica do carbonato de cálcio, também encontrado no mármore, nas conchas e no calcário, irá produzir a cal viva (CaO) e gás carbônico.

32. O carbonato de cálcio reage com ácidos formando sal, água e CO2.

5. Calcular o T ( x índice); 6. Se for possível, simplifique os valores encontrados; 7. Inverta os valores encontrados para um como coeficiente do outro; 8. Continue o balanceamento por tentativas.

Atividade interativa!

HI + H2SO4  I2

+

H2O

+ H2S

Da questão 1 a 18, acerte os coeficientes das equações químicas abaixo e some os valores encontrados: 1. N2 + H2  NH3

2. Cr + O2  Cr2O3 3. P + O2  P2O5  4. Fe + O2  Fe2O3

BALANCEAMENTO DE EQUAÇÕES Balancear uma equação química significa atribuir coeficientes às substâncias de tal maneira que a quantidade de átomos de cada elemento seja igual no reagente e no produto. Pode ser feito de duas maneiras:

5. Ca + AℓCℓ3  CaCℓ2 + Aℓ 6. Mn3O4 + Aℓ  Aℓ2O3 + Mn

- Método das Tentativas - Método da Oxirredução Método das Tentativas Indicado nas equações mais simples.

1. Selecione os elementos que só aparecem uma vez entre os reagentes e uma vez entre os produtos; 2. Escolha aquele que aparece em maior quantidade (maiores índices); 3. Transforme o índice do produto em coeficiente do reagente, e vice-versa.

4. Acerte as quantidades dos outros elementos, dando preferência àqueles que só tenham uma substância por acertar.

Ex.:

Ca + AℓCℓ3  CaCℓ2 + Aℓ Ca + 2 AℓCℓ3  3 CaCℓ2 + Aℓ 3 Ca + 2 AℓCℓ3  3 CaCℓ2 + 2 Aℓ Mn3O4 + Aℓ  Aℓ2O3 + Mn

7. Aℓ + HCℓ  AℓCℓ3 + H2 8. NaNO3  NaNO2 + O2 9. Aℓ2(CO3)3  CO2 + Aℓ2O3 10. Cu(OH)2 + H4P2O7  H2O + Cu2P2O7 11. Aℓ(OH)3 + H4SiO4  Aℓ4(SiO4)3 + H2O 12. K2Cr2O7 + KOH  K2CrO4 + H2O 13. NH3 + O2  H2O + N2 14. C3H8 + O2  CO2 + H2O

15. HIO3 + HI  I2 + H2O Método da Oxirredução (Redox) Indicado em equações mais complexas que tenham algum 16. HI + H2SO4  I2 + H2O + H2S elemento variando o Nox. 1. Determinar o Nox de todos os elementos; 17. NaOH + Aℓ + H2O  NaAℓO2 + H2 2. Achar os elementos que sofreram variação de Nox; 3. Calcular a variação () de cada um; 18. (UFRGS) Airbags são, hoje em dia, um acessório de 4. Escolher a substância que tem este elemento em maior segurança indispensável nos automóveis. A reação que quantidade (maior índice), desde que seu nox não repita; ocorre quando um airbag infla é 30 | Pró Floripa

NaN3(s) → N2(g) + Na(s) Quando se acertam os coeficientes estequiométricos, usando o menor conjunto adequado de coeficientes inteiros, a soma dos coeficientes é: a) 3. b) 5. c) 7. d) 8. e) 9.

prótons e 6 nêutrons), ou seja, aproximadamente a média entre a massa de um próton e a de um nêutron.

Massa Atômica de um Elemento Químico É a média das massas de todos os átomos de um determinado elemento, dadas as proporções em que os diversos isótopos se encontram na natureza.

35 37 Ex: Os isótopos do cloro são: Cl17 (75%) e Cl17 (25%)

MCℓ = 350,75 + 370,25 = 35,5 Átomo-grama (at.g): É a massa atômica expressa em gramas.

19. (UFSC) Dada a reação química expressa pela equação: a H3PO4 + b Na2O  c Na3PO4 + d H2O, e sendo: (A) + (B)  (C) + (D) respectivamente os reagentes e produtos, assinale a(s) proposição(ões) correta(s). (Obs: Os coeficientes a, b, c e d devem estar na sua proporção mínima de números inteiros).

01. A dissociação iônica do ácido (A) é feita em três etapas.

02. O Na3PO4 é um sal neutro.

04. O coeficiente do reagente (B) é 3.

08. A soma de todos os coeficientes da equação (a+b+c+d) é 10.

16. As substâncias reagentes (A) e (B) são, respectivamente, um ácido triprotônico e uma monobase.

32. O produto (D) é um óxido ácido.

64. A soma dos coeficientes dos reagentes da equação (a+b) é 4.

20. (UFSC) Na seguinte equação química não balanceada Fe + CuSO4  Fe2(SO4)3 + Cu, assinale no cartão-resposta a soma da(s) proposição(ões) verdadeira(s): 01. Temos uma reação de oxirredução.

02. O número de oxidação do cobre no CuSO4 é +2.

04. O átomo de ferro perde 2 elétrons.

08. Houve oxidação do ferro.

16. O cobre sofre oxidação.

32. Após balanceamento, a soma dos menores números inteiros possíveis para os coeficientes é 9.

64. O ferro é o agente oxidante.

CÁLCULOS QUÍMICOS

Massa Molecular ou Peso Molecular: É a soma das massas de todos os átomos que compõe uma determinada substância.

Molécula-grama (mol): É a massa molecular expressa em gramas.

Número de Mols (n): É a relação entre a massa da amostra da substância e m a sua molécula-grama. n  mol Número de Avogadro: É o número de átomos existentes em um átomograma de um elemento ou o número de moléculas existentes em uma molécula-grama de uma substância e é 23 igual a 6,02x10 .

MOL Atualmente o termo mol não é mais utilizado apenas para molécula-grama, e sim para uma determinada quantidade (o número de Avogadro) de qualquer coisa. Ex.: 1 dúzia = 12 1 centena = 100 23 1 mol = 6,02x10 .

Volume Molar É o volume ocupado por um mol de qualquer substância gasosa. Nas CNTP, o volume molar de qualquer substância é igual a 22,4L. CNTP (Condições Normais de Temperatura e Pressão): o Temperatura = 0 C = 273K Pressão = 1atm = 760mmHg Se a substância se encontrar em outras condições de temperatura e pressão, devemos recorrer à Equação de Clayperon. PV = nRT .

CONCEITOS BÁSICOS Unidade de Massa Atômica (u.m.a.)

Para medir uma grandeza qualquer, utilizamos uma unidade padrão. Por exemplo: para medir comprimento, normalmente utiliza-se o metro (m); para medir massa, as unidades mais usadas são o grama (g) e o quilograma (kg).

Para determinar a massa de um átomo foi criada a “unidade de massa atômica” (u.m.a. ou ), que equivale a 1/12 da massa do isótopo 12 do carbono (A=12, Z=6, 6

1. Quantos mols há em 360g de glicose (C6H12O6)?

2. O sal rosa do Himalaia é um sal rochoso muito apreciado em gastronomia, sendo obtido diretamente de uma reserva natural aos pés da cordilheira. Apresenta baixo teor de #ORGULHODESERPRÓ| 31

sódio e é muito rico em sais minerais, alguns dos quais lhe conferem a cor característica.

Considere uma amostra de 100 g de sal rosa que contenha em sua composição, além de sódio e outros minerais, os seguintes elementos nas quantidades especificadas: Magnésio= 36 mg Potássio= 39 mg Cálcio= 48 mg Os elementos, colocados na ordem crescente de número de mols presentes na amostra, são: a) K, Ca, Mg. b) K, Mg, Ca. c) Mg, K, Ca. d) Ca, Mg, K. e) Ca, K, Mg.

3. O Brasil, em todas as participações nos Jogos Olímpicos, ganhou 23 medalhas de ouro; enquanto, até hoje, jamais obteve um prêmio Nobel. Uma medalha de ouro entregue na premiação do Nobel pesa 175 g e tem 80% de pureza em ouro, já a medalha de ouro olímpica pesa 150 g com 4% de pureza. Independentemente da valoração social do esporte e da ciência, analise as afirmativas sobre a quantidade da massa de ouro puro contida, aproximadamente, nessas medalhas.

I - Todas as medalhas de ouro olímpicas já obtidas apresentam massa de ouro puro aproximadamente equivalente a uma única medalha de ouro Nobel.

II - Se o Brasil, nas olimpíadas 2016, ganhar mais 12 medalhas de ouro, o resultado corresponderia a uma massa de ouro puro, aproximadamente equivalente a 2 medalhas de ouro Nobel.

III - Se o Brasil, em 2016, ganhar um prêmio Nobel, a medalha equivaleria, em massa de ouro puro, aproximadamente a 46 medalhas de ouro olímpico.

Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas I e II. d) Apenas II e III. e) I, II e III.

4. A bauxita, constituída por uma mistura de óxidos, principalmente de alumínio (Aℓ2O3 ) e ferro (Fe2O3 e Fe(OH)3), é o principal minério utilizado para a produção de alumínio. Na purificação pelo processo Bayer, aproximadamente 3 toneladas de resíduo a ser descartado (lama vermelha) são produzidas a partir de 5 toneladas do minério. Com a alumina purificada, alumínio metálico é produzido por eletrólise ígnea.

A partir de 5 toneladas de minério, a quantidade (em toneladas) de alumínio metálico produzida por eletrólise ígnea é mais próxima de: a) 1. b) 0,5. c) 0,2. d) 0,1. e) 0,05.

5. (UFPR) Em momentos de estresse, as glândulas suprarrenais secretam o hormônio adrenalina, que, a partir da aceleração dos batimentos cardíacos, do aumento da pressão arterial e da contração ou relaxamento de músculos, prepara o organismo para a fuga ou para a defesa.

Dados – M (g mol-1): H = 1; C = 12; N = 14; O = 16.

Qual é o valor da massa molar (em g mol-1) desse composto? a) 169. b) 174. c) 177. d) 183. e) 187.

6. Por questões econômicas, a medalha de ouro não é 100% de ouro desde os jogos de 1912 em Estocolmo, e sua composição varia nas diferentes edições dos jogos olímpicos. Para os jogos olímpicos de 2016, no Rio de Janeiro, a composição das medalhas foi distribuída como apresenta o quadro abaixo.

Considerando que as três medalhas tenham a mesma massa, assinale a alternativa que apresenta as medalhas em ordem crescente de número de átomos metálicos na sua composição. a) Medalha prata. b) Medalha ouro. c) Medalha bronze. d) Medalha ouro. e) Medalha bronze.

de bronze < medalha de ouro < medalha de de bronze < medalha de prata < medalha de de prata < medalha de ouro < medalha de de prata < medalha de bronze < medalha de de ouro < medalha de prata < medalha de

7. Quantos mols há em 360g de água?

Dados – M (g mol-1): O = 16; Aℓ = 27; Fe = 56.

8. Quantos gramas há em 7 mols de H2SO4?

32 | Pró Floripa

9. UFRGS - Qual a fórmula molecular do hidrocarboneto que possui 1/6 em massa de hidrogênio na sua composição? a) C4H8. b) C4H10. c) C4H8O. d) C5H12. d) C6H6.

10. A pólvora negra, utilizada como propelente em armas de fogo, consiste em uma mistura de enxofre, carvão vegetal e salitre. A reação que causa a propulsão e lançamento do projétil é descrita por:

Dados: M(g/mol): C = 12, S = 32; O = 16, N = 14, K = 39 Para formular uma mistura baseada na estequiometria da reação, a proporção em massa dos constituintes enxofre, carvão vegetal e salitre na mistura deve ser, respectivamente: a) 12%, 13%, 75%. b) 32%, 12%, 56%. c) 33%, 17%, 50%. d) 35%, 11%, 54%. e) 40%, 20%, 40%.

CÁLCULO ESTEQUIOMÉTRICO LEIS DAS REAÇÕES QUÍMICAS As bases para os cálculos de substâncias que participam de uma reação química surgiram no século XVIII, com as leis de Lavoisier e de Proust: Lei de Lavoisier (conservação das massas): “Em uma reação química, em um sistema fechado, a massa dos reagentes é igual à dos produtos”.

Lei de Proust (lei das proporções constantes): “As substâncias participantes de uma reação química estão em uma proporção, em massa, constante e definida”.

Cálculo Estequiométrico É o cálculo das quantidades de reagentes e/ou produtos das reações químicas (massas, volumes, número de mols e o número de moléculas), feito com base nas leis das reações e executado, em geral, com o auxílio das equações químicas correspondentes. Esse tipo de cálculo segue, em geral, as seguintes regras: 1- Escrever a equação química balanceada; 2- Estabelecer uma regra de três entre o dado e a pergunta o do problema, que poderá ser em massa, n de mol, volume, etc., conforme o problema exigir.

Ex.: Qual a massa de Na2SO4 formada a partir da neutralização de 16g de NaOH?

2NaOH + H2SO4  Na2SO4 + 2H2O 2mol 1mol 2x40g/mol 1x142g/mol 80g

142g

16g

x = 28,4g Rendimento É definido pela relação entre a massa efetivamente formada de um determinado produto e a massa prevista pelos cálculos. É dado por: m r  obtida x100% mesperada Ex.: Sabendo que, na reação descrita no exercício anterior, verificou-se a formação de 20g de Na2SO4, qual foi o rendimento da reação? m r  obtida x100% , sendo mreal = 20g e mesperada= 28,4g mesperada

r

20 x100%  r = 70,4% 28,4

Ou, por regra de três: 28,4g  100% 20,0g  x = 70,4% Reagente Limitante e Reagente em Excesso Quando for dada a massa de dois (ou mais) reagentes, deve-se descobrir qual dos dois está (se tiver um deles) em excesso. O que estiver em quantidade proporcionalmente menor será chamado de “reagente limitante” e todos os cálculos deverão ser feitos a partir dele. Pode-se, inclusive, calcular a quantidade em excesso do outro reagente.

Ex.: Qual é o reagente limitante e qual a massa em excesso do outro reagente quando reagem 49g de H 2SO4 com 45g de NaOH? 2NaOH + H2SO4  Na2SO4 + 2H2O 2mol 1mol 80g 98g 45g 49g x = 40g (massa utilizada) Reagente limitante: H2SO4 Massa em excesso: 5g de NaOH

1. (UFPR) O palito de fósforo é um dos artigos mais úteis no nosso cotidiano. Na sua composição, possui fósforo vermelho, enxofre e clorato de potássio. A cabeça de um palito de fósforo pesa aproximadamente 0,05 g. A reação que ocorre na queima da cabeça de fósforo está representada a seguir: 3 P4 + S + 10 KCℓO3 + O2  3 P4O10 + 10 KCℓ + SO2 #ORGULHODESERPRÓ| 33

O cheiro característico de “fósforo queimado” se deve ao dióxido de enxofre formado.

Dados: No palito de fósforo, os componentes estão em quantidades estequiométricas. M (g mol-1): Cℓ = 35,5; K = 39; O= 16; P = 31; S = 32.

A massa (em g) de dióxido de enxofre produzido ao queimar uma cabeça de fósforo é aproximadamente: a) 3 x 10-2. b) 9 x 10-3. c) 2 x 10-3. d) 9 x 10-4. e) 4 x 10-5.

2. (UFRGS) A hidrazina (N2H4) é usada como combustível para foguetes e pode ser obtida a partir da reação entre cloramina e amônia, apresentada abaixo.

NH2Cℓ + NH3 → N2H4 + HCℓ Assinale a alternativa que apresenta a massa de hidrazina que pode ser obtida pela reação de 10,0 g de cloramina com 10,0 g de amônia. a) 5,00 g. b) 6,21 g. c) 10,00 g. d) 20,00 g. e) 32,08 g.

3. Uma das abordagens para reduzir o efeito estufa é a captura do CO2 e sua transformação em produtos de interesse.

Abaixo é mostrada a reação do CO2 com óxido de etileno, que leva à formação do carbonato cíclico.

Considerando que a emissão média de CO 2 por km rodado para carros de passeio é de 0,22 kg de CO2, a quantidade máxima desse carbonato em quilogramas, que poderia ser obtida a partir da emissão de CO2 de um carro que rodou 100 km em um dia, é: a) 11. b) 22. c) 44. d) 88. e) 176.

a) 42%. b) 56%

c) 75% d) 84%.

e) 100%.

6. (UFPR) Em um depósito há três cilindros idênticos de gás, em uma mesma temperatura, e cada cilindro possui um rótulo com as seguintes informações:

Dados MM(g/mol): C = 12,01; H = 1,008; O = 15,999; N = 14,007; He = 4,003.

Com base nesse quadro, considere as seguintes afirmativas: 1. O cilindro 1 apresenta a maior pressão parcial de O2.

2. O cilindro 2 apresenta a menor pressão parcial de N2.

3. O cilindro 3 apresenta a menor pressão parcial de O2.

4. O cilindro 3 apresenta a maior pressão total.

Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas 1 e 4 são verdadeiras. b) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. c) Somente as afirmativas 1, 2 e 4 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 2, 3 e 4 são verdadeiras. e) As afirmativas 1, 2, 3 e 4 são verdadeiras.

7. (UFRGS) Nas tecnologias de energias renováveis, estudos têm sido realizados com tintas fotovoltaicas contendo nanopartículas de dióxido de titânio, TiO2. Essas tintas são capazes de transformar a energia luminosa em energia elétrica.

O dióxido de titânio natural pode ser obtido da ilmenita, um óxido natural de ferro e titânio minerado a partir das areias de praia. A reação de obtenção do dióxido de titânio, a partir da ilmenita, é representada pela reação abaixo já ajustada.

2 FeTiO3 + 4 HCℓ + Cℓ2 → 2 FeCℓ3 + 2 TiO2 + 2 H2O A massa de dióxido de titânio que pode ser obtida, a partir de uma tonelada de areia bruta com 5% de ilmenita, é, aproximadamente:

4. Dada a reação 2H2 + O2  2H2O, se reagirmos 3 gramas

(Dados: TiO2 = 80 g.mol-1 e FeTiO3 = 152 g.mol-1) a) 16 kg. b) 26,3 kg. c) 52,6 kg.

(D) 105,2 kg.

(E) 210,4 kg.

de hidrogênio e 30 gramas de oxigênio, qual a massa em excesso?

8. A combustão completa do metanol pode ser

5. Qual o rendimento aproximado de uma reação que forma 168g de CaO a partir de 400g de CaCO3?

CaCO3  CaO + CO2

34 | Pró Floripa

representada pela equação balanceada: 2 CH3OH + 3 O2  2 CO2 + 4 H2O Quando se utiliza 320g de metanol (CH3OH), são formados: 01. 44g de CO2.

02. 440g de CO2.

04. 448L de CO2 nas CNTP. 08. 224L de CO2 nas CNTP. 16. 44,8L de CO2 nas CNTP. 32. 10 mol de CO2.

64. 2 mol de CO2.

9. A respeito da equação abaixo, calcule a massa de Fe formada a partir de 464g de Fe3O4.

Fe3O4 + H2  H2O + Fe

10. Qual a massa de ácido acético (CH3COOH) obtida a partir da oxidação de 230g de etanol (C2H5OH).

C2H5OH + O2  CH3COOH + H2O

#ORGULHODESERPRÓ| 35

De acordo com a quantidade de soluto, podemos classificar as soluções em:

SOLUÇÕES É qualquer mistura homogênea, onde um componente é denominado soluto e o outro solvente. Este último é representado geralmente pela água.

Uma solução pode ser:  Sólida = liga metálica. Ex.: Au + Cu 

Líquida = solução aquosa. Ex.: NaCℓ(aq)



Gasosa = mistura de gases. Ex.: ar filtrado

Tipos de Solução Solução eletrôlítica: Conduz corrente elétrica (soluto são íons = eletrólitos).

H2O + Exemplos: NaCℓ(s) Na (aq) + Cℓ (aq) H2SO4

H2O

2H

+ (aq)

Saturadas: Têm a concentração igual ao limite de saturação.

Insaturadas: Têm a concentração menor que o limite de saturação.

Supersaturadas: Têm a concentração maior que o limite de saturação. (solução instável, ocorre precipitação) Limite de Saturação: Quantidade máxima de soluto que pode ser dissolvida em uma quantidade fixa de solvente a uma dada temperatura. É representado pelo coeficiente de solubilidade (CS).

Exemplo: Para o sal de cozinha (NaCℓ) Cs = 36g/100g H2O (20ºC) CUIDADO: O precipitado (material não dissolvido) confirma a saturação.

+

SOLUBILIDADE DAS SOLUÇÕES É a capacidade de uma substância ser dissolvida ou dissolver outra substância. Depende na natureza do soluto e do solvente, da temperatura e pressão quando o soluto for gás. "Semelhante dissolve semelhante"

1. A produção de café descafeinado consiste em retirar a

Influência da Temperatura na Solubilidade: A maioria das substâncias tem sua solubilidade aumentada com a temperatura.

cafeína, sem alterar muito o sabor original do café. Existem diferentes processos para a descafeinação.

Abaixo são apresentadas 2 situações sobre um desses processos.

1 - O processo consiste em utilizar um banho de solvente, como por exemplo o acetato de etila, que dissolve bem a cafeína e dissolve muito pouco os outros componentes do café.

2 - O solvente utilizado em 1 é retirado através de evaporação.

