QUÍMICA 3ª Série Ensino Médio calcule o número de moléculas contidas em 1g dessa substância, cuja massa molar é igual a 30g mol.

Conteúdo

aspectos quantitativos das soluções termoquímica e Lei de Hess

Cinética química e fatores que influenciam na velocidade das reações

introdução à química orgânica

funções orgânicas oxigenadas e nitrogenadas

1. (Unifesp 2018) Um volume de 100 mL de solução aquosa de sulfato de ferro (II) passou por um processo de evaporação lento e completo, obtendo-se 2,78 g de cristais de FeSO 7H O.₄⋅ ₂

a) A solução aquosa de sulfato de ferro (II) é condutora de corrente elétrica? Justifique sua resposta.

b)

Calcule a quantidade de sal hidratado, em mol, obtido após a evaporação. Determine a concentração inicial de FeSO na solução, em mol/L, antes da 4 evaporação.

2. _{(Uerj simulado 2018) Para o tratamento de 60.000 L}

de água de um reservatório, foram adicionados 20 L de solução saturada de sulfato de alumínio, sal que possui as seguintes propriedades:

Massa molar _{=342 g mol⋅} −1 Solubilidade em água _{=900 g L⋅} −1

Desprezando a variação de volume, a concentração de sulfato de alumínio no reservatório, em 1

mol L ,⋅ − corresponde a

A

_{8,8 10 .×} −4

B

_{4,4 10 .×} −4

C

_{1,1 10 .×} −3

D

_{2,2 10 .×} −3

3. _{(Fac. Santa Marcelina - Medicin 2016)}

A Anvisa não registra alisantes capilares conhecidos como “escova progressiva” que tenham como base o formol (metanal) em sua fórmula. A substância só tem uso permitido em cosméticos nas funções de conservante com limite máximo de 0,2% em massa, solução cuja densidade é 0,92g/mL.

Internet:<www.anvisa.gov.br>. (Adaptado)

a) Escreva a fórmula molecular do formol. Sabendo-se que a constante de Avogadro é 23 1

6 10× mol− ,

calcule o número de moléculas contidas em 1 g

dessa substância, cuja massa molar é igual a 30 g mol.

b)

Calcule a concentração, em g L , da solução de formol citada no texto. Apresente os cálculos.

4. Observe, a seguir, algumas equações termoquímicas: 1 2 2 ( ) ( ) ( ) 394 kJ mol C grafite +O g →CO g ∆ = −H − 1 2 2 ( ) ( ) ( ) 297 kJ mol S rômbico +O g →SO g ∆ = −H − 1 2( ) 3 ( )2 2 2( ) 2( ) 1077 kJ mol CS ℓ + O g → SO g +CO g ∆ = −H −

Com base nas informações anteriores, complete as lacunas, tornando a afirmação a seguir verdadeira.

A entalpia de formação do CS ℓ a partir de seus ₂( ), elementos formadores, tem ∆ =H __________, sendo, portanto, uma reação __________.

A

_{+89 kJ mol ,}−1 _{endotérmica.}

B

_{+389 kJ mol ,}−1 _{endotérmica.}

C

_{+1768 kJ mol ,}−1 _{endotérmica.}

D

_{−1768 kJ mol ,}−1 _exotérmica.

E

_{−2065 kJ mol ,}−1 _exotérmica.

5. Nos processos industriais, a termoquímica tem sido

muito empregada para o aproveitamento do calor do sistema em trocas térmicas, as quais geram benefícios econômicos para as indústrias. Muitas reações químicas liberam calor, e esse calor pode ser estimado a partir da variação de entalpia de outras reações químicas.

Considerando este assunto e a reação de formação do benzeno (C6H6), responda ao que se pede.

( ) 2( ) 6 6( )

6 C_grafite +3H _g →C H ℓ

I. 0 1

(grafite) 2( )g 2( )g 94,1

C +O →CO ∆H = − kcal mol⋅ −

II. H2( )g 1 / 2O2( )g H O2 ( ) H0 68,4kcal mol 1 − + → ℓ ∆ = − ⋅ III. 6 6( ) 2( ) _{0 1} 2( ) 2 ( ) 15/ 2 6 3 781,0 g g C H O CO H O H kcal mol− + → → + ∆ = − ⋅ ℓ ℓ

A variação de entalpia (∆H) para a reação de formação do benzeno (C6H6), a partir das demais reações, cuja variação

de entalpia é conhecida, é igual a

A

+ 11,2 kcal/mol.

