EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO 1º ANO OLÍMPICO

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EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO – 1º ANO OLÍMPICO

Em um laboratório, duas torneiras enchem dois recipientes, de mesmo volume V, com diferentes soluções aquosas. Observe os dados da tabela:

Recipiente Solução Tempo de enchimento (s) R1 ácido

clorídrico 40 R2 hidróxido de

sódio 60

O gráfico abaixo mostra a variação do volume do conteúdo em cada recipiente em função do tempo.

1. Admita que as soluções depositadas em R1 e R2

até o instante t = 40 s tenham sido misturadas em um novo recipiente, formando uma solução neutra. Sabendo que a concentração inicial da solução ácida é igual a 0,10 mol.L-1, a concentração inicial da solução básica, em mol.L-1_{, corresponde a:}

a) 0,10 b) 0,15 c) 0,20 d) 0,25

2. Volumes iguais de uma solução de I2 (em solvente

orgânico apropriado) foram colocados em cinco diferentes frascos. Em seguida, a cada um dos frascos foi adicionada uma massa diferente de estanho (Sn), variando entre 0,2 e 1,0 g. Em cada frasco, formou-se uma certa quantidade de SnI4, que foi, então,

purificado e pesado. No gráfico abaixo, são apresentados os resultados desse experimento.

Com base nesses resultados experimentais, é possível afirmar que o valor da relação

2

massa molar do I

massa molar do Sn

é, aproximadamente, a) 1 : 8 b) 1 : 4 c) 1 : 2 d) 2 : 1 e) 4 : 1

3. No artigo “Biocombustíveis, não obrigado!” (MONBIOY. Jornal britânico “The Guardian”, 2007), o autor trata, entre outras coisas, da competição entre alimentos e combustíveis. Por exemplo, há um trecho em que diz: “Alertei, em 2004, que os biocombustíveis, iriam estabelecer uma competição entre alimentar carros e alimentar pessoas. As pessoas

necessariamente perderiam: aqueles que têm recursos para ter um carro são, por definição, mais ricos do que aqueles que estão na iminência de morrer de fome”. Essa discussão que inclui a produção de etanol no Brasil, pois a área plantada para fins de produção deste combustível vem crescendo continuamente. Uma alternativa que pode ajudar a minimizar esta competição é a produção de etanol a partir do bagaço de cana (esquema de produção abaixo), pois se estima que, a cada safra, o excesso dessa biomassa no Brasil seja de

aproximadamente seis milhões de toneladas.

Caso toda essa biomassa pudesse ser utilizada no processo acima esquematizado, o acréscimo, em milhões de litros, da produção brasileira de etanol hidratado, a cada safra, seria de

Dados: massas molares (g mol-1):

hexoses, representada pela glicose (C6H12O6)=180

etanol (C2H5OH) = 46 densidade do etanol: 800 g L-1 a) 2.700 b) 2.430 c) 1.980 d) 1.242 e) 621

4. O carbonato de sódio, importante matéria-prima na fabricação de vidros, pode ser produzido a partir da reação do cloreto de sódio, amônia e gás carbônico, processo químico conhecido como processo Solvay. São apresentadas duas etapas deste processo. Etapa I: 2 3 2 3 4

NaC

CO

NH

H O

NaHCO

NH C

Etapa II: 3 2 3 2 2

2 NaHCO

Na CO

CO

H O

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Considerando que o rendimento da etapa I é 75% e o da etapa II é 100%, a massa de carbonato de sódio, em kg, que pode ser produzida a partir de 234 kg de cloreto de sódio é a) 159. b) 212. c) 283. d) 318. e) 424.

5. No interior do casco dos navios, existem tanques que podem ter seu volume preenchido parcial ou totalmente com água do mar em função das

necessidades de flutuabilidade. Como os tanques são constituídos de materiais metálicos, eles sofrem, ao longo do tempo, corrosão pelo contato com a água do mar, conforme a equação:

2 2 3

4 Fe s

3 O

g

2 Fe O

s

Um processo corrosivo no interior de um tanque fechado apresenta as seguintes características:

3 3

10.000 m de água do mar

volume interno

30.000 m de ar

antes da corrosão: 20,9%

concentração de gás oxigênio no ar, em volume

após a corrosão: 19,3%

Admita que, durante todo o processo de corrosão, o ar no interior do tanque esteve submetido às CNTP, com comportamento ideal, e que apenas o oxigênio presente no ar foi consumido.

A massa de ferro, em quilogramas, consumida após o processo corrosivo foi igual a:

a) 1300 b) 1600 c) 2100 d) 2800

6. (Enem 2002) Para testar o uso do

algicida sulfato de cobre em tanques para

criação de camarões, estudou-se, em

aquário, a resistência desses organismos a

diferentes concentrações de íons cobre

(representados por Cu

2+

). Os gráficos

relacionam a mortandade de camarões

com a concentração de Cu

2+

e com o

tempo de exposição a esses íons.

(Adaptado de VOWLES, P.D. & CONNELL,

D.W. "Experiments in environmental

chemistry -a laboratory manual". Oxford:

Pergamon Press, 1980.)

Se os camarões utilizados na experiência

fossem introduzidos num tanque de criação

contendo 20.000L de água tratada com

sulfato de cobre, em quantidade suficiente

para fornecer 50g de íons cobre, estariam

vivos, após 24 horas, cerca de

a)

1

5 .

b)

1

4 .

c)

1

2 .

d)

2

3 .

e)

3

4 .

