Química A Intensivo v. 2

(1)

Química A – Intensivo – v. 2

Exercícios

01) B H C H H H

No metano o carbono faz somente ligações simples – hibridação sp3_.

02) E

a) Errada. No metano o carbono só faz ligações simples – sp3_.

H C

H H

H

b) Errada. No formaldeído o carbo-no faz dupla-ligação – hibridação sp2_.

O C

H H

c) Errada. No tetracloreto de carbo-no o carbocarbo-no faz apenas ligações simples – hibridação sp3_.

C C C C C

d) Errada. No cianeto de hidrogênio o carbono faz ligação tripla – hi-bridação sp.

C N H

e) Certa. No metanol o carbono faz apenas ligação simples – hibrida-ção sp3_. H H H C O H 03) D sp3 CH₃ C CH₃ O sp2 _sp3 04) A CH3 O N CH3 CH3 CH2 SO3–Na+ N N sp3 sp3 sp3 sp3

Os carbonos que só fazem ligação simples são sp3_{. Os} demais carbonos da estrutura (que fazem ligação dupla) são sp2_.

1. Certa. 9 carbonos fazem ligação dupla (sp2_). 2. Certa. 4 carbonos fazem apenas ligações simples. 3. Certa. Existem 4 ligações pi entre carbonos. (Uma

ligação pi ocorre entre carbono e oxigênio). 4. Certa. 6 carbonos em ciclo com 3 duplas-ligações,

alternadas entre eles. 05) C

I. Certa. CH₃ − CH₂ − CH₃ Propano ligações simples − sigma

carbono só faz ligações simples − sp3 II. Errada. CH3 CH CH CH3

But-2-eno

sp3 sp2 sp2 sp3

carbono de ligação dupla − sp2 carbono de ligação simples − sp3 III. Errada.

C C

C C C

os ângulos de ligação são iguais gerando um mo-mento dipolar somado, igual a zerro. A molécula é apolar.

IV. Certa. Quanto maior a diferença de eletronegativi-dade entre os átomoes maior polarização. 06) B CH2 CH CH2 N C O sp3 sp2 sp2 sp 07) D H C₃ CH CH₂ 3 2 1 sp2 sp2 sp3

a) Errada − os carbonos C1 e C2 possuem hibridação sp2_;

b) Errada − é ligação sigma e resulta da combinação dos orbitais híbridos em sp3_{(carbono de ligação} simples) e sp2_{(carbono de ligação dupla);} c) Errada − esses ângulos ocorrem entre hidrogênios

do carbono C3 (hibridação sp3_{). Entre os} hidrogê-nios do carbono C₁ os ângulos são de 120 graus (hibridação sp2₎

d) Certa − na ligação dupla, uma é do tipo sigma e outra é do tipo pi;

e) Errada − a ligação simples (entre C2 e C3) é mais longa.

(2)

08) A

Em cada ligação dupla, uma das duas é do tipo pi. Como são 3 ligações duplas, serão 3 ligações do tipo pi.

09) 07

01. Certa. O átomo de carbono de dupla-ligação forma ângulos entre elas de 120°. As ligações são coplanares (estão no mesmo plano geo-métrico).

02. Certa. Os átomos de carbono no etino fazem ligação tripla – hibridação sp.

04. Certa. sp2

C CH sp sp2

CH . Carbono de dupla-li-gação – hibridação sp2_{. Carbono de duas} duplas-ligações – hibridação sp.

08. Errada. No carbono de hibridação sp2_os ângulos entre as ligações são de 120°. 10) 26

C C H

H

sp sp

s s

01. Errada. A molécula em questão é o etino. 02. Certa. A figura mostra a representação dos

orbitais no etino.

04. Errada. Entre os carbonos existe uma ligação do tipo sp-sp e duas ligações p-p (pi). 08. Certa. A ligação sigma é sp-sp e as ligações

pi são p-p (p puro).

16. Certa. Com a ligação tripla, forma-se ângulo de 180° entre as ligações, originando a geo-metria linear.

32. Errada. A ligação entre o carbono e o hidro-gênio é do tipo sp-s.

11) C

Em geral, as moléculas apolares são: as diatômi-cas de átomos iguais e as moléculas com ângulos de ligação iguais e ligantes do átomo central iguais.

Entre as moléculas apresentadas, são apolares as moléculas de geometria tetraédrica e linear.

Linear – apolar Tetraédrica – apolar

Angular – polar Linear – polar

12) D a) Errada. N N H H O Linear Angular b) Errada. C Be C O O S Linear Angular c) Errada. C C O O C O Linear Angular d) Certa. H C N N N O Linear Angular e) Errada. F F O Linear Angular N N O 13) A O N Linear O C O Linear H H O Angular Piramidal F B F F Trigonal plana N F F F 14) A H H O Angular C B C C Trigonal C C C C C Tetraédrica H Be H Linear 15) B H C H H Metano − geometria tetraédrica

O C O

180°

(3)

16) E

S O

O O

a) Errada − é uma molécula polar (moléculas de geo-metria angular são polares);

b) Errada − é um óxido ácido (em água forma ácido H₂SO₃);

c) Errada − forma um ácido;

d) Errada − possui apenas uma ligação coordenada (dativa);

e) Certa − elemento central com elétrons livres, forma geometria angular.

