Manual do Professor - losangouba.com.br · 4 2 Nos Anos Finais do Ensino Fundamental, a grande novidade fica a cargo da Coleção de Arte para o 6º até o 9º ano, que apresenta

EM 2ª série | Volume 1 | Química

Manual do Professor

Autor: Marcos Raggazzi.

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2 Coleção EM2Coleção EM2

C689 Coleção Ensino Médio 2ª série: - Belo Horizonte: Bernoulli Sistema de Ensino, 2018. 210 p.: il.

Ensino para ingresso ao Nível Superior. Grupo Bernoulli.

1. Química I - Título II - Bernoulli Sistema de Ensino III - V. 1

CDU - 37CDD - 370

Centro de Distribuição:

Rua José Maria de Lacerda, 1 900 Cidade Industrial Galpão 01 - Armazém 05 Contagem - MGCEP: 32.210-120

Endereço para correspondência:

Rua Diorita, 43, PradoBelo Horizonte - MGCEP: 30.411-084www.bernoulli.com.br/sistema 31.3029.4949

Fotografias, gráficos, mapas e outros tipos de ilustrações presentes em exercícios de vestibulares e Enem podem ter sido adaptados por questões estéticas ou para melhor visualização.

Coleção Ensino Médio 2ª série – Volume 1 é uma publicação da Editora DRP Ltda. Todos os direitos reservados. Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.

SAC: [email protected]

AutorQuímica: Marcos Raggazzi

ADminiStrAtivoGerente Administrativo: Vítor LealCoordenadora técnico-Administrativa: Thamirys Alcântara Coordenadora de Projetos: Juliene SouzaAnalistas técnico-Administrativas: Ana Clara Pereira, Bárbara Câmara, Lorena KnuppAssistentes técnico-Administrativos: Danielle Nunes, David Duarte, Fernanda de Souza,

Priscila Cabral, Raphaella HamziAuxiliares de Escritório: Ana da Silva, Sandra Maria MoreiraEncarregado de Serviços Gerais e manutenção: Rogério Brito

ComErCiAlGerente Comercial: Carlos Augusto AbreuCoordenador Comercial: Rafael CurySupervisora Administrativo-Comercial: Mariana GonçalvesConsultores Comerciais: Adalberto de Oliveira, Carlos Eduardo Oliveira, Cláudia Amoedo,

Eduardo Medeiros, Guilherme Ferreira, Luiz Felipe Godoy, Ricardo Ricato, Robson Correia, Rossano Rodrigues, Simone Costa

Analistas Comerciais: Alan Charles Gonçalves, Cecília Paranhos, Rafaela RibeiroAssistentes Comerciais: Laura Caroline Tomé, Melissa Turci

oPErAçõESGerente de operações: Bárbara AndradeCoordenadora de operações: Karine ArcanjoSupervisora de Atendimento: Vanessa VianaAnalista de Controle e Planejamento: Vinícius AmaralAnalistas de operações: Adriana Martins, Ludymilla BarrosoAssistentes de operações: Amanda Aurélio, Amanda Ragonezi, Ana Maciel, Ariane Simim,

Elizabeth Lima, Eysla Marques, Flora Freitas, Iara Ferreira, Luiza Ribeiro, Mariana Girardi, Renata Magalhães, Viviane Rosa

Coordenadora de Expedição: Janaína CostaSupervisor de Expedição: Bruno Oliveiralíder de Expedição: Ângelo Everton PereiraAnalista de Expedição: Luís XavierAnalista de Estoque: Felipe LagesAssistentes de Expedição: Eliseu Silveira, Helen Leon, João Ricardo dos Santos,

Pedro Henrique Braga, Sandro Luiz QueirogaAuxiliares de Expedição: Admilson Ferreira, Marcos Dionísio, Ricardo Pereira, Samuel PenaSeparador: Vander Soares

SuPortE PEDAGóGiCoGerente de Suporte Pedagógico: Renata GazzinelliAssessoras Pedagógicas Estratégicas: Madresilva Magalhães, Priscila BoyGestores de Conteúdo: Luciano Carielo, Marinette FreitasConsultores Pedagógicos: Adriene Domingues, Camila Ramos, Claudete Marcellino,

Daniella Lopes, Denise Almeida, Eugênia Alves, Francisco Foureaux, Heloísa Baldo, Leonardo Ferreira, Paulo Rogedo, Soraya Oliveira

Analista de Conteúdo Pedagógico: Paula VilelaAnalista de Suporte Pedagógico: Caio PontesAnalista técnico-Pedagógica: Graziene de AraújoAssistente técnico-Pedagógica: Werlayne BastosAssistentes técnico-Administrativas: Aline Freitas, Lívia Espírito Santo

tECnoloGiA EDuCACionAlGerente de tecnologia Educacional: Alex Rosalíder de Desenvolvimento de novas tecnologias: Carlos Augusto PinheiroCoordenadora Pedagógica de tecnologia Educacional: Luiza WinterCoordenador de tecnologia Educacional: Eric LongoCoordenadora de Atendimento de tecnologia Educacional: Rebeca MayrinkAnalista de Suporte de tecnologia Educacional: Alexandre PaivaAssistentes de tecnologia Educacional: Augusto Alvarenga, Naiara MonteiroDesigner de interação: Marcelo CostaDesigners instrucionais: David Luiz Prado, Diego Dias, Fernando Paim, Ludilan Marzano,

Mariana Oliveira, Marianna DrumondDesigner de vídeo: Thais MeloEditora Audiovisual: Marina Ansalonirevisor: Josélio VerteloDiagramadores: Izabela Brant, Raony Abade

ProDuçãoGerente de Produção: Luciene FernandesAnalista de Processos Editoriais: Letícia OliveiraAssistente de Produção Editorial: Thais Melgaço

núcleo PedagógicoGestores Pedagógicos: Amanda Zanetti, Vicente Omar TorresCoordenadora Geral de Produção: Juliana RibasCoordenadoras de Produção Pedagógica: Drielen dos Santos, Isabela Lélis, Lílian Sabino,

Marilene Fernanda Guerra, Thaísa Lagoeiro, Vanessa Santos, Wanelza Teixeira

Analistas Pedagógicos: Amanda Birindiba, Átila Camargos, Bruno Amorim, Bruno Constâncio, Daniel Menezes, Daniel Pragana, Daniel Pretti, Dário Mendes, Deborah Carvalho, Joana Leite, Joyce Martins, Juliana Fonseca, Luana Vieira, Lucas Maranhão, Mariana Campos, Mariana Cruz, Marina Rodrigues, Paulo Caminha, Paulo Vaz, Raquel Raad, Stênio Vinícios de Medeiros, Taciana Macêdo, Tatiana Bacelar, Thalassa Kalil, Thamires Rodrigues, Vladimir Avelar

Assistente de tecnologia Educacional: Numiá GomesAssistentes de Produção Editorial: Carolina Silva, Suzelainne de Souza

Produção EditorialGestora de Produção Editorial: Thalita NigriCoordenadores de núcleo: Étore Moreira, Gabriela Garzon, Isabela DutraCoordenadora de iconografia: Viviane FonsecaPesquisadores iconográficos: Camila Gonçalves, Débora Nigri, Eloine Reis, Fabíola Paiva,

Guilherme Rodrigues, Núbia Santiagorevisores: Ana Maria Oliveira, Gabrielle Ruas, Lucas Santiago, Luciana Lopes, Natália Lima,

Tathiana OliveiraArte-Finalistas: Cleber Monteiro, Gabriel Alves, Kátia SilvaDiagramadores: Camila Meireles, Isabela Diniz, Kênia Sandy Ferreira, Lorrane Amorim,

Naianne Rabelo, Webster Pereirailustradores: Rodrigo Almeida, Rubens Lima

Produção GráficaGestor de Produção Gráfica: Wellington SeabraAnalista de Produção Gráfica: Marcelo CorreaAssistente de Produção Gráfica: Patrícia ÁureaAnalistas de Editoração: Gleiton Bastos, Karla Cunha, Pablo Assunção, Taiana Amorimrevisora de Produção Gráfica: Lorena Coelho

Coordenador do PSm: Wilson BittencourtAnalistas de Processos Editoriais: Augusto Figueiredo, Izabela Lopes, Lucas RoqueArte-Finalista: Larissa AssisDiagramadores: Anna Carolina Moreira, Maycon Portugal, Rafael Guisoli, Raquel Lopes,

Wallace Weberilustradores: Carina Queiroga, Hector Ivo Oliveirarevisores: João Miranda, Luísa Guerra, Marina Oliveira

ConSElho DirEtorDiretor Administrativo-Financeiro: Rodrigo Fernandes DomingosDiretor de Ensino: Rommel Fernandes DomingosDiretor Pedagógico: Paulo RibeiroDiretor Pedagógico Executivo: Marcos Raggazzi

DirEçãoDiretor Executivo: Tiago Bossi

Expediente

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3Bernoulli Sistema de Ensino

ApresentaçãoCaro professor,

É com grande satisfação que apresentamos esta edição da Coleção Estudo Ensino Médio – Ciências da Natureza e suas Tecnologias – Química.

O material de Química foi planejado com o objetivo de tornar o estudo dos fenômenos relacionados à Química mais acessível e compreensível à maior quantidade de alunos. Buscamos, na página inicial de cada capítulo, contextualizar o estudo do conteúdo que será abordado ao longo dele. Com isso, conseguimos mostrar ao aluno a importância do tema a ser trabalhado, bem como informar como o estudo daquele conteúdo contribuiu para o avanço científico.

Essa contextualização do estudo parte do princípio de que a aprendizagem da Química não se dá de maneira mecânica, estanque. Nesse sentido, procuramos escolher textos claros e atuais, tentando mostrar ao aluno não só um fato ou fenômeno, mas também a explicação científica para ele, o que valoriza a possibilidade de desenvolver o raciocínio científico dos alunos. Assim, dividimos cada um dos capítulos em tópicos e subtópicos, seguidos de exercícios de aprendizagem que trazem aplicações diretas dos conteúdos discutidos.

Com a finalidade de oferecer aos alunos o contato com os fenômenos químicos discutidos em cada capítulo, foi criada a seção Experimentando. Essa seção apresenta experimentos que, na maioria das vezes, podem ser realizados com materiais e reagentes simples (materiais domésticos e de sucatas). Contrariando uma tendência das últimas décadas, os experimentos escolhidos não visam apenas à verificação da validade dos modelos científicos discutidos, mas também são utilizados para introduzir e construir tais modelos.

Curiosidades e aplicações cotidianas dos conteúdos abordados são tratadas na seção Cotidiano. Essa seção tem por finalidade oferecer ao aluno a oportunidade de conhecer e interagir com o mundo que o cerca.

Para tornar o estudo dos conteúdos da Química ainda mais eficiente, cada capítulo apresenta uma seção Tá na Mídia, com indicações de links que mostram modelos capazes de explicar o que foi discutido no texto do capítulo, por meio de uma linguagem mais atual e de interesse dos alunos. Além disso, os exercícios propostos foram selecionados a fim de avaliar diversas habilidades e competências dos alunos. Por fim, cada capítulo é concluído com a Seção Enem, com questões elaboradas pela nossa equipe de professores ou aplicadas no Exame Nacional do Ensino Médio.

Na edição passada, tivemos a colaboração de vários professores que se utilizaram dessa Coleção e contribuíram com críticas construtivas para que reformulássemos nosso material. Continuamos contando, então, professor, com a sua colaboração, no sentido de nos encaminhar sua análise deste material e, desde já, nos comprometemos a analisar cada ponto sinalizado por você.

Nós, autores, agradecemos desde já a todos que nos enviarem críticas, pois só assim nosso material poderá evoluir.

O autor

Novidades 2018O Bernoulli Sistema de Ensino tem sua atividade pautada na busca constante da excelência. Por isso,

trabalhamos sempre atentos à evolução do mercado e com empenho para oferecer as melhores soluções educacionais aos nossos parceiros. Em 2017, iniciamos o nosso atendimento ao segmento da Educação Infantil com o material didático para 4 e 5 anos, que já é sucesso nas escolas, trazendo ainda mais inovação e qualidade para as práticas escolares. Em 2018, é hora de estendermos nossa atuação às outras crianças desse segmento: as de 2 e 3 anos, que poderão vivenciar práticas lúdicas e pedagogicamente ricas.

Nos Anos Iniciais do Ensino Fundamental, a novidade é a parceria firmada para oferta de uma coleção de livros literários totalmente alinhada aos temas trabalhados nos livros do 1º ao 5º ano. As obras são voltadas para o desenvolvimento de temas transversais, como respeito a diferenças, sustentabilidade, cidadania e manifestações culturais. Além disso, atendendo aos pedidos de nossos parceiros, passamos a oferecer o livro de Língua Inglesa para o 1º ano, que foi construído com o mesmo rigor de qualidade e com mais ludicidade ainda, em consonância com a proposta pedagógica da Educação Infantil e com a dos Anos Iniciais do Ensino Fundamental.

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4 Coleção EM2

Nos Anos Finais do Ensino Fundamental, a grande novidade fica a cargo da Coleção de Arte para o 6º até o 9º ano, que apresenta uma abordagem integrada das quatro linguagens artísticas (artes visuais, música, teatro e dança), de forma a desenvolver a sensibilidade, criticidade, criatividade, bem como a fruição estética, entrelaçando a esses aspectos práticas de criação e produção artísticas, incitando nos alunos e nos professores um olhar reflexivo e curioso. Contamos também com um novo livro de Biologia para atender às escolas que trabalham separadamente esse componente curricular no 9º ano do Ensino Fundamental, uma solução totalmente integrada às temáticas e ao projeto editorial da Coleção Ensino Fundamental Anos Finais. Temas como a Bioquímica, a Biotecnologia, a Ecologia, a Evolução são destaques no conteúdo programático dessa obra, que tem como objetivo a retomada de assuntos trabalhados ao longo do Ensino Fundamental e a introdução de tópicos relevantes para a preparação dos alunos que em breve ingressarão no Ensino Médio.

No Ensino Médio, as novidades estão no campo da tecnologia, com a disponibilização do Meu Bernoulli também para a 1ª e a 2ª série. Além disso, será disponibilizado um novo formato de e-book, mais leve, com novas funcionalidades e recursos de acessibilidade. Quem já conhece sabe que o Meu Bernoulli é uma plataforma digital de aprendizagem inovadora capaz de trazer grandes benefícios para a comunidade escolar. Além de todas as funcionalidades que o Meu Bernoulli já apresenta, os parceiros que adquirirem os Simulados Enem terão, a partir deste ano, acesso a todas as provas comentadas.

A inovação também está presente no Bernoulli TV! A partir de agora, os vídeos estarão disponíveis no app e em maior variedade, de modo a apresentar a resolução de questões para novas disciplinas das Coleções 6V, 4V e 2V, Ensino Médio (1ª e 2ª séries) e também para a Coleção do 9º ano do Ensino Fundamental. Além disso, estarão disponíveis a resolução de todos os Simulados Enem e Ensino Médio (1ª e 2ª séries) logo após a aplicação das provas e os áudios para as disciplinas de Língua Inglesa e Língua Espanhola.

E ainda tem mais: alinhado com um mundo cada vez mais digital, o Bernoulli Sistema de Ensino passa a integrar os seus objetos de aprendizagem (games, animações, simuladores e vídeos) às Coleções, de modo que eles possam ser acessados através de QR codes e códigos impressos nos materiais físicos. Com isso, o conteúdo estará sempre à mão, podendo ser acessado por meio de smartphones e tablets, onde o aluno estiver, tornando a aprendizagem ainda mais interativa e instigante!

Como você poderá comprovar, o Bernoulli Sistema de Ensino não para! Estamos sempre à frente a fim de trazer o que há de melhor para que sua escola continue sempre conosco.

Bernoulli DigitalO foco do Bernoulli Sistema de Ensino sempre esteve voltado à disponibilização de materiais didáticos de

excelência e que realmente colaborem para a promoção de uma educação efetiva e inovadora. Com esse mesmo compromisso, apresentamos o Bernoulli Digital, que é colocado à sua disposição como uma ampliação da Coleção Estudo, permitindo a utilização ainda mais aprofundada e eficiente das nossas publicações.

O Bernoulli Digital apresenta objetos de aprendizagem interativos que exploram recursos visuais e auditivos a fim de proporcionar experiências possíveis apenas por meio da interação digital, o que confere maior dinamismo, diversidade e envolvimento ao processo de construção do conhecimento.

A utilização desse moderno material didático abre novas possibilidades para a relação entre o estudante e o livro, uma vez que a informação deixa de ser unilateral (apenas do livro para o leitor) e passa a permitir que o aluno interaja com a dinâmica dos objetos de aprendizagem do Bernoulli Digital e obtenha respostas imediatas. Além disso, esses objetos foram pensados para auxiliar os professores durante as aulas, por meio de uma projeção em televisão ou outro equipamento multimídia, como apoio durante as explanações, enriquecendo-as e permitindo mais envolvimento, motivação e compreensão dos conteúdos trabalhados. Portanto, eles podem ser utilizados no ambiente escolar pelo professor e / ou pelos alunos de forma individual e também fora da escola, contribuindo para o rompimento espaço-temporal escolar e favorecendo a aprendizagem autônoma.

Em sua maioria, os objetos de aprendizagem são acompanhados por textos e instruções que colaboram para o entendimento das informações trabalhadas e auxiliam na utilização da ferramenta, além de exercícios fixadores e avaliativos, que verificam a compreensão do que foi estudado. Nesse sentido, sugerimos que os objetos de aprendizagem sejam utilizados integralmente, uma vez que todas as etapas foram cuidadosamente pensadas para promover a aprendizagem efetiva. Destacamos aqui a utilização dos exercícios, que são corrigidos em tempo real pelo próprio material, oferecendo ao aluno o gabarito da atividade realizada imediatamente. Dessa forma, o aluno pode, se preciso for, retornar à interação com o objeto de aprendizagem, na tentativa de esclarecer suas dúvidas.

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Relacionados ao conteúdo apresentado na Coleção EM2, Química, estão à sua disposição os seguintes objetos de aprendizagem:

AnimaçõesAs animações do Bernoulli Digital apresentam uma sequência de acontecimentos relativos a um fenômeno

ou procedimento prioritariamente em formato 3D, permitindo a visualização de seus elementos em diferentes ângulos e também oferecendo a possibilidade de pausá-las em determinados pontos, retrocedê-las e avançá-las. Em uma animação, a ampliação dos detalhes e o movimento contínuo das imagens expandem a possibilidade de compreensão do conteúdo apresentado, uma vez que possibilitam uma visualização completa e dinâmica, muito diferente da observação de uma sequência de fotografias de passos intermediários, como vemos no material impresso.

Games educativosOs games educativos são jogos eletrônicos que trazem benefícios para o aprendizado, por meio da

interação, ou seja, da possibilidade de o jogador participar ativamente, atuando, respondendo e interferindo na dinâmica do jogo.

Eles contribuem para o desenvolvimento de habilidades variadas, como a resolução de problemas, a criatividade, a concentração, a memória e o raciocínio rápido, ao mesmo tempo que estimulam a persistência e geram prazer.

Simuladores Os simuladores reproduzem o comportamento de elementos em um determinado fenômeno ou em

equipamentos, recriando acontecimentos reais de maneira virtual. Esse recurso abre a possibilidade de experimentação de situações muitas vezes improváveis para o ambiente de sala de aula.

Ao usar simuladores, o aluno é convidado a reproduzir os fenômenos estudados, interagindo com eles e modificando-os por meio da inserção de dados, de interações de clique ou de arrasto de objetos.

Os simuladores podem ser, inclusive, utilizados como ferramenta para o trabalho em grupo, permitindo aos alunos testarem diversas condições, refletir sobre resultados e propor soluções para as situações-problema estudadas.

Vídeos didáticos Os vídeos são excelentes recursos didáticos que favorecem a compreensão dos assuntos estudados,

uma vez que, se utilizados com planejamento e intencionalidade, podem ilustrar a explicação do professor, ajudando-o a compor cenários e realidades distantes ou desconhecidas pelos alunos. Os vídeos apresentados no Bernoulli Digital são produzidos, majoritariamente, em formato 3D, favorecendo a visualização de detalhes e representações de elementos mais próximas do real.

QR Code – Como acessarO QR Code é um código de acesso aos objetos de aprendizagem do Bernoulli Digital. Para baixar o conteúdo,

é necessário que você tenha disponível no seu dispositivo um leitor de QR Codes, que você pode encontrar nas stores (Google Play e App Store). Baixe o app, escaneie o código com a câmera e tenha acesso ao nosso conteúdo.

Fundamentação teóricaA aprendizagem de concepções científicas atualizadas do mundo físico e natural e o desenvolvimento de

estratégias de trabalho centradas na solução de problemas é finalidade da área, de forma a aproximar o educando do trabalho de investigação científica e tecnológica, como atividades institucionalizadas de produção de conhecimentos, bens e serviços.

Diretrizes Curriculares Nacionais do Ensino Médio (BRASIL, 2000)

O livro de Química da Coleção Estudo EM foi concebido com o intuito de atender às Diretrizes Curriculares Nacionais do Ensino Médio. Essas diretrizes primam pela aproximação entre o aluno e o conteúdo científico, concentrando a aprendizagem no desenvolvimento de habilidades que permitam que ele seja capaz de solucionar situações-problema de maneira eficaz e autônoma. Trata-se de uma proposta inovadora, pois lança mão de diversas áreas do conhecimento, as quais são necessárias para o entendimento mais amplo e mais útil dos conteúdos de Química. Nesse sentido, garante-se a interdisciplinaridade tão almejada pelos sistemas de educação.

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6 Coleção EM2

Partindo-se dessa premissa, a proposta da Coleção Estudo EM – Química reafirma a importância da contextualização, em uma abordagem que valoriza as situações do cotidiano dos alunos, bem como as importantes questões da contemporaneidade, como as mudanças ambientais. Essa aproximação pode ser amplamente constatada nas seções Cotidiano e Para Refletir.

Por outro lado, a Coleção também privilegia a análise e a consequente compreensão dos conceitos, além de discutir a interpretação de experimentos reais e viáveis aos estudantes por meio da seção Experimentando.

Entendemos que os alunos para quem produzimos nossos livros pertencem a uma sociedade na qual a tecnologia se tornou mais acessível e promoveu um acirramento do dinamismo nas relações e na produção de conhecimento. Por isso, apresentamos a seção Tá na Mídia, que cumpre essa função de constante atualização e interatividade.

Por fim, propomos um livro que dialoga com as novas gerações que vivenciam uma nova forma de lidar com o mundo, visto que pensar o estudo da Química de maneira estanque, sem interação ou flexibilidade, se torna pouco produtivo. Nesse sentido, entendemos que a aprendizagem deve se moldar às novas tendências de ensino.