Curvas de Solubilidade

Assinale a alternativa que indica as propriedades que fundamentam, respectivamente, as situações 1 e 2:

Exemplos: Sal de cozinha (polar) com água (polar). Bebidas gaseificadas (gás carbônico sobre alta pressão).

a) Pressão osmótica, ponto de ebulição b) Solubilidade, ponto de ebulição c) Dissolução, solubilidade d) Saturação, pressão osmótica e) Ponto de ebulição, pressão osmótica

2. Evapora-se completamente a água de 40 g de solução de nitrato de prata, saturada, sem corpo de fundo, e obtêm-se 15 g de resíduo sólido. O coeficiente de solubilidade do nitrato de prata para 100 g de água na temperatura da solução inicial é:

Podemos observar que alguns sais têm sua solubilidade aumentada significativamente com o aumento da temperatura, já em outros a temperatura tem pouca influência.

a) 15 g b) 40 g c) 115 g d) 60 g e) 140 g

#ORGULHODESERPRÓ | 1

3. (UFRGS) Observe o gráfico e a tabela abaixo, que representam a curva de solubilidade aquosa (em gramas de soluto por 100 g de água) do nitrato de potássio e do nitrato de sódio em função da temperatura.

o

( ) O sal mais solúvel a 60 C é C. o ( ) Para saturar 100 g de água a 0 C, são necessários 20 g de B. a) V, F, V, F, V e F. b) F, F, F, F, F e F. c) V, V, V, F, V e V. d) F, F, V, V, F e V. e) V, V, V, V, F e V.

05. É correto afirmar que: 01) Uma solução não-saturada de açúcar em água é heterogênea e pode ser separada por filtração; 02) Solvente sempre se encontra em maior quantidade.

04) Solução saturada é instável.

08) À medida que aumenta a temperatura, diminui a solubilidade dos gases.

16) Solução com corpo de fundo é, necessariamente, supersaturada.

Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem: A curva A diz respeito ao ........ e a curva B, ao ........ .

Considerando duas soluções aquosas saturadas e sem precipitado, uma de KNO3 e outra de NaNO3, a 65 °C, o efeito da diminuição da temperatura acarretará a precipitação de ........ . a) nitrato de potássio – nitrato de sódio – nitrato de potássio b) nitrato de potássio – nitrato de sódio – nitrato de sódio c) nitrato de sódio – nitrato de potássio – nitrato de sódio d) nitrato de sódio – nitrato de potássio – ambas e) nitrato de potássio – nitrato de sódio – ambas

04. Dado o gráfico abaixo, coloque (V) para as alternativas verdadeiras e (F) para as falsas.

CONCENTRAÇÃO DAS SOLUÇÕES –

– – –

Chama-se concentração de uma solução a toda e qualquer maneira de expressar a proporção existente entre as quantidades de soluto e de solvente, ou então, as quantidades de soluto e da solução. As definições mais comuns são as que mencionamos a seguir. Nelas, usaremos as seguintes convenções: índice 1: quantidade relativa ao soluto; índice 2: quantidade relativa ao solvente; s/ índice: quantidade relativa à solução.

Concentração Comum É o quociente entre a massa do soluto (em gramas) e o volume da solução (em litros), ou seja, quantos gramas de soluto há em cada litro de solução.

Unidade: ___ g/L

C = m1 .

V

Densidade É o quociente entre a massa da solução (em gramas) e o 3 volume da solução (em mL ou cm ), ou seja, d= m. quantos gramas de solução há em cada mL V 3 ou cm de solução.

3 Unidade: ___ g/mL ou g/cm ( ) A massa de C que pode ser dissolvida em 120 g de água o a 40 C é de 72 g. o ( ) A menor quantidade de água a 60 C que dissolve 120 g de B é 400 g. ( ) A massa de B que pode ser dissolvida em 180 g de água à temperatura em que B tem a mesma solubilidade de C é 108 g. o ( ) O sal mais solúvel a 120 C é A.

2 | Pró Floripa

Título ou Porcentagem em Massa É o quociente entre a massa do soluto e a massa da solução (em T = m1 = m1 . gramas), que pode ser expresso m m1 + m2 como número puro (0 < t < 1) ou em porcentagem (0 < P% < 100%).

Molaridade ou Concentração Molar É o quociente entre o número de mols do soluto e o volume da M = n1 = m1 . solução (em litros), ou seja, quanto V mol .V mol de soluto há em cada litro de solução.

Unidade: ___mol/L___M ou ___Molar Normalidade ou Concentração Normal É o quociente entre o número de equivalentes do soluto e o volume da N = M.x solução (em litros), ou seja, quantos equivalentes de soluto há em cada litro de solução.

Onde x é o número de cargas geradas na ionização ou dissociação de um mol do eletrólito.

Unidade: ___Normal ou ___N

7. Calcule a concentração molar de uma solução que apresenta 0,4 mol de KNO3 em 500mL de solução.

8. (ACAFE) O leite de vaca contém, em média, 4,5g de lactose, C12H22O11, por 0,100L. A concentração molar é: a) 0,26M. b) 0,39M.

c) 4,5M d) 0,13M

e) 0,45M

9.

(ACAFE) Ureia, NH2CONH2, é um produto do metabolismo de proteínas. Que massa de ureia é necessária para preparar 500mL de uma solução 0,20M? a) 5,1g b) 12,0g

c) 18,0g d) 24,0g

e) 6,0g

10. (UFSC) Determine a massa (em gramas) de hidróxido de 1. Calcule a concentração em g/L de uma solução de nitrato de potássio, sabendo que ela encerra 60g de sal em 300cm de solução.

sódio NaOH, existente em 500 mL de sua solução 0,2 molar.

3

2. Foram dissolvidos 9,8g de H2SO4 em água sulficiente para 400ml de uma solução. Calcule a concentração molar dessa.

3. (UFF) Dissolveu-se 4,6 g de NaCℓ em 500 g de água “pura”, fervida e isenta de bactérias.

A solução resultante foi usada como soro fisiológico na assepsia de lentes de contato.

Assinale a opção que indica o valor aproximado da percentagem, em peso, de NaCℓ existente nesta solução: a) 0,16 % b) 0,32 %

c) 0,46 % d) 0,91 %

e) 2,30 %

4. Calcule a massa de ácido nítrico necessária para a

11. (UFRGS) Com o avanço dos recursos tecnológicos, vem crescendo a importância das simulações computacionais como metodologia auxiliar à química experimental. Nas simulações, podem-se descrever os detalhes microscópicos de um sistema, como por exemplo o número exato de moléculas de cada espécie.

Se, em uma simulação de solução aquosa de ureia, há 1 molécula de ureia para cada 111 moléculas de água, a -1 concentração correspondente da ureia em mol L , nessa solução, é: a) 0,009. b) 0,09. c) 0,11. d) 0,5. e) 1,11.

preparação de 150mL de uma solução de concentração 50g/L.

12. (UFRGS) Diamante e grafite são variedades alotrópicas

5. Em um balão volumétrico são adicionados 20g de KBr e

d (Cdiamante) = 3,5 g/cm ; d (Cgrafite) = 2,3 g/cm

água sulficiente para 250mL de solução. Calcule a concentração da solução em g/L.

0,789 g/mL, qual é a massa aproximada, em gramas, contida em 75 mL desta solução?

Em um conto de fadas, uma jovem foi a um baile com um anel de diamante de 1,75 quilates cuja pedra tem um volume V1 e, à meia-noite, esse diamante transformou-se em grafite. (dado: 1 quilate=0,20 g) O volume final dessa “pedra de grafite” será, aproximadamente:

a) 7,8 x 10–2 g b) 75 g

a) 0,4 V1 b) 0,7 V1

6. (UEMS) Sabendo que a densidade de uma solução é

c) 0,789 g d) 592 g

e) 59,2 g

do elemento respectivamente,

carbono

cujas

densidades

3

c) 1,5 V1 d) 2,3 V1

são,

3

e) 3,5 V1 #ORGULHODESERPRÓ | 3

13. (UFRGS)A uma solução I aquosa saturada de K2Cr2O7 de

18. (UFRS) Soluções de ureia, (NH2)2CO podem ser utilizadas

cor laranja é adicionada água pura até dobrar seu volume, mantendo-se a temperatura constante. A seguir, são adicionados alguns cristais de K2Cr2O7, sob agitação constante, até que ocorra o aparecimento de um precipitado de K2Cr2O7, obtendo-se a solução II.

como fertilizantes. Uma solução foi obtida pela mistura de 210g de ureia e 1.000g de água. A densidade da solução final é 1,05g/mL. A concentração da solução em percentual de massa de ureia e em mol/ L, respectivamente é:

Considerando as concentrações de K2Cr2O7 nessas soluções, pode-se afirmar que: a) a concentração na solução I é o dobro da concentração na solução II. b) o precipitado é solubilizado quando se misturam as soluções I e II. c) a tonalidade laranja da solução I é mais intensa que a tonalidade laranja da solução II. d) a solução I deve apresentar maior ponto de ebulição que a solução II, quando considerados os efeitos coligativos. e) a concentração da solução I é igual à concentração da solução II.

14. (FEI-SP) No rótulo de uma garrafa de água mineral lêse, entre outras coisas: Conteúdo: 1,5L Bicarbonato de cálcio: 20 ppm Sabendo que ppm = mg soluto/L solução aquosa, qual é a massa de bicarbonato de cálcio, no conteúdo da garrafa: a) 0,03g b) 0,02g

c) 0,01g d) 0,06g

e) 150mg

% (em massa) 17,4% 17,4% 20% 21% 21%

a) b) c) d) e)

Concentração (mol/L) 3,04 3,50 3,33 3,04 3,50

19. (Unifor-CE) Uma bebida alcoólica contém 20,0% em massa de etanol e o resto é praticamente água. À temperatura de 20ºC, sua densidade é de 0,970 g/mL. A concentração dessa solução em mol/L, é: Dado: Massa molar do etanol: 46 g/mol a) 0,24

b) 0,42

c) 2,4

d) 4,2

e) 6,0

20.(FEI-SP) O gás sulfídrico (H2S), produto da fermentação do esgoto, chegou a atingir o elevado índice de 0,4 mg/L, no rio Tietê. Tal índice expresso em molaridade, seria aproximadamente: Dados: H = 1 e S = 32 -5

a) 1,17 · 10 -4 b) 1,2 · 10

-5

c) 2,35 · 10 -4 d) 3,4 · 10

e) 1,7 · 10

-4

15. Uma solução apresenta 3 mols de HCℓ dissolvidos em 17 mols de água. Qual a fração molar do soluto?

16.(UAlfenas-MG) O ácido acetilsalicílico é um analgésico que pode ser encontrado em comprimidos ou em solução.

Um comprimido analgésico tem massa de 500 mg, sendo cerca de 90% constituído desse ácido. Sendo assim, qual o volume de uma solução do ácido em questão a 2,5 mols/L que apresenta a mesma massa de ácido que está presente em dois comprimidos de analgésico?

Fórmula molecular do ácido acetilsalicílico: C8O2H7COOH Massas molares (g/mol): C = 12; H = 1; O = 16

DILUIÇÃO E MISTURA DE SOLUÇÕES

a) 4,0 mL b) 8,0 mL c) 2,0 mL d) 1,0 mL e) 6,0 mL

17. (UFMA) O dióxido de enxofre é considerado um dos maiores poluentes industriais, e é adicionado frequentemente em sucos de frutas naturais com a finalidade de eliminar micro-organismos e prevenir oxidações. Assumindo que uma garrafa comum contém 500 –3 mL de suco com um teor de 2,0 x 10 mol/L de SO2, qual a massa de dióxido de enxofre no suco?

Dados: O = 16 u; S = 32 u a) 64 mg b) 1,0 g

4 | Pró Floripa

c) 1,0 mg d) 4,0 g

e) 4,0 mg

C = m ... m = C.V V

... C1.V1 = C2.V2

Diluir uma solução significa diminuir a sua concentração através da adição de mais solvente, sem alterar a quantidade de soluto.

Molaridade: M1.V1 = M2.V2

Mistura de Soluções de mesmo Soluto Nesse caso, tanto a quantidade de soluto quanto o volume da nova solução equivalem à soma das soluções iniciais.

M1.V1 + M2.V2 + Mn.Vn = Mfinal . Vfinal

O volume da solução inicial e o volume de água evaporada são, respectivamente: a) 1,5 L e 0,1 L c) 2,4 L e 2,3 L e) 2,5L e 0,1L b) 2,1 L e 2,2 L d) 2,0 L e 2,4 L

7. (ACAFE) Foram misturados 400 mililitros de solução 0,25 molar de ácido sulfúrico com 600 mililitros 1,5 molar do mesmo ácido. A molaridade da solução final é: a) 1,5

b) 0,5

c) 2,0

d) 1,0

e) 3,0

1. (UFSC) Qual a massa de Na2SO4, em gramas, necessária

8. A água de bateria apresenta 38% em massa de H2SO4,

para preparar 100mL de uma solução 3,50 molar? Qual o volume de água, em mL, necessário para diluir 10mL desta solução, transformando-a em 1,75 molar?

enquanto o ácido sulfúrico (H2SO4) comercial apresenta 90%. Sabendo que um professor de química “Clayton” misturou cuidadosamente 100 g de cada uma dessas soluções, determine a porcentagem em massa do ácido sulfúrico na mistura final.

2. Qual a concentração final (em mol/L) da solução resultante da mistura de 200mL de uma solução 0,5M com 100mL de uma solução 2,0M ?

3. Qual o volume em litros de uma solução de H2SO4 com

a) 90% b) 64% c) 38% d) 128% e) nda

concentração 40 g/L que deve ser misturada com uma outra de volume 2 litros com concentração 60 g/L para se obter uma solução de concentração 50 g/L? a) 2 L b) 4 L c) 6 L d) 150 L e) 50 L

9. Que volume de uma solução de hidróxido de sódio 1,5mol/L deve ser misturado a 300mL de uma solução 2mol/L da mesma base a fim de torná-la 1,8mol/L.

10.

4. (UFRJ) Diluição é uma operação muito empregada no nosso dia a dia, quando, por exemplo, preparamos um refresco a partir de um suco concentrado. Considere 100 mL de determinado suco em que a concentração de soluto –1 seja 0,4 mol.L . O volume de água, em mL, que deverá ser acrescentado para que a concentração do soluto caia para –1 0,04 mol.L , será de: a) 1.000

b) 500

c) 900

d) 400

e) 100

5. (UFRJ) Misturou-se 15 mL de uma solução KCℓO3 0,25 M com 35 mL de água. A concentração final da solução em molaridade é: a) 0,75 M c) 0,25 M e) 0,0075 M b) 0,075 M d) 0,025 M

6. (UCS-RS) Um processo de evaporação de uma solução aquosa AB 0,05 molar foi interrompido após três horas, quando restavam 100 mL de uma solução aquosa 1,2 molar.

(UFSC) O uso de flúor na água para consumo doméstico é uma das medidas que reúnem eficácia e baixo custo na prevenção da cárie dental. Quando na -5 -1 concentração 5,0 x 10 mol . L de íons fluoreto, qual o volume de solução, em litros, que se deve ingerir para consumir uma massa de 2,85 miligramas de íons fluoreto? (fluoreto = 19g)

11. Têm-se três soluções de H2SO4 designadas por A, B e C. Solução A: V = 300mL, N = 0,4N Solução B: V = 200mL, N = 0,1N Solução C: V = 500mL, N = 0,6N A solução resultante da mistura das soluções A, B e C será: a) 0,44N

b) 0,92N

c) 0,23N

d) 0,46N

12. (UDESC-97) 500 mL de uma solução 1 molar de H2SO4 são misturados a 1500 mL de outra solução 2 molar de H2SO4, sendo que o volume final foi completado a 2500 mL, pela adição de água.

Assinale, dentre as opções abaixo, aquela que apresenta CORRETAMENTE a molaridade da solução resultante. a) 1,5 M b) 1,4 M

c) 2,8 M d) 1,75 M

e) 1,8 M

#ORGULHODESERPRÓ | 5

normal de ácido sulfúrico e 750 mL de solução 1,8 normal do mesmo ácido. Desejando-se preparar 2,5 L de solução 0,3 N do mesmo ácido e consumindo-se toda a primeira solução, o volume a ser utilizado da segunda será:

1. Abaixamento da pressão de vapor (Tonoscopia).

2. Aumento da temperatura de ebulição (Ebulioscopia).

3. Abaixamento da temperatura de congelamento (Crioscopia) 4. Pressão Osmótica (Osmometria).

a) 32,5 mL b) 3,325 mL c) 27,4 mL d) 274 mL e) 329 mL

1. Foram titulados 20 mL de solução de H2SO4 com 20 mL

14. Determine o volume, em mililitros, de água destilada

de solução 0,4 mol/L de NaOH. Qual a molaridade do ácido titulado?

13. Tem-se em disponibilidade 45 mL de solução 3,5

que deve ser adicionado a 50 mL de uma solução de um ácido genérico (HA) a 80% em peso, de densidade 1,2 3 g/cm , para se obter uma solução 10 molar.

Dado: Ácido HA=60 g/mol a) 0,3 mL b) 300 mL c) 0,6 mL d) 600 mL e) 30 mL

2. Na titulação de 25 mL de uma solução de KOH, gastaram-se 15 mL de solução 0,1 M de H2SO4 para completa neutralização.

Qual a molaridade da solução de KOH? a) 0,12 mol/L b) 0,60 mol/L c) 0,30 mol/L d) 0,15 mol/L e) 0,1 mol/L

3. (UFSC) Assinale as proposições corretas:

TITULAÇÃO É a determinação da concentração de uma solução fazendo-a reagir com outra de concentração conhecida. Em uma titulação ácido-base, utilizamos uma solução ácida para neutralizar uma solução básica. nácido = nbase .

M = n . . n = M.V V x . M A . VA = y . M B . VB

01. A água do mar ferve a uma temperatura mais baixa que a água pura a uma mesma altitude em relação ao nível do mar.

02. A água do mar congela a uma temperatura mais baixa que a água pura a uma mesma altitude em relação ao nível do mar.

04. Uma solução aquosa de sacarose ferve a uma temperatura mais alta que a água pura a uma mesma altitude em relação ao nível do mar.

08. Uma solução aquosa de sacarose congela a uma temperatura mais alta que a água pura a uma mesma altitude em relação ao nível do mar.

16. Entre a água e o álcool, o álcool apresenta a maior pressão de vapor porque é mais volátil que a água.

32. A adição de um soluto não volátil provocará um aumento da pressão de vapor solvente.

Onde x= número de hidrogênios ionizáveis. e y= número de hidroxilas da base.

Ex: H2SO4, onde x=2; Aℓ(OH)3, onde y=3

PROPRIEDADES COLIGATIVAS São propriedades relacionadas à concentração e ao número de partículas de soluto dissolvidas em uma solução.

Ao adicionarmos um determinado soluto não volátil a um líquido puro, verificamos diversas alterações neste líquido, tais como:

6 | Pró Floripa

4. Qual a molaridade de uma solução aquosa de HCℓ, sabendo-se que 100 mL desta solução foram neutralizados por 2 g de NaOH? (Dado: O = 16 g/mol; H = 1 g/mol) a) 0,5 mol/L b) 0,05 mol/L c) 0,5 mol/kg d) 0,05 mol/kg e) 80 mol/L

5. Para neutralizar uma solução de ácido nítrico (HNO3), contendo 12,6 g de ácido em 500 mL de solução, o volume necessário de solução de hidróxido de sódio (NaOH) 1,0 M é:

6. (UFPE) O gráfico abaixo representa a pressão de vapor (eixo das ordenadas), em atm, em função da temperatura (eixo das abcissas), em ºC, de três amostras, I, II e III. Se uma dessas amostras for de água pura e as outras duas de água salgada, podemos afirmar que:

Está(ão) correta(s) a(s) explicação(ões): a) 1 apenas. b) 2 apenas. c) 3 apenas. d) 1 e 2 apenas. e) 1, 2 e 3.

10. Na panela de pressão, os alimentos cozinham em menos tempo porque a pressão exercida sobre a água torna-se maior que a pressão atmosférica.

Em consequência desse fato, podemos afirmar que o tempo de cozimento do alimento é menor porque: a) A água passa a "ferver" abaixo de 100°C. b) A água passa a "ferver" acima de 100°C. c) A água passa a "ferver" a 100°C. d) Não há mudança na temperatura de ebulição da água. e) Sob pressão maior a temperatura de ebulição da água deve ser menor.

a) A amostra I é a amostra de água salgada. b) A amostra I é a mais volátil. c) A amostra II é mais concentrada que a amostra III. d) A amostra I é a menos volátil. e) Na temperatura TIII e 1 atm a amostra II ainda não entrou em ebulição.

11. Considere o gráfico a seguir que representa as variações das pressões máximas de vapor da água pura (A.P.) e duas amostras líquidas A e B, em função da temperatura.

7. A uma dada temperatura, possui a menor pressão de vapor a solução aquosa: a) 0,1 mol/L de sacarose. b) 0,2 mol/L de sacarose. c) 0,1 mol/L de ácido clorídrico. d) 0,2 mol/L de ácido clorídrico. e) 0,1 mol/L de hidróxido de sódio.

8. (Fei) Aquecendo água destilada, em uma panela aberta e em um local onde a pressão ambiente é 0,92atm, a temperatura de ebulição da água: a) Será inferior a 100°C. b) Depende da rapidez do aquecimento. c) Será igual a 100°C. d) É alcançada quando a pressão máxima de vapor saturante for 1atm. e) Será superior a 100°C.

9. (UFPE) Foi observado que o cozimento de meio quilo de batatas em 1 litro de água é mais rápido se adicionarmos 200 gramas de sal à água de cozimento. Considere as seguintes possíveis explicações para o fato: 1- A adição de sal provoca um aumento da temperatura de ebulição da água; 2- A adição de sal provoca um aumento da pressão de vapor da água; 3- O sal adicionado não altera a temperatura de ebulição da água, mas reage com o amido das batatas.

Pode-se concluir que, em temperaturas iguais: a) A amostra A se constitui de um líquido menos volátil que a água pura. b) A amostra B pode ser constituída de uma solução aquosa de cloreto de sódio. c) A amostra B constitui-se de um líquido que evapora mais rapidamente que a água pura. d) A amostra A pode ser constituída de solução aquosa de sacarose. e) As amostras A e B se constituem de soluções aquosas preparadas com solutos diferentes.