B

+618,5 kcal/mol.

C

– 11,2 kcal/mol.

D

– 618,5 kcal/mol.

E

– 943,5 kcal/mol.

23M2Qui_01_2018_atv_site.docx | 3ª Série :: 2º período :: jul/2018 _{pág. 2 de 5} 6. Pode-se conceituar energia de ligação química como

sendo a variação de entalpia (∆H) que ocorre na quebra de 1 mol de uma dada ligação.

Assim, na reação representada pela equação: NH3 (g) → N(g) + 3H(g); ∆H = 1170kJ/mol NH3

são quebradas 3 mols de ligação N – H, sendo, portanto, a energia de ligação N – H igual a 390kJ/mol.

Sabendo-se que na decomposição

N2H4(g) → 2N(g) + 4H(g); ∆H = 1720kJ/mol N2H4, são

quebradas ligações N – H e N – N , qual o valor, em kJ/mol, da energia de ligação N – N?

A

80

B

160

C

344

D

550

E

1330

7. _{O “besouro bombardeiro” espanta seus predadores,}

expelindo uma solução quente. Quando ameaçado, em seu organismo ocorre a mistura de soluções aquosas de hidroquinona, peróxido de hidrogênio e enzimas, que promovem uma reação exotérmica, representada por:

O calor envolvido nessa transformação pode ser calculado, considerando-se os processos:

Assim sendo, o ΔH envolvido na reação que ocorre no organismo do besouro é igual a

A

-558 kJ·mol-1.

B

+279 kJ·mol-1_.

C

+177 kJ·mol-1.

D

+ 308 kJ·mol-1.

E

-204 kJ·mol-1.

8. Considere o processo industrial de obtenção do

propan-2-ol (isopropanol) a partir da hidrogenação da acetona, representada pela equação abaixo.

Ligação Energia de ligação (kJ/mol) C O 745 H H 436 C H 413 C O 358 O H 463

Fazendo uso das informações contidas na tabela acima, é correto afirmar que a variação de entalpia para essa reação, em kJ/mol, é igual a

A

+ 106.

B

- 53.

C

- 410.

D

+ 205.

E

- 526.

9. A quantidade de calor em kcal formado pela combustão

de 156,0g de etino, a 25°C, conhecendo-se as entalpias (∆H) de formação do CO2 (g), H2O(l), e etino(g), é

aproximadamente, Dados:

C=12 g/mol H=1 g/mol Entalpias padrão de formação CO2(g)... – 94,1kcal.mol– 1 H2O(l)...– 68,30kcal.mol –1 C2H2(g)... + 54,20kcal.mol –1

A

–1864,20 kcal.

B

–1320,47 kcal.

C

–2640,95 kcal.

D

+ 2640,95 kcal.

E

+ 528,19 kcal.

10. O gás cloreto de carbonila, COCl₂ (fosgênio),

extremamente tóxico, é usado na síntese de muitos compostos orgânicos. Observe os seguintes dados coletados a uma dada temperatura:

Concentração inicial (mol.L-1₎ Velocidade inicial (mol COCl2.L -1_.s-1₎ Experimento CO(g) Cl2(g) 1 0,12 0,20 0,09 2 0,24 0,20 0,18 3 0,24 0,40 0,72

A reação que produz o cloreto de carbonila é: CO(g) + Cl2(g) → COCl2(g)

Com relação aos dados experimentais apresentados na tabela, assinale a opção correta.

A

Se reduzirmos a concentração de Cl2(g) à metade e

duplicarmos a concentração de CO(g) mantendo todos os demais fatores constantes, a velocidade da reação permanece inalterada.

B

A velocidade da reação independe da concentração do CO(g).

C

A constante de velocidade (k) para essa reação vale 18,8 L2_·mol-2_.s-1_.

D

A expressão de velocidade para essa reação é V = k [ CO(g) ]2_{. [Cl2(g) ].}

E

Essa reação tem molecularidade 3 e ordem de reação 2.