Estrutura da ColeçãoOs conteúdos da Coleção Estudo são apresentados por frentes, sendo que cada frente se divide

em capítulos.

O fato de a Coleção ser dividida em frentes não significa que os conteúdos devem ser trabalhados de forma fragmentada, ao contrário, deve-se buscar constante articulação entre eles.

Igualmente, é importante atentar para o fato de que não se pretende esgotar os conteúdos a cada volume da Coleção. Assim, em muitos casos, os conteúdos são retomados de forma mais aprofundada em volumes seguintes.

Essa estrutura pretende garantir que os alunos tenham contato com vários assuntos ao mesmo tempo no decorrer do ano, em um movimento espiralado de aprendizagem.

Estruturação do livroCada capítulo é permeado por seções que visam fornecer outras abordagens sobre o assunto / conteúdo.

A seguir, são apresentadas as seções que compõem o capítulo para que você, professor, entenda de que forma pode trabalhá-las para obter o melhor rendimento em sala de aula e também como pode orientar os alunos para o estudo autônomo.

1) Texto introdutório

O texto introdutório tem uma temática que estimula os alunos a se envolverem com a situação-problema que serve como ponto de partida para o conteúdo. No momento de sua leitura, aproveite para ativar o conhecimento prévio dos alunos acerca do assunto, o que pode ocorrer em uma pequena discussão, com uma troca de ideias entre todos, inclusive você, professor.

Esse texto pode ser lido coletivamente, em sala, no dia do início do trabalho com o capítulo, ou pode-se solicitar aos alunos que o leiam previamente em casa para que possam trazer para a sala de aula informações sobre o assunto pesquisadas em outras fontes.

2) Exercícios resolvidos

Nessa seção, mais do que fornecer um paradigma de resolução, o professor poderá percorrer com o aluno o caminho trilhado para a resolução do exercício. É um momento propício para trabalhar a interpretação do enunciado e prevenir eventuais equívocos que possam ocorrer nessa interpretação. Evite que o aluno trabalhe essa seção solitariamente, tomando o exercício resolvido como um modelo apenas, pois é nesse momento que o aluno pode surpreender com um novo caminho para a resolução do problema.

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3) Exercícios de aprendizagem

Esses exercícios foram distribuídos ao longo do capítulo para que o educador possa fazer a fixação do conteúdo por item. Devem ser resolvidos em sala de aula, pois dessa forma você poderá verificar o grau de assimilação do conteúdo trabalhado, podendo retomá-lo, caso seja necessário, a fim de obter um bom resultado. Desse modo, você evita a surpresa de só descobrir as lacunas de aprendizagem no final do capítulo, quando vários itens de naturezas diferentes e também com graus de dificuldade diferentes já tiverem sido abordados.

4) Exercícios propostos

Essa seção, que reúne um grande número de exercícios de múltipla escolha e questões discursivas, foi planejada para que o aluno trabalhe de forma autônoma, resgatando todo o conteúdo estudado ao longo do capítulo. Incentive os alunos a fazerem os exercícios em casa e trazerem para a sala de aula as dúvidas surgidas durante a resolução.

5) Cotidiano

Essa seção procura levar o aluno a perceber a relação existente entre o conteúdo estudado e o cotidiano no qual ele está inserido ou ainda a relação que tal conteúdo guarda com a realidade. É importante que você, professor, encontre um momento para apresentar essa seção aos alunos, instigando-os a falar sobre outras situações vivenciadas que sirvam de exemplo a ser compartilhado em sala de aula.

6) Para refletir

Os capítulos oferecem leituras complementares ao conteúdo, que podem despertar a curiosidade do aluno para pesquisar em outras fontes. Cabe a você, professor, promover um espaço de leitura em sala de aula ou convidar o aluno a realizar essas leituras em casa. É fundamental chamar a atenção do aluno para esses textos, pois, além de conscientizá-lo de que a leitura, de forma geral, é uma fonte inesgotável de informação, é bom que ele saiba que a familiaridade com textos como os disponibilizados pode ser de grande valia em processos seletivos e avaliações.

7) Experimentando

Sabe-se que nem sempre os experimentos podem ser realizados sem um laboratório bem-estruturado. Por isso, para essa seção foram escolhidos experimentos que possam ser realizados com mais tranquilidade em sala de aula ou em casa para que os alunos percebam a relação entre a teoria e as práticas cotidianas.

8) Leitura complementar

Essa seção oferece informações complementares ao conteúdo, que podem despertar a curiosidade do aluno para pesquisar em outras fontes. Cabe ao professor promover um espaço de leitura em sala de aula ou convidar o aluno a realizar essa leitura em casa. É fundamental chamar a atenção do aluno para essa seção, pois, além de conscientizá-lo de que a leitura, de forma geral, é uma fonte inesgotável de informação, é bom que ele saiba que a familiaridade com textos como os disponibilizados nessa seção podem ser de grande valia em processos seletivos e avaliações.

9) Seção Enem

As questões que compõem a seção são criteriosamente selecionadas das provas do Enem ou dos Simulados elaborados pelo Bernoulli Sistema de Ensino. Explique para os alunos as habilidades cobradas em cada uma das questões. Isso é importante para que eles se familiarizem com a forma como os conteúdos são avaliados no Exame Nacional do Ensino Médio.

10) Tá na mídia

Essa seção oferece sugestões de filmes, livros, sites, músicas, entre outras mídias que abordem o tema de forma diferente daquela tratada no material didático, mas com uma relação estreita com ele. Incentive o aluno a ler as sinopses a fim de entender o porquê da sugestão. Aproveite as sugestões da seção para planejar atividades em sala de aula, como uma “sessão de cinema” com o filme indicado ou a audição de uma música.

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11) Bernoulli Digital

Nessa seção, você tem acesso aos objetos digitais de aprendizagem (games, simuladores e animações interativas) do Bernoulli Digital. Incentive a utilização pelos alunos ou utilize-os como material para enriquecer suas aulas.

12) Bernoulli TV

Essa seção disponibiliza resoluções das questões em vídeo. Baixe o app do Bernoulli TV ou acesse tv.bernoulli.com.br e digite o código alfanumérico da questão para assistir à resolução. Estão disponíveis também vídeos que abordam o conteúdo trabalhado nos módulos (que antes constavam no Bernoulli Digital). Além disso, o Bernoulli TV agora conta com os vídeos das línguas estrangeiras.

Matriz de referência EnemCiências da Natureza e suas TecnologiasEixos cognitivos (comuns a todas as áreas de conhecimento)

I. Dominar linguagens (DL): dominar a norma culta da Língua Portuguesa e fazer uso das linguagens matemática, artística e científica e das línguas espanhola e inglesa.

II. Compreender fenômenos (CF): construir e aplicar conceitos das várias áreas do conhecimento para a compreensão de fenômenos naturais, de processos histórico-geográficos, da produção tecnológica e das manifestações artísticas.

III. Enfrentar situações-problema (SP): selecionar, organizar, relacionar, interpretar dados e informações representados de diferentes formas, para tomar decisões e enfrentar situações-problema.

IV. Construir argumentação (CA): relacionar informações, representadas em diferentes formas, e conhecimentos disponíveis em situações concretas, para construir argumentação consistente.

V. Elaborar propostas (EP): recorrer aos conhecimentos desenvolvidos na escola para elaboração de propostas de intervenção solidária na realidade, respeitando os valores humanos e considerando a diversidade sociocultural.

Habilidades e competências Competência de área 1 – Compreender as ciências naturais e as tecnologias a elas associadas como construções humanas, percebendo seus papéis nos processos de produção e no desenvolvimento econômico e social da humanidade.

H1 – Reconhecer características ou propriedades de fenômenos ondulatórios ou oscilatórios, relacionando-os a seus usos em diferentes contextos.

H2 – Associar a solução de problemas de comunicação, transporte, saúde ou outro com o correspondente desenvolvimento científico e tecnológico.

H3 – Confrontar interpretações científicas com interpretações baseadas no senso comum, ao longo do tempo ou em diferentes culturas.

H4 – Avaliar propostas de intervenção no ambiente, considerando a qualidade da vida humana ou medidas de conservação, recuperação ou utilização sustentável da biodiversidade.

Competência de área 2 – Identificar a presença e aplicar as tecnologias associadas às ciências naturais em diferentes contextos.

H5 – Dimensionar circuitos ou dispositivos elétricos de uso cotidiano.

H6 – Relacionar informações para compreender manuais de instalação ou utilização de aparelhos, ou sistemas tecnológicos de uso comum.

H7 – Selecionar testes de controle, parâmetros ou critérios para a comparação de materiais e produtos, tendo em vista a defesa do consumidor, a saúde do trabalhador ou a qualidade de vida.

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Competência de área 3 – Associar intervenções que resultam em degradação ou conservação ambiental a processos produtivos e sociais e a instrumentos ou ações científico-tecnológicos.

H8 – Identificar etapas em processos de obtenção, transformação, utilização ou reciclagem de recursos naturais, energéticos ou matérias-primas, considerando processos biológicos, químicos ou físicos neles envolvidos.H9 – Compreender a importância dos ciclos biogeoquímicos ou do fluxo de energia para a vida, ou da ação de agentes ou fenômenos que podem causar alterações nesses processos.H10 – Analisar perturbações ambientais, identificando fontes, transporte e / ou destino dos poluentes ou prevendo efeitos em sistemas naturais, produtivos ou sociais.H11 – Reconhecer benefícios, limitações e aspectos éticos da biotecnologia, considerando estruturas e processos biológicos envolvidos em produtos biotecnológicos.H12 – Avaliar impactos em ambientes naturais decorrentes de atividades sociais ou econômicas, considerando interesses contraditórios.

Competência de área 4 – Compreender interações entre organismos e ambiente, em particular aquelas relacionadas à saúde humana, relacionando conhecimentos científicos, aspectos culturais e características individuais.

H13 – Reconhecer mecanismos de transmissão da vida, prevendo ou explicando a manifestação de características dos seres vivos.

H14 – Identificar padrões em fenômenos e processos vitais dos organismos, como manutenção do equilíbrio interno, defesa, relações com o ambiente, sexualidade, entre outros.

H15 – Interpretar modelos e experimentos para explicar fenômenos ou processos biológicos em qualquer nível de organização dos sistemas biológicos.

H16 – Compreender o papel da evolução na produção de padrões, nos processos biológicos ou na organização taxonômica dos seres vivos.

Competência de área 5 – Entender métodos e procedimentos próprios das ciências naturais e aplicá-los em diferentes contextos.

H17 – Relacionar informações apresentadas em diferentes formas de linguagem e representação usadas nas ciências físicas, químicas ou biológicas, como texto discursivo, gráficos, tabelas, relações matemáticas ou linguagem simbólica.

H18 – Relacionar propriedades físicas, químicas ou biológicas de produtos, sistemas ou procedimentos tecnológicos às finalidades a que se destinam.

H19 – Avaliar métodos, processos ou procedimentos das ciências naturais que contribuam para diagnosticar ou solucionar problemas de ordem social, econômica ou ambiental.

Competência de área 6 – Apropriar-se de conhecimentos da Física para, em situações-problema, interpretar, avaliar ou planejar intervenções científico-tecnológicas.

H20 – Caracterizar causas ou efeitos dos movimentos de partículas, substâncias, objetos ou corpos celestes.

H21 – Utilizar leis físicas e / ou químicas para interpretar processos naturais ou tecnológicos inseridos no contexto da Termodinâmica e / ou do Eletromagnetismo.

H22 – Compreender fenômenos decorrentes da interação entre a radiação e a matéria em suas manifestações em processos naturais ou tecnológicos, ou em suas implicações biológicas, sociais, econômicas ou ambientais.

H23 – Avaliar possibilidades de geração, uso ou transformação de energia em ambientes específicos, considerando implicações éticas, ambientais, sociais e / ou econômicas.

Competência de área 7 – Apropriar-se de conhecimentos da Química para, em situações-problema, interpretar, avaliar ou planejar intervenções científico-tecnológicas.

H24 – Utilizar códigos e nomenclatura da Química para caracterizar materiais, substâncias ou transformações químicas.

H25 – Caracterizar materiais ou substâncias, identificando etapas, rendimentos ou implicações biológicas, sociais, econômicas ou ambientais de sua obtenção ou produção.

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10 Coleção EM2

H26 – Avaliar implicações sociais, ambientais e / ou econômicas na produção ou no consumo de recursos energéticos ou minerais, identificando transformações químicas ou de energia envolvidas nesses processos.

H27 – Avaliar propostas de intervenção no meio ambiente aplicando conhecimentos químicos, observando riscos ou benefícios.

Competência de área 8 – Apropriar-se de conhecimentos da Biologia para, em situações-problema, interpretar, avaliar ou planejar intervenções científico-tecnológicas.

H28 – Associar características adaptativas dos organismos com seu modo de vida ou com seus limites de distribuição em diferentes ambientes, em especial em ambientes brasileiros.

H29 – Interpretar experimentos ou técnicas que utilizam seres vivos, analisando implicações para o ambiente, a saúde, a produção de alimentos, matérias-primas ou produtos industriais.

H30 – Avaliar propostas de alcance individual ou coletivo, identificando aquelas que visam à preservação e à implementação da saúde individual, coletiva ou do ambiente.

Planejamento anual*Disciplina: QUÍMICA

sÉRiE: 2ª

sEGMEnTO: EM

FRENTE CAPÍTulo VolumE TÍTulo

A

1 1 •Dispersões

2 1 •Concentração das soluções

3 2 •Diluição e mistura de soluções

4 2 •Propriedades coligativas

5 3 •Processos eletroquímicos espontâneos

6 3 •Processos eletroquímicos não espontâneos

7 4 •Reações nucleares

8 4 •Química Ambiental

B

1 1 •Termoquímica

2 1 •Termodinâmica

3 2 • Introdução à Cinética Química

4 2 •Teoria das colisões e do complexo ativado

5 3 •Princípios do equilíbrio químico

6 3 •Equilíbrio ácido-base

7 4 •Hidrólise salina e solução-tampão

8 4 •Equilíbrio de solubilidade

* Conteúdo programático sujeito a alteração. / O conteúdo completo de Química do EM 1ª e 2ª série está disponível no final do Manual do Professor.

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Manual do Professor


Planejamento do volumeDisciplina: QUÍMICA

sÉRiE: 2ª

sEGMEnTO: EM

vOluME: 1

FRENTE CAPÍTulo TÍTulo SugESTõES dE ESTRATégiAS

A

1 •Dispersões •Aula expositiva

•Aplicação de exercícios

•Resolução de exercícios

•Aula prática

•Debate

•Aula multimídia

•Discussão em grupos

•Filmes

2 •Concentração das soluções

B

1 •Termoquímica

2 •Termodinâmica

Orientações para composição de carga horária

Para otimizar o uso do material, sugerimos uma composição de carga horária em que se deve observar o seguinte:

Considere que o ano letivo tenha, em média, 36 semanas letivas. Como na Coleção Estudo EM2 o conteúdo de cada disciplina é apresentado em 4 volumes, recomendamos dedicar 9 semanas letivas ao estudo de cada volume.

O conteúdo de Química está distribuído em duas frentes (A e B), cada uma com 2 capítulos por volume.

Sugerimos, então, a seguinte carga horária semanal por frente:

Frente A: 2 aulas por semana.

Frente B: 2 aulas por semana.

Carga total semanal da disciplina: 4 aulas por semana.

Para calcular o número médio de aulas por capítulo, basta considerar a carga horária de 9 semanas (nesse caso, 36 aulas – 9x4) e dividi-la pelo número de capítulos (nesse caso, 4 capítulos).

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12 Coleção EM2

Sugestão de distribuição de conteúdoTrimestral

TRimESTRE CAPÍTuloN0 dE AulAS PARA

umA CARgA dE 2 AulAS SEmANAiS

N0 dE AulAS PARA umA CARgA dE 1,5 AulAS SEmANAiS

1º trimestre

1º mês•A1 – Dispersões

•B1 – Termoquímica

6

6

4

4,5

2º mês

•A1 – Dispersões

•A2 – Concentração das soluções


•B2 – Termodinâmica

2

5

4

4

2

4

3

3

3º mês


•A3 – Diluição e mistura de soluções


•B3 – Introdução à Cinética Química

3

5

4

4

2

4

4

4

2º trimestre

1º mês


•A4 – Propriedades coligativas


•B4 – Teoria das colisões e do complexo ativado

2

6

4

4

1

5

3

3

2º mês


•A5 – Processos eletroquímicos espontâneos


•B5 – Princípios do equilíbrio químico

3

5

4

4

2

4

3

3

3º mês


•A6 – Processos eletroquímicos não espontâneos


•B6 – Equilíbrio ácido-base

5

3

6

2

3

3

4,5

1,5

3º trimestre

1º mês


•A7 – Reações nucleares


•B7 – Hidrólise salina e solução-tampão

5

2

6

2

3

3

4,5

1,5

2º mês


•A8 – Química Ambiental


•B8 – Equilíbrio de solubilidade

6

2

4

4

2

4

3

3

3º mês•A8 – Química Ambiental


4

2

2

1,5

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Bimestral

BimESTRE CAPÍTulo

N0 dE AulAS PARA umA CARgA dE 2 AulAS

SEmANAiS

N0 dE AulAS PARA umA CARgA

dE 1,5 AulAS SEmANAiS

1º

bimestre

1º mês•A1 – Dispersões


8

8

6

6

2º mês




8

2

6

8

0

6

2º

bimestre

1º mês




7

2

6

5

2

4

2º mês




8

2

6

6

2

4

3º

bimestre

1º mês




8

2

6

6

2

4

2º mês





2

6

4

4

2

4

3

3

4º

bimestre

1º mês





2

6

6

2

1

5

4

2

2º mês


•A8 – Química Ambiental



2

6

2

6

1

5

1

5

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14 Coleção EM2

Orientações e sugestõesCapítulo A1: Dispersões

Sequência sugerida para apresentação dos conteúdos: 1. Antes de fazer uma leitura do infográfico, questione os alunos quanto a exemplos de misturas que

eles conhecem e utilizam no cotidiano.2. Introduza o assunto a partir da leitura do infográfico e apresente a importância das dispersões.3. Conceitue dispersões.4. Defina solução. 5. Relembre o conceito de misturas heterogêneas e conceitue soluções coloidais e dispersões.6. Apresente as principais características de cada um desses tipos de dispersões relacionando-os com os

exemplos dados pelos alunos no início da aula.7. O vídeo “Dispersões”, disponível no Bernoulli Digital, é um recurso didático que pode ser utilizado

para enriquecer sua explanação a fim de facilitar a compreensão desse conteúdo pelos alunos. Nesse vídeo, são apresentadas as propriedades das suspensões, das soluções coloidais e das soluções verdadeiras, de acordo com as características das partículas que compõem esses sistemas. São também apresentados alguns métodos físicos de separação de misturas, a caracterização do

movimento Browniano e o Efeito Tyndall. Não deixe de propor a resolução dos exercícios que acompanha o objeto de aprendizagem.

8. Faça os exercícios de aprendizagem 01 e 02.9. Classifique as soluções a. quanto à natureza do soluto; b. quanto aos estados de agregação de seus componentes (opcional); c. quanto à quantidade de soluto em relação ao solvente. 10. Defina coeficiente de solubilidade.11. Faça o exercício de aprendizagem 03.12. Construa com os alunos curvas de solubilidade e discuta o significado de cada ponto do diagrama.13. Faça o exercício de aprendizagem 04.14. Discuta a seção Cotidiano.15. Se possível, realize o experimento “Gelo quente”, passando a interpretação do fenômeno como tarefa de

casa. Caso não seja possível, apresente os dois primeiros links da seção Tá na Mídia.16. Faça os exercícios de aprendizagem 05 a 07.17. Apresente o mecanismo de formação de uma solução. Relembre as definições de processos endo e

exotérmicos e introduza o conceito de entropia. Deixe claro que esses conceitos estão sendo trabalhados na frente B, capítulo 1.

18. Apresente os tipos de dissoluções: endotérmicas e exotérmicas. Faça o exercício de aprendizagem 08.19. Caso você ache interessante, discuta a dissolução de compostos iônicos em água, apresentando os

vídeos da seção Tá na Mídia.20. Apresente a Lei de Henry e discuta os fatores que interferem na solubilidade de gases em líquidos. 21. Discuta com os alunos a seção Cotidiano. 22. Apresente, pelo menos, os dois primeiros vídeos da seção Tá na Mídia. 23. Faça os exercícios de aprendizagem 09, 10 e 11.24. Não é comum nos livros didáticos a discussão sobre dissolução de sólidos para a formação de uma

solução sólida. Entretanto, recomenda-se que o item 5 seja abordado, pois ele esclarece uma série de dúvidas dos alunos.

25. Discuta a regra de solubilidade e deixe claro que existem algumas exceções, apresentando as mais importantes.

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26. Faça os exercícios de aprendizagem 12 e 13.27. Reapresente a definição de solução coloidal, diferenciando-a de uma solução verdadeira e de

uma suspensão.28. Apresente os componentes de uma solução coloidal.29. Faça os exercícios de aprendizagem 14 e 15.30. Destaque as características das soluções coloidais: movimento browniano e efeito Tyndall.31. Apresente os vídeos da seção Tá na Mídia.32. Faça o exercício de aprendizagem 17.33. Apresente a classificação das soluções coloidais quanto à natureza das partículas dispersas,

diferenciando-as.34. Apresente a classificação das soluções coloidais de acordo com o estado físico de seus componentes.

Uma boa estratégia para ganhar tempo e fixar esse conteúdo é pegar imagens de alta qualidade na Internet que correspondam aos exemplos da tabela 6 e montar uma apresentação digital do tipo PowerPoint.

35. Faça o exercício de aprendizagem 16.

Capítulo A2: Concentração das soluções

Sequência sugerida para apresentação dos conteúdos:

1. Os conteúdos desse capítulo são muito densos. Portanto, comece o estudo das concentrações das soluções apresentando o vídeo da seção Tá na Mídia sobre anestesia; em seguida, contextualize o conteúdo, utilizando o texto de abertura do capítulo e o infográfico e exemplificando a importância do cálculo das concentrações de soluções que os alunos conhecem e utilizam no cotidiano.

2. Apresente o conceito de concentração m/m. Discuta com os alunos o significado dessa unidade de concentração.

3. Resolva o exercício de aprendizagem 01.

4. Apresente o conceito de concentração percentual m/V. Discuta com os alunos o significado dessa unidade de concentração, que está caindo em desuso. Mesmo assim, ainda é possível encontrar algumas questões sobre ela. Entretanto, não é necessário aprofundar em seu estudo.