12. Considere os sistemas I e II, constituídos, respectivamente, por: I- 50mL de água pura.

II- 50mL de solução 0,1M de cloreto de sódio.

Submetidos às mesmas condições apropriadas, verifica-se que: a) No sistema I, a pressão de vapor da água é menor do que no sistema II. #ORGULHODESERPRÓ | 7

b) No sistema II, a temperatura de solidificação da solução é maior do que no sistema I. c) No sistema II, a temperatura de ebulição da solução é maior do que no sistema I. d) Os dois sistemas apresentam a mesma temperatura de congelamento. e) Nos dois sistemas, a pressão de vapor é a mesma.

13. Sejam dadas as seguintes soluções aquosas: I - 0,1 mol/L de glicose (C6H12O6) II - 0,2 mol/L sacarose (C12H22O11) III - 0,1 mol/L de hidróxido de sódio (NaOH) IV - 0,2 mol/L de cloreto de cálcio (CaCℓ2) V - 0,2 mol/L de nitrato de potássio (KNO3)

Numa cidade, cuja altitude é superior à do nível do mar, a temperatura de ebulição da água pura é: o 01) Menor que 100 C, porque a pressão atmosférica é menor. o 02) Maior que 100 C, porque a pressão atmosférica é menor. o 04) Menor que 100 C, porque a pressão atmosférica é maior. o 08) Maior que 100 C, porque a pressão atmosférica é maior. o 16) Igual a 100 C, porque a fórmula da água não se altera, seja qual for a temperatura ou pressão.

A que apresenta maior temperatura de ebulição é: a) I b) II c) III d) IV e)V

14. Um aluno, interessado em estudar as propriedades de

TERMOQUÍMICA

soluções colocou em uma caixa dois copos contendo volumes iguais de soluções aquosas de um mesmo soluto não volátil, fechando-a hermeticamente, conforme ilustra a figura a seguir:

É a parte da química que estuda o calor envolvido nas reações químicas.

Unidades de Energia

A solução contida no copo I era mais concentrada que a contida no copo II. A temperatura externa à caixa permaneceu constante durante o experimento. Acerca das observações que poderiam ser feitas a respeito desse experimento, podemos afirmar: 01) Após alguns dias, o volume da solução contida no copo I diminuirá.

02) As concentrações das soluções nos dois copos não se alterarão com o tempo porque o soluto não é volátil.

04) O ar dentro da caixa ficará saturado de vapor d'água.

08) Após alguns dias, as duas soluções ficarão com a mesma pressão de vapor.

1 cal = 4,18J

15. (UFSC) Verifica-se, experimentalmente, que a pressão de vapor de um líquido aumenta com a elevação da temperatura e que, na temperatura de ebulição, seu valor é o máximo. A 100 C a pressão máxima de vapor da água pura é de 1 atmosfera, e nessa temperatura a água pura entra em ebulição, conforme ilustração a seguir: p (mm Hg)

800 760 600

Caloria (cal): É a quantidade de calor necessária para aquecer 1 grama de água em 1ºC. Joule (J): É a energia necessária para deslocar o ponto de aplicação de uma força constante de 1 newton em uma distância de 1 metro, na direção do movimento.

Toda reação química troca calor.

Libera Calor → Exotérmica Reação: A + B  C + calor Absorve Calor → Endotérmica Reação: A + B + Calor  C ENTALPIA (H): é o conteúdo global de energia de um sistema.

Em uma reação química temos: Reagentes Hr



Produtos Hp

- Quando Hr é maior que Hp a reação ocorrerá com liberação de energia e é denominada reação exotérmica (Hp < Hr).

- Quando Hr é menor que Hp a reação ocorrerá com absorção de energia e é denominada reação endotérmica (Hp > Hr).

Variação de Entalpia H É a diferença de energia entre os produtos (H p) e os reagentes (Hr) em uma dada reação química.

400 200 t (º C)

0

50

H = Hp - Hr

100

Hp = estado final (produto) Hr = estado inicial (reagente)

8 | Pró Floripa

DIAGRAMAS DE ENERGIA Diagrama de reação Exotérmica (Hp < Hr) H (Entalpia)

Reagentes Hr H

Produtos

Hp

A reação de combustão ocorre quando uma substância reage com o oxigênio tendo, em geral, como produtos finais gás carbônico e água (combustão completa). O calor de combustão sempre possuirá H negativo (liberação de calor nas reações de combustão).

Exemplo: CH4 (g) + 2 O 2 (g)  CO2 (g) + 2 H2O (ℓ) H = -211,5 Kcal/mol de CH4 (25ºC, 1 atm)

Curso da Reação

1.

Considere termoquímica.

∆H < 0 ou ∆H= - (Exotérmico) Liberação de calor Reagente  Produto + calor ou Reagente  Produto H= Diagrama da reação Endotérmica (Hp > Hr) H(Entalpia)

Produtos Hp H Reagentes Hr

as

seguintes

afirmações

sobre

I - A vaporização do etanol é um processo exotérmico.

II - Os produtos de uma reação de combustão têm entalpia inferior aos reagentes.

III - A reação química da cal viva (óxido de cálcio) com a água é um processo em que ocorre absorção de calor.

Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e II. e) I, II e III.

2. A questão deve ser respondida com base no gráfico: Curso da Reação

∆H > 0 ou ∆H= + (Endotérmico) Absorção de calor Reagente + calor  Produto ou Reagente  Produto H= + FATORES QUE AFETAM A ENTALPIA Temperatura, Pressão, Estado Físico, Estado Alotrópico e Mol TIPOS DE CALORES DE REAÇÃO Calor de Formação É o calor (H) que ocorre na síntese total de 1mol de uma substância a partir de seus elementos no estado padrão. É também conhecido como entalpia de formação.

Exemplo: H2 (g) + ½ O2 (g)  H2O (ℓ) H = -68,3 Kcal/mol (25ºC e 1 atm) Lembre-se que neste caso as substâncias simples possuem H=0 Calor de Combustão É o calor (H) que ocorre quando 1mol de uma substância qualquer sofre combustão completa.

Todas as afirmações a seguir são incorretas exceto uma: a) a reação direta é endotérmica e a entalpia da reação é + 25 kcal/mol. b) a reação inversa é exotérmica e a entalpia da reação é + 22 kcal/mol. c) a reação direta é exotérmica e a entalpia da reação é de + 47 kcal/mol. d) a reação direta é endotérmica e a entalpia da reação é de + 22 kcal/mol. e) a reação inversa é endotérmica e a entalpia da reação é – 22 kcal/mol.

3. Assinale as afirmativas corretas: 01. Numa reação exotérmica ∆H é positivo.

02. Numa reação endotérmica ocorre um aumento da entalpia.

04. Uma substância simples apresenta sempre, em quaisquer condições, entalpia zero.

08. A entalpia da água no estado líquido é maior que no estado sólido.

16. Dos alótropos C grafite e C diamante, o C grafite apresenta menor conteúdo energético. #ORGULHODESERPRÓ | 9

CH4(g) + 2 O2(g)  CO2 (g) + 2 H2O(ℓ)

2. São dadas as seguintes energias de ligação:

MÉTODOS PARA CÁLCULOS DE ΔH Experimentalmente, o calor absorvido ou liberado durante uma reação química pode ser determinado através de um calorímetro. Teoricamente, existem várias maneiras de se calcular a variação de entalpia de uma reação química. Esse cálculo pode ser feito de três maneiras diferentes, dependendo dos dados do problema:

LIGAÇÃO ENERGIA (KJ/mol de ligação ) H – Cℓ 431,8 H–H 102,45 Cℓ – Cℓ 242,6 Com os dados fornecidos é possível prever que a reação: 2 HCℓ (g)  H2(g) + Cℓ2 (g) tenha H, em kJ, da ordem de:

3. Dadas as equações termoquímicas:

1º MÉTODO (a partir dos calores de formação):

NO(g) + ½ O2(g)  NO2(g)

H1 = -13,5 Kcal

Determinando o H de uma reação a partir das entalpias de formação utilizando a expressão:

½ N2(g) + O2(g)  NO2(g)

H2= +8,13 Kcal

H =  Hp -  Hr

Calcular o H da reação: ½ N2(g) + ½O2(g)  NO(g)

2º MÉTODO (a partir dos calores de ligação): Aplicação do conceito de energia de ligação: H = H Rompidas + H Formadas REAGENTES (quebra de ligações) Rompem H > 0 (+)

PRODUTOS (formação de ligações) Formam H < 0 (–)

3º MÉTODO: Lei de Hess (a partir dos calores de combustão): As equações químicas para os passos individuais de uma reação podem ser combinadas para obter a equação termoquímica da reação global. A Lei de Hess também é conhecida por princípio da aditividade.

De acordo com Hess a variação da entalpia de uma reação química só depende do estado inicial e final do processo. H = H1 + H2 + ....... + ∆Hn APLICAÇÃO NA RESOLUÇÃO DE PROBLEMAS Observações: * a inversão de uma equação termoquímica implica na inversão do sinal da variação da entalpia dessa reação; * a multiplicação ou divisão dos coeficientes de uma equação termoquímica por um dado valor implica na multiplicação ou divisão da variação da entalpia dessa reação por esse valor.

4. (UPotiguar-RN) Quais das seguintes afirmativas são verdadeiras para uma reação endotérmica?

I - O H é positivo.

II - O calor é transferido ao meio ambiente.

III - A entalpia dos produtos é maior que a entalpia dos reagentes.

IV - O H é negativo. a) I e II

b) II e IV

c) I e III

d) III e IV

5. (UFSC) Dadas as variações de entalpia de formação para as substâncias: , SUBSTÂNCIA Hºf (Kcal/mol) CH4 (g) -17,9 CO2 (g) -94,0 H2O (g) -68,3 Calcule a entalpia (em Kcal/mol) da reação de combustão do metano.

CH4 (g) + 2 O2 (g)  1 CO2 + 2 H2O (ℓ) Divida o resultado por 10 e assinale no cartão-resposta o módulo do número inteiro mais próximo.

6. (UP) – O gás amônia (NH3) tem um odor muito irritante.

Pode ser sintetizado através da reação assim equacionada: N2 (g) + 3 H2 (g)  2 NH3 (g) H = -92,2KJ

1. Dados H CO2(g) H H2O(l) H CH4(g)

= -94,1 Kcal/mol = -68,3 Kcal/mol = -17,9 Kcal/mol

Calcular a variação da entalpia da reação:

10 | Pró Floripa

Analisando o texto acima, é correto afirmar: a) A síntese do gás amônia é endotérmica. b) O gás amônia é uma substância pura simples. c) O gás nitrogênio é uma substância pura composta. d) O gás hidrogênio é produto nessa equação. e) Na síntese da amônia ocorre liberação de calor.

7. (ACAFE) Dada a reação de combustão de 2 mols de benzeno (C6H6 (ℓ)), o seu H de combustão em kcal/mol é: 2 C6H6(ℓ) + 15 O2 (g)  12 CO2 (g) + 6 H2O(ℓ) + 800kcal 0

a) b) c) d) e)

11. (FUVEST) Na reação representada por:

+ 400 – 800 + 800 – 1.600 – 400

8. (UFSC) Observe as equações que representam a formação da água, a partir de seus elementos. Assinale a(s) proposição(ões) falsa(s): H2(g) + ½O2 (g)  H2O(s) H2(g) + ½O2 (g)  H2O(ℓ) H2(g) + ½O2 (g)  H2O(v)

H1 = –96kcal/mol H2 = –68,3kcal/mol H3 = –57,8kcal/mol

01) O sinal negativo indica que as reações são exotérmicas.

02) A transformação H2O (v)  H2O (ℓ) libera 10,5kcal/mol.

04) O calor de solidificação da água vale –12,2kcal/mol.

08) 1 mol de H2O(v) contém mais energia que 1 mol de H2O (ℓ).

16) A formação de água a partir do hidrogênio libera calor.

9. (PUC-Campinas) São dadas as seguintes energias de ligação: LIGAÇÃO H – Cℓ H–F Cℓ – Cℓ F–F

ENERGIA (KJ/mol de ligação formada) -431,8 -563,2 -242,6 -153,1

Com os dados fornecidos é possível prever que a reação: 2 HCℓ(g) + F2(g)  2 HF(g) + Cℓ2 (g), tenha H, em kJ, da ordem de: a) b) c) d) e)

–584,9, sendo endotérmica –352,3, sendo exotérmica –220,9, sendo endotérmica +220,9, sendo endotérmica +352,3, sendo endotérmica

10. (UFSC) As reações: I - A + B  C + 30 kcal II - A + B – 20kcal  C III - A + B  C – 60kcal 01) são todas endotérmicas.

02) são todas exotérmicas.

04) I e II são endotérmicas.

08) II é exotérmica.

16) III é endotérmica.

CH4(g) + 4 Cℓ2(g)  CCℓ4(ℓ) + 4 HCℓ(g) Há liberação de 108 kj de energia térmica por mol de HCℓ(g) formado. Nas mesmas condições, qual será a energia térmica liberada na formação de 73,0g de HCℓ(g)?

Dados: H = 1; Cℓ = 35,5 a) 54 kj c) 162 kj e) 432 kj b) 108 kj d) 216 kj

12. (MOJI – SP) Dada a tabela: LIGAÇÃO Cℓ – Cℓ H – Cℓ C–H C – Cℓ C–C

ENERGIA DE LIGAÇÃO 58 kcal/mol 103 kcal/mol 99 kcal/mol 79 kcal/mol 83 kcal/mol

Calcular a variação de entalpia da reação C2H6(g) + Cℓ2(g)  C2H5Cℓ(g) + HCℓ(g) a) zero b) + 25kcal/mol c) – 25 kcal/mol d) + 83 kcal/mol e) – 83 kcal/mol

13. (UFPel-RS) O flúor é um gás amarelado que, à temperatura ambiente, é extremamente reativo. Forma com o hidrogênio uma mistura explosiva, sintetizando o fluoreto de hidrogênio (em solução aquosa, o HF difere dos outros hidrácidos halogenados por formar um ácido fraco e por ser capaz de dissolver o vidro, formando flúor-silicatos).

Observe a reação, nas condições padrões, e marque a alternativa que responde corretamente à pergunta abaixo.

H2(g) + F2(g)  2 HF(g); H = –5,4 kcal Qual o calor de formação do HF e o tipo de reação representada acima? a) +5,4 kcal/mol; reação endotérmica. b) –2,7 kcal/mol; reação exotérmica. c) +2,7 kcal/mol; reação exotérmica. d) –5,4 kcal/mol; reação endotérmica. e) +7,0 kcal/mol; reação exotérmica.

14. (UEL-PR) Considere as seguintes entalpias de formação em kJ/mol: Aℓ2O3(s) ............. –1.670 MgO(s) ................. –604 Com essas informações, pode-se calcular a variação da entalpia da reação representada por: 3 MgO(s) + 2 Aℓ(s)  3 Mg(s) + Aℓ2O3(s) Seu valor é igual a: a) –1.066 Kj c) + 142 kJ b) –142 kJ d) + 1.066 kJ

e) + 2.274 KJ #ORGULHODESERPRÓ | 11

VELOCIDADE MÉDIA DE UMA REAÇÃO QUÍMICA

15.

(UFRN) Considere as seguintes equações termoquímicas hipotéticas: A + B  C H = –20,5 Kcal D + B  C H = –25,5 Kcal A variação de entalpia da transformação de A em D será: a) – 5,0 Kcal c) + 46,0 Kcal b) + 5,0 Kcal d) – 46,0 Kcal

16. (UFRJ) Para a equação

Vm  Vm n t [ ]

   

n ou Vm = [ ]/∆t t

Velocidade média da reação (relativa).

Variação do número de mols de um componente.

Variação do tempo da reação. variação da concentração molar.

HNO3(aq) + KOH(aq)  KNO3(aq) + H2O(ℓ), que apresenta valor de H = –13,8 Kcal/mol, o calor de reação envolvido nessa transformação é de: a) combustão; c) formação; e) solução. b) dissolução; d) neutralização;

Exemplo: Considere a reação: CaCO3 (s)  CaO (s) + CO2 (g)

17. (Univali) Uma das etapas envolvidas na produção do

Observe os dados da tabela:

Certa massa de carbonato de cálcio foi aquecida e o volume de CO2 formado foi observado, em função do tempo.

álcool combustível é a fermentação.

A equação que apresenta esta transformação é: Enzima. enzima C6H12O6 2 C2H5OH + 2 CO2 Conhecendo-se os calores de formação da glicose, do gás carbônico e do álcool, respectivamente, –302, –94 e –66 kcal/mol, podemos afirmar que a fermentação ocorre com: a) Liberação de 18 kcal/mol. b) Absorção de 18 kcal/mol. c) Liberação de 142 kcal/mol. d) Absorção de 142 kcal/mol. e) Variação energética nula.

MOLS DE CO2

TEMPO EM MIN.

0 20 35 45 50 52

0 10 20 30 40 50

Qual a velocidade média dessa reação no intervalo de 0 a 20 minutos? n Vm = t V0 – 20 =

35  0  1,75 20  0

VCO2 = 1,75 mols/min.

VELOCIDADE MÉDIA ABSOLUTA

CINÉTICA QUÍMICA Cinética química é a parte da química que estuda a velocidade das reações e os fatores que as alteram.

Supondo a reação: A+B  C+D Quando colocamos os reagentes A e B em contato, eles reagem para produzir C e D.

aA + bB  cC + dD Vmédia = VA = VB = VC = VD a b c d Para concentração molares: Vm = -[ A] = - [ B] = [ C] = [ D] a.t b.t c.t d.t

À medida em que o tempo passa os reagentes A e B são consumidos e os produtos C e D são formados.

De acordo com o tempo que esse processo ocorre, as reações podem ser classificadas em: 1) Reações Lentas: Os produtos são formados lentamente.

Ex.: A oxidação de uma barra de ferro.

2) Reações Rápidas: Os produtos são formados rapidamente.

Ex.: A explosão de uma dinamite.

Podemos definir velocidade de reação como sendo a relação entre a quantidade de reagente ou produto, consumidos ou formados e o intervalo de tempo para isso ocorrer.

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CONDIÇÕES PARA UMA REAÇÃO OCORRER 

Afinidade química entre os reagentes.



Contato entre os reagentes.

Exemplo: H2 + Cℓ2  2 HCℓ 1) COLISÕES EFETIVAS: Para que a reação ocorra os reagentes devem possuir energia suficiente para haver choques entre suas moléculas.

Exemplo:

Reagentes

complexo ativado

Produtos

A alternativa falsa é: a) O monóxido de carbono e o oxigênio estão em A. b) A reação é endotérmica. c) Em D está o dióxido de carbono. d) O calor de reação é representado por C. e) B é a energia de ativação.

2) ENERGIA DE ATIVAÇÃO: (Ea) Energia mínima necessária para uma reação química ocorrer.

3. (FAC. MED. SANTA CASA–SP– modificada) Se o diagrama abaixo se refere a uma reação exotérmica:

ECA

Onde: Hr = entalpia dos reagentes Hp = entalpia dos produtos ∆H = variação de entalpia ECA = energia do complexo ativado EA = energia de ativação

01. Na posição  estão os reagentes.

02. Na posição  estão os produtos.

04. Na posição  está o complexo ativado.

08. A energia de ativação da reação direta é menor do que na reação inversa.

16. Na posição  estão os reagentes da reação direta.

32. Na posição  está o complexo ativo.

4. (ACAFE) Dada a reação

1. Na reação 2 HI → H2 + I2, observou-se a seguinte

4 NH3 (g) + 3 O2 (g)  2 N2 (g) + 6 H2O (g) e sabendo que o N2 é formado a uma velocidade de 5 moles/L . s, calcule a velocidade de formação da água, em moles/L.s. a)3 b) 6 c) 1,5 d ) 2 e) 15

variação na quantidade de HI em função do tempo.

Tempo (min) 0 5 10 15 20

Mols de HI 0,200 0,125 0,075 0,040 0,024

A velocidade média desta reação, no intervalo de 10 a 15 min., será: a) 0,007 mols/min. c) 1,4 mols/min b) 0,7 mols/min. d) 2,0 mols/min

2. (ACAFE) A reação do monóxido de carbono com oxigênio, formado dióxido de carbono, é representada no gráfico abaixo.

5. (UFRGS) Para a obtenção de um determinado produto, realiza-se uma reação em 2 etapas. O caminho dessa reação é representado no diagrama abaixo.

Considere as afirmações abaixo, sobre essa reação.

I - A etapa determinante da velocidade da reação é a etapa 2.

II - A reação é exotérmica.

III - A energia de ativação da etapa 1 é maior que a energia de ativação da etapa 2.

Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas II e III. e) I, II e III. #ORGULHODESERPRÓ | 13

Lei da Ação das Massas de Guldberg e Waage Para reações elementares (que ocorrem em uma etapa). aA + bB  cC + dD

V  K A  B a

FATORES QUE ALTERAM A VELOCIDADE TEMPERATURA A temperatura geralmente aumenta a velocidade de uma reação química. Algumas reações tem sua velocidade diminuída com o aumento de temperatura (as reações exotérmicas).

b

onde: V = velocidade [ ] = concentração molar dos reagentes = mol/l (apenas para gases e soluções).

K = constante cinética "a" e "b" = ordem da reação para cada reagente (são determinados experimentalmente).

Regra de Van’t Hoff A cada aumento de temperatura de 10ºC a velocidade de uma reação duplica.

Para reações que ocorram em várias etapas, a lei se aplica a etapa mais lenta (não elementares).

Exemplo: 30ºC  0,1mol/min.

40ºC  0,2 mol/min.

ORDEM DE UMA REAÇÃO QUÍMICA A ordem de uma reação é dada pela soma dos expoentes dos reagentes na equação da velocidade.

CATALISADORES Substâncias que diminuem a energia de ativação, e por consequência aumentam a velocidade da reação.