17) E

O O O

Molécula triatômica em que o elemento central possui elétrons livres − geometria angular. O ozônio (O₃) é alótropo do oxigênio (O₂), ou seja, são substâncias diferentes formadas pelo mesmo elemento químico − oxigênio. 18) D O H H _H água angular N H H _H amônia piramidal H C H H _H metano tetraédrica eteno linear HC CH 19) D N H H _H pirâmide trigonal (piramidal) O S O O trigonal plana (triangular) linear O C O S O O angular 20) B 1. S H H covalente polar (angular) 2. covalente apolar (linear) O C O 3. metal ametal iônica Na F 4. _C C C C C covalente apolar (tetraédrica) 5. metal ametais iônica Cu SO₄ 21) E O S O O Trigonal Angular H H S C Be C Linear 22) E a) Errada. µ ≠ 0 polar H H O– + + b) Errada. N H H H – + + + µ ≠ 0 polar c) Certa. _O _C _O µ = 0 apolar d) Certa. F B F F µ = 0 apolar e) Certa. C Be C µ = 0 apolar

μ = momento dipolar: somatório dos vetores. 23) A

I. Certa − no CO₂ as ligações são polares, pois ligam átomos diferentes. Entretanto, a molécula é apolar, pois os ângulos formados pelas ligações são iguais e os ligantes do carbono também são iguais. Assim, o somatório do momento dipolar é igual a zero − molécula apolar.

II. Errada − na molécula de H₂O as ligações entre os átomos são polares, pois ligam átomos diferentes; III. Errada − na molécula de NH₃ as ligações são cova-lentes, pois tanto nitrogênio quanto hidrogênio são ametais.

24) B

a) Errada. A água é um composto molecular (de liga-ções covalentes).

b) Certa. As moléculas de água sofrem atração pelo ímã eletrizado, pois são polares.

(4)

c) Errada. As ligações entre hidrogênio e oxigênio nas moléculas de água são covalentes polares. d) Errada. As interações presentes entre molécu-las de água são ligações de hidrogênio (pontes de hidrogênio).

25) C S

O O

angular polar linear apolar

O C O

No SO₂ os ângulos formados são diferentes devido à geometria do tipo angular. Isso torna a molécula polar. Já no CO₂ os ângulos de ligação são iguais (180 graus) e como os ligantes do carbono também são iguais, o ssomatório dos momentos resultantes é igual a zero, dando a característica apolar à molécula.

26) D

a) Errada − CO₂ possui molécula apolar; b) Errada − CC₄ possui molécula apolar; c) Errada − NH₃ possui molécula polar; d) Certa − BeH₂ é apolar. H − Be − H 27) E O C O Linear H H H P Piramidal Angular O O S 28) E

O tipo de interação característico de moléculas apolares é conhecido como ligações de Van der Waals (ou dipolo induzido, ou dipolo instantâneo). 29) B

a) Errada − o tipo de interação intermolecular é o mesmo (dipolo induzido−dipolo induzido). A diferença nos pontos de eulição ocorre pela diferença na massa molar (quanto maior, maior o ponto de ebulição);

b) Certa − H₂O e HF fazem ligação de hidrogênio, que são mais fortes que as ligações de dipolo permanente que ocorrem nos outros membros dos grupos 16 e 17;

c) Errada − NH₃ pode fazer ligações de hidrogê-nio, entretanto SbH₃ faz ligação intermolecular por dipolo permanente−dipolo permanente; d) Errada − ambas fazem ligação do tipo dipolo

permanente−dipolo permanente, pos são moléculas polares.

30) B

Todas as moléculas são polares e por isso podem interagir por forças de dipolo permanente−dipolo permanente. A água, por ter o oxigênio, que é muito eletronegativo, ligado ao hidrogênio, faz um tipo extremo de ligação por dipolo permanente chamada de ligação de hidrogênio (ponte de hidrogênio), que é um tipo de interação mais forte e, por isso, faz com que o ponto de ebulição da água seja maior. 31) D

I. Errada − o ponto de ebulição é relacionado à força de interação intermolecular. Quando uma substância eva-pora, são essas interações que são rompidas, e não as ligações intramoleculares (iônica, covalente, etc.); II. Certa − o ponto de ebulição tem relação com as ligações

intermoleculares;

III. Certa − para evaporar um líquido, deve-se além de romper as ligações intermoleculares vencer a pressão atmosférica, que é uma força contrária à evaporação. Assim, quanto maior a pressão, mais temperatura será necessária para a evaporação ocorrer;

IV. Certa − a adição de um soluto não volátil dificulta a saí-da saí-das moléculas que ficam "ocupasaí-das" dissolvendo o soluto − efeito crioscópio. Assim, aumenta o ponto de ebulição.

32) B

I. Moléculas de água (muito polares) se associam por pontes de hidrogênio.

II. No gelo seco (moléculas apolares) a associação ocorre por dipolo induzido−dipolo induzido (forças de Van der Waals).

III. Temperatura maior, pois ligação de hidrogênio é mais forte que ligação por dipolo induzido.

33) D

a) Certa − H₂S vaporiza à menor temperatura (mais volátil); b) Certa − ponto de ebulição 100 °C. Com moléculas muito

polares, interagem por pontes de hidrogênio (ligações fortes e mais difíceis de serem rompidas);

c) Certa − considerando-se temperatura ambiente igual a 25 °C, todos com exceção da água, estarão na forma gasosa a essa temperatura;

d) Errada − quando a água ferve, são as ligações intermo-leculares que são rompidas, e não as ligações intramole-culares (covalentes).

34) E

Todas as moléculas são polares e por isso podem interagir por forças de dipolo permanente−dipolo permanente. Em moléculas que fazem o mesmo tipo de interação, o ponto de ebulição aumenta com o aumento da massa molar. A água, por ter o oxigênio, que é muito eletronegativo, ligado ao hidrogênio, faz um tipo extremo de ligação por dipolo permanente chamada de ligação de hidrogênio (ponte de

(5)

hidrogênio), que é um tipo de interação mais forte e, por isso, faz com que o ponto de ebulição da água seja maior.