11. _{Num laboratório, foram efetuadas diversas}

experiências para a reação:

2H2(g) + 2NO(g) → N2(g) + 2H2O(g)

Com os resultados das velocidades iniciais obtidos, montou-se a seguinte tabela:

Experiência [H2 ] [NO] V ( mol.L -1_.s -1₎ 1 0,10 0,10 0,10 2 0,20 0,10 0,20 3 0,10 0,20 0,40 4 0,30 0,10 0,30 5 0,10 0,30 0,90

Baseando-se na tabela acima, podemos afirmar que a lei de velocidade para a reação é:

A

V = K . [H2 ]

B

V = K . [NO]

C

V = K . [H2 ] . [NO]

D

V = K . [H2 ]2. [NO]

E

V = K . [H2 ] . [NO]2

12. No estudo cinético de uma reação representada por

2C(g) + D2(g) → 2 CD(g)

foram apresentados os seguintes dados: C (mol/L) D2 (mol/L) Velocidade inicial (mol.L-1_.s-1₎ 0,25 0,25 4,06. 10-6 _(mol.L-1_.s-1₎ 0,25 0,75 12,18. 10-6 _(mol.L-1_.s-1₎ 0,50 0,25 16,24. 10-6 _(mol.L-1_.s-1₎ 0,20 0,50 x

Para fins de cálculo, considere a resposta com duas casas decimais após a vírgula.

a) Escreva a lei de rapidez para a reação (Lei de Guldberg-Waage ou a equação de velocidade). b) A partir dos dados, determine o valor da constante

de velocidade (K).

c) Use os dados para calcular a velocidade “x” da reação para o experimento 4.

13. (Enem PPL 2015) A cafeína é um alcaloide, identificado como 1,3,7-trimetilxantina (massa molar igual a 194g mol cuja estrutura química contém uma unidade ), de purina, conforme representado. Esse alcaloide é encontrado em grande quantidade nas sementes de café e nas folhas de chá-verde. Uma xícara de café contém, em média, 80 mg de cafeína.

Considerando que a xícara descrita contém um volume de 200 mL de café, a concentração, em mol/L, de cafeína nessa xícara é mais próxima de

A

0,0004.

B

0,002.

C

0,4.

D

2.

E

4.

14. _{(Fatec 2017) Leia o texto.}

Feromônios são substâncias químicas secretadas pelos indivíduos que permitem a comunicação com outros seres vivos. Nos seres humanos, há evidências de que algumas substâncias, como o androstenol e a copulina, atuam como feromônios.

Internet:<http://tinyurl.com/hqfrxbb> Acesso em 17 set. 2016. (Adaptado).

As fórmulas estruturais do androstenol e da copulina encontram-se representadas por:

As funções orgânicas oxigenadas encontradas no androstenol e na copulina são, respectivamente,

A

fenol e ácido carboxílico.

B

álcool e ácido carboxílico.

C

álcool e aldeído.

D

álcool e cetona.

E

fenol e éster.

15. _{(Ufjf-pism 2 2017) O gengibre é uma planta herbácea}

originária da Ilha de Java, da Índia e da China, e é utilizado mundialmente na culinária para o preparo de pratos doces e salgados. Seu caule subterrâneo possui sabor picante, que se deve ao gingerol, cuja fórmula estrutural é apresentada a seguir:

Quais funções orgânicas estão presentes na estrutura do gingerol?

A

Éster, aldeído, álcool, ácido carboxílico.

B

Éster, cetona, fenol, ácido carboxílico.

C

Éter, aldeído, fenol, ácido carboxílico.

D

Éter, cetona, álcool, aldeído.

E

Éter, cetona, fenol, álcool.

16. (Uern 2012) Acebutulol é um fármaco utilizado pela medicina como antiarrítmico e anti-hipertensivo.

Em sua fórmula podem ser encontrados

A

amina e fenol.

B

amida e éster.

C

álcool e fenol.

D

álcool e cetona.

23M2Qui_01_2018_atv_site.docx | 3ª Série :: 2º período :: jul/2018 _{pág. 4 de 5} 17. (Unesp 2017) Um dos responsáveis pelo aroma de noz

é o composto 2,5−dimetil− −3 acetiltiofeno, cuja fórmula estrutural é:

Examinando essa fórmula, é correto afirmar que a molécula desse composto apresenta

A

isomeria óptica.

B

heteroátomo.

C

cadeia carbônica saturada.

D

átomo de carbono quaternário.

E

função orgânica aldeído.

18. (Unigranrio - Medicina 2017) O eugenol ou óleo de

cravo, é um forte antisséptico. Seus efeitos medicinais auxiliam no tratamento de náuseas, indigestão e diarreia. Contém propriedades bactericidas, antivirais, e é também usado como anestésico e antisséptico para o alívio de dores de dente. A fórmula estrutural deste composto orgânico pode ser vista abaixo:

O número de átomos de carbono secundário neste composto é igual a

A

2.

