Química II - 2º Trimestre

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QUÍMICA 2 Propriedades coligativas 1. (Fac. Santa Marcelina - Medicin 2017) Analise a tabela que apresenta a pressão de vapor a 100 C para três diferentes substâncias.

Substância Pressão de vapor (mmHg) Butan-2-ol

790

Hexan-3-ol

495

Água

760

a) Esboce, no gráfico abaixo, as curvas de pressão de vapor relativas aos alcoóis apresentados na tabela. Qual dos dois álcoois é o mais volátil?

mais baixa que a da água pura e sua ebulição, a uma temperatura mais elevada que a da água pura. c) tanto a solidificação de uma solução aquosa de etilenoglicol quanto a sua ebulição devem começar em temperaturas mais baixas que as da água pura. d) tanto a solidificação de uma solução aquosa de etilenoglicol quanto a sua ebulição devem começar em temperaturas mais altas que as da água pura.

3. (Uemg 2017) Ebulioscopia é a propriedade coligativa, relacionada ao aumento da temperatura de ebulição de um líquido, quando se acrescenta a ele um soluto não volátil.

Considere as três soluções aquosas a seguir: Solução A = NaC 0,1mol L Solução B = sacarose 0,1mol L Solução C = CaC 2 0,1mol L As soluções foram colocadas em ordem crescente de temperatura de ebulição em a) C, A, B. b) B, A, C. c) A, B, C. d) C, B, A.

b) Explique, de acordo com a relação entre as forças intermoleculares e os pontos de ebulição, por que o butan-2-ol apresenta maior pressão de vapor que o hexan-3-ol, à mesma temperatura.

2. (Unicamp 2017) O etilenoglicol é uma substância muito solúvel em água, largamente utilizado como aditivo em radiadores de motores de automóveis, tanto em países frios como em países quentes.

Considerando a função principal de um radiador, pode-se inferir corretamente que a) a solidificação de uma solução aquosa de etilenoglicol deve começar a uma temperatura mais elevada que a da água pura e sua ebulição, a uma temperatura mais baixa que a da água pura. b) a solidificação de uma solução aquosa de etilenoglicol deve começar a uma temperatura

4. (Pucrs 2016) Quando se compara a água do mar com a água destilada, pode-se afirmar que a primeira, em relação à segunda, tem menor __________, mas maior __________. a) densidade – ponto de ebulição b) condutividade elétrica – densidade c) pressão de vapor – condutividade elétrica d) concentração de íons – ponto de ebulição e) ponto de congelação – facilidade de vaporização do solvente 5. (Pucmg 2016) Analise as soluções aquosas a seguir.

I. solução de sulfato de cobre (CuSO4 ) 0,2 mol L. II. solução de cloreto de bário (BaC 2 ) 0,1mol L. III. solução de sulfato de sódio (Na2SO4 ) 0,05 mol L.

IV. solução de sacarose (C12H22O11) 0,1mol L.

143 Assinale a afirmativa INCORRETA, considerando que as espécies iônicas estão 100% ionizadas. a) O ponto de congelação da solução II é o mais baixo de todas as soluções dadas. b) A pressão de vapor da solução III é mais alta que a pressão de vapor da solução I. c) O ponto de ebulição da solução IV é o mais baixo de todas as soluções dadas. d) A solução III tem ponto de congelação mais baixo do que o ponto de congelação da solução IV. 6. (Unicamp 2016) Alguns trabalhos científicos correlacionam as mudanças nas concentrações dos sais dissolvidos na água do mar com as mudanças climáticas. Entre os fatores que poderiam alterar a concentração de sais na água do mar podemos citar: evaporação e congelamento da água do mar, chuva e neve, além do derretimento das geleiras. De acordo com o conhecimento químico, podemos afirmar corretamente que a concentração de sais na água do mar a) aumenta com o derretimento das geleiras e diminui com o congelamento da água do mar. b) diminui com o congelamento e com a evaporação da água do mar. c) aumenta com a evaporação e o congelamento da água do mar e diminui com a chuva ou neve. d) diminui com a evaporação da água do mar e aumenta com o derretimento das geleiras.

7. (Fmj 2016) Considere os sistemas 1, 2 e 3 numa mesma temperatura e o comportamento de cada um desses sistemas representados no gráfico.

1. Água pura.