35) 27

01. Certa − se a água tivesse geometria linear, o dipolo resultante na molécula seria nulo, ou seja, a molécula seria apolar. Assim, não dissolveria compostos iônicos que são extremamente po-lares;

02. Certa − na molécula de água existem duas ligações covalentes. Cada ligação covalente forma-se com um par de elétrons, sendo um elétron de cada átomo que constitui a ligação; 04. Errada − cada hidrogênio faz uma ligação

simples com o oxigênio;

08. Certa − as moléculas de água mantém-se uni-das por ligações de hidrogênio (fortes); 16. Certa − a água sofre o processo de

autoioniza-ção, em que forma os íons H₃O+_{e OH}−_. 36) B

I. Errada − HF é ácido e NaF é sal;

II. Certa − NaF é iônica, e as interações com outras moléculas de mesmo tipo ocorrem por atração eletrostática;

III. Certa − HF possui ligação intramolecular do tipo covalente, enquanto que NaF possui ligação intramolecular do tipo iônica;

IV. Errada − HF possui ligação covalente, e NaF possui ligação iônica.

37) D 38) B 39) E 40) E

a) Errada − o ferro recebe 3 elétrons;

b) Errada − o carbono do CO oxida. Assim, CO é o agente redutor;

c) Errada − ocorre oxidação e redução;

d) Errada − o oxigênio não ganha nem perde elétrons; e) Certa − o ferro ganha 3 elétrons − sofre redução. 41) D

1. Certa − variação correta;

2. Certa − o Nox do A varia de 0 para + 3; 3. Certa − permanece + 1;

4. Certa − seu Nox não varia.

(6)

a) Certa − variação de Nox correta;

b) Certa − o carbono do etanol tem Nox −1 e no ácido acético +3 − oxidação;

c) Certa − os coeficientes estão corretos, uma vez que a quantidade de cada átomo está igual nos reagentes e produtos;

d) Errada − o cromo no dicromato sofre redução. Assim, o dicromato é o agente oxidante;

e) Certa − seu Nox varia de +6 para +3 (diminuiu − reduziu). 43) D 44) a) 2 – 28 – 4 – 4 – 14 – 6 b) 1 – 6 – 6 – 2 – 1 c) 2 – 3 – 4 – 2 – 3 d) 10 – 3 – 6 – 10 – 2 e) 2 – 16 – 2 – 2 – 8 – 5 f) 1 – 4 – 1 – 2 – 1 g) 3 – 2 – 3 – 2 – 4 h) 6 – 3 – 2 – 3 – 2 – 4 i) 1 – 3 – 14 – 2 – 2 – 3 – 7 j) 2 – 10 – 8 – 5 – 1 – 2 – 8 – 5 k) 3 – 8 – 3 – 2 – 4 l) 2 – 1 – 2 – 1 m) 2 – 5 – 6 – 2 – 5 – 3 n) 1 – 6 – 14 – 2 – 7 – 3 o) 10 – 8 – 1 – 10 – 2 – 4 p) 3 – 6 – 5 – 1 – 3 q) 2 – 2 – 1 – 1 – 1 r) 4 – 1 – 3 s) 1 – 2 – 1 – 2 t) 5 – 2 – 4 – 2 – 2 – 8 – 5 Respostas:

O acerto dos coeficientes pelo método redox segue os seguintes procedimentos:

1) Determinar o Nox de cada elemento.

2) Identificar (sublinhando) os elementos que apresen-tam mudança no Nox (comparando seus valores nos reagentes e nos produtos).

3) Ver a quantidade de elementos (do tipo que está variando), somando-os nos reagentes e depois nos produtos.

4) Escolher trabalhar com o lado cuja soma deu maior. 5) Calcular a variação (Δ) de elétrons sofrida. 6) Calcular a variação total (Δt) do oxidante e do

redu-tor, multiplicando a variação (Δ) pela atomicidade do elemento que está variando (Δt = Δ . número de átomos).

7) Pegar o resultado do cáculo de Δt do redutor e colocar na frente como coeficiente do oxidante e vice-versa.

8) Depois que os dois coeficientes foram fixados, termi-ne o balaceamento usando o método das tentativas. Observação: Não esqueça de começar de preferência por aqueles cujos Nox variam, depois seguir a sequência dos metais, ametais, hidrogênio e, por último, o oxigênio.

a) 2 − 28 − 4 − 4 − 14 − 6

1) Determinar os números de oxidação de cada átomo e calcular a variação do Nox multiplicando pelo índice de atomicidade.

2) Avaliar o lado da equação para colocar os coefi-cientes e atribuí-los.

3) Completar os outros coeficientes por tentativas. 2K₂Cr₂O₇ + 28HC  4KC + 4CrC3 + 14H2O + 6C2

Observação: Os números foram colocados no lado direito do cloro, pois há 2 cloros, enquanto que no lado esquerdo há apenas 1, e no lado esquerdo para o crômio pelo mesmo motivo. Em algumas questões, pedem-se os "menores" coeficientes inteiros. Se fosse o caso, haveria a necessidade de simplicar todos os coeficientes, obtendo--se 1 − 14 − 2 − 7 − 2 − 3.

b) 1 − 6 − 6 − 2 − 1

3) Completar os outros coeficientes por tentativas. 1S + 6HNO₃  6NO + 2H₂O + 1H₂SO₄

(7)

c) 2 − 3 − 4 − 2 − 3

3) Completar os outros coeficientes por tentativas. 2HNO₃ + 3H₂S  4H₂O + 2NO + 3S

d) 10 − 3 − 6 − 10 − 2

3) Completar os outros coeficientes por tentativas. 10HNO₃ + 3I₂  6HIO₃ + 10NO + 2H₂O

e) 2 − 16 − 2 − 2 − 8 − 5

3) Completar os outros coeficientes por tentativas. 2KMnO₄ + 16HC  2MnC2 + 2KC + 8H2O + 5C2 Observação: Os números foram colocados no lado direito, pois há 2 cloros, enquanto que no lado esquerdo há apenas 1 (escolher o lado onde há mais).

f) 1 − 4 − 1 − 2 − 1

2) Avaliar o lado da equação para colocar os coeficien-tes e atribuí-los.