6. Apresente o conceito de concentração V/V. Discuta com os alunos o significado dessa unidade de concentração, destacando a escala Gay-Lussac.

7. Resolva os exercícios de aprendizagem 03 e 04.

8. Apresente o conceito de concentração n/n. Discuta com os alunos o significado dessa unidade de concentração.


10. Apresente o conceito de concentração m/V. Discuta com os alunos o significado dessa unidade de concentração.

11. Resolva os exercícios de aprendizagem 06, 07 e 08.

12. Apresente o conceito de densidade de uma solução. Discuta com os alunos o significado dessa propriedade da matéria. Aponte as diferenças entre a densidade e a concentração m/V. É importante, ainda, destacar os motivos que levam a densidade a não ser uma unidade de concentração.

13. Discuta a seção Cotidiano.


15. Apresente o conceito de concentração em p.p.m. Discuta com os alunos o significado dessa unidade de concentração e a sua importância na Química Ambiental e na Farmacologia.

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16 Coleção EM2

16. Se possível, discuta o texto “Água dura” e apresente o último vídeo da seção Tá na Mídia.


18. Apresente o conceito de concentração em mol.L–1. Discuta com os alunos o significado dessa unidade de concentração e ressalte que ela é a mais importante de todas as unidades estudadas nesse capítulo. Portanto, aprofunde o estudo desse conteúdo.

19. Nesse momento, sugerimos a retomada do tema abordado no texto de abertura do capítulo a partir da apresentação do simulador “Concentração de soluções”, do Bernoulli Digital. O objeto de aprendizagem ilustra os efeitos provocados pela utilização de solução gasosa com diferentes concentrações de N2O no organismo. Estimule os alunos a interagirem com simulador, escolhendo a concentração da mistura de oxigênio e óxido nitroso, e verificando o comportamento da

personagem. Chame a atenção para o fato de que, após a inalação, o gás se encontra diluído no plasma sanguíneo. Ao final da interação com o objeto de aprendizagem, não deixe de propor a resolução dos exercícios que o acompanham o material.

20. A partir da concentração em mol.L–1 de uma espécie dissociável, apresente o raciocínio para o cálculo da concentração em mol.L–1 dos íons formados.


22. Apresente as relações entre as unidades de concentração.

23. Resolva os exercícios de aprendizagem 14, 15 e 16.

Observação: Objetivando o raciocínio dos alunos em detrimento da memorização, recomenda-se que todas as unidades de concentração sejam estudadas a partir de cálculos proporcionais, utilizando-se a regra de três. Contudo, se você, professor, preferir as resoluções dos exercícios que envolvam as relações entre as unidades de concentração utilizando fórmulas, faça suas deduções antes de aplicá-las.

24. Dê um tempo para os alunos responderem à seção Para Refletir sobre as unidades de concentração. Depois, apresente sua reflexão sobre o assunto.

25. Para maximizar o percentual de alunos com sucesso em suas avaliações, se possível, faça pelo menos 50% dos exercícios propostos em sala de aula.

Capítulo B1: TermoquímicaSequência sugerida para apresentação dos conteúdos:

1. Começar o estudo da Termoquímica discutindo o texto introdutório desse capítulo é uma ótima estratégia, pois despertará o interesse e a curiosidade dos alunos.

2. Conceitue reação química.

3. Apresente os conceitos de Universo, sistema e vizinhança. Professor, esclareça para os alunos que a reação química será, na maioria das vezes, o nosso sistema.

4. Apresente o conceito de energia. Deixe claro que existem dois tipos de energia: cinética (associada aos movimentos das partículas) e potencial (associada às interações atrativas e repulsivas entre as partículas).

5. Esclareça para os alunos a relação entre temperatura, grau de agitação das partículas, energia térmica, energia interna, energia cinética e energia potencial.

6. Conceitue calor.

7. Apresente o Princípio Zero da Termodinâmica. Não se esqueça de destacar que o sistema apresenta uma parte da energia que pode ser trocada com a vizinhança e que essa energia, se o processo ocorrer sob pressão constante, é denominada entalpia.

8. Discuta a distribuição de energia cinética em uma população de partículas.

9. Apresente o significado químico para energia potencial, ou seja, a sua relação com as interações entre as partículas que compõem um sistema. O conceito de energia potencial é um dos mais abstratos para os alunos. Sendo assim, se você dedicar um bom tempo para a discussão desse assunto, terá muito sucesso na análise termodinâmica dos fenômenos físico-químicos.

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10. Caracterize entalpia. Não deixe de explicitar que essa grandeza é uma função de estado, apresentando a Lei de Hess.

11. Apresente os conceitos de processos endotérmicos e exotérmicos. Utilize os vídeos “Processos endotérmicos” e “Processos exotérmicos”, disponíveis no Bernoulli Digital, para facilitar a compreensão dos alunos. Os objetos de aprendizagem demonstram as variações de energia cinética e potencial durante um processo exotérmico ou endotérmico. Além disso, nos vídeos, há a representação das trocas de energia cinética entre o sistema e a vizinhança quando a fronteira é retirada e como isso influencia nas temperaturas do sistema e da vizinhança. Ao final da exibição dos vídeos, solicite que eles resolvam os exercícios.

12. Uma das principais habilidades cobradas atualmente nos vestibulares é a de interpretar os dados que constam em gráficos. Sendo assim, dê atenção especial à análise gráfica dos dados relativos aos processos exotérmicos e endotérmicos.

13. A maioria dos alunos apresenta dificuldade em compreender que os processos exotérmicos aumentam a temperatura do sistema e da vizinhança. Há a dedução errônea de que um processo exotérmico aumenta a temperatura da vizinhança e diminui a temperatura do sistema, pois há liberação de energia térmica. Esclareça para os alunos, professor, que, durante um processo exotérmico, ocorre diminuição de energia potencial e, consequentemente, aumento da energia cinética do sistema, o que causa o aumento da temperatura do sistema. Assim, a temperatura do sistema fica maior que a do meio e ocorre transferência de calor do sistema para o meio, até que seja atingido o equilíbrio térmico. O vídeo “Processos exotérmicos”, disponível no Bernoulli Digital, certamente contribuirá para melhor compreensão desse fenômeno.


15. Dê um tempo para os alunos responderem à seção Para Refletir sobre vaporização. Depois, apresente sua reflexão sobre o assunto.


17. Apresente as equações termoquímicas como representações simbólicas dos fenômenos físico-químicos.

18. Apresente a definição de calor de reação.

19. Defina calor molar padrão de formação.

20. Detalhe o significado das palavras: a. calor; b. molar; c. padrão.

21. Discuta com os alunos a impossibilidade de medirmos a entalpia das substâncias. Deixe claro que o que podemos medir é a variação de entalpia e que, para tal, precisamos definir que algumas substâncias apresentam entalpia igual a zero.

22. Apresente as substâncias que têm entalpia igual a zero. Alguns alunos se confundem e pensam que, se um mol de uma substância apresenta calor de formação igual a zero, o conteúdo energético desse sistema também é igual a zero. Cuidado! Deixe claro que esse sistema possui uma energia interna (energia cinética + potencial) diferente de zero, mas, por convenção, sua entalpia de formação é zero.

23. Faça um treinamento com os alunos, montando as equações termoquímicas de formação de várias substâncias compostas, por exemplo, H2SO4(l), NaCN(s) e Ca3(PO4)2(s).

24. Apresente a definição de combustão. a. Muitos alunos se confundem e acham que toda reação que apresenta O2(g) como reagente é uma

reação de combustão. Esclareça que reação de combustão é uma reação de oxirredução exotérmica, suficientemente rápida para produzir e alimentar uma chama, visível ou não.

Algumas reações que apresentam o O2(g) como reagente não são reações de combustão, pois são endotérmicas, por exemplo:

N2(g) + O2(g) → 2NO(g) ΔH = +180,5 kJ.mol–1

b. Diferencie combustão completa de combustão incompleta.

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18 Coleção EM2

25. Defina calor molar padrão de combustão.

26. Defina calor molar padrão de dissolução.


28. Defina calor molar padrão de neutralização.


30. Mostre os fatores que alteram o calor de uma reação.

31. Dê um tempo para os alunos responderem à seção Para Refletir. Depois, apresente sua reflexão sobre o assunto.


33. Apresente o raciocínio utilizado para calcularmos o calor de uma reação com base nos calores molares padrão de formação das substâncias reagentes e produtos.


35. Um recurso interessante para demonstrar a Lei de Hess é a utilização do gráfico de patamares. Faça três patamares e coloque a água gasosa no patamar mais alto, de maior entalpia, a água líquida no patamar intermediário e a água sólida no patamar mais baixo. Solicite aos alunos que representem o ΔH de fusão (ΔH1), o ΔH de vaporização (ΔH2) e o ΔH de sublimação (ΔH3).

HH2O(g)

H2O()

H2O(s)

∆H3 = ∆H1+∆H2

∆H1

∆H2

Mostre a eles que, independentemente do caminho escolhido para partirmos do estado sólido e chegarmos ao estado gasoso, passando pelo estado líquido (caminho 1) ou não (caminho 2), teremos o mesmo valor de ΔH:

Caminho 1: H2O(s) → H2O(l) → H2O(g) ΔH3 = ΔH1 + ΔH2

Caminho 2: H2O(s) → H2O(g) ΔH3 Graficamente: ΔH1 + ΔH2 = ΔH3

Assim, é possível demonstrar que, numericamente, o ΔH de um processo independe do caminho escolhido para a sua realização.

Esse é o momento para enunciar a Lei de Hess: quando um processo ocorre em etapas, seu ΔH é igual à soma dos ΔH das respectivas etapas.

36. Apresente o raciocínio utilizado para se calcular o calor de uma reação a partir da aplicação da Lei de Hess.

37. Mostre que a Lei de Hess nos permite calcular o calor de algumas reações que não ocorrem com facilidade e de outras que nunca ocorrem em condições ambiente (isso também é válido para processos físicos, como a sublimação da água, que não ocorre a 0 °C e 1 atm, ao contrário da fusão e da vaporização, que acontecem nessas condições. Como demonstrado no item 2, a partir dos calores de fusão e de vaporização, podemos obter o calor de sublimação da água sem a necessidade de realizar o experimento).

38. Resolva os exercícios de aprendizagem 09 a 13.

39. Defina energia de ligação.

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Manual do Professor


40. Apresente o raciocínio utilizado para calcular o calor de uma reação com base nas energias de ligação. Deixe claro para os alunos que esse raciocínio só pode ser utilizado se todos os reagentes e produtos estiverem em fase gasosa.

41. Discuta a intensidade e a estabilidade das ligações a partir dos valores de energia de ligação.

42. Discuta que o cálculo do calor de reação utilizando as energias de ligação é uma aproximação do valor desse calor, que é medido experimentalmente, uma vez que não se leva em consideração as interações entre as espécies químicas, nem os fenômenos indutivos dos grupos vizinhos ao par de átomos ligados, sendo apenas um valor médio.

43. Resolva os exercícios de aprendizagem 14 a 16.

44. Para maximizar o percentual de alunos com sucesso em suas avaliações, se possível, faça pelo menos 50% dos exercícios propostos.

Capítulo B2: TermodinâmicaSequência sugerida para apresentação dos conteúdos:

1. Parte dos conteúdos a serem estudados nesse capítulo são abordados nos livros de Física do 1º e 2º ano do Ensino Médio da Coleção Estudo do Bernoulli Sistema de Ensino. Entretanto, o estudo desse conteúdo não é dispensável, visto que outra parte dos conteúdos abordados é inédita para os alunos e o enfoque microscópico dos fenômenos termodinâmicos é exclusivamente químico. Caso sua carga horária semanal seja inferior a 4 aulas semanais, recomenda-se que seja feita uma reunião com os professores do Departamento de Física de sua escola para definirem o que será trabalhado pelas disciplinas de Química e Física, exclusivamente.

2. O texto introdutório do capítulo pode ser utilizado para destacar a importância do estudo da Termodinâmica.

3. O infográfico desse capítulo é uma ferramenta muito interessante para dar significado aos conteúdos que serão nele estudados. Recomenda-se a sua leitura em sala de aula.

4. Conceitue capacidade calorífica, indicando os fatores dos quais ela depende.

5. Conceitue calor específico, dando destaque à diferença entre esse conceito e a capacidade calorífica.

6. Apresente a expressão que permite o cálculo da quantidade de calor sensível.

7. Faça os exercícios de aprendizagem 01 e 02.

8. Apresente a origem microscópica da capacidade calorífica. Dê bastante destaque a esse conteúdo, uma vez que, a partir dele, os alunos entenderão a relação entre energia térmica e temperatura.

9. Apresente os tipos de calorímetros, dando ênfase ao princípio básico de seu funcionamento.


11. Defina Termodinâmica.

12. Apresente a definição de trabalho de expansão e contração gasosa. Nesse conteúdo, os alunos costumam apresentar uma grande dificuldade de relacionar esses dois tipos de trabalhos com os seus respectivos sinais e de identificar se são trabalhos realizados pelo sistema ou sobre o sistema.

13. Apresente o método gráfico de calcular o trabalho a partir de um diagrama p versus V.

14. Dê um tempo para os alunos responderem à seção Para Refletir sobre o trabalho. Depois, apresente sua reflexão sobre o assunto.

15. Apresente a 1ª Lei da Termodinâmica e suas implicações.

16. Aborde o fenômeno apresentado na seção Cotidiano.

17. Apresente a definição de entalpia.

18. Solicite como tarefa extraclasse que os alunos visitem o link da seção Tá na Mídia. Caso você tenha tempo e recursos audiovisuais em sua sala de aula, utilize-o para explicar vários conteúdos abordados anteriormente, facilitando a compreensão dos alunos.

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20 Coleção EM2

19. Apresente os princípios básicos de funcionamento das usinas termoelétricas. Esses conteúdos têm sido muito abordados nas provas do Enem.

20. Se possível, realize, em sala de aula, de forma demonstrativa, ou no laboratório, em uma atividade em grupos de no máximo 3 alunos, o experimento proposto para construir uma miniusina térmica.

21. Reproduza para os alunos o vídeo da seção Tá na Mídia.

22. Apresente os princípios básicos de funcionamento das usinas hidroelétricas. Esses conteúdos têm sido muito abordados nas provas do Enem.

23. Reproduza para os alunos o vídeo da seção Tá na Mídia.


25. Apresente os princípios básicos de funcionamento das usinas eólicas. Esses conteúdos têm sido muito abordados nas provas do Enem. Você pode utilizar o infográfico de funcionamento de usina eólica como instrumento para as suas explicações.


27. Apresente os princípios básicos de funcionamento das usinas geotérmicas. Esses conteúdos têm sido muito abordados nas provas do Enem.


29. Apresente os princípios básicos de funcionamento das usinas maremotrizes. Você pode utilizar as imagens 9 e 10 como instrumento para as suas explicações.

30. O item sobre energia nuclear é um conteúdo de alta curiosidade dos alunos. Cuidado para não perder tempo, pois esse assunto será enfaticamente abordado no capítulo 7, frente A, volume 4.

31. Apresente os princípios básicos de funcionamento das usinas nucleares. Esses conteúdos têm sido muito abordados nas provas do Enem.

32. Você pode utilizar os vídeos sobre usina nuclear como instrumento para as suas explicações.


34. Dê um tempo para os alunos responderem à seção Para Refletir. Depois, apresente sua reflexão sobre o assunto.

35. Apresente os princípios básicos de funcionamento das usinas solares. Esses conteúdos têm sido muito abordados nas provas do Enem.

36. Reproduza para os alunos o primeiro vídeo da seção Tá na Mídia.

37. O Bernoulli Digital oferece o objeto de aprendizagem “Geradores de energia”, que apresenta o funcionamento das usinas hidroelétrica, termoelétrica, geotérmica, eólica, maremotriz e solar. Sugerimos a utilização desse recurso para enriquecer sua explanação ou como conclusão do assunto. O apoio audiovisual contribuirá para que os alunos tenham uma melhor compreensão do tema. Não deixe de propor os exercícios apresentados.

38. Se tiver tempo, fale sobre o funcionamento das células fotovoltaicas abordado no texto das páginas 124 e 125. Esses conteúdos não são simples de serem entendidos pelos alunos; uma estratégia interessante é fazer o uso do segundo link da seção Tá na Mídia sobre energia solar.

39. O item sobre a espontaneidade dos processos físicos e químicos é, provavelmente, o mais importante para a Química desse capítulo. Trabalhe-o com tempo suficiente para que esses novos conceitos sejam absorvidos pelos alunos. Poucos são os vestibulares que abordam esse assunto. Contudo, essa discussão amplia o campo de visão química dos estudantes, evitando erros, como:a. todo processo endotérmico é não espontâneo;b. para alcançar a estabilidade, o sistema sempre deve liberar energia;c. a entalpia é o único fator que controla a espontaneidade de um fenômeno e a estabilidade de

um sistema.

40. Faça os exercícios de aprendizagem 10 a 15.

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Manual do Professor


Comentário e resolução de questões

CAPÍTULO – A1Dispersões

Exercícios de aprendizagem

Questão 01 – Letra E

Comentário: Uma solução verdadeira é constituída de partículas de soluto (átomos, moléculas e íons) com dimensões menores que 1 nm. Esse tipo de dispersão é completamente homogênea, não sedimenta pela ação da força gravitacional e é inseparável por filtração. Tais propriedades são observadas na dispersão A.

Uma solução coloidal apresenta uma fase dispersa constituída de macropartículas com dimensões entre 1 e 1 000 nm, tais como macromoléculas, agregados moleculares e agregados iônicos. Esse tipo de dispersão é aparentemente homogêneo a olho nu, mas heterogêneo quando observado por meio de um microscópio. As partículas dispersas, finamente divididas, não sofrem efeito da gravidade. Os métodos de purificação de uma solução coloidal envolvem o uso de membranas (ultrafiltros) especiais e ultracentrífugas. A dispersão que possui essas propriedades é a B.

Suspensão é um tipo de dispersão em que as partículas dispersas apresentam dimensões superiores a 1 000 nm. Como as partículas são muito grandes, elas podem ser vistas a olho nu, sendo essas dispersões perceptivelmente heterogêneas. No caso de uma fase dispersa sólida e de uma fase dispersante líquida, é possível a separação dos componentes da suspensão por decantação e por filtração (fazendo-se reter o sólido no papel de filtro). Essas propriedades são observadas na dispersão C.

Questão 02 – Letra D

Comentário: Muitos compostos dispersos em medicamentos não se dissolvem na fase dispersante. Logo, para que a ingestão do fármaco seja efetiva, é necessário que, antes de ele ser ingerido, ocorra agitação suficiente para minimizar a sedimentação por gravidade.

Questão 03 – Letra C

Comentário: A 20 °C, a solubilidade do sulfato de cobre (II) é cerca de 21 g por 100 g de água. Como, na preparação da solução em questão, utilizou-se a massa de 10 g de água, tem-se:

21 g de CuSO4 100 g de H2O

x 10 g de H2O

x = 2,1 g de CuSO4

Uma solução preparada pela adição de 2,5 g de CuSO4 a 10 g de água apresenta 2,1 g desse sal dissolvidos; logo, 0,4 g de CuSO4 não se dissolve. Portanto, como a solução formada tem uma concentração igual ao coeficiente de solubilidade do sulfato de cobre (II), ela é classificada como saturada.

Questão 04 – Letra B

Comentário: A solubilidade de um soluto corresponde à quantidade máxima deste que se dissolve numa quantidade preestabelecida de solvente em uma determinada temperatura. Os pontos da curva de solubilidade representam a solubilidade do soluto em 100 g de H2O em uma dada temperatura. Para se obter um sistema com corpo de fundo, é necessário que se adicione uma massa de soluto superior à sua solubilidade, pois a quantidade excedente não irá se dissolver, depositando-se no fundo do recipiente.

De acordo com o gráfico, verifica-se que os sistemas que apresentam uma massa de NaNO3 maior que a sua solubilidade, nas respectivas temperaturas, são os sistemas I e III, pois esses pontos estão acima da curva de solubilidade. Portanto, esses sistemas representam soluções saturadas com corpo de fundo.

Os sistemas II e IV apresentam a massa de NaNO3 igual à solubilidade nas temperaturas de 40 °C e 80 °C, respectivamente. Logo, tais sistemas são soluções saturadas.

Já os sistemas V e VI apresentam massas de NaNO3 menores que a solubilidade desse sal nas respectivas temperaturas, e, por isso, tais sistemas são soluções insaturadas.


Comentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos cada uma das alternativas.

A) Incorreta. A solubilidade do nitrito de sódio (NaNO2) cresce linearmente com a temperatura, ao passo que a do cloreto de cálcio (CaCl2) possui um crescimento não linear. Deacordocomográfico,asolubilidadedoCaCl2 ultrapassa a solubilidade do NaNO2 em aproximadamente 25 °C. Ográficonãomostraosvaloresdassolubilidadesdessasduas substâncias a 40 °C, mas é possível prever que a solubilidade do cloreto de cálcio será maior que a do nitrito de sódio pelo comportamento das suas respectivas curvas de solubilidade.

B) Incorreta. A solubilidade do cloreto de sódio é afetada, discretamente, pelo aumento de temperatura.

C) Incorreta. À temperatura ambiente (25 °C), o cloreto de sódio (NaCl) é mais solúvel em água que o cloreto de potássio (KCl).

D) Correta.A30°C,ocoeficientedesolubilidadedocloratodepotássio (KClO3) em água é 10 g/100 mL de H2O. Assim:

100 mL de H2O 10 g de KClO3

200 mL de H2O x

x = 20 g de KClO3

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Questão 06 Comentário:

A) A solução contida no frasco I é uma solução saturada sem corpo de fundo. Logo, para se determinar o valor de temperatura em que isso ocorre, é necessário saber a massa de soluto que pode ser dissolvida em 100 mL de água:

200 g de KCl 400 mL de água

x 100 mL de água

x = 50 g de KCl

Aoanalisarocoeficientedesolubilidadedosalrepresentadono diagrama, é possível observar que, para dissolver 50 g de KCl em 100 mL de água, é necessário que a solução esteja a 80 °C de temperatura.

B) O frasco II contém 200 g de KCl em 400 mL de água a uma temperatura de 20 °C. Porém, de acordo com o diagrama, só é possível dissolver 30 g de KCl em 100 mL de água a essa temperatura. Logo, em 400 mL, tem-se:

30 g de KCl 100 mL de água

x 400 mL de água

x = 120 g de KCl dissolvido

Subtraindo o valor que se encontra dissolvido da massa total de sal presente no frasco, obtem-se a massa de KCl depositada.