2. Solução aquosa 0,5 mol  L−1 de glicose.

3. Solução aquosa 0,5 mol  L−1 de KC .

8. (Uscs - Medicina 2016) Na preparação de uma solução de resfriamento, 310 g de etileno glicol, (C2H4 (OH)2 ), foram dissolvidos em 790 g de água. a) Explique, à luz das interações intermoleculares, por que a solução de água e etileno glicol é chamada de solução de resfriamento. b) Após a dissolução, que tipo de efeito se espera obter na temperatura de ebulição da solução de água e etileno glicol, em relação à temperatura de ebulição da água?

9. (Unicamp 2015) Muito se ouve sobre ações em que se utilizam bombas improvisadas. Nos casos que envolvem caixas eletrônicos, geralmente as bombas são feitas com dinamite (TNTtrinitrotolueno), mas nos atentados terroristas geralmente são utilizados explosivos plásticos, que não liberam odores. Cães farejadores detectam TNT em razão da presença de resíduos de DNT (dinitrotolueno), uma impureza do TNT que tem origem na nitração incompleta do tolueno.

Se os cães conseguem farejar com mais facilidade o DNT, isso significa que, numa mesma temperatura, esse composto deve ser a) menos volátil que o TNT, e portanto tem uma menor pressão de vapor. b) mais volátil que o TNT, e portanto tem uma menor pressão de vapor. c) menos volátil que o TNT, e portanto tem uma maior pressão de vapor. d) mais volátil que o TNT, e portanto tem uma maior pressão de vapor.

10. (Uece 2015) A panela de pressão, inventada pelo físico francês Denis Papin (1647-1712) é um extraordinário utensílio que permite o cozimento mais rápido dos alimentos, economizando combustível.

Sobre a panela de pressão e seu funcionamento, pode-se afirmar corretamente que a) é uma aplicação prática da lei de BoyleMariotte. b) foi inspirada na lei de Dalton das pressões parciais. c) aumenta o ponto de ebulição da água contida nos alimentos. d) o vapor d’água represado catalisa o processo de cocção dos alimentos.

a) Associe cada um dos sistemas (1, 2 e 3) a cada uma das curvas (A, B e C) e indique qual o sistema mais volátil. b) A adição de um soluto não volátil aumenta ou diminui a pressão máxima de vapor de um solvente? Justifique sua resposta.

11. (Uerj 2015) Um processo industrial é realizado com o emprego de uma solução aquosa. Quanto maior a temperatura de ebulição da solução empregada, maior a eficiência do processo.

Admita que uma empresa disponha de duas soluções aquosas, uma de fluoreto de potássio e

144 outra de metanal, ambas na concentração de 0,1mol  L−1.

Identifique a solução disponível mais eficiente, a ser utilizada, justificando sua resposta. Em seguida, apresente a fórmula estrutural plana do metanal e nomeie sua geometria molecular.

12. (Cefet MG 2015) O Mar Morto corresponde a uma grande extensão de águas localizadas entre Israel e a Jordânia e apresenta alto teor salino, em torno de 300 g de sal por litro de água, inviabilizando a vida marinha. Essa característica é responsável pelo fato de suas propriedades serem distintas daquelas pertencentes à água pura, como, por exemplo, a) maior pressão de vapor. b) menor pressão osmótica. c) maior temperatura de fusão. d) menor condutibilidade elétrica. e) maior temperatura de ebulição.

Termoquímica 1-(Fuvest ) O monóxido de nitrogênio (NO) pode ser produzido diretamente a partir de dois gases que são os principais constituintes do ar atmosférico, por meio da reação representada por

pode ser oxidado, formando o dióxido de nitrogênio ( 2 NO ), um poluente atmosférico produzido nos motores a explosão:

4-

Tal poluente pode ser decomposto nos gases N2 e O2

Essa última transformação a) libera quantidade de energia maior do que 114 kJ. b) libera quantidade de energia menor do que 114 kJ. c) absorve quantidade de energia maior do que 114 kJ. d) absorve quantidade de energia menor do que 114 kJ. e) ocorre sem que haja liberação ou absorção de energia -

5-

145

68-(UFERSA – RN) Ao se sair molhado em local aberto, mesmo em dias quentes, sente-se uma sensação de frio. Esse fenômeno esta relacionado com a evaporação da água que no caso, está em contato com o corpo humano.

Essa sensação de frio explica-se corretamente pelo fato de que a evaporação da água é um processo: a) Endotérmico e cede calor ao corpo; b) Endotérmico e retira calor do corpo; c) Exotérmico e cede calor ao corpo; d) Exotérmico e retira calor do corpo; e) Exotérmico e retira calor da água.

9-Com base nos dados da tabela abaixo:

107-

146

a) –88 kJ/mol. b) –44 kJ/mol. c) +44 kJ/mol. d) +88 kJ/mol. e) +600 kJ/mol.

