Ficha de Físico Química

1. Dois Isótopos do mesmo elemento podem representar-se por

Determine os respetivos números atómicos e números de massa.

2. Determine a abundância isotópica dos Isótopos do boro, de massas atómicas relativas

sabendo que a massa atómica relativa do boro é 10,81.

3. As afirmações seguintes referem-se à constituição do átomo. Selecione a opção correta.

(A) As partículas constituintes do núcleo são os protões e os eletrões.(B) O protão é uma partícula com carga elétrica unitária positiva.(C) Num átomo, o número de protões é sempre igual ao número de neutrões.(D) A massa de um protão ê, aproximadamente, igual à massa do eletrão.

4. Na tabela seguinte, as letras A, B e e representam, genericamente, três átomos.

Selecione a opção correta.

(A) Os átomos A e B são isótopos.(B) Os átomos A e C são isótopos.(C) Os átomos B e C são isótopos.(D) Não existem isótopos entre estes elementos.

5. Existem inúmeros açúcares, O açúcar comum é essencialmente constituído por sacarose, C12H22O11 , mas um dos açúcares mais abundantes na fruta é a glicose, C6H12O6.O gráfico seguinte traduz o modo como varia a massa, m, com a respetiva quantidade de matéria, para cada um destes dois açúcares.

a) Conclua, justificando, a qual dos açúcares, sacarose ou glicose, corresponde o gráfico A.b) Qual é o significado físico dos declives das retas A e B?

6. Calcule a quantidade de matéria (em mol) de gás butano, C4H10, numa botija com 21.6 kg, em que 20.0 kg dos quais correspondem à massa da botija vazia.

7. O monóxido de carbono, CO (M = 28.01 g mol-1) , é um gás muito tóxico presente no fumo do tabaco. Calcule, para uma amostra com 22,5 g de monóxido de carbono:

a) a quantidade de matéria de moléculas;b) a quantidade de matéria de átomos:c) a quantidade de matéria de átomos de carbono.

8. Calcule o número de átomos de hidrogénio numa amostra de ácido fosfórico, H3PO4 , com 8,52 g.

9. Em massa, o Sol é constituído por 92% de hidrogénio, 7,8% de hélio e 0,2% por outros elementos.

a) Qual é a fração mássica de hélio no Sol?b) Sabendo que a massa do Sol é 1,9 x 1030 kg determine a massa de hélio nele presente.c) Calcule a fração molar de hélio no Sol. Despreze a massa de outros elementos, para além do hidrogénio e hélio

10. O gráfico seguinte mostra a relação entre massa, m, e número de moléculas para uma mesma substância. Determine a massa molar da substância em causa.

Determine a massa molar da substância em causa.

11. Considere a seguinte mistura de quatro componentes:

a) Indique, justificando, qual é a fração mássica de B.

b) Calcule a fração molar de cada um dos constituintes nesta mistura.

12. Considere uma mistura gasosa constituída por 5,00 x10-2 mol de F2(g) e 8,00x 10-2 mol de Cl2(g), nas condições normais de pressão e de temperatura. Quantos átomos de flúor existem na mistura gasosa?

13. O cloro apresenta dois isótopos estáveis, o cloro-35 e o cloro-37.Os átomos destes isótopos têm(A) número atómico diferente.

(B) igual número de nucleões.(C) igual número de protões.(D) número de eletrões diferente.14. No Universo actual, as distâncias entre os corpos celestes são de tal maneira grandes

que houve necessidade de utilizar unidades de medida especiais. A luz que, num dado instante, é emitida pela estrela Alfa de Centauro só é detectada na Terra 4,24 anos depois. Calcule a distância entre a Terra e a estrela Alfa de Centauro, em unidades SI. Apresente todas as etapas de resolução.

15. Seleccione a alternativa que corresponde ao número de átomos existente em 22,0 g de dióxido de carbono, CO2.(A) 3,01 × 1023

(B) 6,02 × 1023

(C) 9,03 × 1023

(D) 1,20 × 1024

16.