200 g – 120 g = 80 g

Logo, há 80 g de sal depositado no fundo do frasco II.

Questão 07 – Letra CComentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos cada uma das afirmativas.

A) Correta. A partir da temperatura de 30 °C, a curva de solubilidade do Na2SO4 é decrescente, ou seja, a solubilidade diminui com o aumento da temperatura.

B) Correta. Na temperatura de 40 °C, a curva de solubilidade do KNO3 se encontra com a curva de solubilidade do Na2SO4. Assim, nessa temperatura, eles apresentam a mesma solubilidade.

C) Incorreta. Na temperatura de 20 °C, a curva de solubilidade do KNO3 está acima da curva de solubilidade de Na2SO4. Portanto, o KNO3 é mais solúvel que o Na2SO4 nessa temperatura.

D) Correta. A curva de solubilidade do KNO3 inicia na temperatura de 0 °C com a solubilidade de 10 g de KNO3 por 100 g de água.

Questão 08Comentário:

A) Endotérmica, pois, à medida que a temperatura aumenta, ocoeficientedesolubilidadedosaltambémaumenta.

B) I. Endotérmico, pois a quebra de interações atrativas converte energia cinética em energia potencial.

II. Exotérmico, pois a formação de interações atrativas converte energia potencial em energia cinética.

C) A variação de entalpia na dissolução do KNO3 em água é maior do que zero. Logo, o processo I em que ocorre a quebra das interações soluto / soluto e solvente / solvente tem que apresentar maior valor de ΔH em módulo do que o processo II em que ocorre a formação das interações soluto / solvente.


Comentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos cada uma das afirmativas.

A) Incorreta. A temperatura da solução de CaCl2 aumenta durante o seu preparo, aumentando também a energia cinética média das partículas, uma vez que essas grandezas são diretamente proporcionais.

B) Incorreta. A dissolução do KCl ocorreu com a diminuição da temperatura. Sua dissolução acontece com o aumento da energia potencial média das partículas e, consequentemente, com a diminuição da energia cinética média, o que acarreta a diminuição da temperatura do sistema.

C) Incorreta. A dissolução do CaCl2 libera energia para o meio, processo exotérmico. Logo, ΔHdiss(CaCl2) < 0.

D) Correta. Por se tratar de um processo endotérmico, a dissolução do KCl é favorecida pelo aumento da temperatura.


Comentário: O processo de dissolução do cloreto de amônio ocorreu com o resfriamento da solução, ou seja, com a diminuição da energia térmica da solução. Nesse processo, as interações entre os íons cloreto e amônio com a água são menos intensas que as interações originais no retículo cristalino do cloreto de amônio. Assim, o sistema final é capaz de armazenar maior quantidade de energia que o sistema inicial de modo que parte da energia térmica da vizinhança (solução aquosa) é absorvida pelo sistema, o que acarreta a diminuição da temperatura da solução.

Como a dissolução do NH4Cl é endotérmica, o processo é favorecido pelo aumento da temperatura. Com o aumento da energia térmica disponível, o processo de absorção de energia pelo sistema é favorecido.


Comentário: Os dois processos de infusão citados no texto são endotérmicos, o que significa dizer que a solubilidade dos compostos presentes nos chás aumenta com o aumento de temperatura. As substâncias terapêuticas do boldo são mais solúveis em água, já que a infusão de suas folhas é realizada a uma temperatura bem mais baixa do que a camomila, ou seja, é necessária uma temperatura mais elevada para que ocorra a dissolução das substâncias presentes na camomila do que no boldo.

Questão 12 – Letra A

Comentário: O aquecimento da água dos rios diminui a concentração do gás oxigênio, já que a sua dissolução em água é um processo exotérmico, ou seja, diminui com o aumento da temperatura. Nesse processo, não há rompimento das ligações O—H nas moléculas de água e sim das interações intermoleculares entre a molécula de água e as moléculas de oxigênio. A consequência disso é o desequilíbrio da vida aquática, como a morte de peixes, que têm a disponibilidade desse gás comprometida, o que dificulta o processo de respiração.

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Questão 13 – Letra AComentário: À medida que ocorre um aumento da temperatura da solução, a solubilidade de um gás diminui, pois haverá aumento do grau de agitação das partículas em solução, facilitando o escape do gás. Por isso, a concentração de O2

nas águas superficiais de lagos e rios é maior nos períodos mais frios do dia, pois, com a diminuição da temperatura, aumenta-se a solubilidade de gases em líquidos.

Questão 14 – Letra DComentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos cada um dos sistemas apresentados.I. O creme de leite corresponde a uma dispersão coloidal, do

tipo emulsão, na qual o dispersante é a água e o disperso são glóbulos de gordura concentrada (óleos) provenientes do leite.

II. A maionese é uma dispersão coloidal, do tipo emulsão, formada pela mistura de óleos vegetais, água e gema de ovo.Nessamistura,alecitina,moléculacomafinidadetantocom água quanto com óleo, e que está presente na gema do ovo,agecomoemulsificador.Essasmoléculasenvolvemasgotículas de óleo, promovem sua distribuição pela mistura e se combinam com a água.

III. O óleo de soja corresponde a uma mistura de óleos vegetais provenientes dos grãos da soja. As moléculas de óleo apresentam diâmetro menor que 1 nm e não podem ser separadas nem mesmo por ultracentrífugas ou ultrafiltros.Assim,oóleodesojacorrespondeaumasoluçãoverdadeira.

IV. A gasolina é um combustível derivado do petróleo, constituído de uma mistura de hidrocarbonetos alifáticos que apresentam entre 5 e 10 átomos de carbono em sua cadeia e etanol (utilizado para aumentar a octanagem da mistura) e, portanto, o diâmetro das moléculas constituintes da mistura são menores que 1 nm. Assim, a separação dessas moléculas não é possível nem mesmo utilizando-se ultracentrífugas ou ultrafiltros. Dessa forma, a gasolina corresponde a uma solução verdadeira.

V. O isopor ou o poliestireno expandido é uma espuma sólida e sintética, na qual bolhas de gases muito pequenas (disperso) estão dispersas no poliestireno sólido (dispersante). Esse material é obtido por meio do aquecimento de uma mistura de poliestireno e um líquido com baixo ponto de fusão. Quando se aquece a mistura, o líquido entra em ebulição, formando bolhas de gás dentro do plástico fundido. Simultaneamente, o material é injetado em um molde e, assim que se resfria, endurece, retendo as bolhas em seu interior.

Questão 15 – Letra BComentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos cada uma das alternativas.A) Incorreta. Soluções ou dispersões coloidais são misturas

heterogêneas em que as partículas dispersas apresentam diâmetro médio entre 1 e 1 000 nm. A massa molar das partículas dispersas varia entre 10 000 e 100 000 g.mol−1, ou seja, essas partículas são macropartículas e, portanto, suasáreassuperficiaisnãosãodesprezíveis.

B) Correta. Quando uma solução coloidal, iluminada lateralmente, é observada através de um ultramicroscópio eletrônico, verifica-se que vários pontos luminosos semovimentamrapidamente em zigue-zague. Esse movimento desordenado e ininterrupto é denominado movimento browniano.

C) Incorreta. No efeito Tyndall, as partículas dispersas em uma solução coloidal são suficientemente grandes paradispersar um feixe de luz. É por esse motivo que a maioria das soluções coloidais concentradas é opaca. Portanto, em uma solução verdadeira, esse efeito não é observado.

D) Incorreta. Tintas e plásticos pigmentados são exemplos de sistemas coloidais do tipo sol líquido e sol sólido, respectivamente.

Questão 16 – Letra AComentário: A maionese é formada pela mistura de óleos vegetais, vinagre e gema de ovo. Os óleos não se dissolvem no vinagre. No entanto, a gema do ovo apresenta lecitina, um fosfolipídio que interage favoravelmente tanto com as moléculas de óleo quanto com as moléculas de água do vinagre. Dessa forma, essas moléculas envolvem as gotículas de óleo e promovem sua distribuição uniformemente pela mistura, atuando, portanto, como agentes emulsificantes.

Questão 17Comentário: O movimento browniano é um movimento desordenado de partículas que, em uma suspensão coloidal, tem como causa os constantes choques aleatórios entre as moléculas dispersas e dispersantes. Isso pode ser verificado quando uma solução coloidal é iluminada lateralmente e vários pontos luminosos são vistos através de um microscópio eletrônico movimentando-se em zigue-zague.

Exercícios propostos

Questão 01 – Letra BComentário: A amostra inicial apresenta 50 g de KNO3 e 50 g de CsNO3. Quando 50 g de água, a 70 °C, são adicionados ao sistema, todo o sal se dissolve, uma vez que as solubilidades desses sais em 50 g de água são, respectivamente, iguais a 69,0 g e 53,5 g.

Quando o sistema é resfriado a 20 °C, apenas 15,8 g de KNO3 e 11,5 g de CsNO3 são solúveis em 50 g de água. Assim, a quantidade de sal cristalizado pode ser obtida fazendo-se a subtração entre a quantidade total de sal adicionado e a quantidade de sal solubilizado.

Cálculo da quantidade cristalizada, em gramas, de KNO3:

50 – 15,8 = 34,2 g KNO3

Cálculo da quantidade cristalizada, em gramas, de CsNO3:

50 – 11,5 = 38,5 g de CsNO3

Questão 02 – Letra DComentário: A solubilidade do dicromato de potássio, a 20 °C, é igual a 12,5 g por 100 mL de água. Logo, a solubilidade desse sal em 20 mL de água é dada por:

12,5 g de K2Cr2O7 100 mL de água

x 20 mL de água

x = 2,5 g de K2Cr2O7

Após a agitação dos tubos, pode-se verificar que aqueles em que a fase sólida e a solução saturada coexistem são em B, C e D, já que são os que têm uma massa de soluto superior a 2,5 g, o limite de saturação do sal a essa temperatura.

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A) Incorreta.Pelográfico,épossívelconstatarqueacurvade solubilidade do KCl se inicia em um ponto superior em relação à curva de solubilidade do KNO3. Portanto, a solubilidade do KCl é maior que a do KNO3, a 0 °C.

B) Incorreta. O KCl e o NaCl apresentam a mesma solubilidade em água somente na temperatura em que suas curvas de solubilidade se encontram. No gráfico, a interceptação das curvas se dá em torno de 45 °C.

C) Correta. Todos os sais representados apresentam solubilidade endotérmica, visto que todas as curvas de solubilidade apresentadas são ascendentes.

D) Incorreta. A solubilidade do KCl é favorecida com o aumento da temperatura, logo, sua dissolução é endotérmica.

E) Incorreta. A 20 °C, o nitrato de prata (AgNO3) é o sal mais solúvelentreosrepresentadosnográfico.


A) O sólido formado é o Na2SO4.10H2O conforme pode ser visto na curva 1 de resfriamento do sal. A sua formação ocorre uma vez que, ao diminuir a temperatura da solução, a solubilidade do sal diminui.

B) Deacordocomacurva1deresfriamento,ocoeficientedesolubilidade do sal a 20 °C é igual a 20 g de soluto em 100 g de água. Logo:

20 g de NaSO4.10H2O 100 g de água

x 1 000 g de água

x = 200 g de NaSO4.10H2O

Como 1 000 g de água correspondem a 1,0 L, a concentração em g.L–1 da solução é de 200 g.L–1. Por outro lado, os 20 g de sal restantes precipitarão como corpo de fundo da solução.

Questão 05 – Letra AComentário: O ponto A indica uma solução insaturada de K2Cr2O7 e, de acordo com o coeficiente de solubilidade do sal, a essa temperatura, é possível dissolver aproximadamente 40 g de sal, um valor superior aos 20 g que estão dissolvidos. Além disso, à medida que a temperatura da solução aumenta, a solubilidade do sal também aumenta, o que nos permite concluir que o processo é endotérmico.

Questão 06 – Letra CComentário: De acordo com a curva de solubilidade do dicromato de potássio, a diferença de solubilidade entre as temperaturas de 40 °C e 10 °C é de 20 g de sal por 100 g de água. O experimento do enunciado da questão descreve que, ao se resfriar uma solução até 40 °C, há a formação de 240 g de sal, ao passo que, se esse resfriamento fosse até 10 °C, o precipitado teria uma massa de 340 g. Nesse caso, a diferença de solubilidade do dicromato de potássio entre as temperaturas de 40 °C e 10 °C é de 100 g. Com os dados obtidos pelo gráfico, calcula-se a massa de água utilizada para se preparar a solução:

20 g de sal 100 g de água

100 g de sal x

x = 500 g de água

Considerando-se o resfriamento até 40 °C, tem-se que 240 g de sal precipitaram. A solução em equilíbrio com esse precipitado é saturada e, pelos dados do gráfico, calcula-se a massa de sal dissolvida nela.

100 g de água 30 g de sal (a 40 °C)500 g de água y y = 150 g de sal dissolvido

A massa da solução é a soma das massas da água, do precipitado e do sal dissolvido.

m(solução) = 500 g + 240 g + 150 g

m(solução) = 890 g


A) O ponto D está sobre a curva e, dessa forma, representa uma solução que possui uma quantidade de soluto exatamente igual à solubilidade do sal, caracterizando-a como uma solução saturada homogênea.

B) Os pontos A e C representam soluções em que a quantidade de soluto é maior que o limite de solubilidade, caracterizando-as como soluções saturadas heterogêneas.

C) As soluções insaturadas são aquelas que apresentam uma quantidade de soluto inferior ao limite de solubilidade em uma determinada temperatura. Dessa forma, o ponto B é o que corresponde a esse tipo de solução.

D) Verifica-se,pelográfico,queosolutoemquestãoapresentadissolução endotérmica, já que a sua solubilidade aumenta com a elevação da temperatura. Sendo assim, diminuindo a temperatura, é possível cristalizar parte do soluto da solução D.

Questão 08 – Soma = 13Comentário: Para resolver essa questão, analisaremos cada uma das alternativas.

01. Correta. A solução B não apresenta corpo de fundo, logo, para que não ocorra a formação de precipitado, ela deve ser necessariamente insaturada.

02. Incorreta. Se a solução B fosse saturada, ao se adicionar o cristal, ele deveria se precipitar e formar corpo de fundo, o que não ocorre.

04. Correta. A solução A deve ser saturada, pois, ao se adicionar o cristal, ocorre formação de precipitado.

08. Correta. Uma solução supersaturada é formada quando certa quantidadedesolutoestádissolvidaalémdocoeficientedesolubilidade devido às condições de temperatura em que ela foi preparada. Por isso, ao se adicionar um único cristal, o sistema metaestável é perturbado, o que faz com que a quantidade que estava em excesso se precipite.

16. Incorreta. Se a solução fosse insaturada, poderíamos observar a situação B, já que a quantidade de soluto seria inferior ao coeficiente de solubilidade da solução. Por outro lado, para que a situação A fosse observada, seria necessário que a solução fosse saturada.

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A) O sistema I encontra-se em equilíbrio, pois a velocidade com que o NaCl(s) se dissolve, liberando íons Na+

(aq) e Cl

–(aq)

em solução, é igual à velocidade com que esses íons se precipitam, caracterizando um sistema dinâmico conforme a equação a seguir.

NaCl(s) Na+(aq) + Cl

–(aq)

Precipitado Sal dissolvido

B) Para a resolução dessa alternativa, analisaremos cada um dos sistemas.

I. O sistema continuará apresentando duas fases: a solução saturada em equilíbrio com o precipitado.

II. A quantidade adicionada de NaCl não se dissolverá e se precipitará no fundo do tubo, pois a solução está saturada.

III. Como a solução está diluída, o NaCl irá se dissolver e a solução permanecerá insaturada.

Questão 10 – Letra BComentário: Quando uma solução que contém diferentes solutos, porém nas mesmas concentrações, é aquecida, o primeiro a ser precipitado é o menos solúvel.

A água do mar é uma solução que apresenta vários sais dissolvidos, porém em concentrações diferentes. Nesse caso, o primeiro sal a ser precipitado durante a evaporação da água do mar, citada no enunciado da questão, é aquele cuja concentração mais se aproxima do seu coeficiente de solubilidade: CaSO4.

Questão 11 – Letra CComentário: A água é um ótimo solvente para uma parcela significativa dos compostos iônicos, pois é uma substância constituída de moléculas muito pequenas e fortemente polarizadas, capazes de rodear os íons e libertá-los da superfície do cristal. Quando isso ocorre, os íons Na+ são envolvidos pelo polo negativo do momento de dipolo resultante da água, já os íons Cl

– são envolvidos pelo polo positivo.

Questão 12 – Letra AComentário: A dissolução do NaNO3 ocorre com diminuição da temperatura do sistema, ou seja, com diminuição da energia cinética média das partículas, o que nos indica que, no processo de dissolução, o calor é absorvido da vizinhança e, portanto, trata-se de um processo endotérmico (ΔHdiss > 0). Como o processo global ocorre com absorção de energia da vizinhança, o aumento de temperatura aumenta a quantidade dessa energia disponível, logo, o processo de dissolução é favorecido e, portanto, a curva de solubilidade correta para esse sal é a I.

Por outro lado, o inverso ocorre na dissolução do Ca(OH)2, pois essa dissolução ocorre com o aumento da temperatura do sistema, provando ser um fenômeno exotérmico (ΔHdiss < 0).

Como o processo global ocorre com liberação de energia para a vizinhança, o aumento da temperatura e o consequente aumento da energia disponível no sistema dificultam a dissolução do sal. Logo, a curva de solubilidade correta para o Ca(OH)2 é a II.

Questão 13 – Letra BComentário: O teor de oxigênio dissolvido em água diminui quando a temperatura aumenta, já que a solubilidade desse gás em água é exotérmica. Por outro lado, à mesma temperatura, o teor de oxigênio dissolvido em água será menor em uma cidade como Teresópolis, cuja altitude é maior que a da cidade do Rio de Janeiro, pois a pressão atmosférica diminui com o aumento da altitude.

Questão 14 – Letra AComentário: O gráfico mostra que o teor de oxigênio dissolvido em água diminui à medida que a temperatura aumenta. Dessa forma, sabendo-se que a pressão atmosférica ao nível do mar é igual a 760 mmHg, a opção correta é a alternativa A, já que é a alternativa em que a solubilidade do oxigênio é a maior (igual a 5 cm3 de O2 / L de H2O), considerando que se trata de um valor inferior ao da pressão adotada como referência.

Questão 15 – Letra BComentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos cada uma das alternativas.I. Incorreta. Em águas cuja temperatura é alta e a

concentração de nutrientes é baixa, a produção de grandes cardumes é prejudicada devido à menor disponibilidade de oxigênio e, consequentemente, de alimento para os peixes. Isso ocorre uma vez que os peixes necessitam de oxigênio e a solubilidade desse gás diminui com o aumento da temperatura.

II. Correta. Os manguezais destacam-se pela abundância das populações que vivem neles. O estuário é a faixa de transição entre os ambientes terrestre e marinho, sendo um ambiente rico em nutrientes e que favorece a pesca artesanal, que é uma das principais fontes de subsistência para os moradores das regiões costeiras.

III. Incorreta. As regiões mais profundas do oceano não concentram grandes populações de cardumes, já que são regiões de baixa luminosidade e de temperaturas extremamente baixas, abrigando apenas alguns seres vivos que estão adaptados a essas condições extremas.

IV. Incorreta. Os metais pesados são extremamente tóxicos para os peixes, podendo, inclusive, afetar quem ingerir a carne desses animais contaminados. Além disso, o pH tambéméumfatorqueinfluidiretamentenaproduçãodegrandes cardumes, já que está relacionado ao metabolismo eaosprocessosfisiológicosdospeixes.

V. Correta. Em temperaturas mais baixas, a solubilidade do oxigênio na água é favorecida, o que aumenta a disponibilidade desse gás para os peixes. Além disso, em águas iluminadas, ocorre aumento do fitoplâncton,base das cadeias alimentares marinhas, que necessitam de luminosidade para realizar a fotossíntese. Portanto, em águas frias e com alta luminosidade, as populações de cardumes são favorecidas.

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A) Aescolha se justificapelo fatodequea solubilidadedosgases em água aumenta com o aumento da pressão e com adiminuiçãodatemperaturaconformeográficoaseguir.

Solubilidade em gramas de CO2/100 g águaPressão / atm

Temperatura / ºC

5,5

7

6

5

4

3

2

20 40 60 80 100 120

400

300

200

150

100

50

B) Para determinar o valor de solubilidade a 40 °C, basta traçar uma reta vertical no gráfico passando por essevalor de temperatura. Sendo assim, o ponto em que a reta cruzar com a curva que representa a pressão de 100 atm será o ponto correspondente à solubilidade do gás, ou seja, 5,5 g de CO2 em 100 g de água.

Questão 17 – Letra CComentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos cada uma das alternativas.

A) Correta. A dissolução do KCl em água é favorecida com o aumento de temperatura. Logo, trata-se de um processo endotérmico.

B) Correta. A massa de KCl capaz de saturar 50 gramas de água a 40 °C pode ser calculada da seguinte maneira:

• CálculodasolubilidadedeKCl

40 g de KCl 100 g de H2O x 50 g de H2O x = 20 g de KCl

C) Incorreta. A dissolução do Li2CO3 em água é um processo exotérmico e, sendo assim, é favorecida com a diminuição de temperatura conforme visto na tabela de solubilidade. Logo, ao resfriarmos uma solução saturada desse sal, inicialmente de 50 °C até 20 °C, não haverá precipitação.

D) Correta. Conforme visto na tabela, a solubilidade do Li2CO3

em água a 0 °C é igual a 0,154 g de Li2CO3 a cada 100 g de água, o que equivale a 154 mg Li2CO3 em 100 g de H2O.

E) Correta. A temperatura é a medida da energia cinética média das partículas e, sendo assim, com a diminuição dessa energia, a solubilidade do Li2CO3 em água aumenta, como pode ser visto na tabela.

Questão 18 – Letra EComentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos cada uma das afirmativas.

A) Incorreta. Uma dissolução endotérmica ocorre com a absorção de energia da vizinhança, ocasionando a redução da temperatura do sistema. Dessa forma, o aumento da temperatura do sistema aumenta também a energia nele disponível, o que favorece a dissolução. Como a solubilidade do KNO3 aumenta com o aumento da temperatura, sua dissolução é um processo endotérmico.

B) Incorreta.Pelaanálisedatabela,verifica-sequeoaumentoda temperatura diminui a solubilidade do Ce2(SO4)3. Assim, oaumentodetemperaturadificultaasolubilidadedessesal, o que é característico de dissoluções exotérmicas.