Os catalisadores são substâncias que participam de uma das etapas da reação formando um sub-produto que reage mais facilmente com o reagente.

Os catalisadores não participam da formação do produto final da reação, são recuperados exatamente da forma que iniciaram na reação e não alteram o ∆H.

Exemplo: 2A + 1 B  C 2

V = K . [A] . [B]

1

A reação é de segunda ordem em relação ao reagente A, e de primeira ordem em relação ao reagente B. A reação total é de terceira ordem.

1. (UFPR) A reação de hidrólise da acetilcolina, esquematizada abaixo, é fundamental na transmissão de impulsos nervosos nos seres vivos. A reação é promovida pela enzima acetilcolinesterase (AChE).

SUPERFÍCIE DE CONTATO Quanto maior a superfície de contato, maior será a velocidade da reação.

Exemplo: Se você colocar em água dois comprimidos efervescentes, um inteiro e o outro triturado, observará que o comprimido que foi triturado reage primeiro, denunciando um contato maior com a água.

INFLUÊNCIA DA CONCENTRAÇÃO O aumento da concentração dos reagentes implica o aumento do número de colisões entre as moléculas, aumentando com isso a velocidade da reação.

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Considere as seguintes afirmativas sobre o papel de AChE nessa reação: 1. AChE é catalisador da reação.

2. AChE aumenta a energia de ativação da reação.

3. AChE promove caminhos reacionais alternativos.

4. AChE inibe a formação de intermediários.

Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas 1, 2 e 4 são verdadeiras. b) Somente as afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras. c) Somente as afirmativas 3 e 4 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 2 e 4 são verdadeiras. e) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras.

3A+B→2C

2. Assinale as alternativas corretas: 01) Em geral, a velocidade de reação diminui com uma diminuição de temperatura.

02) A velocidade de uma reação pode ser aumentada, aumentando-se as concentrações dos reagentes.

04) A velocidade de uma reação é determinada pela velocidade da etapa mais rápida do mecanismo.

08) Os sólidos, quando reagentes, tornam as reações extremamente rápidas.

16) Em geral, uma reação rápida tem energia de ativação alta.

32) A subdivisão de um sólido aumenta a velocidade de suas reações.

3. (Carlos Chagas) Um catalisador age sobre uma reação química: a) Aumentando a energia de ativação da reação. b) Diminuindo a energia de ativação da reação. c) Diminuindo a variação de entalpia da reação. d) Aumentando o nível energético dos procutos. e) Diminuindo o nível energético dos reagentes.

2

v = k[A] .[B]

A velocidade dessa reação foi determinada em dependência das concentrações dos reagentes, conforme os dados relacionados a seguir.

Assinale, respectivamente, os valores de x e y que completam a tabela de modo adequado.

–5

–5

a) 6,0 x 10 e 9,0 x 10 –5 –5 b) 6,0 x 10 e 12,0 x 10 –5 –5 c) 12,0 x 10 e 12,0 x 10 –5 –5 d) 12,0 x 10 e 24,0 x 10 –5 –5 e) 18,0 x 10 e 24,0 x 10

7. (PUC–MG) A reação 2NO(g) + 2H2(g)  N2(g) + 2H2O(g), realiza-se em duas etapas: 2NO + H2  N2O + H2O (lenta).

N2O + H2  N2 + H2O (rápida).

4. (SUPRA) Dona Salete sempre procura aplicar novas técnicas baseadas em seus conhecimentos de química à prática de preparar “pão caseiro”. Por exemplo: deixar a massa “descansar” em um lugar mais aquecido para: a) Aumentar o processo de decomposição das gorduras que deixam rançosa a massa. b) Evitar a fermentação que intensifica o sabor azedo na massa. c) Favorecer a fermentação que produz CO2 e faz a massa crescer e ficar macia. d) Diminuir a degradação dos ésteres para que a massa não fique pesada. e) Dificultar a ação dos microorganismos para não estragar a massa.

5. Assinale as afirmativas corretas: 01) Todas as colisões intermoleculares resultam em reção química.

02) O aumento da energia da colisão favorece a reação.

04) Em geral, uma reação rápida tem energia de ativação baixa.

08) O catalisador, que aumenta a velocidade de uma reação, deve criar um novo caminho para a reação, com energia de ativação menor.

16) A pulverização de um sólido influi na velocidade de suas reações.

32) A oxidação de uma barra de ferro em contato com o ar atmosférico é uma reação instantânea.

6. Uma reação genérica em fase aquosa apresenta a cinética descrita abaixo.

Triplicando-se a pressão parcial do NO e mantendo constante a do H2, a velocidade da reação aumentará: a) 6 vezes; b) 9 vezes; c) 8 bezes; d) 12 vezes; e) 18 vezes.

8. (UFMA) Considere a reação: NO(g) + ½O2(g)  NO2(g) Supondo que o oxigênio não influencie na velocidade da reação, a expressão de velocidade correta para essa equação será: a) v = k [NO2] [O2] 1/2 b) v = k [NO] 2 c) v = k [NO] [O2] n d) v = k [NO] 1/2 e) v = k [O2]

9. Com o desenvolvimento da nanotecnologia, a busca de novos materiais e a pesquisa dos materiais já conhecidos, porém com partículas na escala nanométrica, se tornaram alvos de interesse mundial. A diminuição na escala de tamanho das partículas provoca alterações nas propriedades dos materiais. Por exemplo, a redução em uma ordem de grandeza no diâmetro das partículas (de 100 nm para 10 nm) de um catalisador metálico provocará alterações no processo promovido. Considerando que o catalisador metálico em questão promove a conversão de um reagente A num produto B, avalie as seguintes afirmativas: #ORGULHODESERPRÓ | 15

1. Com a redução de tamanho das partículas do catalisador, o processo de conversão poderá ocorrer em uma temperatura inferior.

2. Com a redução de tamanho das partículas do catalisador, a constante cinética da conversão de A em B será maior.

3. Com a redução de tamanho das partículas do catalisador, uma menor quantidade de massa de catalisador será necessária para que a conversão de A em B ocorra no mesmo intervalo de tempo.

4. Com a redução de tamanho das partículas do catalisador, o sistema alcançará o equilíbrio num menor intervalo de tempo.

Assinale a alternativa correta. a) Somente a afirmativa 2 é verdadeira. b) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras. c) Somente as afirmativas 3 e 4 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 2, 3 e 4 são verdadeiras. e) As afirmativas 1, 2, 3 e 4 são verdadeiras.

10. (UFRGS) Na reação NO2(g) + CO(g) CO2(g) + NO(g) a lei cinética é de segunda ordem em relação ao dióxido de nitrogênio e de ordem zero em relação ao monóxido de carbono. Quando, simultaneamente, dobrar-se a concentração e dióxido de nitrogênio e reduzir-se a concentração de monóxido de carbono pela metade, a velocidade da reação a) será reduzida a um quarto do valor anterior. b) será reduzida à metade do valor anterior. c) não se alterará. d) duplicará. e) aumentará por um fator de 4 vezes.

Como no equiíbrio V1 = V2, teremos: x y z w k1 [A] . [B] = k2 [C] . [D] K1 C z  Dw  K 2 Ax  B y

Como resultado da razão entre duas constantes, temos uma nova constante, Kc, denominada constante de equilíbrio em termos de concentração.

Kc = k1 k2 temos: C z  Dw Kc  Ax  By Para sistemas gasosos, a constante de equilíbrio será expressa em termos de pressões parciais:

Kp 

 pC z   pDw  pAx   pB y DESLOCAMENTO DO EQUILÍBRIO QUÍMICO

Princípios de Le Chatelier Se em um sistema em equilíbrio ocorrer alguma alteração, haverá um deslocamento do equilíbrio no sentido de minimizar ou anular a ação desta mudança.

Fatores que influenciam no deslocamento do Equilíbrio Químico.

CONCENTRAÇÃO Se aumentarmos a concentração de uma substância o equilíbrio se deslocará no sentido de consumi-la. O contrário também é verificado quando diminuímos a concentração.

Exemplo: H2(g) + Cℓ2(g) 2 HCℓ(g) Aumento da concentração de H2 ou Cℓ2 desloca o equilíbrio para direita

EQUILÍBRIO QUÍMICO Algumas reações químicas se processam simultaneamente em dois sentidos: direto e inverso. Essas reações são denominadas reversíveis.

Vamos supor uma reação reversível:

Diminuição da concentração de H2 ou Cℓ2 desloca o equilíbrio para esquerda PRESSÃO O aumento de pressão desloca o equilíbrio no sentido de menor volume de moléculas no estado gasoso (↓mol) Exemplo: N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g) 22,4 L + 67,2L 44,8L

v1 xA+yB

zC +wD

v2

Se a velocidade da reação direta for igual a velocidade da reação inversa dizemos que a reação se encontra em equilíbrio químico.

Segundo Guldberg-Waage, a velocidade de uma reação química é proporcional à concentração dos reagentes. x y V1 = k1 [A] . [B] z

w

V2 = k2 [C] . [D]

16 | Pró Floripa

Aumento da Pressão desloca o equilíbrio para direita (↓V) Diminuição da Pressão desloca o equilíbrio para esquerda (↑V) TEMPERATURA Aumentando a temperatura de um sistema em equilíbrio, o equilíbrio se desloca no sentido em que há absorção de calor (endotérmico). Se diminuírmos a temperatura, o

equilíbrio se desloca no sentido em que há liberação de calor (exotérmico).

Exemplo: 2 H2 (g) + O2 (g) 2 H2O (g) + calor Diminuição da Temperatura desloca o equilíbrio para direita (∆H= -)

3.(UFRGS) Observe a figura abaixo, sobre o perfil de energia de uma reação em fase gasosa.

Aumento da Temperatura desloca o equilíbrio para esquerda (∆H= +) CATALISADOR Os catalisadores não alteram o equilíbrio químico. O catalisador tem papel de diminuir a energia de ativação de uma reação para favorecê-la. Portanto, apenas aumentam a velocidade da reação (maior eficiência).

1. Os óxidos de nitrogênio desempenham um papel chave na formação de "smog fotoquímico". A queima de combustíveis a alta temperatura é a principal fonte de óxidos de nitrogênio. Quantidades detectáveis de óxido nítrico são produzidas pela reação em equilíbrio: N2(g) + 02(g)

2NO(g)

∆H = + 180,8 KJ

Considere as seguintes afirmações a respeito dessa reação.

I - A posição de equilíbrio é deslocada a favor dos produtos, sob aumento de temperatura.

II - A posição de equilíbrio é deslocada a favor dos reagentes, sob aumento de pressão.

III - A velocidade da reação inversa aumenta com a temperatura.

Quais estão corretas? a) Apenas I. c) Apenas III. e) I, II e III. b) Apenas II. d) Apenas I e II.

Supondo o sistema em equilíbrio e que numa determinada temperatura as pressões parciais dos gases em equilíbrio são iguais a: pNO=0,1atm; pN2= 0,2atm; pO2 = 0,01atm, indique o valor correto da constante de equilíbrio (Kp). a) 0,2 b) 4 c) 5 d) 40 e) 50

4. (PUC–SP) Considerando o sistema em equilíbrio:

02. Considere a reação A + B

a) Diminuirmos a pressão total sobre o sistema. b) Aumentarmos a presão total sobre o sistema. c) Diminuirmos a temperatura. d) Aumentarmos a temperatura. e) Introduzirmos um gás inerte no sistema.

C + D. É dado o gráfico da velocidade em função do tempo dessa reação.

CO(g) + H2O(g)

CO2(g) + H2(g)

H = -10 kcal

Iremos aumentar a concentração de equilíbrio do hidrogênio se:

5. (UFSC) Dada a reação: 2 NO2 (g)

Com base nessas informações, assinale a única afirmativa INCORRETA. a) No instante inicial, a velocidade V1 é máxima. b) No instante inicial, as concentrações de C e D são mínimas. c) No instante x, a velocidade V2 é máxima. d) No instante x, as concentrações dos reagentes e produtos são as mesmas. e) No instante x, as concentrações de A e B são as mesmas que no instante y.

N2O4 (g) H = –14,1 kcal

Qual das alterações abaixo aumentaria a concentração molecular do produto? a) Aumento de temperatura. b) Diminuição da concentração de NO2. c) Diminuição da temperatura. d) Diminuição da pressão. e) Adição de um catalisador.

6. (ACAFE) Para a reação: 2 NO2 (g)

N2O4 (g)

cujo K = 171 L/mol a 25ºC e [NO2] no equílibro é 0,0250 moles/L. Assinale a alternativa que contém o valor de [N2O4] em moles/L. a) 0,107 b) 0,250 #ORGULHODESERPRÓ | 17

c) 0,344 d) 0,625 e) 4,28

32) A constante de equilíbrio Kp da reação, em termos de pressões parcial, é dada pela expressão: 2 PN 2  PCO2 Kp  PNO 2  PCO 2

 

7. (PUC-SP) Considere o processo em equilíbrio 2 X (g)

X2(g)

Se a concentração inicial de X for 0,2 M e passar a 0,04M após o estabelecimento do equilíbrio, é porque a constante de equilíbrio vale: a) 50 b) 100 c) 200 d) 400 e) 800



11. Considerando o equilíbrio: 3 Fe(s) + 4 H2O(g)

Fe3O4 (s) + 4 H2 (g)

Verificando que a constante de equilíbrio dessa reação química varia quando se altera: a) A pressão. b) A temperatura. c) O volume. d) A concentração de Fe (s). e) A concentração de Fe2O4 (s).

8. (UFSC) Considere as reações em equilíbrio: (a) H2O (b) HA (c) BOH

+

-

12. (ACAFE) Em relação ao equilíbrio:

H + OH + H + A + B + OH

PCℓ3 (g) + Cℓ2 (g) +

Quando se adicionam íons H a esses sistemas: (assinale a(s) opção(ões) correta(s): 01) O equilíbrio se desloca para a esqueda em (a).

02) O equilíbrio se desloca para a direita em (b).

04) O equilíbrio não é afetado em (c).

08) O grau de dissociação aumenta em (c).

16) Produz-se oxigênio em (b). + 32) Aumenta o produto iônico [H ] [OH ] em (a).

9. (UFSC) As reações representadas abaixo estão na fase gasosa e em equilíbrio. Assinale a única proposição correta em que o equilíbrio não fica alterado quando se varia a pressão total da mistura.

01) O3 (g) 3 O (g) 02) 2 CO2 (g) 04) H2 (g) + I2 (g) 08) N2 (g) + 3 H2 (g)

2 CO(g) + O2(g) 2 HI (g) 2 NH3 (g)

10. (UFSC) Considere o sistema em equilíbrio: 2NO(g) + 2CO(g)

N2 (g) + 2CO2 (g)

A alternativa falsa é: a) A reação é endotérmica. b) Aumentando a pressão, o equilíbrio será deslocado para os produtos. c) Aumentando a temperatura, o equilíbrio será deslocado para os reagentes. d) Uma possível equação da velocidade será V= k[Cl2]. [PCl3]. e) A expressão matemática da constante de equilíbrio é PCl 5  .

Kc 

PCl 3   Cl 2 

13. (CESCEA-SP)

Quais das seguintes reações são favorecidas no sentido indicado quando se eleva a pressão, mantendo-se a temperatura constante?

I - N2 + O2  2 NO II - Br2 + H2  2 HBr III - N2 + 3 H2  2 NH3 IV - 2 H2 + O2  2 H2O a) I e II b) I e III

c) I e IV d) II e III

e) III e IV

H = -747 kJ

Assinale a(s) proposição(ões) verdadeira(s): 01) A formação de N2 (g) será favorecida se aumentarmos a pressão total sobre o sistema.

02) Aumentando a pressão total sobre o sistema, o equilíbrio não será deslocado.

04) A adição de um catalisador favorece a formação dos produtos.

08) A diminuição da temperatura desloca o equilíbrio para a direita.

16) Aumentando a pressão parcial do CO2, dedsloca o equilíbrio para a direita.

18 | Pró Floripa

PCℓ5 (g) + 165,11 kj

EQUILÍBRIO IÔNICO +

AB

-

A + B

[A ] [B ] [AB] O equilíbrio iônico é aquele que se estabelece entre uma substância (eletrólito) e seus íons em solução aquosa.

Ki =

As regras usadas no equilíbrio iônico são as mesmas do equilíbrio molecular.

Ki → Ka para ácidos.

Ki → Kb para bases.

Ki → Kw para água.

Ki → KPS para solubilidade.

Em soluções ácidas: + -7 [H ] > 10 -7 [OH ] < 10 pH < 7 e pOH > 7

Em soluções básicas: + -7 [H ] < 10 -7 [OH ] > 10 pH > 7 e pOH < 7

Grau de Ionização ()

1. (UFSC) Assinale a(s) proposição(ões) verdadeira(s) e

A força de um eletrólito é determinada pelo seu grau de ionização.

dê o valor total como resposta: 01) O vinagre (pH = 3) é ácido.

02) A água do mar (pH = 8,3) é ácida.

04) O vinho (pH = 2,8 a 3,8) é ácido.

08) Uma solução aquosa de HCl 0,001 molar tem pH = 3.

16) Uma solução aquosa de NaOH 0,001 molar tem pH=11.

32) A cerveja (pH = 4,5) é básica.

64) O suco de tomate (pH = 3,0) é básico.

Dada a ionização de um ácido HA genérico. + – HA H +A

número de moléculasionizadas número total de moléculas

Temos:  =

Ka =

[H  ] [A  ] [HA]

2. O dióxido de nitrogênio, proveniente da queima de

Quando a ionização do ácido ocorre em várias etapas (ácido poliprótico), haverá uma constante (K) e um grau de ionização () para cada etapa, onde: K1 > K2 > K3

Em um ensaio em laboratório, foram acondicionados num sistema fechado N2(g), O2(g), NO2(g) e vapor de água que está em equilíbrio com água líquida. A partir desses dados, considere as seguintes afirmações:

2

Para eletrólitos fracos: Ka = M (Lei de Ostwald) Onde M é a molaridade da solução e  não usar em % Produto Iônico da Água A água se ioniza em pequena escala e podemos representar sua ionização por: +

H2O (ℓ)

H

-

(aq)

+ OH

+

(aq)

–

Kw = [H ].[OH ]

O valor de Kw foi determinado experimentalmente a 25ºC e –14 possui o valor de 10 . + – –14 Portanto, Kw = [H ].[OH ] =10 . + – –7 Para a água pura, temos: [H ]=[OH ] = 10 mol/L Se adicionarmos um ácido à água, a concentração dos íons + – [H ] (hidrogeniônica) aumenta e [OH ] diminui.

POTENCIAL HIDROGENIÔNICO (pH) + É logaritmo negativo da concentração de íons H : + + pH = 1 / log [H ] ou pH = - log [H ] POTENCIAL HIDROXILIÔNICO (pOH) É o logaritmo negativo da concentração dos íons OH : pOH = 1 / log [OH ] ou pOH = - log [OH ] +

-

KW = [H ] . [OH ] = 10

-14

Para água pura temos: + -7 [H ] = [OH ] = 10

pH + pOH = 14

pH = 7 e pOH=7

combustíveis fósseis, é uma das espécies que mais contribui para o efeito da chuva ácida. A reação química que provoca a diminuição do pH da água da chuva é representada pelo equilíbrio a seguir: + 2NO2(g) + H2O(ℓ) H (aq) + NO3 (aq) + HNO2(aq) ΔH < 0

1. O aumento na pressão total do sistema tenderá a diminuir o pH da solução dentro do sistema.

2. Um aquecimento brando tenderá a aumentar o pH da solução dentro do sistema.

3. A adição de excesso de água líquida no sistema tenderá a deslocar o equilíbrio, diminuindo o pH da solução dentro do sistema.

4. A contribuição do ácido nitroso (HNO2) para o pH da solução dentro do sistema é desprezível.

Assinale a alternativa correta: a) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras. b) Somente as afirmativas 2, 3 e 4 são verdadeiras. c) Somente as afirmativas 1 e 4 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. e) Somente as afirmativas 1, 2 e 4 são verdadeiras.

3. O ácido fluorídrico, solução aquosa do fluoreto de hidrogênio (HF) com uma constante de acidez de .– 4 6,6 × 10 , tem, entre suas propriedades, a capacidade de atacar o vidro, razão pela qual deve ser armazenado em recipientes plásticos. Considere as afirmações abaixo, a respeito do ácido fluorídrico.

I - É um ácido forte, pois ataca até o vidro. #ORGULHODESERPRÓ | 19

II - Tem, quando em solução aquosa, no equilíbrio, concentração de íons fluoreto muito inferior à de HF. III - Forma fluoreto de sódio insolúvel, quando reage com hidróxido de sódio.

Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e II. e) I, II e III.

7. (UFSC) Assinale a(s) proposição(ões) verdadeira(s) e dê o valor total como resposta: 01) O vinagre (pH = 3) é ácido.

02) A água do mar (pH = 8,3) é ácida.

04) O vinho (pH = 2,8 a 3,8) é ácido.

08) Uma solução aquosa de HCℓ 0,001 molar tem pH = 3.

16) Uma solução aquosa de NaOH 0,001 molar tem pH = 11.

32) A cerveja (pH = 4,5) é básica.

64) O suco de tomate (pH = 3,0) é básico.

4. A tabela abaixo relaciona as constantes de acidez de alguns ácidos fracos. ÁCIDO HCN HCOOH CH3COOH

CONSTANTE -10 4,9 x 10 -4 1,8 x 10 -5 1,8 x 10

A respeito das soluções aquosas dos sais sódicos dos ácidos fracos, sob condições de concentrações idênticas, pode-se afirmar que a ordem crescente de pH é: a) cianeto < formiato < acetato. b) cianeto < acetato < formiato. c) formiato < acetato < cianeto. d) formiato < cianeto < acetato. e) acetato < formiato < cianeto.