11- (UniCESUMAR-SP) A ligação covalente que mantém os átomos de nitrogênio e oxigênio unidos no óxido nítrico, NO, não é explicada pela regra do octeto, mas a sua energia de ligação pode ser calculada a partir dos dados fornecidos abaixo.

Dados: Energia de ligação N≡N: 950 kJ.mol–1; Energia de ligação O=O: 500 kJ.mol–1; Entalpia de formação do NO: 90 kJ.mol–1.

A partir dessas informações, é possível concluir que a energia de ligação entre os átomos de nitrogênio e oxigênio no óxido nítrico é:

Fórmula estrutural do fosgênio:

(A) +522 kJ. (B) –78 kJ. (C) –300 kJ. (D) +100 kJ (E) –141 kJ. CINÉTICA QUÍMICA

a) 90 kJ.mol–1.

•

–1

b) 680 kJ.mol .

–1

c) 765 kJ.mol . d) 1360 kJ.mol–1.

V=

Vvelocidade de consumo/ produção

| Q | t

•

A ocorrência de uma reação depende:

–1

e) 1530 kJ.mol .

12-(EsPCEx) O fosgênio é um gás extremamente venenoso, tendo sido usado em combates durante a Primeira Guerra Mundial como agente químico de guerra. É assim chamado porque foi primeiro preparado pela ação da luz do Sol em uma mistura dos gases monóxido de carbono (CO) e cloro (Cl2 ), conforme a equação balanceada da reação descrita a seguir:

- Contato -Afinidade - Choques eficazes - Energia de Ativação •

Lei de Guldberg-Waage ou Lei da velocidade Considere a reação genérica:

- Reação elementar - Reação não elementar •

Fatores que influenciam na velocidade

1. (Uern 2015) Uma das formas para se obter o monóxido de dinitrogênio é reagindo óxido de nitrogênio II com gás hidrogênio, de acordo com a seguinte reação:

147 2NO(g) + H2(g) → N2O(g) + H2O(g)

De acordo com os dados anteriores, é correto afirmar que a ordem global dessa reação é igual a a) 2. b) 3. c) 4. d) 5.

2. (Ufu 2015) Considere o gráfico da atividade catalítica de uma enzima (proteínas) e o aumento progressivo da temperatura da reação.

largamente utilizado, submete-se a reações de hidrólise em meio ácido ou básico. A fim de estudar a estabilidade do ácido acetilsalicílico em meio básico, acompanhou-se a velocidade de sua hidrólise, que leva à produção de acetato e salicilato, em função do pH do meio e da sua concentração inicial. Os dados coletados estão na tabela a seguir.

Sobre esta reação, faça o que se pede: a) Indique a função da enzima nas reações bioquímicas. b) Analise o gráfico e explique o que ocorre com a atividade catalítica da enzima e com a velocidade da reação à medida que se aumenta a temperatura. c) Explique o que ocorre com a enzima quando a reação é aquecida continuamente.

a) Qual é a lei de velocidade para a reação estudada? b) Qual é o valor da constante (incluindo sua unidade) de velocidade para a reação 5- (UES-RJ) – Os conversores catalíticos de auto mó veis funcionam aumentando a velocidade de reações que transformam gases poluentes em gases não poluentes. Uma das reações conhecidas é : 2 CO + 2 NO → 2 CO2 + N2 Supondo que no conversor haja uma transformação de 30 g de NO em 20 minutos, teremos uma velo cidade de formação de N2, em gramas por minuto, de: Dados: massas molares em g/mol: N = 14; O = 16. a) 2,8 b) 1,4 c) 0,7 d) 0,35 e) 0,17

3. (Ufpr 2015)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).

6- (UNESP-SP) – O gás cloreto de carbonila, COCl2 (fosgênio), extrema mente tóxico, é usado na síntese de muitos compostos orgânicos.

Conhecendo-se os seguintes dados coletados a uma dada temperatura:

Considere as seguintes afirmativas sobre o papel de AChE nessa reação: I. AChE é catalisador da reação.

II. AChE aumenta a energia de ativação da reação.

III. AChE promove caminhos reacionais alternativos.

IV. AChE inibe a formação de intermediários.

Assinale a alternativa correta. a) Somente as afirmativas I, II e IV são verdadeiras. b) Somente as afirmativas I, II e III são verdadeiras. c) Somente as afirmativas III e IV são verdadeiras. d) Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras. e) Somente as afirmativas I e III são verdadeiras.