C) Incorreta. Ao se resfriar uma solução saturada de KNO3 de 80 °C para 20 °C, a sua solubilidade diminuirá, ocasionando a recristalização. Tal fato possibilita a purificação dessesal. Entretanto, o resfriamento da solução saturada de Ce2(SO4)3 aumentará a solubilidade do sal, não sendo possívelpurificá-lo.

D) Incorreta. 110,1 g de solução saturada de Ce2(SO4)3 correspondem a 10,1 g do sal dissolvidos em 100 g de água. Ao se resfriar o sistema para a temperatura de 10 °C, apenas 2,2 g desse sal poderão se dissolver em 100 g de água. Portanto, haverá a deposição de 7,9 g de Ce2(SO4)3.

E) Correta. A 80 °C, a solubilidade do KNO3 é de 169,6 g do sal em 100 g de água. Como foram adicionados apenas 100 g de nitrato de potássio a 100 g de água, ou seja, uma quantidade inferior à quantidade máxima solúvel (solubilidade) na temperatura de 80 °C, a mistura formada é uma mistura homogênea.

Questão 19 – Letra EComentário: Para a resolução dessa questão, realizaremos os cálculos a seguir.

• CálculodasmassasdefenoleH2O presente nas soluções

Solução I

8 g de fenol 100 g de solução

x 150 g de solução

x = 12 g de C6H6O

Solução II

25 g de H2O 100 g de solução

y 300 g de solução

y = 75 g de H2O

• Somadasmassasdoscomponentesnamistura

75 g de fenol + 12 g de H2O = 87 g de mistura bifásica

Questão 20Comentário: Durante o processo de destilação simples, ocorre somente mudança de estado físico do solvente, já que o ponto de fusão do soluto é muito alto. Logo, a fase de vapor possui apenas moléculas de água bem separadas devido ao rompimento de grande parte das ligações de hidrogênio conforme a figura a seguir:

A)

B) Deacordocomográfico,verificamosqueasolubilidadedeNaCl a 20 °C é igual a 36 gramas em 100 mL. Logo, em 50 mL, temos:

• CálculodamassadeNaCl

36 g de NaCl 100 mL de H2O

x 50 mL de H2O

x = 18 g de NaCl

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A) O etanol é uma molécula predominantemente polar, que estabelece interações intermoleculares do tipo ligações de hidrogênio com a água e, por isso, forma uma mistura homogênea em todas as proporções.

B) As interações do tipo íon-dipolo podem ser representadas da seguinte maneira:

O

Na+

HC–

H

C–

Na+

C) Quanto maior for o teor de água em combustível, maior será a quantidade de NaCl que poderá ser dissolvida e, consequentemente, maior será a quantidade de íons Na+ e Cl

– presentes em solução. Assim, a condutividade elétrica, que aumenta com o aumento da quantidade de íons em solução, varia proporcionalmente com o teor de água no combustívelconformemostradonográficoaseguir.

Teor de água na mistura combustível

Con

dutiv

idad

eel

étrica

da

mis

tura

com

bust

ível

Questão 22 – Letra EComentário: As misturas A, B e C podem ser classificadas como solução, dispersão coloidal e dispersão grosseira, respectivamente, sendo que o que difere cada uma delas é o tamanho das partículas dispersas.As soluções são misturas homogêneas cujo diâmetro médio das partículas dispersas são iguais ou menores que 1 nm. Dessa forma, a mistura A é classificada como solução. As partículas dispersas dos coloides apresentam diâmetro inferior a 100 nm e maior que 1 nm, sendo visualizadas somente com ousodeumultramicroscópio.Assim,amisturaBéclassificadacomo uma dispersão coloidal. Já as partículas de uma dispersão grosseira possuem em média diâmetro superior a 100 nm, o que permite que sua visualização possa ser feita por meio de um microscópio ou até mesmo a olho nu. Portanto, a mistura C éclassificadacomoumadispersãogrosseira.

Questão 23 – Letra BComentário: A mistura de água, óleo e detergente pode formar um sistema coloidal micelar. O detergente é capaz de interagir tanto com a água quanto com o óleo, formando estruturas esféricas compactas denominadas micelas, as quais são responsáveis pela estabilização do coloide. Esse tipo de sistema é classificado como emulsão.

Questão 24 – Letra AComentário: Em um extintor de incêndio de gás carbônico, o aerossol esbranquiçado é um sistema coloidal em que a água líquida está dispersa no CO2(g). O gás carbônico é incolor, sendo a água líquida, que está dispersa, a substância responsável por tornar o aerossol visível a olho nu devido à dispersão da luz que passa pelo sistema.

Questão 25 – Letra CComentário: As misturas podem ser classificadas como soluções, dispersões grosseiras e dispersões coloidais sendo que o que difere cada uma delas é o tamanho das partículas dispersas. As soluções são misturas homogêneas constituídas de duas ou mais substâncias que apresentam uma só fase e não podem ser separadas por filtração simples, já que as partículas dispersas possuem diâmetros médios iguais ou menores que 1 nm.

Dessa forma, soro fisiológico (cloreto de sódio e água); ácido muriático (cloreto de hidrogênio e água); água sanitária (hipoclorito de sódio e água) e álcool hidratado (etanol e água) são exemplos de soluções. Já no leite pasteurizado, apesar de visualizarmos apenas uma fase a olho nu, constatamos que existem gorduras dispersas na água sob o olhar do microscópio. Dessa forma, podemos classificá-lo como uma dispersão coloidal.

Questão 26 – Letra DComentário: A maionese caseira é formada pela mistura de óleos vegetais, vinagre (ou limão) e gema de ovo. Os óleos não se dissolvem no vinagre, no entanto, a gema do ovo apresenta lecitina, um fosfolipídio que atua como um agente emulsificador. As moléculas de lecitina interagem favoravelmente tanto com as moléculas do óleo quanto com as moléculas da água do vinagre. Assim, essas moléculas envolvem as gotículas de óleo, promovendo sua distribuição de maneira mais uniforme pela mistura.

Questão 27 – Letra DComentário: As micelas são partículas coloidais que possuem características polares e apolares, sendo possível a interação com a fase dispersa e com o dispersante. As cadeias hidrofóbicas do sabão permanecem em um ambiente apolar, ou seja, no interior da micela. Já os grupos hidrofílicos estão expostos a um ambiente polar que é o da fase aquosa. Dessa forma, como as superfícies das micelas estão carregadas negativamente, as micelas repelem-se entre si e, por isso, permanecem dispersas na fase aquosa.


I. Correta. O metanol e o etanol interagem entre si por meio de interações intermoleculares, termodinamicamente favoráveis, predominando as do tipo ligações de hidrogênio. Assim, a mistura dessas substâncias apresenta uma única fase. Além disso, as partículas constituintes dessa mistura apresentam diâmetro menor que 1 nm e não podem ser separadasnemmesmoporultracentrífugasouultrafiltros.Portanto, a mistura de etanol e metanol corresponde a uma solução verdadeira.

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II. Correta. A mistura de certa quantidade de carbonato de cálcio em um determinado volume de água forma um sistema heterogêneo com duas fases: um líquido incolor (sobrenadante) e o excesso de sal sólido (corpo de chão). Quando isso ocorre, o sobrenadante apresenta a quantidade máxima de soluto que aquele volume de solvente consegue dissolver na temperatura em que a mistura foi preparada. Portanto,essasoluçãoéclassificadacomosoluçãosaturada.

III. Correta. A mistura de hidróxido de sódio, NaOH, com solução aquosa de nitrato cúprico, Cu(NO3)2, resulta na formação de hidróxido de cobre (II) sólido, Cu(OH)2(s), base insolúvel em água, conforme a seguinte equação:

2NaOH(aq) + Cu(NO3)2(aq) → Cu(OH)2(s) + 2NaNO3(aq)

Assim, as partículas sólidas formadas ficam dispersas (em suspensão) no solvente, provocando a turvação do sistema. Após um determinado tempo, ocorrem a sedimentação das partículas sólidas e a separação das fases.

IV. Incorreta. A reação de combustão do magnésio é apresentada a seguir:

Mg(s) + 12O2(g)

→ MgO(s)

Nessa reação, ocorre a formação de uma fumaça branca proveniente da dispersão das partículas de óxido de magnésio sólido no ar.

V. Correta. O permanganato de potássio (sal inorgânico) é um sólido que apresenta coloração violeta-vermelha muito intensa (sólido escuro). Esse sal apresenta uma solubilidade considerável em água e, por isso, ao ser adicionado a esse solvente, o permanganato de potássio forma uma solução que apresenta coloração também violeta.

Questão 29 – Letra CComentário: A neblina é uma dispersão coloidal em que a água líquida está dispersa no ar atmosférico. A perda da eficiência dos faróis de um automóvel está associada à dispersão dos feixes de luz pelas partículas de água na neblina, fenômeno conhecido como efeito Tyndall.

Questão 30 – Letra EComentário: Toda mistura de gases é sempre um sistema homogêneo, ou seja, possui só uma fase e, por isso, trata-se de uma solução gasosa e não uma dispersão coloidal. Os demais sistemas podem ser caracterizados como dispersões coloidais e são classificados da seguinte maneira:

II. Emulsão. Exemplos: leite, maionese, detergente líquido disperso em água.

III. Sol sólido. Exemplos: rubi, safira.

IV. Espuma líquida. Exemplo: colarinho de chope, creme de barbear, creme chantilly.

V. Aerossol sólido, caso o gás seja o ar. Exemplo: fumaça.

Logo, a alternativa correta é a alternativa E.

Seção Enem

Questão 01 – Letra CEixo cognitivo: IIICompetência de área: 5Habilidade: 18Comentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos cada uma das alternativas:

A) Incorreta. A realização do teste da chama é indicada para a identificação de determinados metais, mas não seria eficaz para identificar o aluminossilicato de sódio, uma vez que ambos os compostos apresentam um metal em comum: o sódio.

B) Incorreta. O pH de uma solução aquosa mede a concentração de íons H+ no meio, caracterizando sistemas ácidos ou básicos. O sal indicado na questão tem caráter neutro, o que não provocaria mudanças no pH da solução a ponto de ser identificado.

C) Correta. O procedimento adequado para verificar a presença do antiumectante em uma amostra de sal de cozinha é a medida da turbidez da solução aquosa, pois o aluminossilicato de sódio é insolúvel em água.

D) Incorreta. O cloreto de sódio e o aluminossilicato de sódio são substâncias inorgânicas.

E) Incorreta. Os compostos apresentam o íon monovalente Na+, que seria identificado em qualquer amostra, com ou sem aluminossilicato de sódio.

Questão 02 – Letra CEixo cognitivo: IICompetência de área: 7Habilidade: 25Comentário: Em um sistema coloidal aquoso, as partículas são hidrofílicas, ou seja, se dissolvem na água, formando um sistema estável. A adição de etanol nesse sistema provoca a desestabilização do coloide, uma vez que esse composto faz interações do tipo ligação de hidrogênio com a água. Devido à ocorrência dessas interações entre as moléculas de etanol e de água, as camadas de solvatação de água nas partículas são diminuídas, pois as moléculas de água são atraídas pelo etanol, e o coloide é, assim, desestabilizado.

Questão 03 – Letra AEixo cognitivo: II

Competência de área: 7

Habilidade: 25

Comentário: A precipitação fracionada consiste em evaporar a água do mar. À medida que a solução perde volume, devido à perda de água, os sais dissolvidos ficam mais concentrados. Ao atingir uma concentração superior ao seu coeficiente de solubilidade, o sal precipita. Como os sais apresentam solubilidades diferentes em água, eles irão precipitar em momentos diferentes. A precipitação segue uma ordem oposta à ordem de solubilidade de cada sal, ou seja, o sal que precipita primeiro é o menos solúvel. A partir dos dados da tabela, determina-se a ordem de precipitação dos sais da água do mar: carbonato de cálcio (menos solúvel), sulfato de cálcio, cloreto de sódio e sulfato de magnésio (apresentam a mesma solubilidade), cloreto de magnésio e, por último, brometo de sódio (mais solúvel).

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Observação: A resposta correta propõe que os sais cloreto de sódio e sulfato de magnésio precipitam ao mesmo tempo, pois apresentam o mesmo coeficiente de solubilidade. Isso é verdade se considerarmos que os sais dissolvidos na água do mar estão na mesma concentração. Caso esses dois sais estivessem em concentrações diferentes, o primeiro a precipitar seria aquele que apresentasse uma maior concentração original.

Questão 04 – Letra EEixo cognitivo: IVCompetência de área: 5Habilidade: 18Comentário: As partículas dispersas em um coloide são suficientemente grandes para dispersarem a luz que perpassa o sistema, provocando o fenômeno da turbidez.

Questão 05 – Letra BEixo cognitivo: II


Habilidade: 25

Comentário: A dissolução dos gases em água é exotérmica, ou seja, a solubilidade dos gases diminui com o aumento da temperatura. Para explicar essa influência da temperatura na solubilidade dos gases em água, considera-se o seguinte equilíbrio:

gás + solvente líquido solução saturada + calor

De acordo com o princípio de Le Châtelier, o sistema em equilíbrio se deslocará no sentido de minimizar qualquer perturbação. Nesse caso, com o aumento da temperatura, a energia cinética média das partículas que compõem o sistema aumenta. Uma forma de anular essa perturbação é consumir parte da energia cinética adicionada ao sistema. Isso ocorre com o favorecimento do sentido exotérmico da reação, ou seja, o equilíbrio se deslocará no sentido da reação inversa, diminuindo a solubilidade do gás no solvente.

A solubilidade de um gás em um líquido é diretamente proporcional à pressão do gás. À medida que a pressão do gás aumenta, a solubilidade também aumenta. Esse comportamento é descrito pela Lei de Henry,

Sg = kg . pg

na qual Sg é a solubilidade do gás, pg é a pressão parcial do gás e kg é a constante da Lei de Henry.

Com isso, o gás se solubiliza mais facilmente em água a temperaturas baixas e pressões elevadas.

Questão 06 – Letra EEixo cognitivo: ICompetência de área: 7Habilidade: 24Comentário: O sorvete consiste em uma dispersão coloidal em que gotas de gordura, cristais de gelo e bolhas de ar são dispersos em uma espessa solução aquosa de açúcar para formar a matriz pastosa e aerada que conhecemos. No entanto, sabe-se que água e gordura não se dissolvem pelo fato de não estabelecerem interações intermoleculares intensas o suficiente para promover a solubilização de um no outro. Com isso, é necessário adicionar substâncias emulsificantes, também denominadas surfactantes, cujas moléculas apresentam regiões polares e apolares, que permitem a estabilização da água e da gordura no sistema, formando a emulsão coloidal.

CAPÍTULO – A2Concentração das soluções


Questão 01 – Letra BComentário: O soro fisiológico é uma solução de concentração 0,9% em massa de NaCl, ou seja, tem-se 0,9 g do sal a cada 100 mL (100 g, pois a densidade da solução é 1 g.mL–1). Para se preparar 200 mL dessa solução, é necessário que a proporção em que o sal está dissolvido na água seja mantida.

0,9 g de NaCl 100 mL de solução x 200 mL de solução x = 1,8 g de NaCl

Logo, para se preparar a solução desejada, será necessário utilizar 1,8 g do sal.

Questão 02 – Letra CComentário: Uma solução de CuSO4, cuja concentração é de 5% p/v, possui 5 g de sal dissolvidos em 100 mL de solução. Logo, para se preparar 5,0 L (5 000 mL) da solução, é necessário que a proporção relativa à massa de sal utilizada no preparo da solução seja mantida.

5 g de CuSO4 100 mL de solução x 5 000 mL de solução x = 250 g de CuSO4

Logo, a massa de CuSO4 utilizada no preparo da solução é de 2,5 x 102 g.


A) A concentração percentual em volume de álcool na gasolina éde22%.Issosignificaque,emcada100cm3 de gasolina, estão dissolvidos 22 cm3 de álcool. A quantidade de álcool presente em 50 cm3 de gasolina é igual a:

100 cm3 de gasolina 22 cm3 de álcool 50 cm3 de gasolina x x = 11 cm3 de álcool

Durante a mistura da gasolina com a água, o volume de álcool que se encontrava dissolvido na gasolina (11 cm3) se solubiliza na fase aquosa. No fim do procedimento, o volume da fase aquosa é igual a:

V(fase aquosa) = V(água) + V(álcool) V(fase aquosa) = 50 cm3 + 11 cm3

V(fase aquosa) = 61 cm3

O volume da fase orgânica é igual a:

V(fase orgânica) = V(gasolina) – V(álcool) V(fase orgânica) = 50 cm3 – 11 cm3

V(fase orgânica) = 39 cm3

B) O teste da proveta em uma determinada amostra de gasolina que apresenta um percentual de álcool dentro do padrão permitido resulta em uma fase aquosa de volume igual a 61 cm3 (61 mL). Essa fase tem um volume maior se comparada àquela antes de haver a mistura entre a gasolina e a água. O volume que foi acrescido (11 mL) corresponde à quantidade máxima de álcool presente em uma gasolina que tenha um teor de 22% de álcool. Logo, se uma gasolina possuir um teor alcoólico maior do que esse valor permitido, a fase aquosa no fimdotestepossuiráumvolumemaiorque61mL.

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Questão 04 – Letra AComentário: Em um volume de 200 mL do detergente, há 10 mL de uma solução que apresenta um teor de 28% de amônia. O volume de amônia contido nesses 20 mL de solução é igual a:

100 mL de solução 28 mL de amônia

10 mL de solução x

x = 2,8 mL de amônia

A concentração percentual em volume de amônia no detergente é igual a:

200 mL de detergente 2,8 mL de amônia

100 mL de detergente y

y = 1,4 mL

CV/V = 1,4%

Questão 05 – Letra EComentário: Fração molar é um número adimensional obtido pela razão entre a quantidade de matéria do soluto ou do solvente e a quantidade de matéria total presente na solução. Logo:

Cálculos:1

100molmol

= 0,01, que é a fração correspondente à glicose (soluto)

99100

molmol = 0,99, que é a fração correspondente à água (solvente)

As frações molares correspondentes ao soluto e ao solvente são, respectivamente, iguais a 0,01 e 0,99.

Questão 06 – Letra AComentário: Para se determinar a concentração de aspartame na solução em g.L–1, basta manter a proporção para 1 000 mL.

58 mg de aspartame 200 mL de solução

x 1 000 mL de solução

x = 290 mg de aspartame

Para expressar a concentração do aspartame em g.L–1, basta fazer o cálculo a seguir.

1 mg 0,001 g

290 mg y

y = 0,29 g de aspartame

Logo, a concentração do aspartame no suco é de 0,29 g.L–1.

Questão 07 – Letra AComentário: Em 1 L de água do mar (1 x 103 cm3), estão dissolvidos 30 g de sais (3,0 x 10–2 kg). A quantidade de sais dissolvidos em uma porção de 2 x 106 cm3 dessa água é igual a:

1 x 103 cm3 de água 3,0 x 10–2 kg de sais

2 x 106 cm3 de água x

x = 6,0 x 101 kg de sais

Questão 08Comentário: Considerando que o volume de um copo é igual a 200 mL e a massa de leite em pó presente em duas colheres de sopa é igual a 30 g, pode-se calcular a massa de leite em pó que será necessária para preparar 1,0 L (1 000 mL).

30 g de leite 200 mL x 1 000 mL x = 150 g de leite

Em 100 g de leite em pó, a porcentagem correspondente à proteína é de 30% em massa. Logo, em 150 g, teremos:

30 g de proteínas 100 g de leite y 150 g de leite y = 45 g de proteínas

Logo, a concentração de proteínas no leite é 45 g.L–1.

Questão 09 – Letra EComentário: A diferença de massa existente entre as latas de refrigerante se deve à presença de açúcar que compõe o refrigerante comum e que não está presente na composição do refrigerante diet. Logo, a massa de açúcar presente no refrigerante comum é igual a:

m(açúcar) = 316,2 – 331,2 = 15,0 g

Essa quantidade de açúcar está presente em uma lata de 300 mL. A quantidade de açúcar encontrada em 1 L de refrigerante é igual a:

300 mL de refrigerante 15 g de açúcar1 000 mL de refrigerante x x = 50 g

Dessa forma, a concentração em g/L de açúcar no refrigerante é igual a:

Cg/L(açúcar) = 50 g.L–1

Questão 10Comentário: A densidade de uma solução é a relação entre a massa da solução e o volume ocupado por ela.

ρ = m soluçãoV solução

( )( )

A massa da solução aquosa de álcool corresponde à soma da massa da água (m1) com a massa do álcool (m2).

m(solução) = m1 + m2

Considerando que não há contração de volume quando se misturam as quantidades indicadas de álcool e água, pode-se afirmar que o volume da solução é igual à soma do volume de água (V1) e do volume de álcool (V2).

V(solução) = V1 + V2

Logo, ρ =+

+

m m

V V1 2

1 2

.

Como m1 = ρ1V1 e m2 = ρ2V2, temos ρρ ρ

=+

+1 1 2 2

1 2

V V

V V, em que ρ1

e ρ2 são as densidades da água e do álcool, respectivamente.

Isolando o termo V2, obtemos a relação VV

21 1

2

=−

−

( )

( )

ρ ρ

ρ ρ.

Substituindo os valores fornecidos no enunciado da questão, obtemos:

V cm gcm gcmgcm g2

3 3 3

3

80 1 0 0 930 93 0 79

= −−

− −

−

( , . , . )( , . , .. )cm−3

V2 = 40 cm3

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Questão 11 – Letra CComentário: Para que o índice ideal de exposição ao benzeno não seja ultrapassado, é necessário que a concentração seja menor ou igual a 0,1 p.p.m, o mesmo que não estar exposto a uma concentração maior que 0,1 mg de benzeno em um volume de 1,0 litro. Sendo assim, a maior massa em gramas de benzeno que pode estar presente em um ambiente cujo volume é de 10 000 L é igual:

0,1 mg de benzeno 1,0 L

x 10 000 L

x = 1,0 g de benzeno

Questão 12 – Letra DComentário: A concentração, em quantidade de matéria, é a relação entre a quantidade de matéria do soluto, em mol, e o volume da solução, em litros.

M(C6H12O6) = 180 g.mol–1

• Cálculodaquantidadedematériadosoluto:

n m

M=

n(C6H12O6) =2 5

1800 0139

1

, .

, ggmol

mol−

=

• Cálculo da concentração, em quantidade dematéria, da solução:

Considerando que não há contração ou expansão de volume devido à dissolução do soluto, o volume da solução é 90 mL.