17. A composição do gás natural depende, entre outros fatores, da localização do reservatório subterrâneo a partir do qual se faz a sua extração. No entanto, o gás natural é sempre maioritariamente constituído por metano, CH4(g), embora possa conter outros gases, como, por exemplo, metilbutano, dióxido de carbono, vapor de água e sulfureto de hidrogénio. Considere que se extrai, de um determinado reservatório subterrâneo, gás natural contendo 70%, em volume, de metano. Determine o número de moléculas de metano que existem numa amostra de 5,0dm3

do gás natural, nas condições normais de pressão e de temperatura.Apresente todas as etapas de resolução.

18. Seleccione a única alternativa que corresponde ao número aproximado de átomos que existem em 48,0 g de oxigénio, O2(g).(A) 6,02×1023 (B) 9,03×1023

(C) 1,20×1024 (D) 1,81×1024

19. Muitos dos CFC são derivados do metano, CH4, um hidrocarboneto saturado cujas moléculas são constituídas por átomos de carbono e de hidrogénio. À temperatura e à pressão ambientes, o metano é um gás. Determine a quantidade total, em mol, de átomos existente numa amostra de 20,0 g de metano, CH4(g).

20. Com o objetivo de determinar experimentalmente a temperatura de fusão do naftaleno, alguns grupos de alunos efetuaram várias medições. O valor tabelado da temperatura de fusão do naftaleno, nas condições em que foram realizadas as medições, é 80,0 ºC.

1. Depois de efetuadas as medições pelos grupos de alunos, a medida da temperatura de fusão do naftaleno, expressa em função do valor mais provável e da incerteza relativa, foi 81,1 ºC ± 1,1 %. Determine o intervalo de valores no qual estará contido o valor experimental da temperatura de fusão do naftaleno.

2. Dois grupos de alunos, Grupo 1 e Grupo 2, realizaram três ensaios, nas mesmas condições, nos quais mediram os valores de temperatura de fusão, θf, do naftaleno, que se encontram registados na tabela seguinte:

Pode concluir-se, a partir da informação dada, que os valores medidos pelo Grupo 1, comparados com os valores medidos pelo Grupo 2, são(A) mais exatos e mais precisos.(B) mais exatos e menos precisos.(C) menos exatos e menos precisos.(D) menos exatos e mais precisos.

3. Considere que se forneceu energia a uma amostra pura de naftaleno no estado sólido, inicialmente à temperatura ambiente, até esta fundir completamente. Qual é o esboço do gráfico que pode representar a temperatura do naftaleno, em função do tempo, para a situação descrita?

21. O carbono tem vários isótopos naturais, que existem em abundâncias relativas muito diferentes, sendo identificados de acordo com o seu número de massa. Existem dois isótopos estáveis, o carbono-12 (12C) e o carbono-13 (13C), e um isótopo instável, radioactivo, o carbono-14 (14C).

Fiolhais, Física Divertida, Gradiva, 1991 (adaptado)

4. Quantos neutrões existem no núcleo de um átomo de carbono-13?

22. No laboratório, um aluno preparou, com rigor, uma solução aquosa de cloreto de sódio, a partir do reagente sólido.

5. Para preparar a solução, o aluno mediu a massa necessária de cloreto de sódio, utilizando uma balança digital que apresentava uma incerteza de leitura de 0,01 g. Dos seguintes valores de massa, qual deve o aluno ter registado?(A) 8,341 g (B) 8,34 g (C) 8,3 g (D) 8 g

6. O volume de solução preparada foi 250,0 cm3. Apresente o valor referido expresso em dm3, mantendo o número de algarismos significativos.

23. A elevada acidez da água da chuva, registada em diversos locais da Terra, é atribuída à emissão para a atmosfera de dióxido de enxofre, SO2(g), e de óxidos de azoto. Existem várias fontes de SO2 atmosférico, entre as quais as erupções vulcânicas e a queima de combustíveis fósseis em diversas atividades humanas. Também a extração de alguns metais, a partir dos respetivos minérios, é uma importante fonte, de natureza antropogénica, de emissão daquele gás para a atmosfera. Por exemplo, a obtenção de zinco, a partir do sulfureto de zinco, ZnS(s), envolve, numa primeira fase, a reação deste composto com o oxigénio atmosférico. Nesta reação, forma-se óxido de zinco, ZnO(s), e dióxido de enxofre, SO2(g). Estima-se que sejam libertados para a atmosfera cerca de 6 × 1010 kg de SO2(g) em cada ano.