8. (ACAFE) O peixe cru, preparado com suco de limão ou vinagre, é consumido em diversos países. Esse prato é de fácil digestão, porque o suco de limão ou o vinagre: a) Forma solução básica e não hidrolisa as proteínas do peixe. b) Forma solução ácida e não hidrolisa as proteínas do peixe. c) É solução básica e hidrolisa as proteínas do peixe. d) É solução neutra e hidrolisa as proteínas do peixe. e) Forma solução ácida e hidrolisa as proteínas do peixe.

9. (UFRGS) Considere a curva de titulação mostrada na figura abaixo.

5. Para obter um bom azeite, são necessárias azeitonas de qualidade provenientes de um olival bem tratado. Portugal destaca-se por produzir excelentes azeitonas cujos olivais são plantados em um solo com valores de pH próximos de 8,0. Atualmente empresários gaúchos têm investido no plantio de oliveiras. No Rio Grande do Sul, onde o pH do solo varia entre 4,0 a 5,0, estudos indicaram a necessidade de elevar o pH do solo a no mínimo 6,5, a fim de viabilizar o plantio das oliveiras com boa produtividade.

Sobre esses dados, são feitas as seguintes afirmações.

I - A concentração de OH em um solo português com -6 -1 pH = 8 é na ordem de 10 mol.L .

II - O solo português é mais ácido que o solo gaúcho.

III - A correção do solo gaúcho pode ser feita através da adição de calcário, a fim de obter um solo com pH=6,5.

Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas I e III. d) Apenas II e III. e) I, II e III.

6. (FMPOUSO ALEGRE–MG) O valor de concentração do íon hidroxila em uma solução 0,001 M de HCℓ é: -11 -3 -2 a) 10 M c) 10 M e) 10 M -10 -7 b) 10 M d) 10 M

20 | Pró Floripa

Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.

Trata-se de uma curva de titulação de ........... com ........... . a) ácido forte – base forte b) ácido forte – base fraca c) ácido fraco – base forte d) ácido fraco – base fraca e) base fraca – ácido forte

10. (PUC–PELOTAS-RS) Acrescentou-se água a 0,20L de uma solução de ácido nítrico de pH = 2,0, a 25ºC, até completar o volume de 2,0 L. O pH da solução resultante é: a) 0,10 c) 1,0 e) 3,0 b) 0,20 d) 2,0

11. (FPM–PR) 999 litros de água são adicionadas a um litro de solução de NaOH de pH = 12,5. O pH, após a diluição será: a) 12,5 c) 10,5 e) nda b) 11,5 d) 9,5

12. (ACAFE) Marque a alternativa que indica a substância que devemos dissolver em água pura para obter uma solução aquosa com pH menor que 7.

1. (UFSC) Na reação representada abaixo, diga qual é o

a) Cloreto de sódio. b) Ácido clorídrico. c) Acetona. d) Hidróxido de sódio. e) Bicarbonato de sódio.

elemento que sofre oxidação; qual é o elemento que sofre redução; qual é o agente oxidante; qual é o agente redutor, e assinale as opções corretas: HI

13. Disolvem-se 3,65g de HCℓ e 4,08 de NaOH em água sulficiente para um litro de solução. Calcule o pH da solução resultante a 25ºC. (log2 = 0,3)

14. O equilíbrio de solubilidade do cloreto de prata é expresso pela reação AgCℓ (s)

+

Ag

H2SO4

 I2 + H2O +

H2S

01) Sofre Oxidação: I 02) Agente Oxidante: H2SO4 04) Sofre Redução: S 08) Agente redutor: H2SO4 16) Agente Redutor: HI SOMA:

2. (ACAFE) Observe a reação: (aq) +

Cℓ

–

 4 Fe + 3 O2  2 Fe2O3

(aq),

Cuja constante de equilíbrio tem o valor 1,7 x 10

–10

.

Sobre esse equilíbrio, é correto afirmar que: + –5 -1 a) uma solução em que [Ag ]=[Cℓ ]=1,0 x 10 mol.L será uma solução supersaturada. b) a adição de cloreto de prata sólido a uma solução saturada de AgCℓ irá aumentar a concentração de cátions prata. c) a adição de cloreto de sódio a uma solução saturada de AgCℓ irá diminuir a concentração de cátions prata. d) a adição de nitrato de prata a uma solução supersaturada de AgCℓ irá diminuir a quantidade de AgCℓ precipitado. e) a mistura de um dado volume de uma solução em que + –6 –1 [Ag ]=1,0 x 10 mol.L , com um volume igual de uma –6 –1 solução em que [Cℓ ]=1,0 x 10 mol.L , irá produzir precipitação de AgCℓ.

REAÇÕES DE OXIRREDUÇÃO São as reações nas quais há tranferência de elétrons. Por causa dessa tranferência de elétrons, há variação do número de oxidação (NOX = CARGA).

Oxidação: Perde elétrons = Aumenta o NOX (OPA) Redução: Recebe elétrons = Diminui o NOX (RRR) Agente Oxidante: é a substância que possui o elemento que sofreu redução.

Agente Redutor: é a substância que possui o elemento que sofreu oxidação.

Oxidante Redutor

+

provoca oxidação provoca redução

a) O ferro sofre redução. b) O gás oxigênio é o agente oxidante. c) O oxigênio sofre oxidação. d) O ferro é o agente oxidante. e) não é uma reação de oxirredução.

3. (ACAFE) A equação abaixo representa o processo de uma redução do ferro nos altos fornos.  Fe2O3 + 3 CO  2 Fe + 3 CO2 A alternativa que mostra o agente redutor nesse processo é: a) CO2 b) Fe2O3 c) Fe d) C e) CO

4. (UFSC) Sobre o fenômeno de oxirredução, é correto afirmar que: 01) Oxidante é a espécie química que recebe elétrons.

02) A oxidação é o fenômeno de perda de elétrons. + 04) Na reação Ag + e  Ag, o íon prata reduz-se.

08) A redução é o fenômeno de ganho de elétrons.

16) O redutor é a espécie química que recebe elétrons.

2+ 32) Na reação Ni  Ni + 2e ocorre oxidação do níquel.

5. Dada a reação abaixo, podemos afirmar que: H2C2O4 + KMnO4  CO2 + MnO + K2O + H2O 01) O elemento que se oxida é o Mn. 02) O agente redutor é o H2C2O4.

04) O agente oxidante é o KMnO4.

08) O elemento que se reduz é o Mn. 16) O agente oxidante é o H2C2O4.

32) O agente redutor é o KMnO4.

porque sofre redução porque sofre oxidação #ORGULHODESERPRÓ | 21

6. Nas baterias dos carros, um dos processos que ocorrem



O eletrodo no qual ocorre a OXIDAÇÃO é chamado de ÂNODO, representa o POLO NEGATIVO da pilha (sofre corrosão, massa diminui).

O eletrodo no qual ocorre a REDUÇÃO é CÁTODO, o POLO POSITIVO da pilha (sofre deposição, massa aumenta).

é: Pb  PbSO4 No processo esquemático e não balanceado visto acima, pode-se concluir que: a) o chumbo é um agente redutor. b) o chumbo sofre oxidação passando de +2 para +4. c) o chumbo sofre oxidação passando de 0 para +1. d) o chumbo sofre redução. e) o sulfato de chumbo “PbSO4” é um agente redutor.



Os elétrons são liberados no ânodo e seguem por um fio condutor até o cátodo, onde ocorre a redução. Assim, o fluxo de elétrons segue do ânodo para o cátodo.

A ponte salina permite a migração dos íons entre as soluções dos eletrodos. Os ânions (íons negativos) migram para o ânodo e os cátions (íons positivos) migram para o cátodo, assim, a quantidade de cátions e de ânions na solução de cada eletrodo permanece em equilíbrio, prolongando o funcionamento da pilha.

Cálculo da Voltagem (ddp)

ELETROQUÍMICA

∆E = ↑E Eletroquímica é a área da Química que estuda as reações que envolvem a transferência de elétrons (REDOX) e a interconversão de energia química em energia elétrica.

Pilhas e Eletrólise

0 red

- ↓E

0 red

Pilha de Daniell (1836) +2 (aq)

+ 2e

Zn(s)

E

+2 (aq)

+ 2e

Cu(s)

E

Zn Cu

0 red=

-0,76V

0 red=

+0,34V

O estudo da eletroquímica compreende as pilhas e a eletrólise. A diferença entre os dois processos é a transformação de energia.  A pilha converte energia química em energia elétrica, de modo espontâneo (∆E = +)  A eletrólise converte energia elétrica em energia química, de modo não espontâneo (∆E = -).

0

Potencial do Eletrodo (E ) Eletricidade é gerada devido à diferença de potencial elétrico entre dois eletrodos. Esta diferença de potencial é criada como um resultado das diferenças entre potenciais individuais de dois eletrodos metálicos com respeito ao eletrólito.

Potencial de redução, ORP (Oxidation Reduction Potential) é a espontaneidade, ou a tendência de uma espécie química adquirir elétrons e, desse modo, ser reduzida.

Cu

+2 (aq)

+ 2e

Cu(s)

E

0 red=

+0,34V

Pilhas São sistemas que produzem correntes contínuas e se baseiam nas diferentes tendências para ceder e receber elétrons das espécies químicas.

A pilha, também chamada de célula eletroquímica (galvânica), é um sistema onde ocorre a reação de oxirredução. Ela é composta por dois eletrodos e um eletrólito, que em conjunto produzem energia elétrica. Se conectarmos duas ou mais pilhas, forma-se uma bateria.

O eletrodo é a superfície sólida condutora que possibilita a troca de elétrons.

22 | Pró Floripa

Eletrólise Decomposição de uma substância pela corrente elétrica. A eletrólise é a reação de oxirredução que ocorre de modo não espontâneo, provocada pela passagem de corrente elétrica vinda de fonte externa.

A eletrólise pode ser ígnea ou aquosa.  A eletrólise ígnea é aquela que se processa a partir de um eletrólito fundido, ou seja, pelo processo de fusão.  Na eletrólise aquosa, o solvente ionizante utilizado é a água. Em solução aquosa, a eletrólise pode ser realizada com eletrodos inertes ou eletrodos ativos (ou reativos).

Aplicações A eletroquímica é bastante presente em nosso cotidiano.

Alguns exemplos são:  Reações no corpo humano;  Fabricação de diversos aparelhos eletrônicos;  Carregamento de baterias;  Galvanoplastia: revestimento de peças de ferro e aço com zinco metálico;  Diversos tipos de aplicação na indústria química.

Exemplo: A ferrugem dos metais é formada pela oxidação do ferro 2+ metálico (Fe) a cátion ferro (Fe ), quando na presença de ar e água. Podemos considerar a ferrugem como um tipo de corrosão eletroquímica. O revestimento com zinco metálico, pelo processo de galvanoplastia, impede o contato do ferro com o ar.

Eletrólise Ígnea: NaCℓ(s)  Na 

+

potenciais-padrão de redução (a 25ºC e 1 atm) do eletrodo de cobre (Ered= 0,34 V) e do eletrodo de prata (Ered= 0,80 V), indique a(s) proposição(ões) correta(s):

-

(ℓ)

+ Cℓ (ℓ) 01) No eletrodo de cobre ocorre a redução.

02) Os elétrons fluem do eletrodo de cobre para o eletrodo de prata.

04) O cobre é o agente redutor.

08) A reação global da pilha é: 1+ 2+ Cu(s) + 2 Ag (aq)  Cu (aq) + 2 Ag(s).

16) A diferença de potencial da pilha é 0,46 V, nas condições indicadas.

32) A representação correta da pilha é: 1+ 2+ Ag (aq) | Ag(s) || Cu(s) | Cu (aq).

1. (UFSC) Com base no diagrama de pilha: 2+

+

Pb / Pb (1,0M) // Ag (1,0M) / Ag e os potenciais padrões (redução), a 25°C, das semireações: +  Ag, Ag + e 

E° = + 0,80 V

2+  Pb, Pb + 2 e 

E° = - 0,13 V

É correto afirmar que: 01) O eletrodo de chumbo é o ânodo e o de prata é o cátodo.

2+ + 02) O sentido da reação é 2Ag + Pb  2Ag + Pb. 04) A diferença de potencial padrão entre os eletrodos é +0,93V. 08) A massa do eletrodo de chumbo aumenta com o tempo.

16) Os íons de prata sofrerão redução.

32) A diferença de potencial padrão entre os eletrodos é de +1,73V. 64) Os elétrons se deslocam, no circuito externo, do eletrodo de prata para o eletrodo de chumbo.

2. A corrosão eletroquímica opera como uma pilha. Ocorre uma transferência de elétrons, quando dois metais de diferentes potenciais são colocados em contato. Considere uma lata de aço revestida com estanho: se a camada de estanho for riscada ou perfurada, o ferro funciona como ânodo, e o estanho, como cátodo, o que acelera a corrosão.

Isso acontece porque: a) o Fe tem maior capacidade de ganhar elétrons. b) o Fe tem menor potencial de redução que o Sn. c) o Sn é um agente redutor. d) o Fe tem maior potencial de redução que o Sn. e) o Sn tem maior capacidade de doar elétrons.

3. (UFSC)Na pilha esquematizada a seguir, é fornecido o sentido do fluxo de elétrons. Dados os valores dos

4. (UFMT) Os potenciais-padrão dos eletrodos de cobre e de prata são dados abaixo: +1 Ag (aq) + 1e Cu

+2 (aq)

+ 2e

Ag(s)

E

Cu(s)

E

0 red=

0 red=

0,80V

+0,34V

A diferença de potencial da pilha (d.d.p) é: a) 1,14V b) 1,26V c) 1,94V d) 0,46 V

5. (UFSM-RS) Existem pilhas, constituídas de um eletrodo de lítio e outro de iodo, que são utilizadas em marca-passos cardíacos. Seu funcionamento se baseia nas seguintes semireações: 0 + 0 Li → Li (aq) + 1e E = +3,04V 0 2 I (aq) → I2(s) + 2e E = -0,54V Considerando esse tipo de pilha, assinale, no quadro a seguir, a alternativa correta:

6. (UFRGS) O quadro abaixo relaciona algumas semireações e seus respectivos potenciais em solução aquosa. + O3 + 2 H + 2e ↔ O2 + H2O + H2O2 + 2 H + 2e ↔ 2 H2O + HCℓO + H + e ↔ 1/2 Cℓ2 + H2O + +2 MnO4 + 8 H + 5e ↔ Mn + 4 H2O

padrão de redução, 0

E red = +2,07V 0 E red = +1,77V 0 E red = +1,63V 0 E red = +1,51V

#ORGULHODESERPRÓ | 23

A partir desses dados, é correto afirmar que: a) uma solução aquosa de hipoclorito poderá oxidar os íons 2+ Mn . b) uma solução aquosa de H2O2 é um forte agente redutor. c) o ozônio tem uma forte tendência a ceder elétrons em solução aquosa. d) a adição de H2O2 a uma solução aquosa, contendo oxigênio dissolvido, promove a formação de ozônio gasoso. e) o permanganato, entre as substâncias relacionadas no quadro, é o mais poderoso agente oxidante.

7. A tabela abaixo relaciona algumas semi-reações e seus respectivos potenciais padrão de redução em solução aquosa. + 0 Li + e ↔ Li(s) E red = -3,04V +2 0 Zn + 2e ↔ Zn(s) E red = -0,76V + 0 2 H + 2e ↔ H2(g) E red = 0,00V + 0 Ag + e ↔ Ag(s) E red = +0,80V 0 F2 + 2e ↔ 2 F E red = +2,89V + 0 K + e ↔ K(s) E red = -2,94V +2 0 Pb + 2e ↔ Pb(s) E red = -0,13V +2 0 Cu + 2e ↔ Cu(s) E red = +0,34V 0 Cℓ2 + 2e ↔ 2 Cℓ E red = +1,36V Considere as afirmações abaixo, sobre os dados da tabela.

Quando a bateria está em uso (atuando como uma pilha), o ânodo corresponde ao componente: a) (1). b) (2). c) (3). d) (5). e) (4).

I - O lítio metálico é um forte agente redutor.

2+ II - O cátion prata pode oxidar o cobre metálico para Cu .

III - O zinco é o ânodo em uma pilha com eletrodos de zinco e chumbo.

um revestimento metálico. Cromação, cobreação, niquelação e douração são alguns processos de eletrodeposição.

Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e II. e) I, II e III.

8. (UFPR) No passado, as cargas das baterias dos celulares chegavam a durar até uma semana, no entanto, atualmente, o tempo entre uma recarga e outra dificilmente ultrapassa 24 horas. Isso não se deve à má qualidade das baterias, mas ao avanço tecnológico na área de baterias, que não acompanha o aumento das funcionalidades dos smartphones. Atualmente, as baterias recarregáveis são do tipo íon-lítio, cujo esquema de funcionamento está ilustrado na figura ao lado.

24 | Pró Floripa

9. (UFPR) Célula a combustível é uma alternativa para a produção de energia limpa.

As semi-reações da célula são: H2 ½ O2 + 2 H + 2e+

+

2 H + 2eH2O

Sobre essa célula, pode-se afirmar que: a) H2 é o gás combustível e oxida-se no cátodo. b) eletrólise da água ocorre durante o funcionamento da célula. c) H2O e CO2 são produzidos durante a descarga da célula. d) célula a combustível é um exemplo de célula galvânica. e) O2 é o gás comburente e reduz-se no ânodo.

10. Eletrodeposição, consiste em recobrir um objeto com

Para ocorrer a eletrodeposição num objeto deve-se adotar os seguintes procedimentos: I - fixar o objeto como pólo negativo; II - utilizar como pólo positivo um material constituído pelo metal que se quer recobrir o objeto.

III - mergulhar os eletrodos numa solução que contenha os íons do metal do pólo positivo. a) Todas as alternativas estão corretas. b) Somente a alternativa I está correta. c) Todas as alternativas estão incorretas. d) Somente as alternativas I e II estão corretas. e) Somente as alternativas II e III estão corretas.

QUÍMICA ORGÂNICA A química orgânica era tida como a Química dos seres vivos em meados do séc. XVIII, portanto seria a responsável por estudar os compostos existentes dentro dos organismos dos seres vivos. Nesta época este ramo da química analisava materiais como urina, sangue, gorduras, cabelos e açúcares. A aparente complexidade desses materiais levou o químico BERZELIUS a acreditar que somente os organismos vivos eram capazes de sintetizá-los devido a uma força misteriosa neles existente. Esta é a teoria da força vital.

Até que WÖHLER aqueceu um frasco contendo cianato de amônio, que é um sal inorgânico, e transformálo em ureia, um componente orgânico encontrado na urina dos mamíferos. O que derrubou a teoria do vitalismo.

Atualmente a química orgânica é uma área da química que estuda os compostos formados pelo carbono, que apresentam características semelhantes. Geralmente os compostos orgânicos apresentam um grupo de elementos denominado organógenos; são eles: C, H, O, N, P e S. É importante saber, porém, que nem todo composto que tenha carbono é um composto orgânico, mas todo composto orgânico tem carbono. São exemplos de compostos inorgânicos com carbono: C(grafita), C(diamente), CO, CO2, H2CO3 e HCN.



Encadeamento: Os átomos de carbono têm a propriedade de se ligarem entre si, ou com outros átomos, formando cadeias carbônicas com diversas disposições.

CLASSIFICAÇÃO DO CARBONO Primário: Está isolado ou ligado a, pelo menos, um átomo de carbono.

Secundário: Está ligado a dois átomos de carbono.

Terciário: Está ligado a três átomos de carbono.

Quaternário: Está ligado a quatro átomos de carbono.

Exemplo:

Saturado: Quando apresenta somente ligações simples (somente ligações sigma).

Insaturado: Quando apresenta ligação dupla ou tripla (tem ligação pi).

Propriedades dos compostos orgânicos As ligações químicas predominantes nos compostos orgânicos são de caráter covalente apolar, pois grande parte destes compostos apresenta a ligação H―C. Como consequência, os compostos orgânicos são também apolares, o que confere a eles algumas propriedades:       

Pontos de fusão baixos; Pontos de ebulição baixos; Podem ser sólidos, líquidos e gasosos; Insolúveis em água (solvente polar); Combustibilidade.

Maus condutores de eletricidade (isolantes) Apresentam isomeria

HIBRIDAÇÃO DO CARBONO É uma mistura de orbitais de um mesmo átomo, na camada de valência, formando novos orbitais chamados orbitais híbridos. Esse fenômeno explica, por exemplo, a tetravalência do carbono.

Propriedades do Carbono (Postulados de Kekulé) Analisando a sua distribuição eletrônica: 



Tetravalência: o átomo de carbono faz 4 ligações covalentes comum Igualdade das valências: as quatro valências do carbono são iguais entre si.

6C

1s2 2s2 2p2

Nos orbitais: #ORGULHODESERPRÓ |

1

2

2

1

1

1s 2s 2px 2py 2pz Vemos que há somente dois elétrons desemparelhados.

Para que um átomo de carbono possa fazer as quatro ligações, um dos elétrons do subnível “s” é transferido para o orbital vazio do subnível “p”.

2

1

1s

2s

2px

1

2py

1

2pz

1

O tipo de hibridação dependendo das ligações que o átomo faz:  Hibridação sp: resulta da mistura de um orbital “s” com um orbital “p”. Há formação de dois orbitais híbridos.

2  Hibridação sp : resulta da mistura de um orbital “s” com dois orbitais “p”. Há formação de três orbitais híbridos.

3  Hibridação sp : resulta da mistura de um orbital “s” com três orbitais “p”. Há formação de quatro orbitais híbridos.

Observação: Os orbitais híbridos são responsáveis pelas ligações sigma e os orbitais “p” puros, pelas ligações pi.

Em resumo temos: Ângulo

Estruturas

LHibridação

sp3

109°28’

sp2

120°

sp

180°

Acerca da hibridação dos átomos de carbono nos dois hormônios, considere as seguintes afirmativas: 1. A testosterona possui dois átomos de carbono com 2 orbitais híbridos sp .