= =−

− −−C

0,0139 mol90 x 10 L

1,54 x 10 mol.Lmol.L 3

1 11

Questão 13 – Letra AComentário: O fluoreto de cobre dissocia-se em água conforme a seguinte equação:

CuF2(s) → Cu2+(aq) + 2F–

(aq)

Cada mol de CuF2 gera 1 mol de Cu2+ e 2 mol de F–. Obedecendo a essa proporção, 3,5 x 10–2 mol de CuF2 gera 3,5 x 10–2 mol de Cu2+ e 7,0 x 10–2 mol de F–. Considerando-se 1 000 litros como o volume da solução, determina-se a concentração de cobre e flúor.

C (Cu )3,5 x 10 mol

1 x 10 L3,5 x 10 mol.L

mol.L2

–2

35 –1

–1 = =+ −

C (F )7,0 x 10 mol

1 x 10 L7,0x10 mol.L

mol.L–

–2

35 –1

–1 = = −

Somente a concentração de cobre ultrapassa a concentração máxima permitida na água utilizada para consumo humano.

Questão 14 – Letra BComentário: A equação que representa a dissociação do hidróxido de alumínio em água é:

1Al(OH)3 → 1Al

3+ + 3OH–

Como um mol de hidróxido de alumínio forma três mol de íons OH–, tem-se:

78 g de hidróxido de alumínio 1 mol

3,9 g de hidróxido de alumínio x

x = 0,05 mol de hidróxido de alumínio

Seguindo a proporção de 1 : 3, tem-se:

1 mol de Al(OH)3 3 mol de íons OH–

0,05 mol de Al(OH)3 y

y = 0,15 mol de íons OH–

Logo, a concentração de íons hidroxila é 0,15 mol.L–1 ou 1,5 x 10–1 mol.L–1.

Questão 15 – Letra CComentário: A concentração em mol.L–1 é definida como a razão entre a quantidade de matéria do soluto, em mols, e o volume da solução, em litros. Para facilitar os cálculos, fixaremos a massa da solução em 100 g.• Cálculodaquantidadedematériadoácidosulfúrico: De acordo com os dados fornecidos, a solução apresenta

concentração, em massa, de 35%, que em uma solução de 100 g equivale a uma quantidade de ácido sulfúrico de 35 g.

M(H2SO4) = 98 g.mol–1

n(H2SO4) = m H SO

M H SOg

gmolmol

( )

( )

.,2 4

2 41

3598

0 36= =−

• Cálculodovolumedasolução: A densidade fornecida da solução é 1,4 g.mL–1.

=

ρ= =

−−V(solução)

m(solução)(solução)

100 g1,4 g.mL

71,4 x 10 L1

3

• Cálculodaconcentração,emmol.L–1, da solução:

= = =

−−

−Cn(H SO )

V(solução)0,36 mol

71,4 x 10 L5,0 mol.L

mol.L2 4

31

1

Questão 16Comentário: A solução presente nas baterias automotivas tem 38% em massa de ácido sulfúrico, ou seja, 38 g de ácido sulfúrico em 100 g de solução. Para se determinar a massa presente em 1,0 L de solução de ácido sulfúrico, basta relacionar a massa com a densidade da solução que é de 1,29 g.cm–3.

d mv

=

A massa total da solução presente em 1,0 L é obtida a partir da seguinte relação:

1,29 g de solução 1 mL x 1 000 mL

x = 1 290 g, que é a massa total de solução presente em 1,0 L.

A massa de ácido sulfúrico presente na solução é determinada por meio da seguinte relação:

38 g de ácido sulfúrico 100 g de solução y 1 290 g de solução y = 490,2 g de ácido sulfúrico

Dessa forma, o número de mols de ácido sulfúrico presente na solução é calculado da seguinte maneira:

1 mol 98 g z 490,2 g z = 5 mol

Logo, a concentração da solução é de 5,0 mol.L–1.

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Questão 17 – Letra EComentário: A concentração máxima permitida de mercúrio na água potável é 0,001 mg.L–1. Assim, em 2 litros de água, existirão 0,002 mg (2 x 10–6 g) de mercúrio. A quantidade de matéria de mercúrio é igual a:

= = =−

−−n(Hg)

m(Hg)M(Hg)

2x10 g200g.mol

1 x10 mol6

18

A concentração, em partes por milhão, de zinco na água potável corresponde à quantidade, em miligramas, de zinco presente em 1 kg de solução (1 L de água potável).

Cp.p.m (Zn2+)= 5 mg.L–1 = 5 mg.kg–1 = 5 p.p.m.


Questão 01 – Letra EComentário: O soro fisiológico é uma solução de concentração 0,9% em massa de NaCl, ou seja, tem-se 0,9 g do sal a cada 100 mL de solução (100 g, pois a densidade da solução é igual a 1 g.mL–1). Portanto, para se preparar 2 L dessa solução, é necessário que a proporção em que o sal está dissolvido na água seja mantida da seguinte maneira:

0,9 g de NaCl 100 mL de solução


x = 18 g de NaCl

Logo, para se preparar a solução desejada, será necessário utilizar 18 g do sal.

Questão 02Comentário: Índices de hemoglobina presentes em 100 mL de sangue acima de 70% foram adotados como referência para dosar mulheres que não possuem anemia. Sabendo-se que 16 g de hemoglobina correspondem a 100%, é possível determinar a massa de hemoglobina da seguinte forma:

16 g de hemoglobina 100%

x 70%

x = 11,2 g de hemoglobina

Devido aos erros inerentes ao método utilizado para fazer essa dosagem há uma incerteza de ± 0,5 g nos resultados, ou seja, mulheres cujos exames apresentam valores acima de 10,7 g de hemoglobina também são consideradas sadias. Logo, as pacientes anêmicas são as de número 1 e 5, ou seja, as que têm uma dosagem de hemoglobina inferior a esse valor.

Questão 03Dados: M(C6H6): 78 g.mol–1; M(C10H9): 128 g.mol–1.

Comentário: Para se calcular a massa de benzeno presente na solução, basta utilizar a relação de densidade

d mv

= .

m = 0,87 g.mL–1 x 200 mL = 174 g

A) Para calcular a quantidade de matéria de cada um dos compostos, basta dividir as massas presentes na solução por suas massas molares.

• n(C6H6)g

gmolmol174

78 12 23

.,

−==

•g

gmolmol16 7

128 10 13,

.,

−==n(C10H8)

Para se calcular a fração molar de cada um dos componentes em solução, basta dividir a quantidade de matéria de cada um deles pela quantidade de matéria total presente na solução.

•mol

mol2 23

2 23 0 130 95,

( , , ),

+==x(C6H6)

• molmol

0 132 23 0 13

0 05,( , , )

,+

==x(C10H8)

B) A porcentagem em mols de cada componente da solução é obtida multiplicando-se o valor de fração molar encontrado por 100.

• Porcentagemmolardobenzeno0,95x100%=95%.

• Porcentagemmolardonaftaleno0,05x100%=5%.

Questão 04 – Letra CComentário: O etanol tende, preferencialmente, a interagir com a fase aquosa devido às interações de hidrogênio que realiza com a água, mais fortes que as interações do tipo dipolo induzido que ele faz com a gasolina. Sabendo-se que no combustível a porcentagem de etanol deve estar entre 22% e 26%, é possível determinar o volume de etanol presente na gasolina que estaria de acordo com as normas da ANP.

50 mL de (gasolina + álcool) 100% x 22% x = 11 mL de álcool50 mL de (gasolina + álcool) 100% y 26% y = 13 mL de álcool

Para se determinar o volume da mistura água e etanol, basta somar o volume de etanol encontrado com o volume de água utilizado para fazer o teste. Dessa forma, é possível se determinar a faixa de volume da mistura água e etanol.

50 mL + 11 mL = 61 mL

50 mL + 13 mL = 63 mL

Logo, a alternativa C é a alternativa correta, já que é a única em que o volume está de acordo com as normas da ANP.

Questão 05 – Letra DComentário: A quantidade de gotas contidas em 1 mL de solução é 20. Logo, o volume de uma gota é igual a:

20 gotas 1 mL

1 gota x

x = 0,05 mL

Em 1 L de solução, há 1 g de permanganato de potássio. Assim, 0,05 mL (volume de uma gota) contém uma massa de permanganato igual a:

1 000 mL de solução 1 g de permanganato de potássio

0,05 mL de solução y

y = 5,0 x 10–5 g de permanganato de potássio

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A) De acordo com os dados da tabela, é possível determinar a solubilidade do KCl a diferentes temperaturas.

I. 80 °C. 50 g de KCl 100 g x 150 g x = 75 g de KCl

Logo, a essa temperatura, tem-se uma mistura homogênea, pois a massa de sal presente na mistura é menor que a solubilidade do sal.

II. 20 °C 34 g de KCl 100 g y 150 g y = 51 g de KCl

Logo, a essa temperatura, tem-se uma mistura heterogênea, pois a massa de sal presente na mistura é maior que a solubilidade do sal.

B) A massa da solução pode ser calculada como a soma entre a massa de soluto e a massa de solvente.

51 g de KCl + 150 g de H2O = 201 g

Sabendo-se que a densidade da solução é 1,1 g.mL–1

1,1 g de solução 1 mL

201 g de solução z

z = 183 mL, que corresponde ao volume da solução.

Sabendo-se o volume, a concentração da solução em g.L–1 pode ser calculada da seguinte maneira:

51 g de KCl 183 mL w 1 000 mL w = 279 g

Logo, a concentração de KCl é de 279 g.L–1.

Questão 07

Comentário: O limite aceitável de ingestão diária de ácido fosfórico em uma dieta é de 5 mg do aditivo por kg de massa corporal. Para um indivíduo cuja massa é 60 kg, a ingestão diária máxima pode ser calculada da seguinte maneira:

5 mg de ácido fosfórico 1 kg de massa corporal

x 60 kg de massa corporal

x = 300 mg de ácido fosfórico

Para se determinar o volume de refrigerante que uma pessoa pode ingerir contendo tal composto, basta relacionar o valor encontrado com a concentração de ácido fosfórico presente no refrigerante.

0,6 g de ácido fosfórico 1,0 L de refrigerante0,3 g de ácido fosfórico y y = 0,5 L de refrigerante

Logo, uma pessoa pode ingerir no máximo 500 mL de refrigerante por dia sem que o valor limite de ácido fosfórico recomendado seja ultrapassado.


Comentário: Em 500 mL de solução, há uma massa de 33,3 g de cloreto de cálcio (CaCl2). Logo, em 1 L de solução, encontra-se o dobro dessa quantidade, ou seja, 66,6 g de cloreto de cálcio.

A quantidade, em mol, de CaCl2 presente em 1 L de solução é igual a:

M(CaCl2) = 40,1 + (2 . 35,5) = 110,1 g.mol–1

110,1 g de CaCl2 1 mol

66,6 g de CaCl2 x

x = 0,6 mol de CaCl2 por litro de solução

A dissociação do cloreto de cálcio pode ser representada pela seguinte equação química:

CaCl2(s) → Ca2+(aq) + 2Cl

–(aq)

Conforme a equação, a dissociação de 1 mol de CaCl2 gera 2 mol de íons Cl

–. Assim, a quantidade de matéria de íons cloreto na solução é o dobro da quantidade de matéria do sal CaCl2 utilizada no preparo da solução.

Cmol/L(Cl

–) = 1,2 mol.L–1


Comentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos cada uma das afirmativas a seguir:

I. Correta. A densidade do clorofórmio é maior que a da bolinha cuja densidade é igual a 1,4 g.cm–3, uma vez que elaflutuanafaseclorofórmica.

II. Incorreta. O NaCl se dissolve apenas na fase aquosa, sendo insolúvel na fase clorofórmica.

III. Correta. A massa de NaCl dissolvida em 100 g de água é igual a 36 g. O restante do sal, como pode ser visto no desenho, está na forma de precipitado, já que não é solúvel na fase clorofórmica.

IV. Incorreta. A bolinha cuja densidade é de 1,1 g.cm–3flutuana solução saturada de cloreto de sódio, logo, a densidade da solução é maior que a da bolinha.

V. Correta. O cloreto de sódio é o material mais denso, uma vez que a parte que não se dissolveu em água se encontra no fundo do recipiente.

Logo,asafirmaçõescorretassãoI,IIIeV.

Questão 10 – Letra CComentário: Analisando a curva de densidade absoluta de soluções aquosas de NaOH a diferentes concentrações, verifica-se que, quando a densidade absoluta é igual a 1,12 g.mL–1,a concentração é 10 % p/p.

1,71,61,51,41,31,21,1

10,90,80,7

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55

Den

sida

de (

g/m

L)

Concentração (% p/p)

Variação da densidade de soluções de NaOH

1,12

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34 Coleção EM2

A concentração % p/p mede a quantidade em gramas do soluto presente em 100 g de solução. Uma solução cuja concentração é 10% p/p apresenta 10 g de soluto em 100 g de solução.

• Cálculodaquantidadedecloretodesódiodissolvidaem 200 g de solução, utilizando regra de três:

100 g de solução 10 g de soluto200 g de solução x

x = 20 g de soluto

• Cálculodaquantidadedecloretodesódiodissolvidaem 200 g de solução, utilizando fórmula:

Cp/p % = m(NaOH)m(solução)

. 100

10 % p/p = m(NaOH)200 g

. 100

m(NaOH) = 20 g

Questão 11Comentário:A) Paraaresoluçãodesseitem,bastaconsultarográficoe

relacionar a densidade da mistura (0,82 g.mL–1) com a porcentagem de água presente no álcool hidratado, que é de aproximadamente 18% em massa de água. Logo, o valor correspondente à porcentagem em massa de etanol é de 82%.

B) Para se determinar a massa presente em 1 litro da solução cuja concentração é de 30% de água, basta consultar o gráfico e verificar o valor de densidade correspondentea essa concentração, que é de aproximadamente 0,84 g.mL–1.

A massa presente em 1 litro é determinada relacionando esse valor com a densidade da mistura.

0,84 g de solução 1 mL x 1 000 mL

x = 840 g, que é a massa de álcool presente em 1 litro da mistura.


A) O refrigerante escolhido por Rango foi o que estava na superfície do recipiente com água e gelo e, portanto, trata-se do refrigerante com menor densidade, ou seja, o que apresenta a menor relação entre a massa e o volume.

d = mV

• Cálculodadensidadedorefrigerantecorrespondenteà curva A

da = 40 g40 mL

= 1 g.mL–1

• Cálculodadensidadedorefrigerantecorrespondenteà curva B

db = 43 g40 mL

= 1,075 g.mL–1

Portanto, a curva A corresponde ao tipo de refrigerante escolhido por Rango.

B) A densidade do refrigerante comum é igual a 1,075 g.mL–1. Logo, é possível calcular a massa presente em 100 mL de refrigerante.

d = mV

⇒ m = d.V

m = 1,075 g.mL–1. 100 mL

m = 107,5 g

• Cálculo da porcentagem emmassa de sacarosepresente na solução

13 g de sacarose 107,5 g de solução

x 100 g

x = 12,09 g de sacarose

Dessa forma, a porcentagem em massa de sacarose presente na solução corresponde a 12,09%.

Questão 13 – Letra BComentário: A clara do ovo é rica em albumina, proteína de alto valor biológico, utilizada por atletas para aumento da massa muscular. Essa proteína também é encontrada no leite e no plasma sanguíneo.

De acordo com as informações do rótulo da caixa de ovos, para cada 50 g de ovos, existem 25 mg (25 x 10–3 g) de íons cálcio. A concentração em partes por milhão (p.p.m.) é a relação entre um grama de cálcio e 1 milhão de gramas de ovos.

50 g de ovos 25 x 10–3 g de cálcio1 x 106 g de ovos x

x = 500 gCp.p.m.(Ca2+) = 500 p.p.m.

Questão 14 – Letra A

Comentário: Para se determinar a concentração de chumbo em p.p.m., basta utilizar a definição de partes por milhão, que é de 1 mg de soluto a cada 1 kg de solução. Como se trata de uma solução aquosa cuja densidade é de, aproximadamente, 1,0 g.cm–1, pode-se considerar 1 kg como sendo 1 litro.

25 x 10–6 g de chumbo 0,1 L

x 1,0 Lx = 0,25 x 10–3 g de chumbo, equivalente a 0,25 p.p.m.

10 x 10–6 g de chumbo 0,1 L

y 1,0 Ly = 0,1 x 10–3 g de chumbo, equivalente a 0,1 p.p.m.

Questão 15 – Letra BComentário: O limite máximo de íons fluoreto que deve estar presente na água potável é 1,5 p.p.m. (1,5 mg.L–1). Para fazer o tratamento de 10 000 L de água, a massa recomendada de íons fluoreto que deve ser adicionada para alcançar a concentração desse íon pode ser calculada utilizando a seguinte regra de três:

1,5 mg de F– 1 L de água potável

x 10 000 L de água potável

x = 15 000 mg = 15 g de F–

O fluoreto é adicionado sob a forma do sal flúor silicato de sódio (Na2SiF6), cuja massa molar é 188 g.mol–1. Em 1 mol desse sal, há 6 mol de flúor. Assim, a massa de flúor presente em 1 mol do sal é:

1 mol de Na2SiF6 6 mol de Flúor

(188 g) (6 x 19 g = 114 g)

Assim, a massa do sal que contém 15 g de íons fluoreto pode ser calculada da seguinte forma:

188 g de Na2SiF6 114 g de F–

y 15 g de F–

y = 24,7 g

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Manual do Professor


Questão 16Comentário:A) Oteordeflúoremumadeterminadaáguadeconsumoé

iguala0,9p.p.m.,quecorrespondeàmassadeflúor,emmiligramas, presente em 1 kg de solução. Assim, o teor deflúornaáguadeconsumoéequivalentea0,9mg.kg–1. Amassa,emgramas,deflúorpresenteem106 g dessa água pode ser calculada utilizando fórmulas ou utilizando regra de três:

• Resoluçãoutilizandoregradetrês:

0,9 mg de F 1 000 g de solução (água de consumo) x 106 g de solução x = 900 mg = 0,9 g de F

• Resoluçãoutilizandofórmula:

Cp.p.m = massa do soluto (mg)massa da solução (kg)

0,9 p.p.m. = massa do soluto (mg)

1 000 kg

m(soluto) = 900 mg = 0,9 g de FB) O teor de flúor na água de consumo é equivalente a

0,9 mg.kg–1 (0,9 p.p.m.). Logo, a massa, em gramas, de flúorpresenteem1000g(1kg)dessaáguaéequivalentea 0,9 mg = 9 x 10–4 g

C) A densidade da água de consumo é 1 g.mL–1, dessa forma, a massa de água correspondente a 1,0 L dessa água é equivalentea1kg.Assim,amassadeflúorpresenteem1,0Léamesmamassadeflúorpresenteem1kgdessaágua.ConformedescritonaalternativaB,amassadeflúorpresente em 1 kg da água de consumo, ou seja, 1,0 L, é igual a 9 x 10–4 gramas.

D) Uma pessoa que ingere 2,0 L de água de consumo por dia, terá ingerido 60 L dessa água após 30 dias. Em 1 L de água de consumo, há 9 x 10–4gramasdeflúor, logoamassadeflúoringeridaapósesseperíodopodesercalculadadaseguinte forma:

1 L 9 x 10–4 g 60 L x x = 0,054 g

Questão 17 – Letra DComentário: A concentração de amônia na atmosfera contaminada é de 25 partes de amônia em um milhão de partes de ar, medidas em relação ao volume. Isso significa que, para cada 1 milhão de litros de ar, existem misturados 25 litros de gás amônia.

O volume de gás amônia gerado no vazamento de 1,7 tonelada dessa substância em uma atmosfera que está a 27 °C e a 760 mmHg (1 atm) pode ser calculado considerando que esse gás se comporta idealmente.

pV = nRT

Como n = m/M, temos:

V m R TM p

= . ..

m(NH3) = 1,7 tonelada = 1 x 106 g

M(NH3) = 17 g.mol–1

=V(NH )1,7x10 g . 0,082 atm.L.mol .K . 300 K

17g.mol . 1 atm3

6 –1 –1

–1

V(NH3) = 2,46 x 106 L

A concentração encontrada de amônia foi de 25 p.p.m. em volume. Dessa forma, o volume vazado de amônia contaminou um volume de ar igual a:

25 L de amônia 1 000 000 L de ar

2,46 x 106 L de amônia x

x = 9,84 x 1010 L de amônia

Sabe-se que 1 m3 = 1 000 L. Logo, o volume de ar contaminado, medido em m3, é igual a:

1 000 L 1 m3

9,84 x 1010 L yy = 9,84 x 107 m3

Questão 18 – Letra BComentário: A concentração de ácido ascórbico na solução obtida pode ser calculada por meio de fórmula ou utilizando regra de três, considerando que não há contração ou expansão de volume devido à dissolução do soluto:

• Resoluçãoutilizandoafórmula:

C = m (soluto)v (solução) =

500 mg200 mL

0,5 g0,200 L = 2,5 g.L–1


500 mg de ácido ascórbico 200 mL de solução


x = 2 500 mg de ácido ascórbico = 2,5 g

C = 2,5 g.L–1

A concentração em mol.L–1 é a relação entre a quantidade de matéria do soluto, em mol, e o volume da solução, em litros.

M(C6H8O6) = 176 g.mol–1

A massa de soluto presente em 1 L de solução é igual a 2,5 g. A quantidade de matéria referente a essa massa pode ser calculada da seguinte forma:

n(C6H8O6) = m(C H O )

M(C H O )6 8 6

6 8 6

= 2,5 g

176 g.mol–1 = 0,0142 mol

C = 0,0142 mol.L–1

Questão 19 – Letra CComentário: A concentração de nitrato de cálcio (Ca(NO3)2) que deve estar presente na solução nutritiva utilizada na hidroponia é igual a 0,007 mol.L–1. A quantidade de matéria desse sal presente em 100 L de solução nutritiva pode ser calculada por meio de fórmula ou utilizando regra de três:


C = n (soluto)

V (solução) = 0,007 mol.L–1

0,007 mol.L–1 = n

100 L

n = 0,7 mol

A massa correspondente a essa quantidade de matéria pode ser calculada da seguinte forma:

n(Ca(NO3)2) = m (Ca(NO ) )

M(Ca(NO ) )3 2

3 2

0,7 mol = m (Ca(NO ) )

164 g.mol3 2

–1

m(Ca(NO3)2) = 114,8 g ≅ 115 g

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36 Coleção EM2


0,007 mol de Ca(NO3)2 1 L de solução

x 100 L de solução

x = 0,7 mol

A massa referente a essa quantidade de matéria pode ser calculada da seguinte forma:

1 mol de Ca(NO3)2 164 g

0,7 mol de Ca(NO3)2 y

y = 114,8 g ≅ 115 g

Questão 20 – Letra AComentário: Para se calcular a área do terreno que será utilizado para o plantio, é conveniente que se divida o terreno em dois: um retângulo de lados 60 m e 40 m; e um triângulo retângulo cujos catetos medem 30 m e 40 m e a hipotenusa 50 m.