3) Completar os outros coeficientes por tentativas. 1MnO₂ + 4HC  1MnC₂ + 2H₂O + 1C₂

Observação: Os números foram colocados no lado direito, pos há 2 cloros, enquanto que no lado esquerdo há apenas 1 (escolher o lado onde há mais).

g) 3 − 2 − 3 − 2 − 4

1) Determinar os números de oxidação de cada átomo e calcular a variação do Nox, multiplicando pelo índice de atomicidade.

3) Completar os outros coeficientes por tentativas. 3Cu + 2HNO₃  3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O h) 6 − 3 − 2 − 3 − 2 − 4

3) Completar os outros coeficientes por tentativas. 6FeSO₄ + 3H₂SO₄ + 2HNO₃  3Fe₂(SO₄)₃ + 2NO + 4H₂O

Observação: Os números foram colocados no lado direito, pois há 2 cloros, enquanto que no lado esquerdo há apenas 1 (escolher o lado onde há mais)

i) 1 − 3 − 14 − 2 − 2 − 3 − 7

3) Completar os outros coeficientes por tentativas. 1K₂Cr₂O₇ + 3SnC2 + 14HC  2KC + 2CrC3 +

(8)

j) 2 − 10 − 8 − 5 − 1 − 2 − 8 − 5

2) Avaliar o lado da equação para colocar os coeficientes e atribuí-los. 3) Completar os outros coeficientes por tentativas.

2KmNO₄ + 10NaBr + 8H₂SO₄  5Na₂SO₄ + 1K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 8H₂O + 5Br₂

Observação: Os números foram colocados no lado direito pois há 2 bromos, equanto que no lado esquerdo há apenas 1 (escolher o lado onde há mais).

k) 3 − 8 − 3 − 2 − 4

3Hg + 8HNO₃  3Hg(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O

Observação: Neste exercício, as quantidades dos elementos cujo Nox variou são iguias nos dois lados. Caso não dê o balanceamento final, deve-se tentar o lado oposto.

l) 2 − 1 − 2 − 1

2Fe3+_{+ 1Sn}2+_{ 2Fe}2+_{+ 1Sn}4+

Observação: No balanceamento de íons, além dos coeficientes estarem corretos, deve-se observar também o balan-ço de cargas. Neste exercício, têm-se no lado esquerdo 8 cargas positivas e no lado esquerdo, as mesmas 8 − correto.

m) 2 − 5 − 6 − 2 − 5 − 3

(9)

2) Avaliar o lado da equação para colocar os coeficientes e atribuí-los.

3) Completar os outros coeficientes por tentativas. 2MnO−4 + 5SO32− + 6H+  2Mn2+ + 5SO42− + 3H₂O

Observação: No balaceamento de íons, além dos coefi-cientes estarem corretos, deve-se observar também o balanço de cargas. Neste exercício, têm-se no lado esquerdo 6 cargas negativas [(2 . − 1) + (5 . − 2) + ( 6 . + 1) = −6] e no lado direito as mesmas [(2 . + 2) + (5 . − 2) = + 6] − correto.

n) 1 − 6 − 14 − 2 − 7 − 3

3) Completar os outros coeficientes por tentativas.

 

1Cr₂O72− + 6Br− + 14H+  2Cr3+ + 7H2O + 3Br2 Observação: os números foram colocados no lado direito da equação, pois há 2 bromos, enquanto que no lado esquerdo há apenas 1 (escolher o lado onde há mais). No balaceamento de íons, além dos coeficientes estarem corretos, deve-se ob-servar também o balanço de cargas.

Neste exercício, tem-se no lado esquerdo 6 cargas positivas [( 1 . − 2) + (6 . − 1) + (14 . + 1) = +6] e no lado esquerdo as mesmas 6 as mesmas 6 [(2 . +3) = 6] − correto. Em relação ao crômio, o número foi colocado na esquerda.

o) 10 − 8 − 1 − 10 − 2 − 4

3) Completar os outros coeficientes por tentativas. 10NO3− + 8H+ + 1I₂  10NO₂ + 2IO−3 + 4H₂O

Observação: No balanceamento de íons, além de os coefi-cientes estarem corretos, deve-se observar também o balanço de cargas. Neste exercício, têm-se no lado esquerdo 2 cargas negativas [(10 . − 1)+ (8 . + 1) = − 2] e no lado direito as mesmas 2 [(2 . −1) = − 2] − correto.

p) 3 − 6 − 5 − 1 − 3

3) Completar os outros coeficientes por tentativas. 3C2 + 6NaOH  5NaC +1NaCO3 + 3H2O Observação: Em alguns balanceamentos, uma única espécie sofre redução e oxidação. É o que ocorre com o C₂. Um dos átomos de cloro perde elétron e o outro recebe. Os números obtidos pela variação devem ser colocados no lado oposto da equação.

q) 2 − 2 − 1 − 1 − 1

3) Completar os outros coeficientes por tentativas. 2NO₂ + 2KOH  1KNO₂ + KNO₃ + 1H₂O