4. (Ufpr 2014) O ácido acetilsalicílico, analgésico

6. (Enem 2ª aplicação 2010) Alguns fatores podem alterar a rapidez das reações químicas. A

148 seguir, destacam-se três exemplos no contexto da preparação e da conservação de alimentos: 1. A maioria dos produtos alimentícios se conserva por muito mais tempo quando submetidos à refrigeração. Esse procedimento diminui a rapidez das reações que contribuem para a degradação de certos alimentos.

2. Um procedimento muito comum utilizado em práticas de culinária é o corte dos alimentos para acelerar o seu cozimento, caso não se tenha uma panela de pressão.

3. Na preparação de iogurtes, adicionam-se ao leite bactérias produtoras de enzimas que aceleram as reações envolvendo açúcares e proteínas lácteas.

comum em rios e lagos. Ele surge a partir da dissolução do mineral calcita ( CaCO3 ) pelaação do CO2 atmosférico solúvel em H2O formando bicarbonato e Ca2+ . a) Escreva a equação química que representa o processo descrito acima. b) A queima de combustíveis fósseis é um dos grandes emissores de dióxido de carbono na atmosfera, alémde outros poluentes. Escreva as reações de combustão balanceadas do diesel e da gasolina, supondoque o diesel é composto por uma mistura de hidrocarbonetos de fórmula C12H26 , enquanto a gasolina écomposta por C8H18 .

Com base no texto, quais são os fatores que influenciam a rapidez das transformações químicas relacionadas aos exemplos 1, 2 e 3, respectivamente? a) Temperatura, superfície de contato e concentração. b) Concentração, superfície de contato e catalisadores. c) Temperatura, superfície de contato e catalisadores. d) Superfície de contato, temperatura e concentração. e) Temperatura, concentração e catalisadores.

7. (Fac. Santa Marcelina - Medicin 2016) Um estudo publicado pela revista Nature aponta que a quantidade de metano (CH4 ) liberada por alguns poços de gás de xisto (cuja composição química padrão apresenta, além de outros compostos, o óxido de ferro(III) e o óxido de alumínio) seria cerca de 4 vezes maior que o previsto, o que o tornaria uma fonte de energia emissora de gás de efeito estufa tão nociva quanto o carvão. A combustão completa do metano produz outro gás estufa, o CO2 , de acordo com a reação: CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O( )

a) Escreva as fórmulas químicas dos óxidos presentes na composição do xisto, sabendo que nesses compostos a carga do ferro e do alumínio é +3. b) Supondo que a reação de combustão completa do metano seja elementar, escreva a expressão da lei de velocidade dessa reação. Explique o que irá acontecer com a velocidade se a concentração do metano for dobrada e a concentração do oxigênio permanecer constante.

8. (Ufjf-pism 3 2016)

O Ca2+ é o cátion mais

c) Sabendo-se que, após duas horas, a reação de combustão da gasolina produziu 48 mols de CO2 , calculea velocidade média da reação (em mols de gasolina consumida por hora). d) Os recifes de coral são formados principalmente por CaCO3 e constituem o habitat de diversas espéciesaquáticas. O que deve ocorrer com o equilíbrio químico escrito no item a e consequentemente aos recifesde coral caso ocorra um aumento da queima de combustíveis fósseis?

9. (Uerj 2016) Considere a equação química global entre os compostos HBr e NO2 : 2HBr + NO2 → H2O + NO + Br2

Para desenvolver um estudo cinético, foram propostos os mecanismos de reação I e II, descritosna tabela, ambos contendo duas etapas.

Etap a

Mecanismo

lenta

2HBr → H2 + Br2 HBr + NO2 → HBrO + NO

rápid a

HBr + HBrO → H2O + Br2H2 + NO2 → H2O + NO

I

II

Realizou-se, então, um experimento no qual foi medida a velocidade da reação em função daconcentração inicial dos reagentes, mantendose constante a temperatura. Observe osresultados obtidos:

149 Concentração (mol 

−1

inicial

)

Velocidade (mol  −1  min−1)

HBr

NO2

0,01

0,01

0,05

0,02

0,01

0,10

0,01

0,02

0,10

Determine a ordem global da reação. Em seguida, indique qual dos dois mecanismos propostosrepresenta essa reação global, justificando sua resposta.

10. (Ufsm 2015) Os sais estão presentes nos shows pirotécnicos. Os fogos de artifício utilizam sais pulverizados de diferentes íons metálicos como, por exemplo, o sódio (cor amarela) e o potássio (cor violeta), misturados com material explosivo, como a pólvora. Quando a pólvora queima, elétrons dos metais presentes sofrem excitação eletrônica, liberando a energia na forma de luz.