60 m

40 m40 m 50 m

30 m

A área do retângulo é calculada por meio do produto entre os lados e é igual a 2 400 m2. Já a área do triângulo retângulo é obtida por meio do produto dos catetos dividido por dois e é igual a 600 m2. Logo, a área total do terreno é igual a 3 000 m2.

O fabricante recomenda utilizar 1,0 L de uma solução de NH4NO3, cuja concentração é 0,5 mol.L–1 a cada m2 de cultivo. Logo, a massa total em kg de nitrato de amônio que o agricultor deverá utilizar é obtida da seguinte maneira:

1 mol de NH4NO3 80 g

0,5 mol x

X = 40 g de NH4NO3

Para se obter a massa utilizada na plantação, basta multiplicar o produto da área total do terreno pela massa em kg de NH4NO3 utilizado.

3 000 m2 x 0,04 kg.m–2 = 120 kg Logo, a massa de NH4NO3 utilizada pelo agricultor é 120 kg.

Questão 21 – Letra CComentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos cada uma das afirmativas.A) Incorreta. A massa de uma espécie química é calculada pela

relação m = n . M, em que n é a quantidade de matéria e M, a massa molar da espécie. A quantidade de matéria do sódio é o dobro da quantidade de matéria do cloreto no repositor hidroeletrolítico e, portanto, sua massa difere do dobro da massa do cloreto, pois as duas espécies não possuem a mesma massa molar.

M(Na+) = 23 g.mol–1

M(Cl

–) = 35,5 g.mol–1

m(Na+) = 4 x 10–3 mol . 23 g.mol–1 = 0,092 g

m(Cl

–) = 2 x 10–3 mol . 35,5 g.mol–1 = 0,071 g

B) Incorreta. A concentração de íons sódio é calculada por:

= = =+ −

− − +−C

n(Na )V(solução)

4 x 10 mol0,2 L

2 x10 mol.L de Namol.L

32 1

1

C) Correta. Conforme calculado no item A, a massa do cloreto na porção de 200 mL do repositor hidroeletrolítico é de 0,071 g, que equivale a 71 mg de cloreto.

D) Incorreta. O cloreto de sódio apresenta fórmula NaCl. Essa fórmula representa a proporção mínima dos íons sódio e cloreto no retículo cristalino. De acordo com as informações da tabela, os íons sódio se apresentam em maior quantidade que os íons cloreto. Assim, a quantidade máxima de íons sódio que respeita a proporção de 1:1 da fórmula do NaCl é 2 x 10–3 mol. A quantidade de matéria de NaCl é igual à quantidade de matéria de sódio proveniente desse sal que, por sua vez, é igual à quantidade de matéria de cloreto presente na solução.

n(NaCl) = 2 x 10–3 mol

Questão 22 – Letra CComentário: Para se determinar o cátion presente no sal desconhecido, é necessário que se obtenha, antes, a massa total de sal presente em 1 litro de solução.

16,56 g de sal 400 mL

x 1 000 mL

x = 41,40 g de sal

Sabendo-se que a concentração do sal é de 0,2 mol.L–1, é possível determinar a massa que corresponde a 1 mol de sal.

41,40 g de sal 0,2 mol

y 1 mol

y = 207 g, a massa do sal presente em 1 mol

De acordo com a fórmula molecular, a massa relativa ao ânion clorato contribui para a massa total do composto com 167 g em 1 mol de sal. Para se determinar a massa do cátion, basta subtrair do valor total (207 g) a massa relativa ao ânion (167 g), obtendo-se 40 g.

207 g – 167 g = 40 g

Logo, o cátion X é o cálcio.

Questão 23 – Letra BComentário: A soma das cargas positivas e negativas em uma solução eletricamente neutra deve ser igual a zero. Logo, para garantir que a eletroneutralidade ocorra, somam-se as cargas positivas e negativas de modo que essa soma seja nula.

0,3 mol de Na+ = 0,3 x (+1) = +0,3

0,28 mol de Cl

– = 0,28 x (–1) = –0,28

0,10 mol de SO42– = 0,10 x (–2) = –0,20

x + 0,3 – 0,28 – 0,20 = 0

x = –0,18

A soma das cargas teve como resultado um número negativo. O excesso de cargas negativas se deve ao fato da contribuição relativa aos cátions Fe3+ não ter sido contabilizada no cálculo. Para se determinar a quantidade de matéria relativa a esses cátions, basta dividir o valor encontrado por três, que é a carga relativa aos cátions Fe3+.

= =+n(Fe )0,18 mol

30,06 mol3

Como trata-se de uma solução de volume igual a 1,0 L, a concentração de íons Fe3+ presentes na solução é de 0,06 mol.L-1.

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Manual do Professor


Questão 24Comentário: A água do rio contaminado com mercúrio apresenta concentração de 5 x 10–5 mol.L–1 desse metal tóxico. A massa de mercúrio ingerida por um garimpeiro que ingeriu 250 mL dessa água pode ser calculada por meio de fórmula ou utilizando regra de três:


C = n (soluto)

V (solução) = 5 x 10–5 mol.L–1

5 x 10–5 mol.L–1 = n

0,250 L

n = 1,25 x 10–5 mol

A massa correspondente a essa quantidade de matéria pode ser calculada da seguinte forma:

n(Hg) = m (Hg)M(Hg)

1,25 x 10–5 mol = m (Hg)

200 g.mol–1

m(Hg) = 2,5 x 10–3 g ≅ 2,5 mg

• Resoluçãoutilizandoregradetrês: 5 x 10–5 mol de Hg 1 L de solução

x 0,250 L de solução x = 1,25 x 10–5 mol

A massa referente a essa quantidade de matéria pode ser calculada da seguinte forma:

1 mol de Hg 200 g1,25 x 10–5 mol de Hg yy = 2,5 x 10–3 g ≅ 2,5 mg

Questão 25 – Letra DComentário: De acordo com a informação apresentada no enunciado, a ingestão de 80 g de açúcar comum eleva a quantidade de glicose no sangue em 1,0 g de glicose para cada litro de sangue. Portanto, após o consumo de 100 g de açúcar comum, a quantidade de glicose no sangue será elevada em 1,25 g para cada litro de sangue conforme demonstrado pela regra de três a seguir.

A ingestão de 80 g de glicose aumenta a concentração de açúcar no sangue em 1 g.L–1

A ingestão de 100 g de glicose aumenta a concentração de açúcar no sangue em x

x = 1,25 g.L–1

Em condições normais, a taxa de glicose no sangue de diabéticos é de, aproximadamente, 1,4 g.L–1. Com o consumo de 100 g de açúcar, a concentração de glicose no sangue de uma pessoa diabética será igual a:

1,4 + 1,25 = 2,65 g.L–1

A quantidade de matéria referente a essa massa pode ser calculada utilizando regra de três ou fórmula:

• Cálculoutilizandoregradetrês:

1 mol de glicose (C6H12O6) 180 g y 2,65 g y = 0,0147 mol ≅ 1,5 x 10–2 mol

• Cálculoutilizandofórmula:

n(C6H12O6) = m(C H O )

M(C H O )6 12 6

6 12 6

n(C6H12O6) = 2,65 g

180 g.mol–1

n(C6H12O6) ≅ 1,5 x 10–2 mol

Logo, a concentração de glicose no sangue de uma pessoa diabética será igual a 1,5 x 10–2 mol.L–1.

Questão 26Comentário: A concentração em mol.L–1 é definida como a razão entre a quantidade de matéria do soluto, em mols, e o volume da solução, em litros. Para facilitar os cálculos, fixaremos a massa da solução em 100 g.

• Cálculodaquantidadedematériadoácidosulfúrico: De acordo com os dados fornecidos, a solução apresenta

concentração, em massa, de 98%, que em uma solução de 100 g equivale a uma quantidade de ácido sulfúrico de 98 g.

M(H2SO4) = 98 g.mol–1

n(H2SO4) = m(H SO )

M(H SO )2 4

2 4

= 98 g

98 g.mol–1 = 1,0 mol

• Cálculodovolumedasolução:

A densidade fornecida da solução é 1,8 g.mL–1.

V(solução) = ρm(solução)

(solução) = 100 g

1,8 g.mL–1 = 55,5 mL

• Cálculodaconcentração,emmol.L–1, da solução:

Cmol.L–1

= n(H SO )

V (solução)2 4 =

1 mol0,055 L

≅ 18 mol.L–1

Questão 27 – Letra EComentário: Sabendo-se que a concentração do ácido acético na solução é de 2,4% p/v, é possível se obter a massa de ácido presente na solução da seguinte forma:

2,4 g de ácido acético 100 mL x 1 000 mL

x = 24 g de ácido acético

Como a massa molar do ácido acético é 60 g.mol–1, para se determinar a quantidade de matéria presente na solução, basta fazer o cálculo a seguir.

1 mol de ácido acético 60 gy 24 g

y = 0,4 mol de ácido acético

Para se calcular a quantidade de matéria de ácido acético presente nessa solução, basta relacionar a concentração em mol.L–1 com o volume de solução presente no frasco.

0,1 mol de ácido acético 1 000 mL z 32,0 mL

z = 3,2 x 10-3 mol de ácido acético.

Logo, a concentração de ácido acético na solução A é de 4,0 x 10–1 mol.L–1 e a quantidade de matéria na solução B é igual a 3,2 x 10–3 mol.

Questão 28 – Letra CComentário: A concentração, em % m/V, de uma solução é a quantidade do soluto, em gramas, em 100 mL de solução. Um litro de soro caseiro foi preparado com 34 g de açúcar.

1 000 mL 34 g 100 mL x

x = 3,4 g

% m/V = 3,4%A concentração mol.L–1 é a relação entre a quantidade de matéria do soluto, em mols, e o volume da solução, em litros.

M(C12H22O11) = 342 g.mol–1

n C H Om C H O

M C H Og( )

( )

( )

12 22 1112 22 11

12 22 11

343

= =442

0 11 .

, gmol

mol−

=

Cmol.L–1 = 0,1 mol.L–1

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38 Coleção EM2

Questão 29 – Letra EComentário: Para a resolução dessa questão, determinaremos a quantidade de matéria de cada um dos íons presentes em 1 kg de água do mar.

• Mg2+: M(Mg) = 24 g 1 mol de Mg2+ 24 g x 1,35 g (1 350 mg)

x = 0,05625 mol = 5,625 x 10–2 mol• SO4

2–: M(SO4

2–) = 96 g 1 mol de SO4

2– 96 g x 2,7 g (2 700 mg)

x = 0,028125 mol = 2,8125 x 10–2 mol• Na+: M(Na+) = 23 g 1 mol de Na+ 23 g x 10,5 g (10 500 mg)

x ≅ 0,456 mol = 4,56 x 10–1 mol • Cl

–: M(Cl

–) = 23 g 1 mol de Cl

– 35,5 g

x 19 g (19 000 mg)x ≅ 0,535 mol = 5,35 x 10–1 mol

Considerando uma amostra de 1 kg da água do mar, entre os íons relacionados, a quantidade de matéria de sulfato é máxima e do cloreto é mínima. Portanto, os íons que estão em menor e em maior concentração molar são, respectivamente, os íons sulfato (SO4

2–) e os íons cloreto (Cl

–).

Questão 30 – Letra DComentário: Para a resolução dessa questão, calcularemos as concentrações, em mol.L–1, de cada uma das soluções aquosas apresentadas na tabela. As soluções possuem densidade igual a 1,0 g.mL–1, dessa forma, o volume correspondente à massa de 100 g de qualquer uma das soluções é igual a 100 mL. • Sorofisiológico % de soluto em massa = 0,9% M(NaCl) = 58,5 g

0,9 g de NaCl 100 mL de solução (100 g) x 1 000 mL de solução

x = 9 g de NaCl

A quantidade de matéria referente a essa massa pode ser calculada da seguinte forma:

1 mol de NaCl 58,5 g y 9 g

y = 0,15 mol de NaCl

Logo, a concentração molar de NaClnosorofisiológicoéigual a 0,15 mol.L–1.

• Vinagre % de soluto em massa = 5% M(C2H4O2) = 60 g

5 g de C2H4O2 100 mL de solução (100 g) x 1 000 mL de solução

x = 50 g de C2H4O2


1 mol de C2H4O2 60 g y 50 g

y ≅ 0,83 mol de C2H4O2

Logo, a concentração molar de C2H4O2 no vinagre é igual a, aproximadamente, 0,83 mol.L–1.

• Águasanitária % de soluto em massa = 2% M(NaClO) = 74,5 g

2 g de NaClO 100 mL de solução (100 g) x 1 000 mL de solução

x = 20 g de NaClO


1 mol de NaClO 74,5 g y 20 g

y ≅ 0,27 mol de NaClO

Logo, a concentração molar de NaClO na água sanitária é igual a, aproximadamente, 0,27 mol.L–1.

• Águaoxigenada

% de soluto em massa = 3%

M(H2O2) = 34 g

3 g de H2O2 100 mL de solução (100 g) x 1 000 mL de solução

x = 30 g de H2O2


1 mol de H2O2 34 g y 30 g

y ≅ 0,88 mol de H2O2

Logo, a concentração molar de H2O2 na água sanitária é igual a, aproximadamente, 0,88 mol.L–1.

Portanto, o produto que apresenta a maior concentração molar é a água oxigenada.

Questão 31 – Letra AComentário: O percentual em massa por volume do ácido acético no vinagre é 6% p/V, o que significa que, em cada 100 mL de vinagre, estão dissolvidos 6 g de ácido acético. Sendo assim, a massa de soluto que está presente em 1 L dessa solução pode ser calculada utilizando a seguinte regra de três:

6 g de CH3COOH 100 mL de solução x 1 000 mL de solução

x = 60 g de CH3COOH

A massa molar do ácido acético (CH3COOH) é 60 g.mol–1, logo, a concentração molar desse ácido no vinagre é igual a 1 mol.L–1.

Questão 32Comentário: A legislação especifica que a gasolina utilizada como combustível deve ter 22% V/V de álcool anidro, o que significa que, em 1 000 mL de gasolina, há 220 mL de álcool anidro. O volume restante (1 000 mL – 220 mL = 780 mL) deverá ser de octano. Utilizando os valores de densidade dos componentes da gasolina que foram utilizados, tem-se as massas de álcool e de octano que devem estar presentes em 1 L de combustível de acordo com a legislação.

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Manual do Professor


m(octano) = ρ(octano) . V(octano)

m(octano) = 0,70 g.cm–3 . 780 cm3

m(octano) = 546 g

m(álcool) = ρ(álcool) . V(álcool)

m(álcool) = 0,78 g.mL–1 . 220 mL

m(álcool) = 171,6 g

Somando as massas de etanol e de octano, verifica-se que a massa de 1 L desse combustível deve ser igual a: 546 g + 171,6 g = 717,6 g

A massa de 1 L desse combustível está abaixo do valor da massa de 1 L da amostra, que é de 720 g em 1 000 mL. Portanto, como a massa da amostra é maior que a especificada pela legislação, ela pode estar com maior teor de etanol ou até mesmo com água, que são compostos que possuem maior densidade e, por isso, contribuiriam com o aumento da massa para um determinado volume de gasolina.

Questão 33Comentário: A escala Gay-Lussac (°GL) expressa a concentração percentual volume/volume para o caso específico de bebidas alcoólicas. Um bom vinho, cuja graduação alcoólica é de 13 °GL, apresenta, em cada 100 mL, 13 mL de etanol. Dessa forma, o volume de etanol presente em 1 L de vinho é igual a:

100 mL de vinho 13 mL de álcool

1 000 mL de vinho x

x = 130 mL de vinho

A massa de etanol, densidade 0,789 g.mL–1, presente em 130 mL dessa substância é igual a:

m(etanol) = ρ . V = 0,789 g.mL–1 . 130 mL

m(etanol) = 102,57 g

A quantidade de matéria de etanol contida em 102,57 g dessa substância é igual a:

M(C2H6O) = (2 . 12 g.mol–1) + (6 . 1 g.mol–1) + (1 . 16 g.mol–1)

M(C2H6O) = 46 g.mol–1

46 g de etanol 1 mol

102,57 g de etanol y

y = 2,23 mol

Cmol/L(etanol) = 2,23 mol.L–1

Questão 34Comentário: A equação que representa a reação de decomposição da água oxigenada está representada a seguir

H2O2(aq) → H2O(l) + 12 O2(g)

A proporção estequiométrica da reação revela que, para cada mol de água oxigenada decomposto, é produzido 1

2 mol de gás oxigênio. Sabendo que o volume molar nas CNTP é igual a 22,4 L e que um volume de 1,0 L de água oxigenada de 20 volumes produz 20,0 L de O2 nessas condições, temos:

1 mol de H2O2(aq) 12 mol de O2(g)

1 mol de H2O2(aq) 11,2 L

x 20,0 L

x ≅ 1,76 mol

Cmol.L–1(H2O2) = 1,76 mol.L–1

Seção Enem


Eixo cognitivo: I


Habilidade: 25

Comentário: A densidade do soro fisiológico é 1,00 g/mL e a massa de NaCl presente em 1 L (1 000 mL) de soro é:

1 g NaCl 1 mL

x 1 000 mL

x = 1 000 g NaCl

A concentração do sal é 0,90% e a massa relacionada é de:

1 000 g NaCl 100 %

y 0,90 %

y = 9,0 g NaCl

A massa está presente em 1 L de solução. Para determinar a massa de sal em 500 mL de solução é:

9,0 g NaCl 1 000 mL

z 500 mL

z = 4,50 g NaCl

Questão 02 – Letra BEixo cognitivo: I


Habilidade: 25

Comentário: Para determinar a concentração fósforo em 27 000 L de etanol, é necessário calcular a quantidade de vinhaça produzida com esse volume de combustível:

1 L etanol 18 L vinhaça

27 000 L etanol x

x = 486 000 L vinhaça

Em cada litro de vinhaça a concentração de fósforo é 60 mg/L. Portanto, em 486 000 L de vinhaça a concentração de fósforo é:

1 L vinhaça 60 . 10-6 Kg de P

486 000 L vinhaça y

y = 29,16 Kg de P

Questão 03 – Letra EEixo cognitivo: I


Habilidade: 25

Comentário: A concentração percentual em massa / volume (% m/V) expressa a massa em gramas de soluto presente em 100 mL de solução. Para a resolução desta questão, calcularemos a concentração de ácido acético (HAc) em % m/V de cada uma das amostras utilizando os valores de concentração molar fornecidos no quadro.

Amostra 1: [HAc] = 0,007 mol.L–1

1,0 mol de HAc 60 g

0,007 mol de HAc x

x = 0,42 gramas

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40 Coleção EM2

Esse valor corresponde à massa de ácido acético presente em 1,0 L de solução. Assim, a massa desse soluto presente em 100 mL de solução pode ser calculada da seguinte forma:

0,42 g 1 000 mL

y 100 mL

y = 0,042 g

Logo, a concentração de ácido acético nessa amostra é igual a 0,042% m/V.


1,0 mol de HAc 60 g

0,070 mol de HAc x

x = 4,2 gramas


4,2 g 1 000 mL

y 100 mL

y = 0,42 g



1,0 mol de HAc 60 g

0,150 mol de HAc x

x = 9,0 gramas


9,0 g 1 000 mL

y 100 mL

y = 0,9 g



1,0 mol de HAc 60 g

0,400 mol de HAc x

x = 24,0 gramas


24,0 g 1 000 mL

y 100 mL

y = 2,4 g



1,0 mol de HAc 60 g

0,700 mol de HAc x

x = 42,0 gramas


42,0 g 1 000 mL

y 100 mL

y = 4,2 g

Logo, a concentração de ácido acético nessa amostra é igual a 4,2% m/V e está dentro do limite tolerado para o vinagre, que deve se situar entre 4% e 6% m/V.Observação: O cálculo da concentração em % m/V também pode ser feito por meio de uma fórmula. A concentração percentual massa / volume é a relação existente entre a massa do soluto em gramas e o volume da solução em mililitro multiplicada por 100, conforme a equação representada a seguir:

=

= =

C %m(soluto)V(solução)

.100

C %42 g

1 000. 100 4,2% m / V

m/V

m/VAssim, para a amostra 5, temos:=

= =

C %m(soluto)V(solução)

.100

C %42 g

1 000. 100 4,2% m / V

m/V

m/V



Habilidade: 17

Comentário: A quantidade de sulfato de ferro (II) recomendada como suplemento de ferro foi de 300 mg/dia. Para determinar qual dos frascos contém a amostra com a concentração mais adequada desse composto, calcularemos a quantidade de sulfato de ferro presente em 10 mL de cada uma das amostras presentes nos frascos.

Frasco 1: [FeSO4] = 0,02 mol.L–1

A quantidade de matéria de FeSO4 presente em 10 mL do medicamento pode ser calculada utilizando a seguinte regra de três:

0,02 mol de FeSO4 1 000 mL

x 10 mL

x = 2 . 10–4 mol

A massa desse composto correspondente a essa quantidade de matéria pode ser realizada da seguinte forma:

1 mol de FeSO4 152 g

2 . 10–4 mol y

y = 0,0304 g = 30,4 mg



0,20 mol de FeSO4 1 000 mL

x 10 mL

x = 2 . 10–3 mol


1 mol de FeSO4 152 g

2 . 10–3 mol y

y = 0,304 g = 304 mg

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Manual do Professor




0,30 mol de FeSO4 1 000 mL x 10 mL

x = 3 . 10–3 mol


1 mol de FeSO4 152 g3 . 10–3 mol y

y = 0,456 g = 456 mg



1,97 mol de FeSO4 1 000 mL x 10 mL

x = 0,0197 mol


1 mol de FeSO4 152 g0,0197 mol y

y = 2,9944 g = 2 994,4 mg



5,01 mol de FeSO4 1 000 mL x 10 mL x = 0,0501


1 mol de FeSO4 152 g0,0501 mol y

y = 7,6152 g = 7 615,2 mg

Portanto, a amostra que conterá a concentração de sulfato de ferro (II) mais próxima da recomendada é a contida no frasco 2.



Habilidade: 24

Comentário: Em uma xícara contendo 50 mL de café, estão dissolvidos 3,42 g de sacarose. A massa de açúcar dissolvido em 1 L desse café é igual a:

50 mL 3,42 g de sacarose

1 000 mL x

x = 68,4 g de sacarose

Um mol de sacarose possui uma massa de 342 g. Dessa forma, a quantidade de matéria de sacarose correspondente a 68,4 g desse composto é igual a:

342 g 1 mol de sacarose

68,4 g y

y = 0,2 mol

A concentração final do cafezinho é de 0,2 mol.L–1.