Observação: Em alguns balanceamentos, uma única espécie sofre redução e oxidação. É o que ocorre com o NO₂. Um dos átomos de cloro perde elétron e o outro recebe. Os números obtidos pela variação devem ser colocados no lado oposto da equação.

r) 4 − 1 − 3

3) Completar os outros coeficientes por tentativas. 4KCO3  1KC + 3KCO4

(10)

Observação: Em alguns balanceamentos, uma única espécie sofre redução e oxidação. É o que ocorre com o KNO₃. Os números obtidos pela variação devem ser colocados no lado oposto da equação.

s) 1 − 2 − 1 − 2

1H₂O₂ + 2KI  1I₂ + 2KOH

Observação: Os números foram colocados no lado direito do iodo, pois há 2 iodos, enquanto que no lado esquerdo há apenas 1, e no lado esquerdo para o oxigênio pelo mesmo motivo.

t) 5 − 2 − 4 − 2 − 2 − 8 − 5

5H₂O₂ + 2KMnO₄ + 4H₂SO₄  2KHSO₄ + 2MnSO₄ + 8H₂O + 5O₂ 45) C

a) Errada − os valores corretos são 10, 6, 6, 1; b) Errada − os valores corretos são 10, 6, 6, 1;

c) Certa − ocorre oxidação do carbono e redução do fósforo; d) Errada − o carbono oxida, então atua como agente redutor; e) Errada − o carbono atua como agente redutor.

46) B

a) Certa − o átomo de carbono no CO₂ faz duas ligações duplas, formando ângulo de ligação de 180° − hibridação sp;;

(11)

c) Certa − 4 + 1 + 7 + 1 + 1 + 2 + 3 + 3 = 22; d) Certa − K₂S (sulfeto de potássio), K₂CO₃ (carbonato

de potássio);

e) Certa − o único reagente que contém oxigênio é o nitrato de potássio.

47) C

I. Certa. Nas pilhas, a energia química é transformada em energia elétrica. Essa energia vem da transferên-cia de elétrons em uma reação de oxirredução. II. Errada. É a energia química convertida em energia

elétrica.

III. Certa. Na eletrólise a energia elétrica é necessária para a transformação em energia química (processo não espontâneo).

48) D

Os potenciais apresentados na tabela são potenciais de redução. Quando dois metais são colocados juntos, irá reduzir o que apresentar maior potencial de redução. a) Certa. Mostra a redução do cobre diante do ferro.

Isso ocorre espontaneamente, pois o potencial de redução do cobre (+0,34 V) é maior que o do ferro (–0,44 V) (maior tendência de sofrer redução). b) Certa. Mostra a redução do ferro diante do lítio. Isso

ocorre espontaneamente, pois o potencial de redu-ção do ferro (–0,44 V) é maior que o do lítio (–3,04 V) (maior tendência de sofrer redução).

c) Certa. Mostra a redução da prata diante do lítio. Isso ocorre espontaneamente, pois o potencial de redução da prata (+0,80 V) é maior que o do lítio (–3,04 V) (maior tendência de sofrer redução). d) Errada. Mostra a redução do cobre diante da prata.

Isso não ocorre espontaneamente, pois o potencial de redução do cobre (+0,34 V) é menor que o da prata (+0,80 V) (menor tendência de sofrer redução). e) Certa. Mostra a redução da prata diante do ferro.

Isso ocorre espontaneamente, pois o potencial de redução da prata (+0,80 V) é maior que o do ferro (–0,44 V) (maior tendência de sofrer redução). 49) C

Os potenciais apresentados são de redução (nox diminui – ganha elétron). Entre o mercúrio e o zinco, o maior potencial de redução é o do mercúrio (Hg). Assim, mercúrio sofrerá redução (maior potencial de redução) e o zinco sofrerá oxidação (menor potencial de redução).

a) Errada. O mercúrio sofre redução, então é o agente oxidante.

b) Errada. Os elétrons fluem do metal que sofre a oxi-dação (perde elétrons – Zn) para o metal que sofre redução (recebe elétrons – Hg).

c) Certa. Zinco perde elétrons – sofre oxidação – ânodo (polo negativo).

d) Errada. Diferença de potencial:

+0,85 – (–0,76) = +0,85 + 0,76 = +1,61 V maior – menor

50) 46

No esquema apresentado:

- magnésio tem o nox aumentado, sofre oxidação, perde elétrons, é o ânodo (polo negativo);

- prata tem o nox diminuído, sofre redução, ganha elétrons, é o cátodo (polo positivo).

01. Errada. O eletrodo de magnésio é o ânodo (emite elétrons).

02. Certa. Emite elétrons (sofre oxidação).

04. Certa. Magnésio perde elétrons e prata recebe elétrons.

08. Certa. Mostra o magnésio oxidando e a prata redu-zindo. Como a prata é monovalente e o magnésio bivalente, são necessários dois mols de prata para receber os dois elétrons.

16. Errada. O eletrodo de prata é o polo positivo. 32. Certa. Recebe elétrons.

51) E

Os potenciais apresentados são de redução (nox diminui – ganha elétron). Entre prata e ferro, o maior potencial de redução é o da prata (Ag). Assim, a prata sofrerá redução (maior potencial de redução) e o ferro sofrerá oxidação (menor potencial de redução). a) Errada. A reação mostra a prata oxidando e o ferro

reduzindo, e o que ocorre é o contrário. b) Errada. Reação: 2Ag0_{+ FeSO}

4 → Fe2+ + Ag2SO4. Para a reação ocorrer, a prata deve oxidar (nox aumentar) e o ferro reduzir (nox diminuir). Isso não ocorre, pois o potencial de redução da prata é maior que o do ferro.

c) Errada. O ferro oxida na água ao invés da prata. Isso porque seu potencial de oxidação é maior que o da prata.

d) Errada. Diferença de potencial para a reação pro-posta (barra de prata e solução de FeSO₄): Ag0_/Ag+_{: –0,80 V}

Fe2+_/Fe0_{: –0,44 V} –1,24 V

e) Certa. A reação entre a barra de prata e a solução de sulfato de ferro não ocorre espontaneamente, pois para que ocorresse a prata deveria oxidar e o ferro reduzir, e dessa forma a diferença de potencial é negativa.