2. A progesterona possui quatro átomos de carbono com 2 orbitais híbridos sp .

3. Ambos os compostos apresentam o mesmo número de 3 átomos de carbono com orbitais híbridos sp .

4. O número total de átomos de carbono com orbitais 3 híbridos sp na testosterona é 16.

Assinale a alternativa correta: a) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras. b) Somente as afirmativas 2 e 4 são verdadeiras. c) Somente as afirmativas 2, 3 e 4 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras. e) As afirmativas 1, 2, 3 e 4 são verdadeiras.

2. (FEMPAR) No composto abaixo existem: H  H3C – C –  CH3

H  C – CH3  H

01) 3 carbonos primários, 1 secundário e 1 terciário.

02) 3 carbonos primários e 2 secundário.

04) 2 carbonos primários e 2 secundários.

08) 2 carbonos primários e 3 secundários.

16) apenas carbonos secundários.

32) apenas carbonos saturados.

2 3.

64) carbonos híbridos sp e sp

CADEIA CARBÔNICA

1. O átomo de carbono sofre três tipos de hibridação: sp3,

É o conjunto (estrutura) de todos os átomos de carbono e todos os heteroátomos que constituem a molécula de qualquer composto orgânico.

Sequência de átomos de carbono:

2

sp e sp. Essa capacidade de combinação dos orbitais atômicos permite que o carbono realize ligações químicas com outros átomos, gerando um grande número de compostos orgânicos. A seguir são ilustradas estruturas de dois compostos orgânicos que atuam como hormônios.

2 | Pró Floripa

Cadeia Cadeia Mista alifática cíclica É a cadeia É a cadeia carbônica É a cadeia carbônica que onde parte é ciclo e carbônica que não forma parte não forma ciclos ciclos possui ciclo.

C C C=C C / \    C C C–C–C=C C–C–C–C \ /     C–C C C C–C

CADEIA HOMOGÊNEA Também pode ser chamada de homocíclica no caso de cadeia cíclica. É a cadeia que possui só carbonos entre carbonos.

CADEIA HETEROGÊNEA Também pode ser chamada de heterocíclica no caso de cadeia cíclica. É a cadeia que possui pelo menos um átomo diferente de carbono entre carbonos.

CADEIA ALICÍCLICA É a cadeia carbônica cíclica que não possui anel aromático.

CADEIA AROMÁTICA É a cadeia carbônica que possui anel aromático. O núcleo benzênio, principal anel aromático, é uma sequência cíclica de seis átomos de carbono, fazendo simples e duplas ligações alternadamente.

H H H

H

H

H

H

H

H

CADEIA SATURADA É a cadeia que possui somente simples ligações entre os carbonos.

H

H H

formas canônicas do benzeno CADEIA AROMÁTICA MONONUCLEADA É a cadeia carbônica que possui somente um único anel aromático.

CADEIA INSATURADA É a cadeia que possui pelo menos uma dupla e/ou tripla ligação entre carbonos.

CADEIA AROMÁTICA POLINUCLEADA É a cadeia carbônica que possui pelo menos dois anéis aromáticos.

CADEIA NORMAL É a cadeia que é constituída de átomos de carbonos primários e/ou secundários.

CADEIA CARBÔNICA MISTA É a cadeia carbônica que possui uma miscelânia das outras classificações.

Resumo:

CADEIA RAMIFICADA É a cadeia constituída de pelo menos um carbono terciário e/ou quaternário.

#ORGULHODESERPRÓ |

3

1. Sobre a fórmula estrutural abaixo, é verdadeiro afirmar que: CH3

CH3

H3C

OH CH3

01.

02.

04.

08.

3

Apresenta 7 carbonos sp .

Apresenta cadeia saturada e homogênea.

Apresenta 4 carbonos primários.

Sua cadeia carbônica é heterogênea e ramificada.

2. Observe a fórmula:

Considere as seguintes informações, a respeito da 8,10dimetil-1-octalina e da geosmina.

I - A 8,10-dimetil-1-octalina é um hidrocarboneto alifático insaturado.

II - A geosmina é um heterociclo saturado.

III - Cada um dos compostos apresenta dois carbonos quaternários.

Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e II. e) I, II e III.

6. (UFRGS) A combustão completa de um hidrocarboneto As quantidades totais de átomos de carbono primário, secundário e terciário são respectivamente: a) 5, 2 e 2. c) 3, 3 e 2. e) 5, 1 e 3. b) 3, 2 e 2. d) 2, 3 e 4.

3. Na fórmula H2C ..x.. CH - CH2 - C ..y.. N, x e y representam, respectivamente, ligações: a) simples e dupla. b) dupla e dupla. c) tripla e simples. d) tripla e tripla. e) dupla e tripla.

levou à formação do mesmo número de moles de CO2 e H2O. Quando esse composto foi colocado em presença de H2 e de um catalisador, observou-se o consumo de um mol de H2 por mol do composto orgânico: a) aromático. b) alifático acíclico insaturado. c) alifático acíclico saturado. d) alifático cíclico saturado. e) alifático cíclico insaturado.

7. (UFSM-RS) O mirceno, responsável pelo “gosto azedo da cerveja”, é representado pela estrutura:

4. A fórmula molecular de um hidrocarboneto com cadeia carbônica

é: a) C9H8 b) C9H7 c) C9H10 d) C9H11 e) C9H12

5. (UFRGS) A geosmina é a substância responsável pelo cheiro de chuva que vem do solo quando começa a chover.

Ela pode ser detectada em concentrações muito baixas e possibilita aos camelos encontrarem água no deserto. A bactéria Streptomyces coelicolor produz a geosmina, e a última etapa da sua biossíntese é mostrada abaixo.

Considerando o composto indicado, assinale a alternativa correta quanto à classificação da cadeia: a) Acíclica, homogênea, saturada. b) Acíclica, heterogênea, insaturada. c) Cíclica, heterogênea, insaturada. d) Aberta, homogênea, saturada. e) Aberta, homogênea, insaturada.

8. (UFJF) Qual dos compostos relacionados abaixo apresenta simultaneamente uma cadeia carbônica aberta, ramificada, heterogênea e insaturada?

CH3

a) H3C

4 | Pró Floripa

O

CH3

CH3

b)

HC

CH3

c) H3C

NH

CH2

d) H3C

NH CH2

CH3

9. (Uniderp-MS) Quem exerce atividade em laboratório químico necessita de algumas informações sobre um produto que vai ser utilizado. Assim sendo, é recomendável que o recipiente que contém o produto seja rotulado não apenas com a indicação de fórmulas. Por exemplo, a fórmula C3H9N pode indicar as moléculas I ou II com estruturas e pontos de ebulição diferentes, isto é,

Um analgésico de diversos nomes comerciais (AAS, Aspirina, Buferin e outros), apresenta cadeia carbônica: a) Acíclica, heterogênea, saturada, ramificada. b) Mista, heterogênea, insaturada, aromática. c) Mista, homogênea, saturada, alicíclica. d) Aberta, heterogênea, saturada, aromática. e) Mista, homogênea, insaturada, aromática.

13. O 1, 2- benzopireno, mostrado na figura adiante, agente cancerígeno encontrado na fumaça do cigarro é um hidrocarboneto:

As cadeias orgânicas apresentadas pelas moléculas I e II são, respectivamente, do tipo: a) Saturada e mista. d) Heterogênea e normal. b) Insaturada e normal. e) Heterogênea e insaturada. c) Homogênea e saturada.

10. (Mackenzie-SP) Das fórmulas abaixo, a única que possui

NOMENCLATURA OFICIAL DOS COMPOSTOS ORGÂNICOS

cadeia carbônica heterogênea, saturada e normal, é: a) H3C–CH2–CH2–MgI d) H3C–CH2–O–CH3 RAIZ

DESINÊNCIA

TERMINAÇÃO

o

Indica o n de Indica o tipo de Indica a função do carbonos ligação composto

11. (Univali-SC) No mês de junho deste ano, 10 milhões de belgas tiveram de fazer malabarismos para atender a uma necessidade básica do dia a dia: comer. Acontecimento impensável em um país rico, desenvolvido e altamente organizado como a Bélgica. Frango, ovos, carne de boi e de porco, leite, manteiga e até chocolates foram retirados de circulação pelo governo porque estavam contaminados, em escala ainda indeterminada, por dioxinas. Dioxinas são substâncias altamente tóxicas que podem causar uma série de doenças, do diabetes ao câncer. A contaminação aconteceu pela ração fornecida aos animais nas granjas e fazendas; ela pertence ao grupo de substâncias chamadas poluentes persistentes; compostos tóxicos gerados a partir de processos industriais, como a produção de plásticos PVC e a incineração do lixo. Está presente no meio ambiente de qualquer país medianamente industrializado. Por meio da cadeia alimentar chega aos seres humanos.

RAIZ: 1 C = met 2 C = et 3 C = prop

4 C = but 5 C = pent 6 C = hex

7 C = hept 8 C = oct 9 C = non

10 C = dec 11 C = undec 12 C = dodec

DESINÊNCIA: AN = só ligações simples EN = ligação dupla IN = ligação tripla DIEN = duas duplas ligações RADICAIS ORGÂNICOS São derivados de hidrocarbonetos com uma ou mais valências livres.

Observações: São pré-requisitos para a nomenclatura dos compostos orgânicos ramificados.

H

H

Veja, 16/6/99

Sua cadeia é: a) Alicíclica. b) Aromática. c) Alifática. d) Homocíclica e) Saturada

Cℓ

O

Cℓ

H

C

H

H metano

Cℓ

O

12. O ácido acetilsalicílico de fórmula:

H

C

+

H

H radical metil

Cℓ NOMENCLATURA DOS PRINCIPAIS RADICAIS ORGÂNICOS (terminação – IL ou ILA) CH3– (metil)

CH3– CH2– (etil) #ORGULHODESERPRÓ |

5



Note que no caso de dois ou mais radicais terem a mesma raiz, por terem o mesmo número de carbonos, são usados os prefixos n, sec. terc, iso, neo, etc., conforme o caso.  n – quando o radical tem três ou mais carbonos e a cadeia é normal.

CH3– CH2– CH2– H3C





Vinila (etenil)  H2C = CH Alila (2-propenil) 

H2C = CH - CH2

Propargila (2-propinil)  HC n-butil

C - CH2

Fenila  sec – para indicar a valência livre no carbono secundário.

C C C C



Nomes usuais de radicais

(n-propil)

n – quando o radical tem três ou mais carbonos e a cadeia é normal.

C C C C



posição-antracil

(iso-propil)

CH3



CH2

Benzila 

sec-butil

terc – para indicar a valência livre no carbono terciário.

C

terc-butil

C C C

1. 

*

iso – se a valência está no carbono primário da ponta oposta a ramificação com um CH3.

C C C

H3C - CH - CH2 - CH - CH3 CH2

isobutil

CH3

C



CH3

neo – se a valência livre está no carbono primário da ponta oposta a duas ramificações com CH 3.

C C C C

O nome dos radicais, ligados ao carbono assinalado, estão nas opções: 01) metil.

04) isopropil.

16) terc-butil.

02) etil.

08) isobutil.

neopentil

2. O nome dos radicais na cadeia abaixo estão nas opções:

C

Uso dos prefixos ORTO (o), META (m), PARA (p)

H3C – CH2 – CH – CH2 – CH – CH – CH2 – CH3 CH3

Somente em aromáticos mononucleares.

Posições no anel monossubstituído:

CH2 CH2

1,2 = orto

1,3 = meta

CH3

o-toluil

1,4 = para

CH3

CH3

m-toluil

p-toluil

Uso dos prefixos , ,  Somente em aromáticos polinucleares condensados

6 | Pró Floripa

CH3 01) metil.

02) etil.

04) isopropil.

08) isobutil.

16) terc-butil.

32) n-propil.

CH3

3. Com relação ao composto abaixo, os nomes dos radicais ligados ao carbono terciário são:

- Hidrocarbonetos - Haletos - Álcoois - Enóis - Fenóis - Éteres - Cetonas - Aldeídos

CH3

CH3 CH2 CH2 CH C CH3 CH2 CH3 CH3

01) etil.

02) metil.

04) n-propil.

08) sec-butil.

16) terc-butil.

32) n-butil.

64) 3-hexil.

NOMENCLATURA DE COMPOSTOS ORGÂNICOS Nomenclatura Oficial (IUPAC) As regras abaixo valem para todas as funções orgânicas:

- Ácidos carboxílicos - Anidridos - Ésteres - Sais orgânicos - Aminas - Amidas - Nitro-compostos - Ácidos sulfônicos

Hidrocarbonetos São compostos orgânicos formados, exclusivamente por átomos de carbono e hidrogênio. Os hidrocarbonetos (HC) estão divididos em classes ou subfunções, representadas no esquema abaixo: Alcanos Alcenos Alcinos Alcadienos Ciclanos Ciclenos Aromáticos Alcanos (Parafinas) São hidrocarbonetos alifáticos (de cadeia aberta) saturados (apenas ligações simples).

Fórmula Geral: CnH2n+2

o

1 ) Definir a cadeia principal que deve: a) Conter o grupo funcional; b) Conter a(s) insaturação(ões); o c) Conter o maior n possível de átomos de carbono; o d) Ter o maior n possível de ramificações. o 2 ) Numerar a cadeia principal a partir da extremidade mais próxima: a) Do grupo funcional; b) Da(s) insaturação(ões); c) De uma ramificação; d) Se houver várias ramificações, considere a regra dos menores números. o

3 ) Dar o nome: o a) Da(s) ramificação(ões) precedido(s) pelo n do átomo de carbono pelo qual está(ão) ligada(s) à cadeia principal; b) Os nomes das ramificações devem estar em ordem alfabética; c) Por último, o nome da cadeia principal (alcanos têm o terminação “ano”) precedido do n do átomo de carbono onde está(ão) localizada(s) a(s) insaturação(ões) ou o grupo funcional.

Nomenclatura Oficial: terminação “ano”.

Ex.:

7

6

5

4

CH3

3

CH2

2

1

CH3

CH2

metil no C n°6

metil no C n°3

CH3 n-propil no C n°4

Nome do composto: 3,6-dimetil-4-propil-octano Alcenos (Olefinas) São hidrocarbonetos alifáticos (de cadeia aberta) insaturados pela presença de uma dupla ligação na cadeia.

Fórmula Geral: CnH2n Nomenclatura Oficial: terminação “eno”.

Ex.:

FUNÇÕES ORGÂNICAS São compostos que apresentam propriedades químicas semelhantes devido à presença de um mesmo grupo funcional. As principais funções orgânicas estão representadas abaixo:

8

H3C – CH2 – CH – CH2 – CH – CH – CH2 – CH3

5

4

3

2

1

CH3 – CH2 – CH2 – C = CH2 CH2 CH2 CH3

n-propil no C n°2

#ORGULHODESERPRÓ |

7

Nome do composto: 2-propil-pent-1-eno

Apresentam uma ligação simples entre as duas duplas; Ex.: H2C = CH – CH = CH2

Alcinos (Acetilenos) São hidrocarbonetos alifáticos (de cadeia aberta) insaturados pela presença de uma tripla ligação na cadeia.

Fórmula Geral:

 Alcadienos com duplas isoladas (alílicos): Apresentam duas ou mais ligações simples entre as duas duplas;

CnH2n-2 Ex.: H2C = CH – CH2 – CH = CH2

Nomenclatura Oficial: terminação “ino”.

Ex.:

Ciclanos (Cicloalcanos-cicloparafinas) São hidrocarbonetos de cadeia cíclica saturada.

CH3 1

2 3

4

5

6

H3C – C – C  C – CH – CH3 CH3

CH3 Nome do composto: 2,2,5-trimetil-hex-3-ino

Classificação: 

Alcinos verdadeiros: possuem a tripla ligação na extremidade da cadeia;



Alcinos falsos: possuem a tripla ligação no meio da cadeia; Ex.: H3C– C  C–CH3 Alcadienos (Diolefinas) São hidrocarbonetos alifáticos (de cadeia aberta) insaturados pela presença de duas duplas na cadeia.

CnH2n-2

Nomenclatura Oficial: terminação “dieno”.

Ex.:

CH3 1

2

3

Nomenclatura Oficial: terminação “ano” com prefixo “ciclo”.

Havendo apenas uma ramificação, não é necessário numerar a cadeia principal, que é o ciclo. Do contrário, com duas ou mais ramificações, deve-se numerar a partir de uma das ramificações no sentido das outras, de forma que se tenham os menores números possíveis.

Ex.:

CH2 CH2

Ex.: H3C – C  CH

Fórmula Geral:

Fórmula Geral: CnH2n

4

H2C = C - C = CH2 CH2 CH3

CH2

Nome do composto: Ciclopropano 3

H3C

Ex.: H2C = C = CH – CH3 

Alcadienos com duplas conjugadas (eritrênicos):

8 | Pró Floripa

2

4

CH3 5

Nome do composto: Metilciclobutano

1

CH3

CH2 - CH3

Nome do composto: 1-etil-2,4-dimetilciclopentano

Ciclenos (Cicloalcenos) São hidrocarbonetos de cadeia cíclica insaturada pela presença de uma dupla ligação no ciclo.

Fórmula Geral:

CnH2n-2

Nomenclatura Oficial: terminação “eno” com prefixo “ciclo”.

4 Ex.:

Nome do composto: 2-etil-3-metil-but-1,3-dieno Classificação:  Alcadienos com duplas acumuladas (alênicos): Não apresentam nenhuma ligação simples entre as duas duplas, que estão em um único átomo de carbono;

ou

3

5

1

Nome do composto: ciclobuteno

CH3

2

Nome do composto: 3-metilciclopenteno

Hidrocarbonetos Aromáticos São aqueles que apresentam pelo menos um anel aromático, que se caracteriza pela ressonância dos elétrons das ligações  (pi).

1. Faça a união dos radicais iso-butil e terc-butil e

O HC aromático mais simples é o benzeno. A nomenclatura de aromáticos mononucleares é como a dos derivados do benzeno.

Ex.: CH3

Benzeno

Tolueno (usual) Metilbenzeno

Quando o anel tiver duas ramificações, podem-se usar os prefixos “orto” (posição 1,2), “meta” (posição 1,3) ou “para” (posição 1,4).

Exemplos:

CH3 1,2-dimetil-benzeno ou orto-metil-tolueno ou o-xileno

CH3

1,3-dimetil-benzeno ou meta-metil-tolueno ou m-xileno CH3

1,4-dimetil-benzeno ou para-metil-tolueno ou p-xileno CH3 Para hidrocarbonetos aromáticos polinucleares condensados: CH3    

 

  

 

   Antraceno  

01) Alcanos são hidrocarbonetos de cadeia carbônica aberta e saturada.

2 02) Todos os alcenos apresentam carbono sp .

04) O acetileno (etino) apresenta apenas carbonos sp.

08) Todos os alcenos apresentam cadeia insaturada por dupla.

16) O propino é um alcino verdadeiro.

32) O but-2-ino é um alcino falso.

3. O nome oficial do composto:

 α-metil-naftaleno      

CH3

CH3

CH2 CH

CH3

CH3

CH3

  Naftaleno

2. Assinale as alternativas corretas:

H3C – CH – CH = C – CH2 – CH – CH2 – CH2 – CH3

CH3



assinale a(s) opção(ões) correta(s): 01) A cadeia resultante é aberta, homogênea, saturada e ramificada.

02) A cadeia apresenta dois carbonos terciários e cinco primários.

04) O composto formado é um hidrocarboneto do tipo alcano.

08) O nome do composto é 2,4-dimetil-pentano.

16) A fórmula molecular do composto resultante é C8H18

está na opção: 01) 2,3 - dimeti - 6 - terc-butil - non-3-eno.

02) 2,4,8 - trimetil - 6 - n-propil - non-3-eno.

04) 2,5,8 - trimetil - 6 - n-propil - oct-3-eno.

08) 2,5,8 - trimetil - 5 - n-propil - oct-4-eno.

16) 2,4 - dimetil - 6 - isobutil - non-3-eno.

4. (Mackenzie-SP) As fórmulas do etano, do eteno e do propino são, respectivamente, H3C - CH3, H2C=CH2 e HCΞC - CH3.

Então as fórmulas do propano, do propadieno e do etino, na ordem mencionada, são:

  Fenantreno

5. (Unifor-CE) A fórmula geral CnH2n+2 inclui muitos #ORGULHODESERPRÓ |

9

compostos orgânicos.

Refere-se à hidrocarbonetos cujo primeiro membro é o: a) etino. d) etano. b) eteno. e) carbono. c) metano.

série

dos

6. (Mackenzie-SP) Relativamente ao composto de fórmula estrutural CH3 - CH2 - CH2 - CH3, considere as afirmações: I - É um alcano.

II - Apresenta somente carbonos primários em sua estrutura.

III - Apresenta uma cadeia carbônica normal.

IV - Tem fórmula molecular C4H10.

São corretas somente: a) I, III e IV b) II, III e IV

c) I e II

d) I e IV

e) I e III

7. (UFSCarlos) Considere as afirmações seguintes sobre hidrocarbonetos.

I - Hidrocarbonetos são compostos orgânicos constituídos somente de carbono e hidrogênio.

II - São chamados de alcenos somente os hidrocarbonetos saturados de cadeia linear.

III - Cicloalcanos são hidrocarbonetos, saturados de fórmula geral CnH2n.

IV - São hidrocarbonetos aromáticos: bromobenzeno, p-nitrotolueno e naftaleno.

São corretas as afirmações: a) I e III, apenas. d) III e IV, apenas. b) I, III e IV, apenas. e) I e II e IV, apenas. c) II e III, apenas.

usuários, substituindo o emprego de óleo diesel nas indústrias. As vantagens ecológicas são as primeiras destacadas por quem conhece os resultados do uso do gás natural. “O gás não é poluente, porque não emite cinzas e tem queima de 97%, não necessita de tratamento de efluentes gasosos e não interfere na coloração dos produtos fabricados (especialmente a cerâmica)”.