7. Quando aquecido ao ar, 1,65 g de um determinado elemento X forma 2,29 g de um óxido de fórmula X3O4.

Das alternativas abaixo, assinale a opção que identifica o elemento X. a) Antimônio b) Arsênio c) Ouro d) Manganês e) Molibdênio

8. A solução aquosa 6% em massa de água oxigenada (H2O2) e geralmente empregada como

agente branqueador para tecidos e cabelos. Pode-se afirmar que a concentração aproximada dessa solução aquosa, expressa em volumes, é

a) 24. b) 20. c) 12. d) 10. e) 6.

9.Para evitar a ingestão de quantidades excessivas de sódio, foi desenvolvido o sal light, no qual parte do cloreto de sódio é substituído por cloreto de potássio. Os quadros abaixo comparam as informações nutricionais para porções iguais de dois tipos de sal:

Além desses cloretos, não há outros compostos de cloro, sódio ou potássio nos sais.

A redução percentual do íon cloro no sal light em relação ao sal tradicional é igual a:

Dados: Na = 23; K = 39. a) 10%

b) 20% c) 40% d) 50%

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10. (Enem 2010) A composição média de uma bateria automotiva esgotada é de

aproximadamente 32% Pb, 3% PbO, 17% PbO

2

e 36% PbSO

4

. A média de massa da pasta

residual de uma bateria usada é de 6kg, onde 19% é PbO

2

, 60% PbSO

4

e 21% Pb. Entre todos

os compostos de chumbo presentes na pasta, o que mais preocupa é o sulfato de chumbo (II),

pois nos processos pirometalúrgicos, em que os compostos de chumbo (placas das baterias)

são fundidos, há a conversão de sulfato em dióxido de enxofre, gás muito poluente.

Para reduzir o problema das emissões de SO

2

(g), a indústria pode utilizar uma planta mista, ou

seja, utilizar o processo hidrometalúrgico, para a dessulfuração antes da fusão do composto de

chumbo. Nesse caso, a redução de sulfato presente no PbSO

4

é feita via lixiviação com

solução de carbonato de sódio (Na

2

CO

3

) 1M a 45°C, em que se obtém o carbonato de chumbo

(II) com rendimento de 91%. Após esse processo, o material segue para a fundição para obter

o chumbo metálico.

PbSO

4

+ Na

2

CO

3

→ PbCO

3

+ Na

2

SO

4

Dados: Massas Molares em g/mol Pb = 207; S = 32; Na = 23; O = 16; C = 12

ARAÚJO, R.V.V.; TINDADE, R.B.E.; SOARES, P.S.M.

Reciclagem de chumbo de bateria automotiva: estudo de caso.

Disponível em: http://www.iqsc.usp.br. Acesso em: 17 abr. 2010 (adaptado).

Segundo as condições do processo apresentado para a obtenção de carbonato de chumbo (II)

por meio da lixiviaçao por carbonato de sódio e considerando uma massa de pasta residual de

uma bateria de 6 kg, qual quantidade aproximada, em quilogramas, de PbCO

3

é obtida?

a) 1,7 kg

b) 1,9 kg

c) 2,9 kg

d) 3,3 kg

e) 3,6 kg

(4)

Gabarito:

Resposta da questão 1:

[B]

De acordo com o gráfico em 60 s o volume corresponde a V.

Então:

60 s

V

_HC

40 s

_NaOH NaOH HC HC

V

40

2 V

V

60

3

2

HC

NaOH

H O

NaC

1 mol

Sabendo que a concentração inicial da solução ácida é igual a 0,10 mol.L

-1

, vem:

HC HC NaOH NaOH HC NaOH HC NaOH 1 HC

n

Concentração molar

V

n

Concentração molar

V

n

[HC ] V

n

[NaOH] V

n

[HC ] V

[NaOH] V

0,10 mol.L

V

[NaOH]

2 V

_HC

3

1

[NaOH]

0,15 mol.L

Resposta da questão 2:

[D]

A partir da análise do gráfico podemos obter a relação estequiométrica entre o estanho (Sn) e o

iodo na formação do iodeto de estanho IV (SnI

4

):

(5)

2 4 2 4

Sn

2I

SnI

0,2 g

x

1 g

0,2

x

1 x

0,8 g

0,4 g

2x

2 g

Então,

Sn

2I

SnI

0,2 g

0,8 g

1 g

0,4 g

1,6 g

2 g

A relação entre as massas será dada por:

2

massa de I

0,8 g

4 massa de Sn

0,2 g

Então,

2 2 2 2 2 I Sn I I I I Sn Sn Sn Sn

m

0,8 g

m

4 (n

M

)

m

0,2 g

M

n

m

_{0,8 g}

M

n

M

2 mol

0,8

2 m

0,2 g

M

0,4

1 1 mol

n

Resposta da questão 3:

[D]

6 6 12 glicos e

Cálculo da massa de glicos e (hexose) :

m

6 10

10 g (biomassa)

0,60 0,60

2,16 10

g

Fermentação da glicose:

6 12 6 2 2 6

1C H O

2CO

2C H O

180 g (glicos e)

12

2 46 g

0,90 (e tanol)

2,16 10

g (glicos e)

_{e tanol} 12 e tanol

m

0,9936 10

g

800 g (e tanol)

12

1 L

0,9936 10

g (e tanol)

6

V

1242 10 L

Resposta da questão 4:

[A]

Teremos:

(6)

2 3 2 3 4

NaC

CO

NH

H O

NaHCO

NH C

58,5 g

84 g 0,75

234 kg

3 3 NaHCO NaHCO 3 2 3 2 2

m

252 kg

2 NaHCO

Na CO

CO

H O

2 84 g

106 g 1

252 kg

2 3 2 3 Na CO Na CO

m

159 kg

Resposta da questão 5:

[B]

Teremos:

3

30.000 m de ar

2 O

100 %

V

2 O

1,6 %

V

480 L

2 2 3

4 Fe s

3 O

g

2 Fe O

s

4 56 g

Fe

3 22,4 L

m

Fe