52) E

A pilha mostra o zinco oxidando (nox aumenta) e o cobre reduzindo (nox diminui).

(12)

Potencial de oxidação do zinco: +0,76 V Potencial de redução do cobre: +0,34 V Soma oxidação + redução: +1,10 V 53) C

O esquema mostra a prata como polo negativo, ou seja, oxidando (usar o potencial de oxidação da prata). Também mostra o cobre como polo negativo, ou seja, reduzindo (usar seu potencial de redução):

Potencial de oxidação da prata: –0,80 V Potencial de redução do cobre: +0,34 V Soma oxidação + redução: –0,46 V 54) D

O potencial de redução do níquel é maior que o po-tencial de redução do zinco. Assim, o níquel sofrerá redução (ganhará elétron, polo positivo) e o zinco sofrerá oxidação (perderá elétron, polo negativo). a) Errada. O níquel sofre redução – ganha elétron, polo

positivo, cátodo.

b) Errada. Os elétrons fluem do eletrodo de zinco (oxida) para o eletrodo de níquel (reduz).

c) Errada. O zinco sofre oxidação – perde elétron, polo negativo, ânodo.

d) Certa. O zinco perde elétron (oxida).

e) Errada. Potencial de oxidação do zinco: +0,76 V Potencial de redução do níquel: –0,25 V Soma oxidação + redução: +0,51 V 55) E

Os potenciais apresentados na tabela são potenciaiis de redução (recebimento de elétrons).

O enunciado pede o metal mais adequado para cons-tituir o ânodo, onde ocorre oxidação. Quanto maior o potencial de redução, mais facilmente o metal é redu-zido (ganha elétrons). Assim, o de menor potencial de redução A3+_{, é o que mais facilmente se oxida e por} isso é o mais adequado para ser o ânodo.

56) B

A proteção à oxidação do ferro ocorre com o uso de um metal que oxide mais facilmente que o ferro. As-sim, o metal utilizado oxidará ao invés do ferro. Como os potenciais apresentados na tabela são potenciais de redução, podem-se iverter todos os sinais para ter uma tabela de potenciais de oxidação. Quanto maior o potencial de oxidação, maior é a tendência de o metal oxidar. Assim, potencial de oxidação do ferro = + 0,44V. O único metal na tabela que possui maior potencial de oxidação que o ferro é o magnésio: +2,38V.

57) E

a) Errada − potencial padrão = E_red − E_oxi = 0,34 − (− 0,76) = 0,34 + 0,76 = + 1,10V;

b) Errada − o potencial padrão é de + 1,10V; c) Errada − o ânodo será o constituído por zinco (menor

potencial de redução);

d) Errada − o potencial padrão Cu/Cu2+_{é − 0,34V. O} potencial de Cu2+_{/CU é + 0,34V;}

e) Certa − o zinco possui menor potencial de redução, consequentemente, mior potencial de oxidação, formando o ânodo.

58) B

O cromo tem menor potencial de redução, consequente-mente, tem maior potencial de oxidação. Assim, o cromo oxidará do lugar do ferro, protegendo-o contra corrosão. a) Errada − cromo oxida preferencialmente

favorecen-do a redução favorecen-do ferro;

b) Certa − o cromo oxida no lugar do ferro retardando o seu processo de oxidação;

c) Errada − sofre corrosão antes do ferro; d) Errada − retarda a oxidação do ferro; e) Errada − retarda a corrosão do ferro. 59) A

a) Certa − como se pode ver pela representação da pilha, a prata Ag+_{se transforma em Ag}0_(redução). Assim, os íons de prata migram da solução para a barra metálica;

b) Errada − a prata sofre redução sendo assim o agente oxidante;

c) Errada − quem sofre a oxidação é o cobre metálico (CU0_);

d) Errada − o ânodo sofre oxidação onde CU0_se trans-forma em Cu2+_{indo para a solução. Assim, a massa} da barra de cobre diminui (corrosão);

e) Errada − o fluxo de elétrons é do eletrodo de cobre Cu0_{/ Cu}2+_{para o eletrodo de prata Ag}+_/Ag0_. 60) E

Considerando o funcionamento de uma pilha: Os potenciais apresentados são de redução (Nox

diminui). Como o maior potencial de redução é o da prata (Ag), esta irá reduzir (agente oxidante) e por consequência o ferro (Fe) irá oxidar (agente redutor). Potencial-padrão:

Potencial de oxidação do ferro: +0,44 V Potencial de redução da prata: +0,80 V Soma oxidação + redução: +1,24 V

(13)

Considera-se uma célula eletroquímica como um pro-cesso de eletrólise, que funciona ao contrário de uma pilha. Em princípio, qualquer pilha pode ser convertida em célula eletrolítica aplicando-se uma tensão externa oponente superior à tensão produzida pela pilha. As-sim, como na pilha a prata seria o agente oxidante, na célula eletroquímica será o agente redutor. Como na pilha o potencial seria de + 1,24 V, na célula eletrolítica será de –1,24 V.

61) A

Os potenciais apresentados são de redução (nox dimi-nui). Como o maior potencial de redução é o do cobre, este irá reduzir (agente oxidante) e por consequência o zinco irá oxidar (agente redutor).