Registros da Petrobrás responsável pelo gasoduto Bolívia – Brasil.

Esse texto se refere principalmente ao gás: a) etano. c) benzeno. e) acetileno. b) propano. d) metano.

11. (Univali-SC) Nos vazamentos de GLP (Gás Liquefeito de Petróleo, ou seja, o gás de cozinha), alguns procedimentos devem ser seguidos, como: não inalar o gás, não acender fósforos ou isqueiros, não acionar o interruptor de luz, procurar levar o botijão para local ventilado e chamar a assistência técnica. Isso porque seu conteúdo é formado por uma mistura de Propano e Butano, dois hidrocarbonetos tóxicos e inflamáveis, classificados como: a) alcadienos. b) ciclanos. c) alcinos. d) alcenos. e) alcanos.

12. (UFRJ) Uma mistura de hidrocarbonetos e aditivos compõe o combustível denominado gasolina. Estudos revelaram que quanto maior o número de hidrocarbonetos ramificados, melhor é a performance da gasolina e o rendimento do motor.

Observe as estruturas dos hidrocarbonetos abaixo:

8. (PUC-PR) Alcinos são hidrocarbonetos a) alifáticos insaturados com dupla ligação. b) aromáticos insaturados com tripla ligação. c) alifáticos insaturados com tripla ligação. d) alifáticos saturados. e) alicíclicos saturados.

9. (Mackenzie-SP) Relativamente ao composto de fórmula H2C=CH–CH=CH2, é incorreto afirmar que: a) é um hidrocarboneto. b) possui dois carbonos secundários em sua estrutura. c) é um alceno. d) sua fórmula molecular é C4H6. e) é isômero do ciclobuteno.

O hidrocarboneto mais ramificado é o de número: a) IV b) III c) II d) I

13. (FEI-SP) O nome do composto formado pela união dos radicais etil e terc-butil é: a) 2,2-dimetilbutano. b) 2-metilpentano. c) 3-metilpentano.

d) n-hexano. e) 2-etilpropano.

10. (Univali-SC) A partir de novembro do próximo ano,

14. (U.Católica de Salvador-BA) O composto representado

chegará ao estado de Santa Catarina gás natural proveniente da Bolívia, via Mato Grosso do Sul, passando por São Paulo, Paraná, Santa Catarina e Rio Grande do Sul. O gás natural é utilizado com êxito nos países desenvolvidos e estará disponível para uso industrial, comercial e residencial. A médio prazo, trará economia aos seus

é o iso-octano, um hidrocarboneto com excelente capacidade antidetonante e, por isso, associado à qualidade da gasolina.

10 | Pró Floripa

18.

Sobre esse composto, pode-se afirmar: a) É o dimetil-isopentano. b) É o 2,2,4-trimetilpentano. c) É hidrocarboneto aromático. d) Apresenta cadeia normal insaturada. e) Possui grande reatividade química em relação aos demais hidrocarbonetos.

15. (PUC-PR) Dada a estrutura

A função à qual pertence este composto e seu nome oficial estão corretamente indicados na alternativa: a) Alcano – 4 - fenil - hept-3-eno. b) Alceno – 4 - benzil - hept-3-eno. c) Hidrocarboneto – 1 - metil - 3 - fenil - hex-2-eno. d) Hidrocarboneto – 4 - fenil - hept-3-eno. e) Hidrocarboneto – 4 - fenil - hept-4-eno.

16. A borracha natural é um líquido branco e leitoso, extraído da seringueira, conhecido como látex. O monômero que origina a borracha natural é o 2-metil-but1,3-dieno

o qual é correto afirmar que: a) É um hidrocarboneto de cadeia saturada e ramificada. b) É um hidrocarboneto aromático. c) Tem fórmula molecular C4H5 d) Apresenta dois carbonos terciários, um carbono secundário e dois carbonos primários. e) É um hidrocarboneto insaturado de fórmula molecular C5H8

17. Observe a estrutura do p-cimeno abaixo.

Abaixo são indicadas três possibilidades de nomenclatura usual para representar o p-cimeno.

I - p-isopropiltolueno.

II - 1-isopropil-4-metil-benzeno.

III - terc-butil-benzeno.

Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e II. e) I, II e III.

(UFRGS) Qual a fórmula molecular do hidrocarboneto que possui 1/6 em massa de hidrogênio na sua composição? a) C4H8. b) C4H10. c) C4H8O. d) C5H12. d) C6H6.

19. Nos últimos dois anos, a imprensa divulgou notícias sobre o risco de explosão oferecido por condomínios de luxo e um Shopping Center de São Paulo. Os estabelecimentos foram construídos sobre antigos lixões.

Nesses casos, o órgão responsável, ligado à Secretaria de Meio Ambiente, autuou os estabelecimentos, exigindo providências quanto à instalação de sistema de extração de gases.

Em relação a esse risco, considere as seguintes afirmativas: 1. O risco de explosão deve-se principalmente à presença de metano, produzido por micro-organismos em condições anaeróbicas, na decomposição do material orgânico presente no lixão.

2. Os gases oferecem risco de explosão porque reagem vigorosamente com agentes oxidantes fortes.

3. O gás metano é facilmente detectado pelo odor característico.

4. Os gases que oferecem risco de explosão apresentam alta densidade, formando lençóis nos compartimentos de subsolo, como garagens subterrâneas.

Assinale a alternativa correta: a) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras. b) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras. c) Somente as afirmativas 2, 3 e 4 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 1 e 4 são verdadeiras. e) As afirmativas 1, 2, 3 e 4 são verdadeiras.

20. (UFPR) A qualidade de um combustível é caracterizada pelo grau de octanagem. Hidrocarbonetos de cadeia linear têm baixa octanagem e produzem combustíveis pobres. Já os alcanos ramificados são de melhor qualidade, uma vez que têm mais hidrogênios em carbonos primários e as ligações C-H requerem mais energia que ligações C-C para serem rompidas. Assim, a combustão dos hidrocarbonetos ramificados se torna mais difícil de ser iniciada, o que reduz os ruídos do motor. O isoctano é um alcano ramificado que foi definido como referência, e ao seu grau de octanagem foi atribuído o valor 100. A fórmula estrutural (forma de bastão) do isoctano é mostrada ao lado.

Qual é o nome oficial IUPAC desse alcano? a) 2,2,4-trimetilpentano. b) 2-metil-4-terc-butil-pentano. c) 1,1,1,3,3-pentametilpropano. #ORGULHODESERPRÓ |

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d) 1-metil-1,3-di-isopropilpropano. e) 1,1,1-trimetil-4,4-dimetil-pentano.

O grupo funcional fica sempre com o menor número

FUNÇÕES OXIGENADAS Para outras funções de cadeia homogênea se utiliza a mesma estrutura de nomenclatura dos hidrocarbonetos, trocando apenas a terminação.

ALDEÍDOS Possuem o grupo carbonila (C=O) em carbono primário.

Nomenclatura: Prefixo + tipo de ligação (an, en, in) + al

ÁLCOOIS Possuem o grupo -OH (hidroxila) preso a um carbono 3 saturado (C sp ). metanal (formaldeído)

etanal (acetaldeído)

Nomenclatura: Prefixo + tipo de ligação (an, en, in) + ol CETONAS Possuem o grupo carbonila (C = O) em carbono secundário. metanol (álcool metílico)

etanol (álcool etílico) Nomenclatura: Prefixo + tipo de ligação (an, en, in) + ona

propan-1-ol (álcool n-propílico)

propan-2-ol (álcool isopropílico) Propanona (dimetil-cetona)

ciclo-hexanol

butan-2-ona (etil-metil-cetona)

propan-1,2,3-triol (glicerina)

Álcoois podem ser classificados em primários, secundários ou terciários se a hidroxila estiver presa a carbono primário, secundário e terciário, respectivamente. Nos exemplos acima, são primários o etanol e o propan-1-ol, enquanto o propan-2-ol e o ciclo-hexanol são secundários.

ENOL É caracterizada por uma hidroxila ligada a um carbono com hibridação sp². É um alceno que possui um grupo hidroxila unido a um dos átomos de carbono insaturado, de cadeia alifática.

ÉTERES Para funções de cadeia heterogênea dá-se nome a cada grupo preso ao heteroátomo, independentemente.

Podem ser considerados derivados dos álcoois pela substituição do hidrogênio da hidroxila (R-OH) por um radical (-R’) : R-O-R’.

A nomenclatura mais utilizada dá nome aos radicais presos ao oxigênio, precedido da palavra éter.

prop-1-enol FENOIS Possuem o grupo -OH (hidroxila) preso a anel aromático.

Nomenclatura: hidroxi correspondente:

+

nome

do

hidrocarboneto

ÁCIDOS CARBOXÍLICOS Possuem o grupo carboxila

hidróxi-benzeno (fenol ou ácido fênico)

12 | Pró Floripa

Nomenclatura: ácido + prefixo + tipo de lig.(an/en/in) +oico

ácido metanoico (ácido fórmico-formigas)

ácido 2-vinil-butanodioico

ácido etanoico (ácido acético -vinagre)

ácido benzoico

ÉSTERES São derivados dos ácidos carboxílicos pela substituição do hidrogênio da carboxila (R-COOH) por um radical R’: R-COO-R’.

01) O composto I chama-se Butanal e o composto II, Butanona.

02) O composto III chama-se ácido Butanóico e o composto IV, Butano.

04) O composto III é encontrado na manteiga rançosa.

08) A cadeia do composto IV é acíclica ou aberta, normal, homogênea e saturada.

16) A cadeia do composto II é acíclica ou aberta, ramificada, heterogênea e insaturada.

2. (UFPR) Um dos parâmetros que caracteriza a qualidade Dá-se a terminação oato à parte que provém do ácido e ila ao radical que substitui o hidrogênio.

de manteigas industriais é o teor de ácidos carboxílicos presentes, o qual pode ser determinado de maneira indireta, a partir da reação desses ácidos com etanol, levando aos ésteres correspondentes. Uma amostra de manteiga foi submetida a essa análise e a porcentagem dos ésteres produzidos foi quantificada, estando o resultado ilustrado no diagrama ao lado.

ANIDRIDOS DE ÁCIDO O termo anidrido significa sem água. Os anidridos são produzidos pela desidratação dos ácidos carboxílicos correspondentes.

O ácido carboxílico presente em maior quantidade na amostra analisada é o: a) butanoico. b) octanoico. c) decanoico. d) dodecanoico. e) hexanoico.

O nome dos anidridos é o mesmo dos ácidos de origem substituindo a palavra ácido por anidrido.

Exemplo: anidrido etanoico (anidrido acético)

3. (UFRGS) Um trabalho publicado na Nature Medicine, em 2016, mostrou que Withaferin A, um componente do extrato da planta Withania somnifera (cereja de inverno), reduziu o peso, entre 20 a 25%, em ratos obesos alimentados em dieta de alto teor de gorduras.

1. (UFSC) A seguir, temos compostos pertencentes a quatro funções orgânicas distintas:

Entre as funções orgânicas presentes na Withaferin A, #ORGULHODESERPRÓ |

13

estão: a) ácido carboxílico e cetona. b) aldeído e éter. c) cetona e hidroxila alcoólica. d) cetona e éster. e) éster e hidroxila fenólica.

FUNÇÕES NITROGENADAS

4. (UFRGS) Reproduzir artificialmente todo o percurso químico de produção da morfina que acontece nas papoulas é um grande desafio. Em 2015, através da modificação genética do fermento, cientistas conseguiram transformar açúcar em reticulina, cuja transformação em morfina, usando fermentos modificados, já era conhecida.

AMINAS São derivados da amônia (NH3) obtidos pela substituição de um, dois ou dos três hidrogênios da amônia por radicais.

Obtêm-se, dessa maneira, aminas primárias, secundárias e terciárias, respectivamente.

Metanamina (metilamina)

Reticulina

Morfina

Bezenamina (fenilamina/anilina)

Considere as afirmações abaixo, sobre a reticulina e a morfina.

N-dimetil-etanamina (etil-dimetilamina)

N-isopropil-propanamina (isopropil-propilamina)

I - Ambas apresentam as funções éter e hidroxila fenólica.

II - Ambas apresentam uma amina terciária.

III - Ambas apresentam dois anéis aromáticos.

Nos exemplos acima, metilamina e fenilamina (aromática) são aminas primárias, isopropil-propilamina é secundária e etil-dimetilamina, terciária.

Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas III. c) Apenas I e II. d) Apenas II e III. e) I, II e III.

CUIDADO: Para as diaminas Exemplo: NH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – NH2 1,5-diamino-pentano pentan-1,5-diamina (cadaverina)

5. UFRGS - O ELQ-300 faz parte de uma nova classe de drogas ara o tratamento de malária. Testes mostraram que o ELQ-300 é muito superior aos medicamentos usados atualmente no quesito de desenvolvimento de resistência pelo parasita.

AMIDA Derivadas dos ácidos carboxílicos pela substituição do grupo -OH por -NH2/-NHR/-NRR’

Nomenclatura: Nome do hidrocarboneto correspondente + amida

São funções orgânicas presentes no ELQ-300: a) amina e cetona. b) amina e éster. c) amida e cetona. d) cetona e éster. e) éter e ácido carboxílico.

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N-metil-butanamida

N-etil-N-metil-butanamida

NITRILA Possuem o grupo nitrila ou nitrilo

Nomenclatura: Nome do hidrocarboneto correspondente + nitrila

COMPOSTOS METÁLICOS (Reagente de Grignard / Reagente de Frankland / Pb / Hg CH3 – MgBr / CH3 – Zn – CH3 / (CH3 – CH2)4Pb / CH3 – Hg

1. Sobre as substâncias utilizadas em doping, considere as seguintes afirmativas: 2-fenil-propanonitrila NITROCOMPOSTO: R – NO2 Nomenclatura: a palavra Nitro + Nome do hidrocarboneto correspondente.

1. A metanfetamina possui uma amina secundária.

2. A testosterona é um composto aromático.

3. A testosterona possui função cetona.

4. A hidroclorotiazida é um sal.

CH3 – NO2 Nitro-metano 2-metil-1,3,5-trinitro-benzeno (Trinitro-tolueno) OUTRAS FUNÇÕES: HALETOS São compostos que apresentam átomos de halogênios ligados à cadeia carbônica. A nomenclatura oficial é feita tratando o halogênio como uma ramificação e a usual considerando o radical ligado ao halogênio.

CH3 – CH2 – Cℓ

cloroetano (cloreto de etila)

H2C = CH – Cℓ

cloroeteno (cloreto de vinila) CH3

CH3 – C – CH2 – CH2 – CH3 Br 2-bromo-2-metilpentano CHCℓ3 triclorometano (tricloreto de metila) HALETOS DE ÁCIDOS cloreto de etanoila CH3 - C (cloreto de acetila) ÁCIDOS SULFÔNICOS ácido metanossulfônico TIOÁLCOOL etanotiol TIOÉTER metil-tiometano

O

2. Em 1851, um crime ocorrido na alta sociedade belga foi considerado o primeiro caso da Química Forense. O Conde e a Condessa de Bocarmé assassinaram o irmão da condessa, mas o casal dizia que o rapaz havia infartado durante o jantar. Um químico provou haver grande quantidade de nicotina na garganta da vítima, constatando assim que havia ocorrido um envenenamento com extrato de folhas de tabaco.

Sobre a nicotina, são feitas as seguintes afirmações.

I - Contém dois heterociclos.

II - Apresenta uma amina terciária na sua estrutura.

III - Possui a fórmula molecular C10H14N2 Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e II. e) I, II e III.

Cℓ CH3 – SO3H

CH3 – CH2 – SH

3. Além de ser utilizada na preparação do formol, a substância cuja formula é mostrada na figura a seguir tem aplicação industrial na fabricação de baquelite.

CH3 – S – CH3

ISOCIANETO OU ISONITRILO metano-isonitrila (isocianeto de metila)

Assinale a alternativa correta: a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira. b) Somente a afirmativa 3 é verdadeira. c) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras. d) Somente as afirmativas 3 e 4 são verdadeiras. e) Somente as afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras.

CH3 – NΞC #ORGULHODESERPRÓ |

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A função química e o nome oficial desse composto são, respectivamente: a) Ácido carboxílico e metanóico. b) Cetona e metanal. c) Álcool e metanol. d) Aldeído e metanal. e) Éter e metoximetano.

16) Apresenta cadeia aberta, ramificada, heterogênea e insaturada.

32) Possui função éster.

64) Todas as ligações entre os átomos de carbono e hidrogênio são ligações sigma.

4. A seguir é apresentada uma reação química em que compostos de diferentes funções orgânicas tomam parte:

8. Na estrutura da tirosina,

Os compostos orgânicos I, II e III pertencem, respectivamente, às seguintes funções orgânicas: a) Aldeído, álcool, éter. b) Aldeído, ácido carboxílico, éster. c) Ácido carboxílico, aldeído, éster. d) Ácido carboxílico, aldeído, éter. e) Ácido carboxílico, álcool, éster.

há radicais característicos das funções: a) Amina, álcool e fenol. b) Nitrila, fenol e aldeído. c) Álcool, éter e ácido carboxílico. d) Amida, álcool e cetona. e) Amina, fenol e ácido carboxílico.

5. A nomenclatura correta do composto da fórmula

9. Um composto, com fórmula estrutural a seguir, absorve

seguinte é:

radiações ultravioleta, sendo usado em preparações de bronzeadores.

a) 3-4 dimetil hexan-5-ona. b) 3-metil-4-etil-pentan-2-ona c) 3-4-dimetil-hexan-2-ona. d) 3-metil-2-etil-pentan-4-ona. e) 3-sec-butil-butan-2-ona.

6. Os cães conhecem seus donos pelo cheiro. Isso se deve ao fato de os seres humanos apresentarem, junto à pele, glândulas que produzem e liberam ácidos carboxílicos. A mistura desses ácidos varia de pessoa para pessoa, o que permite a animais de faro bem desenvolvido conseguir discriminá-la. Com o objetivo de testar tal discriminação, um pesquisador elaborou uma mistura de substâncias semelhantes à produzida pelo dono de um cão.

Para isso, ele usou substâncias genericamente representadas por: a) RCHO c) RCH2OH b) RCOOH d) RCOOCH3

7. O composto abaixo é responsável pelo sabor de banana

Nesta fórmula temos os grupos funcionais: a) Amina e um ácido. b) Amina e um álcool. c) Amida e um ácido. d) Amida e um álcool.

10. Na adrenalina, cuja fórmula estrutural é dada a seguir, podemos identificar os seguintes grupos funcionais:

a) Fenol, álcool e amina. b) Álcool, nitrocomposto e aldeído. c) Álcool, aldeído e fenol. d) Enol, álcool e cetona. e) Cetona, álcool e fenol.

nos alimentos

11. O nome do composto a seguir, que pode ser usado

Dentre as afirmações, está(ão) correta(s): 01) Possui quatro carbonos secundários e dois terciários.

02) Possui uma ligação pi e as outras ligações são sigma.

04) Possui funções cetona e éter.

08) Apresenta cadeia mista, normal, homogênea e saturada.

a) Etanoato de butila. b) Butanoato de etila. c) Ácido etil-n-propil-metanóico. d) Propanoato de metila. e) Butanoato de metila.

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para dar o sabor "morango" à balas e refrescos, é:

12. Na solução contida em um frasco com picles, entre

e) tripropan-1,2,3-ol e trialdeído.

outras substâncias, encontra-se o ácido acético, cuja fórmula estrutural plana é:

16. Com base nos compostos orgânicos representados a seguir e nos conhecimentos sobre ácidos carboxílicos e éteres, pode-se afirmar:

13. Dentre os compostos: 01) Os compostos A, B e D são ácidos carboxílicos.

02) O composto E é um éster.

04) O composto B é o benzoato de metila.

08) O composto C pode ser obtido pela reação do etanol com o ácido etanoico.

16) O composto D é o ácido butanoico.

32) Os ácidos carboxílicos, em água, são ácidos fortes.

São cetonas: a) Apenas I, III e IV b) Apenas I, IV e V c) Apenas II, III e IV d) Apenas II, IV e V e) Apenas II, V e VI

14. A substância com fórmula a seguir é um:

ISOMERIA Isômeros são compostos que apresentam a mesma fórmula molecular, mas têm diferentes fórmulas estruturais. Em outras palavras, têm os mesmos elementos químicos constituintes na mesma quantidade, mas “distribuídos” de forma diferente.

Existem vários tipos de isomeria, sendo classificadas sempre em função da diferença entre os compostos, nunca da semelhança.

Tipos de Isomeria:

a) diol. b) dialdeído. c) ácido dicarboxílico. d) anidrido duplo. e) hidróxi-ácido.

15. " O nome oficial da glicerina, representada na figura a seguir, é ___X___, tratando-se de um ___Y___"

Completa-se corretamente a afirmação acima quando X e Y são substituídos, respectivamente, por: a) propan-1,2,3-triol e triálcool. b) álcool propílico e triálcool. c) propanotrial e trialdeído. d) éter propílico e poliéter.

 de cadeia  de posição   plana de função  metameria ou compensação    tautomeria ou dinâmica   geométricaou cis trans espacial ou estereoisomeria  óptica  ISOMERIA PLANA a)

Isomeria de cadeia: os isômeros diferem pelo tipo de cadeia. #ORGULHODESERPRÓ |

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Exemplos:

e)

Isomeria dinâmica ou tautomeria: é um caso particular de isomeria, em que os isômeros coexistem em equilíbrio. Geralmente ocorre entre: aldeído e enol  equilíbrio aldo-enólico (R3 = H) cetona e enol  equilíbrio ceto-enólico (R3 = C)

b) Isomeria de posição: os isômeros diferem pela posição de um grupo funcional, de uma insaturação ou de uma ramificação.