Chang, R., Química, McGrawHill, 8.ª ed., 2005 (adaptado)

O número aproximado de moléculas de SO2(g) libertadas para a atmosfera, por ano, pode ser calculado pela expressão:

24. Os átomos dos isótopos 12 e 13 do carbono têm(A) números atómicos diferentes.(B) números de massa iguais.(C) igual número de eletrões.(D) igual número de neutrões.

25. Como se designa uma região do espaço onde, em torno do núcleo de um átomo, existe uma elevada probabilidade de encontrar um eletrão desse átomo?

26. Em algumas das medições efectuadas, os alunos usaram uma fita métrica com uma escala cuja menor divisão é 1 mm. Qual é a incerteza associada à escala dessa fita métrica?

27. O ano-luz é uma medida de:(A) Distância(B) Tempo(C) Velocidade(D) Luminosidade

28. Um elemento hipotético apresenta os isótopos E40, E42 e E46, nas percentagens de 50, 30 e 20%, respectivamente. Então o peso atómico do elemento E será: (A) 42,7 (B) 42,0 (C) 41,8 (D) 40,0 (E) 43,0

29. Um elemento fictício E é formado por dois isótopos: 50E e 54E. Em cem átomos do elemento E há sessenta átomos do isótopo 50E. Nessas condições, a massa atómica do elemento E será: (A) 50,5 u. (B) 51,6 u. (C) 52,7 u. (D) 53,4 u. (E) 54,0 u.

30. Na determinação experimental da concentração de uma solução, um operador A efetuou várias medições de volume de uma amostra líquida com um equipamento cuja tolerância era 0,03 mL. Os resultados obtidos foram os seguintes:

a. Determine o valor mais provável dos volumes obtidos.b. Determine o desvio absoluto para cada medição.c. Qual o ensaio mais preciso? Justifique.

31. A seguir representam-se simbolicamente alguns átomos (as letras não representam símbolos químicos)

d. Quantos elementos químicos diferentes estão representados?e. Quantos protões tem a espécie A?f. Quantos neutrões tem a espécie C?g. Quantos eletrões tem a espécie B?

32. Numa actividade experimental mediu-se os valores inicial e final da temperatura de um líquido. Registaram-se as temperaturas 22 ⁰C e 105 ⁰C, respectivamente.

h. Determine a variação de temperatura em graus Celsius (⁰C). i. Determine a variação de temperatura na escala Kelvin (K). j. Relacione a variação de temperatura na escala Celsius e na escala Kelvin.

33. Completa o quadro

34. Complete: 3,4 g de amoníaco (NH3) contêm: ______________ mol de moléculas ______________ moléculas de NH3 ______________ átomos de hidrogénio

35. Em relação à nanotecnologia, podemos afirmar que:

(A) envolve manipulação da matéria à escala macroscópica.(B) envolve a manipulação de átomos e moléculas.(C) envolve manipulação de núcleos atómicos.(D) envolve a manipulação dos eletrões nos átomos e moléculas.

36. Explicite a diferença entre a microscopia electrónica de transmissão e microscopia de varrimento com efeito de túnel.

37. Num pequeno texto, refira as aplicações da nanotecnologia, explicitando os respectivos segmentos em que se enquadram.

38. Indique a ordem de grandeza e apresente cada um dos seguintes valores, em notação científica, na unidade do SI.

A. Diâmetro médio do cabelo humano: 80 m.B. Comprimento de uma baleia azul: 30 m.C. Diâmetro da Lua: 3480 km.D. Distância da órbita da Lua à Terra: 384 Mm.

39. Na figura ao lado observa-se uma camada de grafeno, obtida com microscópio de efeito de túnel, onde os pontos azuis desenhados representam os átomos de carbono.

a. Qual é a ordem de grandeza da distância média entre os átomos de carbono, em unidade do SI?

b. Qual seria a ordem de grandeza da distância média entre os átomos de carbono no grafeno se esse número fosse expresso em nanómetro?