01. Errada. Os elétrons migram no sentido de quem oxida (perde elétrons), o zinco, para quem reduz (ganha elétrons), o cobre.

02. Errada. Ao perder elétrons, o zinco metálico passa para a solução, e a barra perde massa (basta ob-servar a ilustração).

03. Certa. A medida que a concentração de Zn2+ aumenta, a barra diminui, e assim a voltagem vai diminuindo também, pois a reação vai se aproxi-mando do fim.

04. Certa. Na reação espontânea, Cu2+_{se transforma} em Cu0_{. Ter maior quantidade de Cu}2+_{é como ter} maior quantidade de um reagente na reação. 08. Errada. Na reação espontânea o zinco oxida, sendo

o cobre o agente oxidante. 62) C

Considerar a reação como uma pilha (produção de energia elétrica a partir de energia química).

2H₂ + O₂ → 2H2O Nox 0 0 +1 –2

H₂: Nox aumenta de zero para +1: oxida, perde elétrons no ânodo (polo negativo);

O₂: Nox diminui de zero para –2: reduz, ganha elétrons no cátodo (polo positivo).

63) 56

Considerar a reação como uma pilha (produção de energia elétrica a partir de energia química).

2H₂ + O₂ → 2H2O Nox 0 0 +1 –2

H₂: Nox aumenta de zero para +1: oxida, perde elétrons no ânodo (polo negativo);

O₂: Nox diminui de zero para –2: reduz, ganha elétrons no cátodo (polo positivo).

01. Errada. O hidrogênio oxida (nox aumenta) e o oxigênio reduz (nox diminui).

02. Errada. No ânodo, polo negativo, ocorre a oxidação do hidrogênio.

04. Errada. A reação é espontânea e, portanto, o po-tencial é positivo.

08. Certa. As células em série produzem maior d.d.p. 16. Certa. A célula combustível funciona como uma

pilha, em que os elétrons fluem do polo negativo em direção ao polo positivo.

32. Certa. A função de um catalisador é justamente acelerar as reações.

64. Errada. O hidrogênio é o combustível (armaze-nado), e o oxigênio é o comburente (vem do ar atmosférico).

64) B

I. Errada. Na eletrólise, o polo positivo (platina) é o ânodo.

II. Certa. Para ocorrer a reação, íons de zinco devem receber elétrons para se depositar sobre a chave (redução).

Redução do zinco: –0,76 V Oxidação do cloro: –1,36 V Soma: –2,12 V

III. Errada. Na chave, o zinco na forma de íon recebe elétrons, depositando-se sobre a chave na forma metálica – redução.

IV. Certa. No polo negativo (cátodo) o zinco iônico recebe elétron (redução), tornando-se metálico. V. Errada. Para a descarga no ânodo (platina) será

formado C2 gasoso. 65) D Ânodo (onde os ânions descarregam) Cátions (onde os cátions descarregam) H+ OH– Na+ C–

a) Errada. No cátodo chegam elétrons que serão re-cebidos pelos íons H+_.

b) Errada. O sódio metálico é produzido no cátodo. c) Errada. No cátodo será formado gás hidrogênio,

pois o hidrogênio tem preferência de descarga em relação ao sódio.

d) Certa. Hidrogênio recebe os elétrons.

e) Errada. No ânodo é produzido gás cloro. O cloro tem preferência de descarga em relação aos íons hidroxila.

(14)

66) A

a) Errada. A eletrólise não é um processo espontâneo, pois depende de energia elétrica para ocorrer. b) Certa. No cátodo, polo negativo, chegam elétrons:

A3+_{+ 3e → 3A}0_.

c) Certa. No ânodo, polo positivo, os ânions oxigênio descarregam: 2O2–_{→ O}

2 + 4e.

d) Certa. Para a produção de alumínio há o consumo de energia elétrica.

67) B

Q = i . t, onde Q = carga (Coulomb), i = corrente (A), t = tempo em segundos.

Q = 40 330 Q = 13 200 C Ni2+_{+ 2e → Ni}0

1 mol de Ni libera ––– 2 mols de elétrons 59 g ––– 2 . 96 500 C X g ––– 13 200 C X = 4,03 g

68) 0,14 g

Q = i . t, onde Q = carga (Coulomb), i = corrente (A), t = tempo em segundos.

Q = 1 . 420 Q = 420 C Cu2+_{+ 2e}_{→ Cu}0

1 mol de Cu libera ––– 2 mols de elétrons 64 g ––– 2 . 96 485 C X g ––– 420 C X = 0,14 g

69) C

a) Errada. A partícula alfa possui 2 prótons e dois nêutrons.

b) Errada. Com a emissão beta, o número atômico aumenta em uma unidade.

c) Certa. A radiação gama é uma onda eletromagnéti-ca, não corpuscular, ou seja, sem massa, e por isso possui grande poder de penetração.

d) Errada. São isótopos e por isso possuem o mesmo número atômico.

e) Errada. A partícula alfa possui menor poder de pene-tração que a partícula beta, por possuir maior massa. Com massa maior, viaja em menor velocidade, tendo seu poder de penetração diminuído.

70) 04

01. Errada. Gama não é corpuscular (não possui mas-sa).

02. Errada. Beta não é eletromagnética, é corpuscular. 04. Certa. Alfa e beta possuem massa, e gama é onda

eletromagnética sem massa.

08. Errada. Alfa e beta são corpusculares, e gama é eletromagnética.

16. Errada. Alfa é corpuscular. 71) D

A partícula (a) faz com que X possua um próton a mais e mesma massa que o Np. Assim, (a) é uma partícula beta e X é o Pu (consultar tabela periódica ₉₄Pu). Com a emissão alfa, o elemento tem seu número atô-mico diminuído em 2 unidades e o número de massa diminuído em 4 unidades.