Sobre a cinética da reação, é correto afirmar: a) Quanto maior a superfície de contato entre os reagentes, mais rápida é a reação; assim, quanto mais dividido o reagente sólido, mais a reação será acelerada. b) A queima dos fogos de artifício é facilitada pelo uso de sais pulverizados, pois estes diminuem a energia de ativação da reação. c) A temperatura gerada na queima de fogos de artifício reduz a frequência dos choques entre as partículas de reagentes, tornando a reação mais rápida. d) A reação é mais rápida, pois, ao se utilizar o sal pulverizado, a frequência das colisões é menor, favorecendo, assim, a reação. e) A pólvora age como um catalisador, diminuindo a energia de ativação total da reação química.

EQUÍLIBRIO QUÍMICO

1- Em determinadas condições de pressão e temperatura, um frasco fechado contém 0,4 mol/L de O3(g) em equilíbrio com 0,2 mol/L de O2(g), de acordo com a seguinte equação: 3 O2 ⇄ 2 O3 Determine o valor de Kc.

2- Para o equilíbrio abaixo, determine o efeito provocado por cada ação listada: 2 Fe(s) + 3 H2O(g)⇄ Fe2O3(s) + 3 H2(g) a) Adicionar H2(g) ao sistema. b) Adicionar H2O(g) ao sistema. c) Aumentar a pressão total sobre o sistema

3-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 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) equilíbrio:

Considerando

o

sistema

em

CO(g) + H2O(g) ⇄ CO2(g) + H2(g) ∆ = -10 kcal Iremos aumentar a concentração de equilíbrio do hidrogênio se: 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.

5. (UFSC) Dada a reação: 2 NO2 (g) ↔ 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 mols/L. Assinale a alternativa que contém o valor de [N2O4] em mols/L. a) 0,107 d) 0,625

b) 0,250 e) 4,28

c) 0,344

150 7- (CESCEA-SP) Quais das seguintes reações são favorecidas no sentido indicado quando se eleva a pressão, mantendo-se a temperatura constante?

a) I e II c) I e IV e) III e IV b) I e III d) II e III 8- (FGV-SP) – A produção de suínos gera uma quantidade muito grande e controlada de dejetos, que vem sendo empregada em bioconversores para geração de gás metano. O metano, por sua vez, pode ser utilizado para obtenção de gás H2.

Em uma reação denominada reforma, o metano reage com vapor-d’água na presença de um catalisador formando hidrogênio e dióxido de carbono de acordo com o equilíbrio CH4 (g) + 2 H2O (g) ←→ 4 H2 (g) + CO2 (g) ΔH > 0 O deslocamento do equilíbrio no sentido da formação do H2 é favo recido por: I. aumento da pressão; II. adição do catalisador; III. aumento da temperatura. É correto apenas o que se afirma em a) I. b) I e II. c) II. d) II e III. e) III 9- (UFSCar-SP) – As equações a seguir representam equilíbrios químicos estabelecidos separadamente no interior de cilindros dotados de êmbolos móveis.

Considerando que cada cilindro terá seu volume reduzido à metade do valor inicial, mantida a temperatura constante, assinale a alternativa que representa o equilíbrio afetado por esta alteração. a) C (s) + O2 (g) ←→ CO2 (g) b) H2 (g) + Br2 (g) ←→ 2 HBr (g) c) CH4 (g) + 2 O2 (g) ←→ CO2 (g) + 2 H2O (g) d) CaCO3 (s) ←→ CaO (s) + CO2 (g) e) FeO (s) + CO (g) ←→ Fe(s) + CO2 (g) 10- (UNESP-SP-MODELO ENEM) – Para a produção de energia, os mamíferos oxidam com postos de carbono nos tecidos, produzindo dióxido de carbono gasoso, CO2 (g), como principal subproduto. O meio mais comum de remoção do CO2 (g) gerado nos tecidos envolve sua dissolução em água, seguida da reação do gás dissolvido, com a água, sob a ação de um catalisador biológico, a enzima anídrase carbônica, como repre sentado a seguir.

A respeito desse processo, é correto afirmar que a) a reação de formação de HCO– 3 (aq) na etapa 2 só ocorre na presença do catalisador biológico. b) a concentração de CO2 (aq) não influi na acidez do meio. c) a concentração de H+ (aq) aumenta com a elevação da temperatura. d) a concentração de H+ (aq) não varia com a elevação da temperatura. e) o aumento da concentração de CO2 (aq) aumenta a acidez do meio.