B

3.

C

7.

D

8.

E

10.

19. _{(Pucrj 2015) A seguir está representada a estrutura}

do metacrilato de metila.

Essa substância possui fórmula molecular

A

C H O e 2 ligações pi ( ).4 6 2 π

B

C H O e 4 ligações pi ( ).4 6 2 π

C

C H O e 4 ligações pi ( ).5 8 2 π

D

C H O e 10 ligações sigma ( ).5 8 2 σ

E

C H O e 14 ligações sigma ( ).5 8 2 σ GABARITO:

1.a) Sim, pois apresenta íons livres ou dispersos em solução.

2 2

4 ( ) 4 ( )

água

aq aq

FeSO →Fe+ +SO−

b) Cálculo da quantidade de sal hidratado em mol:

(

)

4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 4 2 7 7 7 7 7 7 1 7 7 56 32 4 16 7 2 16 278 278 2,78 2,78 278 0,1 FeSO H O FeSO H O FeSO H O FeSO H O FeSO H O FeSO H O FeSO H O FeSO H O M g mol m g m n M g n g mol n mol ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ − ⋅ ⋅ = + + × + + = = = = = ⋅ =

Cálculo da concentração inicial de FeSO4 na solução, em mol L, antes

da evaporação: 4 7 2 4 7 2 1 FeSO H O FeSO H O mol + → ⋅ 1 0,01 mol mol 4 4 4 4 0,01 100 0,1 [ ] 0,01 [ ] 0,1 [ ] 0,1 solução FeSO solução mol V mL L n FeSO V mol FeSO L FeSO mol L = = = = = 2. a) 1 L 900 ₂( _{4 3}) 20 g de A SO L ℓ 2 4 3 2 4 3 2 4 3 ( ) ( ) ( ) 1 2 4 3 4 2 4 3 4 2 4 3 18.000 18.000 52,63 342 60.000 52,63 [ ( ) ] 60.000 [ ( ) ] 8,771 10 [ ( ) ] 8,8 10 A SO A SO A SO m m g m g n mol M g mol V L n mol A SO V L A SO mol L A SO mol L − − − = = = ≈ ⋅ = = = ≈ × ≈ × ℓ ℓ ℓ ℓ ℓ ℓ

3.a) Fórmula molecular do formol: CH O ₂ .

2 30 30 CH O g g = 23 6 10 1 moléculas g × 23 22 0,2 10 2 10 moléculas moléculas n n = × moléculas= × moléculas

b) A substância só tem uso permitido em cosméticos nas funções de conservante com limite máximo de 0,2% em massa, solução cuja densidade é 0,92g mL. Então: 0,92 920 / 1 : 920 d g mL g L Em L g = = 100 % m 0,2 % 1,84 1,84 1,84 / 1 0,2 _{920 1,84 /} 100 m g m g c c g L V L ou c d c g L τ = = = ⇒ = = × = × = 4. A 5. A 6. B 7. E 8. B 9. A 10. C 11. E

12. a) V = K [C]2_.[D2]

b) K = 2,59 . 10-4

c) x = 5,19 . 10-6

13.[B]

Uma xícara de café contém 80 mg de cafeína.

1 1 1 194 200 0,2 80 0,08 0,08 194 0,08 194 ( / ) 0,0020615 / 0,2 ( / ) 0,002 / cafeína M g mol V mL L m mg g m g n M g mol g n g mol

Concentração mol L mol L

V L

Concentração mol L mol L

− − − = ⋅ = = = = = = ⋅ ⋅ = = = ≈ 14. [B] 15. [E] 16.[D]

Em sua fórmula podem ser encontrados álcool e cetona.

17.[B]

[A] Incorreta. Essa fórmula não apresenta carbono quiral ou assimétrico (carbono ligado a quatro ligantes diferentes entre si).

[B] Correta. Essa fórmula apresenta heteroátomo:

[C] Incorreta. Essa fórmula apresenta cadeia carbônica insaturada:

[D] Incorreta. Essa fórmula não apresenta um átomo de carbono ligado a outros quatro átomos de carbono (carbono quaternário).

[E] Incorreta. Essa fórmula apresenta a função orgânica cetona:

18.[C]

O número de átomos de carbono secundário neste composto é de sete.

19. [E]

A fórmula molecular do composto será: C H O com 14 ligações tipo _{5 8 2}, sigma ( ).σ