Logo: ₉₄Pu239_→ 92U235 72) B

Para a análise, é possível basear-se nas mudanças de número de massa. Na emissão alfa, o número de massa diminui em 4 unidades, enquanto que na emissão beta o número de massa não se modifica.

Assim,

216 _{ →}α_{ 212}_{ →}β_{ 212}_{ →}β_{ 212}_{ →}_{ 208}α 73) 29

01. Certa. ₁₀₅X266_{ →}α_

103Y262 → α 101Y258

02. Errada. Seu número de massa não se altera. Isso ocorre pois o átomo perde um nêutron (que dará origem à partícula beta), mas ganha um próton (que permanece no núcleo).

04. Certa. Os elementos artificiais de número atômico maior que o do urânio (transurânicos) são forma-dos por transmutação (conversão de um elemento químico em outro).

08. Certa. Na reação, um átomo de urânio é bombar-deado por um nêutron, dando origem a dois novos elementos de número atômico menor e 3 nêutrons (fissão nuclear).

16. Certa. Partículas alfa possuem prótons (carga po-sitiva), partículas beta são elétrons (carga negativa) e ondas gama são eletromagnéticas (sem carga). 74) A

a) Certa. Enriquecimento de urânio consiste em sepa-rar o urânio radioativo do seu isótopo não radioativo. b) Errada. O uso de radioatividade gera resíduos

alta-mente nocivos ao meio ambiente.

c) Errada. O enriquecimento de urânio consiste em uma técnica de separação.

d) Errada. A separação ocorre por meio do uso de ultracentrífugas, e não por bombardeamento. e) Errada. O enriquecimento de urânio consiste em

(15)

75) B

92U238 → 82Pb206

A partícula responsável pela diminuição da massa é a partícula alfa, e cada partícula emitida é responsável pela diminuição em 4 unidades.

Diminuição: 238 – 206 = 32 unidades. 1 partícula alfa ––– 4 unidades X partículas alfa ––– 32 unidades X = 8 partículas alfa.

92U238 → 8α 92 – (8 . 2)U238 – (8 . 4) → 92 – (16)U238 – (32) → 76Os206 Como o elemento final possui 82 prótons, conclui-se

que foram 6 partículas beta:

76Os206 → 6β 76 + (6 . 1)Y206 – (6 . 0)→ 76 + 6Y206 – 0→ 82Pb206 76) C

I. Certa. II. Certa.

III. Errada. Representa a união de dois átomos para a formação de uma molécula de H₂. Não ocorre a fusão dos núcleos, mas sim a ligação covalente entre as eletrosferas dos átomos.

77) C

Nas reações de fissão nuclear que ocorrem nas bombas atômicas de urânio, ocorre o bombardeamento desse átomo com nêutrons, originando átomos menores e outros nêutrons que iniciam a reação em cadeia. a) Errada. O bombardeamento do urânio ocorre por

nêutron, e não por partícula alfa. b) Errada. Representa uma fusão nuclear. c) Certa.

d) Errada. O bombardeamento do urânio ocorre por nêutron, e não por partícula alfa.

e) Errada. Representa uma emissão beta. 78) E

Sr90meia-vida: 28 anos

3 meias-vidas: 28 anos = 84 anos 1 g 100% 28 anos 0,5 g 50% 28 anos 0,25 g 25% 28 anos 0,125 g = 125 mg 12,5% 79) B 1 4h 100% 40g 1/2 50% 20g 4h 1/4 25% 10g 4h 1/8 12,5% 5g Após 12h (3meias vidas) haverá 5g.

Após 12h (3 meias vidas) haverá 5g 80) E 1 15h 15 100% 40g 1/2 50%

Tempo acumulado em horas

15h 30 1/4 25% 15h 45 1/8 12,5% 15h 60 1/16 6,25% 15h 75 1/32 3,125% 81) C

Tempo acumulado em dias

1 14d 14 100% 40g 1/2 50% 20g 14d 28 1/4 25% 10g 14d 42 1/8 12,5% 5g

(16)

82) E 200g 12 anos 24 anos (60 - 36) 100g 12 anos 50g 83) A Em 1620 anos a redução é de 50%.

Logo, em 162 anos a redução é de 5% aproximadamente (estimativa imprecisa). Resultado mais próximo 6,7%

84) B 32 dias 1 resta 100% perde 0% 1/2 50% 50% 1/4 25% 75% 16 dias 16 dias 85) E Sr90meia-vida: 28 anos

Contagem total progressiva Acidente:

+1986112 2098 28 anos

100% 28 anos 50% 28 anos 25% 28 anos 12,5% 28 anos 6,25% 56 anos 84 anos 112 anos

86) 11

01. Certa. Nas usinas nucleares a energia da fissão nuclear é utilizada para o aquecimento da água que, uma vez vaporizada, move a turbina.

02. Certa. O enunciado menciona a informação como PWR (pressurized water reactor).

04. Errada. Isóbaros possuem mesmo número de massa. Isso não ocorre com U235_{e U}238_{, que na verdade são isótopos} (mesmo número de prótons).

08. Certa. Ao emitir uma partícula alfa, o número atômico diminui 2 unidades e o número de massa diminui 4 unidades. 16. Errada. Como o tempo de meia-vida é de 5 bilhões, 10 bilhões representam 2 meias-vidas, em que restarão 0,25 g

da quantidade inicial (25%). 32. Errada.

Urânio na natureza ––– 0,7% de pureza

Urânio enriquecido ––– 3,2% (dado no enunciado).