Exemplos:

1. O gráfico abaixo mostra a relação entre a massa molar e o ponto de ebulição dos compostos orgânicos A, B, C e D.

c) Isomeria de função: os isômeros diferem pela função.

Exemplos:

Considere as afirmações abaixo, a respeito dos compostos A, B, C e D. I - Se A e C forem isômeros de posição, então o composto A é mais ramificado que o composto C. II - Se B e D forem isômeros de função, um sendo um álcool e o outro um éter, então D é o álcool e B é o éter.

III - Se C e D forem isômeros geométricos, então D é o isômero trans.

d) Isomeria de compensação ou metameria: os isômeros diferem pela posição de um heteroátomo na cadeia Exemplos:

Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas I e II. e) I, II e III.

2. (UFAL) São isômeros de cadeia: a) Propino e ciclopropeno. b) Cloroetano e bromoetano. c) but-1-eno e but-2-ino. d) Propano e propeno. e) Benzeno e tolueno.

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ISOMERIA ESPACIAL Neste tipo de isomeria a diferença entre os compostos (estereoisômeros) está no arranjo espacial dos átomos.

ISOMERIA GEOMÉTRICA OU CIS-TRANS Na isomeria geométrica os isômeros são compostos que possuem a distribuição espacial diferente. Este tipo de isomeria ocorre caso existam ligações simples ou cadeia fechada ou se os ligantes estiverem ligados a carbonos iguais Os isômeros podem ser classificados como cis (Z) ou trans (E).

Cis (Z) - quando os ligantes de maior massa situam-se do mesmo lado da molécula.

Trans (E) - quando os ligantes de maior massa não se situam do mesmo lado da molécula.

 Em Cadeia Fechada: Ocorre quando a molécula tem pelo menos dois ligantes diferentes dos demais. Caso esses dois ligantes estejam do mesmo lado do plano formado pelo anel, dizemos que é o isômero CIS, do contrário, com os ligantes um em cada lado do plano, dizemos que é o isômero TRANS. Ex.:

ISOMERIA ÓPTICA Os isômeros são compostos assimétricos (quirais) que, apesar de possuirem propriedades físicas e químicas semelhantes (como pontos de fusão e ebulição), apresentam efeito fisiológico distinto e desviam diferentemente a luz polarizada.

Um composto orgânico, para apresentar isomeria óptica, deve ter molécula assimétrica - carbono quiral (não tem plano de simetria).

Carbono assimétrico (quiral): É aquele que apresenta quatro ligantes diferentes.

Os isômeros ópticos podem ser classificados em dois grupos, os levógiros e os dextrógiros.  Levógiros ou S ("ℓ" ou "-") são os isômeros que desviam a luz polarizada para a esquerda (I.O.A).  Dextrógiros ou R ("d" ou "+") são os isômeros que desviam a luz polarizada para a direita (I.O.A).

Se o composto orgânico não for assimétrico, não haverá desvio da luz polarizada, consequentemente não apresentará isomeria óptica (I.O.I).

Mistura Racêmica (I.O.I): É formada por 50% de dextrógiro e 50% de levógiro. Portanto, é opticamente inativa e não desvia a luz polarizada. (mistura equimolar) Enantiomorfos ou Antípodas Ópticos: São isômeros ópticos em que um é a imagem especular do outro. (A imagem especular não é sobreponível) Diasterioisômeros: São isômeros ópticos em que um não é a imagem especular do outro. (propriedades físicas diferentes e químicas semelhantes). Compostos com dois centros quirais.

Isômero CIS (cis-1,2-dimetil-ciclopentano)



Isômero TRANS (trans-1,2-dimetilciclopentano)

 Em Compostos com uma dupla ligação entre carbonos: Para que esse tipo de molécula forme isômeros geométricos, é necessário que os dois ligantes de cada átomo de carbono que participa da ligação dupla, sejam diferentes um do outro. O ligante de um carbono pode ser igual ao do outro. Caso esses dois ligantes estejam do mesmo lado do plano formado pela ligação dupla, dizemos que é o isômero CIS, do contrário, com os ligantes um em cada lado do plano, dizemos que é o isômero TRANS. Se não houver nenhum ligante igual ao outro, considere os dois mais simples.

Ex.:

Quando um composto apresenta mais de um carbono assimétrico, o número de isômeros opticamente ativos pode ser determinado pela regra de Vant’Hoff:

n

I=2 I: isômeros opticamente ativos n: número de C* diferentes O número de misturas racêmicas é a metade do número de isômeros opticamente ativos.

Ex.:

Essa molécula possui quatro carbonos assimétricos: 4 I = 2 = 16 i.o.a (enantiômeros) + 8 i.o.i (mistura racêmica) Isômero CIS (cis-but-2-eno)

Isômero TRANS (trans-but-2-eno)



Quando um composto apresenta átomos de carbono assimétricos iguais (simétrica), os C* desviam a luz em um mesmo ângulo ().

Se os carbonos desviam a luz polarizada em sentidos opostos, o composto se torna opticamente inativo por compensação interna (composto mesógiro). #ORGULHODESERPRÓ | 19

3. O álcool benzílico, o cresol e o anizol, respectivamente: são isômeros a) de posição. b) de função. c) de compensação. d) de cadeia. e) dinâmicos.

Ex.: ácido tartárico

D(+)

L(-)

1. (UFSCAR) Apresenta isomeria óptica:

4. Compare as fórmulas a seguir:

Nelas verificamos um par de isômeros: a) cis-trans. b) de cadeia. c) de compensação. d) de função. e) de posição.

5. O isômero plano de etanol (H3C – CH2- OH) tem fórmula:

2. (UFSC) Observe a estrutura do composto abaixo: 6. Assinale a alternativa que indica um par de isômeros:

Assinale a(s) proposição(ões) correta(s): 01) Possuem os grupos funcionais amina, amida, ácido carboxílico e éster.

02) Sua fórmula apresenta três carbonos assimétricos.

04) Sua cadeia carbônica é classificada como aberta, ramificada, insaturada e heterogênea.

08) A análise da fórmula estrutural acima permite identificar cinco átomos de carbono com hibridização 2 sp3e três com hibridização sp .

16) Apresenta isomeria óptica, com 4 isômeros ópticos ativos e 2 inativos.

7. O número de compostos isômeros formados durante a monocloração de 2-metil-butano é : a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5

8. Considere os seguintes pares de compostos 1) propanal e propanona.

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2) but-1-eno e but-2-eno.

3) metoxi-metano e etanol.

4) n-pentano e neopentano.

5) N-metil-propanamina e dietilamina.

c) 5 - 2 - 4 - 3 - 1 d) 3 - 5 - 1 - 2 - 4 e) 4 - 5 - 2 - 3 - 1

São, respectivamente, isômeros de função e cadeia: a) 1 e 2 b) 2 e 3 c) 3 e 4 d) 4 e 5 e) 5 e 2

13. (PUC-Campinas) Considere as fórmulas estruturais

9. (ITA) Considere as afirmações: I - Propanal é um isômero da propanona.

II - Etil-metil-éter é um isômero do propan-2-ol.

III - Propan-1-ol é um isômero do propan-2-ol.

IV - Propilamina é um isômero da trimetilamina.

Estão corretas: a) Todas. b) Apenas I, II e III. c) Apenas I e II. d) Apenas II e IV. e) Apenas III e IV.

seguintes: I - CH2(OH) – CH2(OH) II - CH3 - CH(OH) – CH2 – CH3 III - CH2(OH) - CH = CH – CH3 IV - CH2(OH) - CH = CH2 Há isômeros ópticos e isômeros geométricos, respectivamente, nos compostos representados por: a) I e II b) I e IV c) II e III d) II e IV e) III e IV

14. (Unioeste) Sobre a isomeria, assinale a(s) afirmativa(s) 10. (PUC-MG) “A 4-metil-2-pentanona é usada como solvente na produção de tintas, ataca o sistema nervoso central, irrita os olhos e provoca dor de cabeça" O composto considerado é isômero funcional de: a) hexan-1-ol b) hexanal c) 4-metil-butanal d) 4-metil-pentan-1-ol

11. A gasolina é uma mistura de hidrocarbonetos diversos que apresenta, dentre outros, os seguintes componentes:

Os pares de componentes I - II e I - III apresentam isomeria plana, respectivamente, do tipo: a) cadeia e cadeia. b) cadeia e posição. c) posição e cadeia. d) posição e posição.

12. (PUC-MG)Numere a segunda coluna relacionando os pares de compostos com o tipo de isomeria na primeira coluna.

Pares lsomeria ( ) etoxi-propano e metoxi-butano 1. de cadeia ( ) etenol e etanal 2. de função ( ) etanoato de metila e ác propanóico 3. de posição 4. de compensação ( ) propan-1-ol e propan-2-ol ( ) n-pentano e neopentano 5. tautomeria

correta(s):

01) (CH3)2C=CH2 apresenta isômeros "cis" e "trans".

02) O 1,2-dicloro-pent-1-eno apresenta isomeria geométrica.

04) Na molécula do 3-metilpentan-2,4-diol há dois carbonos assimétricos.

08) O composto apresenta dois isômeros ativos e um isômero inativo.

16) Os hidrocarbonetos podem apresentar isomeria de posição e cadeia.

32) O butanal e a butanona são isômeros funcionais.

64) O ciclopropano e o propeno são isômeros de posição.

15. (ITA) Considere os seguintes compostos orgânicos: I - 2-Cloro-butano.

II - Bromo-cloro-metano.

III - 3, 4-Dicloro-pentano.

IV - 1, 2, 4-Tricloro-pentano.

Assinale a opção que apresenta as quantidades corretas de carbonos quirais nos retrospectivos compostos anteriores: a) 0 em I; 1 em II; 2 em III; 3 em IV. b) 1 em I; 0 em II; 2 em III; 2 em IV. c) 0 em I; 0 em II; 1 em III; 3 em IV. d) 1 em I; 1 em II; 1 em III; 2 em IV. e) 1 em I; 0 em II; 1 em III; 2 em IV.

A numeração correta encontrada, de cima para baixo, é: a) 5 - 4 - 2 - 3 - 1 b) 3 - 1 - 2 - 4 - 5 #ORGULHODESERPRÓ |

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16. A partir das estruturas dos compostos de I a IV abaixo, assinale a alternativa correta:

d) 4. e) 6.

19. Um trabalho publicado em 2016, na revista Nature, mostrou que o composto PMZ21, quando testado em camundongos, apresenta um efeito analgésico tão potente quanto o da morfina, com a vantagem de não causar alguns dos efeitos colaterais observados para a morfina.

a) I e II não possuem isômero geométrico. b) I e II são isômeros de função. c) II e III possuem tautômeros. d) III possui um isômero ótico. e) III e IV são isômeros de cadeia.

17. (UFRGS) O fulvinol, cuja estrutura é mostrada abaixo, foi isolado de uma esponja marinha presente na costa da Espanha. Considere as afirmações abaixo, a respeito do fulvinol.

O número de estereoisômeros possíveis do PMZ21 é: a) 0. b) 1. c) 2. d) 3. e) 4.

20. (UFPR) Isomeria é o nome dado à ocorrência de

I - É um hidrocarboneto acíclico insaturado.

II - Apresenta ligações duplas trans e cis.

III - Apresenta 4 carbonos com geometria linear.

Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) Apenas II e III. e) I, II e III.

compostos que possuem a mesma fórmula molecular, mas que apresentam estruturas diferentes entre si. Os isômeros são classificados em constitucionais, que diferem na maneira como os átomos estão conectados (conectividade) em cada isômero, e estereoisômeros, que apresentam a mesma conectividade, mas diferem na maneira como seus átomos estão dispostos no espaço. Os estereoisômeros se dividem ainda em enantiômeros, que têm uma relação de imagem e objeto (que não são sobreponíveis), e diastereoisômeros, que não têm relação imagem e objeto.

Com relação à isomeria, numere a coluna da direita de acordo com sua correspondência com a coluna da esquerda. ( ) Enantiômeros. ( ) Mesmo composto. ( ) Não são isômeros. ( ) Diastereoisômeros.

18. (UFRGS)Na série Breaking Bad, o personagem Professor Walter White começou a produzir metanfetamina a partir da extração de pseudoefedrina de remédios contra resfriados.

A estrutura da (1S,2S)-pseudoefedrina é mostrada abaixo.

O número possível de isômeros espaciais oticamente ativos para a pseudoefedrina é: a) 0. b) 2. c) 3.

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Assinale a alternativa que apresenta a numeração correta da coluna da direita, de cima para baixo: a) 1 – 2 – 3 – 4.

b) 1 – 3 – 4 – 2. c) 2 – 3 – 1 – 4. d) 2 – 1 – 4 – 3. e) 4 – 1 – 3 – 2.

“O H entra no carbono mais hidrogenado”.

+

CH3 – CH = CH2 + H2O

H

OH  CH3 – CH – CH3

- Formação de Haletos: Reação com hidrácidos de halogênios. Obedece a regra de Markownikoff (exceto em presença de peróxido).

REAÇÕES ORGÂNICAS CLASSIFICAÇÃO DAS REAÇÕES ORGÂNICAS Reações de Substituição Reações em que ocorre troca de átomos ou radicais.

CH3 – CH2 – CH3 + Cℓ2

CH3– CH – CH3 + HCℓ

CH3 – CH = CH2 + HCℓ  CH3– CH – CH3 Cℓ Reações de Eliminação Ao contrário da reação de adição, nesse tipo de reação ocorre redução no número de átomos na molécula resultante, levando à formação de duplas e triplas ligações.

Exemplo:

Cℓ Observe que houve substituição de um hidrogênio do propano por cloro.

CH3 – CH2 – OH + HCℓ

CH3 – CH2 – Cℓ + H2O

Observe que neste caso houve substituição da hidroxila por um átomo de cloro.

1. O salicilato de metila é um produto natural amplamente

HC Aromáticos  Propriedades químicas: Os hidrocarbonetos aromáticos são muito estáveis, sofrendo basicamente reações de substituição eletrofílica.

utilizado como analgésico tópico para alívio de dores musculares, contusões etc. Esse composto também pode ser obtido por via sintética a partir da reação entre o ácido salicílico e metanol, conforme o esquema abaixo:

- Halogenação: Necessita de catalisador: + Cℓ – Cℓ

AℓCℓ3

Cℓ + HCℓ

- Nitração: Em meio ácido concentrado (HNO3) : +

+ NO2

H+

NO2 + H2O

Obs.: O tolueno pode sofrer ataque eletrofílico no anel (ausência de luz) ou substituição radicalar no grupo metila (em presença de luz).

A reação esquematizada é classificada como uma reação de: a) esterificação. d) pirólise. b) hidrólise. e) desidratação. c) redução.

3. A reação do 2-bromo-2-metilpropano (A) com o etóxido de sódio (B), usando etanol como solvente, leva a uma mistura de produtos C e D, apresentada abaixo.

Reações de Adição Reações em que há um aumento de átomos na molécula resultante. O reagente deve ser insaturado (ou um ciclo de 3 ou 4 C).

Exemplo: CH2 = CH2 + HCℓ CH3 – CH2 – Cℓ Observe que o HCℓ foi adicionado à molécula de eteno. + HCℓ

CH3 – CH2 – CH2 – Cℓ

- Formação de Álcoois: Reação com água em meio ácido.

Lembre-se de Markownikoff:

Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.

Em relação aos produtos, é correto afirmar que C é #ORGULHODESERPRÓ |

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formado por uma reação de ........; e D, por uma reação de ........ . a) substituição – desidratacão b) substituição – eliminação c) oxidação – desidrogenação d) adição – eliminação e) adição – desidratação

OXIDAÇÃO Oxidação: Pode ser oxidação branda ou enérgica: - Oxidação Branda: Com KMnO4 diluído ou K2Cr2O7, sempre em meio ácido. Forma um diol.

CH3 – CH = CH2

H+ K2Cr2O7

A transesterificação é o processo mais utilizado atualmente para a produção de Biodiesel.

Ozonólise

Reações de polimerização Reações em que duas ou mais moléculas unem-se formando uma molécula maior.

Por exemplo: n H2C = CH2 Etileno (monômero)

( – CH2 – CH2 – )n Polietileno (polímero)

CH3– CH – CH2 OH OH

- Oxidação Enérgica: Com KMnO4 em meio ácido. A dupla se quebra formando dois ácidos.

Se duas moléculas se unirem, teremos um dímero; se forem três, um trímero, e se forem muitas, um polímero (poli = muitos; meros = partes).

O H

+

CH3 – CH = CH2 KMnO 4

CH3 – C – OH + H2CO3

Oxidação de álcoois Oxidação: Depende do tipo de álcool: - Álcool primário: Pode formar um aldeído (oxidação branda) ou um ácido carboxílico (oxidação enérgica).

O +

CH3 – CH2 – OH

H K2Cr2O7

CH3 – C – H O

CH3 – CH2 – OH

+

H KMnO4

CH3 – C – OH

1. (UFSC) Em relação aos compostos orgânicos e suas reações características, assinale a(s) proposição(ões) verdadeira(s): 01) Os álcoois secundários produzem, por oxidação, aldeídos.

02) A queima de um hidrocarboneto produz gás carbônico e água.

04) Os aldeídos não se oxidam tão facilmente como as cetonas.

08) A polaridade do grupo carbonila faz os aldeídos serem reativos.

16) Os álcoois primários produzem, por oxidação, cetonas.

- Álcool secundário: Forma uma cetona.

OH CH3 – CH – CH3

O +

H KMnO4

CH3 – C – CH3

- Álcool terciário: não sofre oxidação.

COMPLEMENTO: Outras Reações Esterificação: quando reage com ácidos.

Transesterificação: (biodiesel)

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2. Em relação aos compostos orgânicos e suas reações características, assinale a(s) proposição(ões) verdadeira(s): 01) Um dos métodos de obtenção de alcanos é a hidrogenação catalítica de alcenos.

02) Álcoois terciários podem sofrer oxidação enérgica e formar ácidos carboxílicos.

04) Cetonas não sofrem oxidação.

08) Compostos cíclicos com mais de cinco átomos de carbono tendem a sofrer reações de adição com abertura da cadeia.

16) Um dos métodos de obtenção de álcoois é a hidratação de alcenos.

3. (UFSC) Álcoois primários, secundários e terciários, quando tratados com agentes oxidantes, comportam-se de

maneiras diferentes. Veja os esquemas abaixo e identifique os X, Y e Z em cada processo: [O]parcial

I – H3C – CH2 – OH

X

8. (UFSC) Complete as reações: I) CH3 – CH2 – Cℓ + NaOH  A + NaCℓ

II –

[O]

X

Y

CH3

OH

II) CH3 – C – Br

III – CH3 – CH – CH3

[O]

Z

01) X é o ácido acético.

02) Y e o etanal.

04) Z é a propanona.

08) Y é um ácido carboxílico.

16) X é um aldeído.

32) X é igual a Z. 64) Y é igual a Z.

4. (UFSC) 01)

Assinale a(s) proposição(ões) verdadeira(s): é um álcool.

+ NaOH  B + NaBr

CH3 III) CH3 – CH2 – CH2 – OH

IV) CH3 – CH2 – OH

V)

H2SO4

C + H2O

140oC

KMnO4 excesso

CH3 – CH – CH2 – CH3

D + H2O KMnO4

E + H2O

OH Assinale a(s) proposição(ões) na(s) qual(is) os compostos foram corretamente indicados: 01) A é igual a: CH3 – CH2 – OH

02) Propan-2-ol é um álcool secundário.

02) B é igual a: CH3 – Br

04)

04) C é: CH3 – CH2 – CH2 – O – CH2 – CH2 – CH3

tem caráter básico.

O

08) CH3 – CH2 – NH2 tem caráter básico.

16)

é um ácido carboxílico.

32) H3C – NH – CH3 é uma amina terciária.

5. (UFSC) Na reação de hidrólise do acetato de etila, em meio ácido, obtêm-se como produto(s): 01) Acetato de sódio.

02) Acetato de metila.

04) Ácido acético 08) Metanol.

16) Água.

6. (FUVEST-SP) O composto obtido quando se faz reagir 1 molécula de acetileno com 1 molécula de H 2 é: a) Etanol. c) Eteno. e) Etanoico. b) Etanal. d) Etino.

7. (FEI) Um alceno de fórmula molecular C5H10 ao ser oxidado com solução ácida de permanganato de potássio, deu origem à acetona e ácido etanoico em proporção equimolar.

O nome do alceno é: a) pent-1-eno. b) pent-2-eno. c) 2-metil-but-1-eno. d) 2-metil-but-2-eno. e) 2-etil-propeno.

08) D é igual a: CH3 – C – H O 16) E é igual a: CH3 – C – CH2 – CH3 9. (UFSC) Complete a sequência de reações: 3 HC  CH  X X + Cℓ2  Y + HCℓ Y + OH  Z + Cℓ Sabendo que temos, não necessariamente nesta ordem, duas substituições e uma trimerização, assinale a(s) proposição(ões) correta(s): 01) X = 02) Y =

H–CC–C=C–CC–H H H

04) Y = Cℓ Cℓ Cℓ 08) X = H – C  C – C – C – C  C – H H H 16) Z = H – C  C – CH – CH – C  C – H OH OH #ORGULHODESERPRÓ |

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OH

32) Z =

10. (UFSC) Assinale abaixo o(s) reagente(s) estritamente necessário(s) para, em uma sequência de etapas reacionais envolvendo hidrogenação e oxidação, obter-se a cicloexanona.

01)

OH

02) H2, CrO3 04) CH3COOH 08) CH3Br 16) CHBr3 32) CH3CH2-OH 64) NaOH

11. (FUVEST-SP) A hidrogenação das duplas ligações de 1mol de benzeno produz: a) Meio mol de naftaleno. b) 1 mol de fenol. c) 1 mol de cicloexano. d) 2 mols de ciclopropano. e) 3 mols de etileno.

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