Questão 06 – Letra EEixo cognitivo: I


Habilidade: 24

Comentário: A oxidação do carbono orgânico proveniente do açúcar é representada pela seguinte equação:

CH2O + O2 → CO2 + H2O

Conforme o enunciado, 10 mg de açúcar foram dissolvidos em um litro de água. A quantidade de oxigênio necessária para consumir essa quantidade de açúcar é calculada com base na equação de oxidação do carbono representada anteriormente.

M(CH2O) = 30 g.mol–1

M(O2) = 32 g.mol–1

1 mol de CH2O 1 mol de O2

30 g de CH2O 32 g de O2

10 mg de CH2O x

x = 10,7 mg de O2

Logo, a concentração de O2 necessária para consumir 10 mg de açúcar dissolvidos em um litro de água é igual a 10,7 mg de O2/L.

Questão 07 – Letra AEixo cognitivo: I


Habilidade: 24

Comentário: A ingestão de uma lata de cerveja gera uma concentração de álcool no sangue de 0,3 g.L–1. Logo, a ingestão de três latas de cerveja provocará uma concentração três vezes maior, ou seja, 0,9 g.L–1. Essa concentração de álcool no sangue está compreendida nos intervalos apresentados na tabela entre 0,3 – 1,2 e 0,9 – 2,5. Assim, a pessoa que ingeriu três latas de cerveja pode apresentar euforia suave, sociabilidade acentuada, queda de atenção, excitação, perda do julgamento crítico, queda da sensibilidade e queda das reações motoras.

Questão 08 – Letra CEixo cognitivo: I


Habilidade: 17

Comentário: A concentração de álcool no sangue dos indivíduos, após a ingestão de 3 latas de cerveja, aumenta gradativamente até atingir um máximo. O pico de concentração para o indivíduo em jejum é maior e é atingido em menos tempo que para o indivíduo que ingeriu a bebida após o jantar. À medida que o álcool é metabolizado, sua concentração no sangue diminui. Após atingir o pico de concentração, os indivíduos poderão dirigir somente quando a concentração de álcool no sangue atingir 0,6 g.L–1. Pela leitura do gráfico, o tempo necessário, após a ingestão da bebida, para que a concentração de álcool atinja o pico e decresça até 0,6 g.L–1 é de 3 horas para o indivíduo que jantou e 4 horas e meia para o indivíduo em jejum.

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42 Coleção EM2


Eixo cognitivo: II


Habilidade: 25

Comentário: A concentração de íons cobre no tanque de criação de camarões, em mg.L–1, é igual a:

= = −−C 5,0 . 10 mg

20 000 L2,5 mg.L

mg.L

41

1

De acordo com o gráfico II, o tempo necessário para que haja a mortandade de 50% dos camarões em um tanque onde a concentração de cobre é de 2,5 mg.L–1 é de, aproximadamente, 24 horas.

CAPÍTULO – B1

Termoquímica


Questão 01 – Letra BComentário: De acordo com o diagrama, a entalpia dos produtos (B) é menor que a entalpia dos reagentes (A). Isso significa que a reação ocorre com liberação de energia, caracterizando-a como uma reação exotérmica (ΔH < 0).

Questão 02 – Letra DComentário: A mudança de estado físico da água de líquido para vapor é representada pela seguinte equação:

H2O(l) → H2O(v) ΔH = +10,44 kcal.mol–1

O conteúdo energético do estado de vapor é maior que o do estado líquido. Assim, a mudança de estado físico de líquido para vapor é um processo que absorve energia e, portanto, endotérmico (ΔH > 0). Conforme a equação termoquímica, para cada mol de água vaporizada, há a absorção de 10,44 kcal de energia. Como a massa molar da água é M(H2O) = 18 g.mol–1, para vaporizar 18 g de água, é necessário que haja a absorção de 10,44 kcal de energia.

Questão 03 – Letra CComentário: A dissolução do hidróxido de sódio em água é um processo exotérmico, pois há aumento da temperatura no fim da dissolução. As interações entre os íons do soluto (Na+ e OH–) e a água são mais intensas que as interações entre os íons no retículo cristalino do hidróxido de sódio, o que leva à redução da energia potencial do sistema. Para haver a conservação da energia interna do sistema, a energia cinética aumenta e parte dela é transferida sob a forma de calor para a vizinhança (água), promovendo, assim, o aquecimento da solução.

Questão 04 – Letra CComentário: Uma reação de neutralização entre uma base forte e um ácido forte libera uma quantidade de energia, aproximadamente fixa, igual a 58 kJ para cada mol de água formado, independentemente do ácido e da base que reagem. Isso ocorre porque esses eletrólitos fortes se encontram, em sua quase totalidade, ionizados e dissociados e, portanto, praticamente o único processo que ocorre é a reação entre os íons hidrônio e hidroxila.

H3O+(aq) + OH–

(aq) → 2H2O(l)

Para a resolução dessa questão, analisaremos cada uma das espécies envolvidas nas reações apresentadas nas alternativas.

• HCN:Ácido fraco. Experimentalmente, é observadoqueapenas os hidrácidos da família dos halogênios possuem uma força ácida acentuada, com exceção do HF, que é um ácido moderado. O ácido cianídrico é um ácido fraco com um grau de ionização de, aproximadamente, 0,008%.

• HCl: Ácido forte. O ácido clorídrico é um ácido forte da família dos halogênios. Possui grau de ionização de, aproximadamente, 92,5%.

• H2SO4: Ácido forte. Pode-se determinar a força de um oxiácidoverificando-seseaseguinteregraésatisfeita:

n.deoxigênios–n.dehidrogênio≥2

Para o caso do ácido sulfúrico: 4 – 2 = 2 → ácido forte. Possui grau de ionização de, aproximadamente, 61%.

• KOH: Base forte. As bases fortes são aquelas queapresentam grau de dissociação maior que 50%. Pertencem a esse grupo as bases formadas pelos cátions dos metais das famílias 1A e 2A com exceção do Mg(OH)2.

• NH4OH: Base fraca. O cátion dessa base é o íon amônio.

• NaOH:Baseforte.Ocátiondessabaseéoíonsódio(metalda família 1A).

Apenas as reações das alternativas C e D referem-se a uma neutralização entre um ácido forte e uma base forte. Porém, a reação da alternativa D produz 2 mol de água e libera o dobro da energia se comparada a uma neutralização que ocorre na proporção 1:1.

Questão 05 – Letra DComentário: As entalpias molares padrão de neutralização de reações envolvendo ácidos e bases fortes apresentam, aproximadamente, o mesmo valor. Isso ocorre porque esses eletrólitos fortes se encontram praticamente totalmente ionizados e dissociados e, por isso, o único processo que ocorre é a reação entre os íons H+ e a hidroxila. Como os compostos NaOH, KOH, HCl e HNO3 são eletrólitos fortes, as reações de neutralização que ocorrem entre esses compostos envolvem praticamente a mesma variação de entalpia. Dessa forma, temos que:

|ΔH11| = |ΔH12| = |ΔH21| = |ΔH22|

Assim, as alternativas B e E estão incorretas.

O ácido acético e o hidróxido de amônio (NH4OH) são eletrólitos fracos, logo, o calor liberado na neutralização deve levar em consideração a contribuição energética envolvida no processo de ionização e dissociação do ácido e da base, respectivamente, ou seja, que esses processos consomem energia térmica ao ocorrerem.

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Assim, o |ΔH33|, que corresponde ao módulo da variação de entalpia da reação de neutralização entre um ácido fraco e uma base fraca, terá o menor valor entre os ΔH citados, o que torna a alternativa A incorreta.

O ΔH23 corresponde à variação de entalpia da reação entre uma base forte, KOH, e um ácido fraco, o ácido acético. Assim, o calor liberado nessa neutralização deve levar em consideração a contribuição energética envolvida no processo de ionização do ácido acético, que ocorre com consumo de energia térmica. O ΔH33 levou em consideração a contribuição da energia envolvida na dissociação da base, além da energia envolvida na ionização do ácido. Dessa forma, temos que |ΔH23 | > |ΔH33|, o que torna incorreta a alternativa C.

Os valores de ΔH31 e ΔH32 correspondem aos calores de reação de duas reações de neutralização em que a base, em ambos os casos, é o NH4OH, uma base fraca, e os ácidos envolvidos são fortes. Como os ácidos fortes se encontram, em sua quase totalidade, ionizados e a base envolvida nas duas reações de neutralização é a mesma, ΔH31 = ΔH32, logo, a alternativa D é correta.

Questão 06 – Letra BComentário: O conteúdo energético (H) de cada uma das três fases de agregação da matéria é diferente.

H(s) < H(l) < H(g)

Partindo de reagentes nas mesmas condições, podemos construir o seguinte diagrama de energia para a reação de síntese da água.

H2O(g)

H2O(s)

H2O(�)

H2(g) + O2(g)

∆H / kcal.mol–1

Z Y X

Logo, X > Y > Z.


Comentário: Cálculo do calor de combustão do metanol a partir das entalpias de formação das espécies participantes da reação.

CH3OH + 32O2 → CO2 + 2H2O

ΔH°C = ΣΔH°f(produtos) – ΣΔH°f(reagentes)

ΔH°C = [ΔH°f(CO2) + 2 . ΔH°f(H2O)] – [ΔH°f(CH3OH) +

32 . ΔH°f(O2)]

ΔH°C = [–393,5 + 2 . (–241,8)] – [–239,0 + 3/2 . 0]

ΔH°C = –638,1 kJ.mol–1


Comentário: Cálculo do calor de combustão do metanol a partir das entalpias de formação das espécies participantes da reação.

C2H4N4O2 → 2CO + 43N2 + 43NH3

ΔH° = ΣΔH°(produtos) – ΣΔH°(reagentes)

ΔH° = [2 . ΔH°f(CO) + 43 . ΔH°f(N2) + 43 . ΔH°f(NH3)] –

[ΔH°f(C2H4N4O2)]

ΔH° = [2 . (–110,5) + 43 . (0) + 43 . (–46)] – [–1 673]

ΔH° = –221 + 0 – 61,3 + 1 673

ΔH° = 1 390,7 kJ

Questão 09 – Letra AComentário: Utilizando a Lei de Hess, podemos obter a reação de remoção do ozônio a partir das etapas termoquímicas apresentadas. Para isso, é necessário inverter a primeira reação e, posteriormente, somá-la à segunda reação.

O3(g) + O(g) → 2O2(g)

CO(g) + O(g) → O2(g) + C(g)

O3(g) + C(g) → CO(g) + O2(g)

–∆H1 = – 64 kcal

∆H2 = – 30 kcal

∆H = – 64 – 30 kcal = –94 kcal


A) O calor de formação do carbeto de tungstênio pode ser calculado por meio da Lei de Hess. Para isso, devem-se manter as duas primeiras equações e inverter a terceira.

W(s) + 32O2(g) → WO3(s) ΔH = –840 kJ.mol–1

C(grafite) + O2(g) → CO2(g) ΔH = –394 kJ.mol–1

WO3(s) + CO2(g) → WC(s) + 52O2(g) ΔH = +1 196 kJ.mol–1

______________________________________________

W(s) + C(grafite) → WC(s) ΔH = –38 kJ.mol–1

B) A reação de formação do WC(s) é exotérmica, já que ocorre com liberação de energia (ΔH < 0).

Questão 11 – Letra CComentário: A equação a seguir representa uma reação cujo ΔH pode ser obtido pela Lei de Hess.

2C(s) + O2(g) → 2CO(g)

Para isso, deve-se multiplicar a primeira equação por 2, inverter a segunda, ambas fornecidas no enunciado da questão, e somá-las. Veja:

2C(s) + 2O2(g) → 2CO2(g) ΔH = 2 . (–394 kJ)

2CO2(g) → 2CO(g) + O2(g) ΔH = +566 kJ

2C(s) + O2(g) → 2CO2(g) ΔH = –222 kJ

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Questão 12Comentário: De acordo com a Lei de Hess, as equações das reações químicas e seus respectivos valores de ΔH podem ser manipulados tal como as equações matemáticas. Para uma reação que ocorre em duas etapas, conhecendo-se as equações referentes à primeira etapa da reação e a equação da reação global, pode-se determinar a segunda etapa do processo subtraindo a primeira da última, ou seja, invertendo a equação da 1ª etapa, multiplicando-a por dois e somando-a à equação global invertida e multiplicada por dois.

1ª etapa:

2LiOH.H2O(s) → 2LiOH(s) + 2H2O(g) ΔH = 29 kcal 2LiOH(s) + CO2(g) → Li2CO3(s) + H2O(g) ΔH = –21,4 kcal

Reação global:

2LiOH.H2O(s) + CO2(g) → Li2CO3(s) +3H2O(g)

ΔH = 29 – 21,4 = 7,6 kcal


A) A equação I representa a transformação de estado físico denominada vaporização. Trata-se de um processo endotérmico, pois tal transformação envolve o rompimento de interações intermoleculares.

B) A diferença numérica entre a quantidade de calor liberada pela reação III, ΔH = –x kJ.mol–1, e a quantidade de calor liberada pela reação IV, ΔH = –y kJ.mol–1, equivale à diferença entre os módulos dos calores envolvidos nessas reações (x – y).

Invertendo-se a equação III e somando-a à equação IV, obtém-se uma equação global cujo ΔH = x – y kJ.mol–1:

2CO2(g) + 3H2O(l) → C2H5OH(l) + 3O2(g) ΔH = x kJ.mol–1

C2H5OH(v)+ 3O2(g) → 2CO2(g) + 3H2O(v) ΔH = –y kJ.mol–1

______________________________________________ C2H5OH(v) + 3H2O(l) → C2H5OH(l) + 3H2O(v) ΔH = x – y kJ.mol–1

Essa equação global também pode ser obtida multiplicando-se a equação I por 3, invertendo-se a equação II e, posteriormente, somando-as. Como os valores de ΔH das equações I e II são conhecidos, é possível, então, determinar o ΔH da reação global, que corresponde à diferença x – y. Assim, temos:

3H2O(l) → 3H2O(v) ΔH = 3 . 44,0 kJ

C2H5OH(v) → C2H5OH(l) ΔH = –42,6 kJ _____________________________________________

C2H5OH(v) + 3H2O(l) → C2H5OH(l) + 3H2O(v) ΔH = 89,4 kJ.mol–1

Questão 14 – Letra BComentário: A entalpia de combustão do metano pode ser calculada a partir dos valores das energias de ligação.

HH

H

HC

(g) + 2O=O(g) O=C=O(g) + 2H H

O(g)

ΔH = 4E(C—H) + 2E(O=O) – 2E(C=O) – 4E(O—H)ΔH = 4 . 416 + 2 . 498 – 2 . 805 – 4 . 464

ΔH = –806 kJ.mol–1

Questão 15Comentário: Na estrutura da ureia, os átomos estão unidos por meio de ligações covalentes conforme representado a seguir.

H2N NH2

O

C

Nesse composto, o átomo de carbono está ligado ao átomo de oxigênio por meio de uma dupla ligação e, além disso, o carbono faz mais duas ligações simples, uma com cada átomo de nitrogênio.

Se essas ligações fossem rompidas, o carbono, que é menos eletronegativo que o oxigênio e que o nitrogênio, perderia 4 elétrons. Sendo assim, o NOx do carbono seria +4.

A hidrólise da ureia, a qual produz amônia e dióxido de carbono, pode ser representada pela seguinte equação balanceada:

HH

HN

H2N NH2

O

C + O C O + 2H H(g)

O

A variação de entalpia correspondente à hidrólise da ureia pode ser calculada a partir dos valores das energias de ligação fornecidos.

ΔH = ΣΔHrompidas nos reagentes – ΣΔHligações formadas nos produtos

ΔH = [2 . ΔH(N—C) + 4 . ΔH(N—H) + ΔH(C = O) + 2 . ΔH(O—H)] –

[2 . ΔH(C=O) + 6 . ΔH(N—H)]

ΔH = [2 . 305 + 4 . 390 + 800 + 2 . 460] – [2 . 800 + 6 . 390]

ΔH = 3 890 – 3 940

ΔH = –50 kJ.mol–1

Questão 16 – Letra CComentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos cada uma das afirmações.

I. Incorreta. A energia da ligação O=O é menor que a energia da ligação N≡N.Issosignificaqueénecessáriaumamaiorquantidade de energia para decompor a molécula de N2 do que para decompor a molécula de O2.

II. Correta. A energia da ligação H—Cl é maior que a das ligações H—Br e H—I. Conclui-se, então, que a ligação H—Cl é a mais estável das três.

III. Correta. Entre as moléculas H2, O2 e Cl2, a menos estável é a de Cl2, já que possui a menor energia de ligação.

IV. Incorreta. Pode-se calcular o ΔH da reação

H2(g) + Cl2(g) → 2HCl(g)

usando-se a expressão

ΔH = ΣΔHligações rompidas nos reagentes + ΣΔHligações formadas nos produtos

ΔH = [ΔH(H—H) + ΔH(Cl—Cl)] + [2 . ΔH(H—Cl)]

ΔH = 470,7 + 242,5 – 2 . 431,5

ΔH = –149,8 kJ

Portanto, a reação é exotérmica (ΔH < 0).

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Comentário: Todas as alternativas apresentam reações em que os reagentes são H2 e O2 e o produto é a água. Contudo, em cada uma delas, ocorre o desprendimento de uma quantidade diferente de calor devido aos diferentes estados físicos dos compostos envolvidos no processo em cada uma das situações. O conteúdo energético de cada uma das três fases de agregação da matéria é diferente conforme ordem apresentada a seguir.

H(sólido) < H(líquido) < H(gasoso)

Os compostos no estado gasoso apresentam maior entalpia que os compostos nos estados físicos líquido e sólido. Além disso, a formação da água no estado sólido é a que libera a maior quantidade de energia, pois o sistema deve armazenar menor quantidade de energia que aquela necessária para garantir a formação dos produtos nos estados líquidos e gasosos. A reação cuja equação está representada na alternativa C apresenta os reagentes gasosos e o produto sólido, logo, é a reação que desprende maior quantidade de calor.

Questão 02 – Letra BComentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos a variação de entalpia em cada uma das equações.I. O carbono grafite é a forma alótropa do carbono

termodinamicamente mais estável e o carbono diamante é mais instável e apresenta entalpia maior que zero. Assim, natransformaçãodecarbonografiteemcarbonodiamante,ocorre aumento da entalpia conforme comprovado pela variação positiva de entalpia. Logo, o reagente tem menor energia do que o produto.

II. A transformação de iodo atômico (I(g)) em iodo molecular (I2(g)) envolve a formação de ligações químicas, o que corresponde a um processo exotérmico conforme evidenciado pela variação negativa de entalpia. Em uma reação exotérmica, os reagentes são mais energéticos do que os produtos, logo, a entalpia dos produtos é menor que a entalpia dos reagentes.

III. A transformação de cloro molecular (Cl2(g)) em cloro atômico (Cl(g)) envolve a quebra de ligações químicas, o que corresponde a um processo endotérmico conforme comprovado pela variação positiva de entalpia. Em uma reação endotérmica, os reagentes são menos energéticos do que os produtos, logo, a entalpia dos produtos é maior que a entalpia dos reagentes.

Logo, o reagente tem maior energia que o produto apenas em II.

Questão 03 – Letra DComentário: As transformações apresentadas correspondem a uma sequência de transformações físicas da água. O conteúdo energético do estado físico sólido é menor que o do estado líquido, que, por sua vez, é menor que o do estado gasoso. Assim, as mudanças de estado físico de sólido para líquido (transformação I) e de líquido para gasoso (transformação II) são processos que absorvem energia e, portanto, endotérmicos (ΔH > 0). Já a mudança de estado físico de gasoso para líquido é um processo que libera energia e, portanto, exotérmico (ΔH < 0).

Questão 04 – Letra BComentário: As três equações representam a formação da mesma substância, porém, em estados físicos diferentes.A formação da substância no estado gasoso é a que libera a menor quantidade de energia, pois o sistema deve armazenar uma quantidade de energia suficiente para garantir a formação do produto no estado gasoso. Logo, Q3 < Q1 e Q3 < Q2.Já a formação da substância sólida é a que libera a maior quantidade de energia, uma vez que esse é o estado físico que armazena menos energia. Assim, Q2 > Q1 e Q2 > Q3.Portanto, a sequência correta é Q2 > Q1 > Q3.

Questão 05 – Letra BComentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos cada um dos processos apresentados.

I. Processo exotérmico. O gás queimando em uma das “bocas” do fogão corresponde a uma reação de combustão e todas asreaçõesdessetiposãoclassificadascomoexotérmicas.

II. Processo endotérmico. A água fervendo em uma panela que se encontra sobre a “boca” de um fogão corresponde à mudança de fase ebulição – um tipo de vaporização –, na qual há passagem de água no estado líquido para o estado gasoso. O conteúdo energético da fase gasosa é maior que o da fase líquida, logo, a vaporização é um processo que absorveenergiaclassificadocomoendotérmico.

Questão 06 – Letra DComentário: A vaporização da água é um processo endotérmico, pois essa substância, ao passar de um estado físico menos energético (líquido) para um estado físico mais energético (gasoso), necessita receber energia. A vaporização da água de uma piscina é um exemplo desse processo.

Questão 07 – Letra BComentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos cada uma das afirmativas.A) Correta. O diamante possui entalpia igual a 2 kJ.mol–1,

jáagrafitapossuientalpiaigualazero.Assim,aconversãodeummoldediamanteemummoldegrafitaocorrecoma liberação de 2 kJ de energia.

B) Incorreta. Os reagentes diamante e oxigênio possuem entalpias iguais a 2 kJ.mol–1 e 0 kJ.mol–1, respectivamente, já o produto CO2(g) possui entalpia de –394 kJ.mol–1. Assim, a conversão de diamante e oxigênio em CO2(g) ocorre com liberação de 396 kJ.mol–1.

C(diamante) + O2(g) → CO2(g)

ΔH = H(CO2(g)) – [H(C(diamante)) + H(O2(g))]

ΔH = –394 – [2 + 0]

ΔH = –396 kJ.mol–1

C) Correta. Os reagentes grafita e oxigênio possuem entalpias iguais a 0 kJ.mol–1, já o produto CO2(g) possui entalpia igual a –394 kJ.mol–1. Assim, a conversão de grafita e oxigênio em CO2(g) ocorre com liberação de 394 kJ.mol–1.

ΔH = H(CO2(g)) – [H(C(grafita)) + H(O2(g))]

ΔH = –394 – [0 + 0]

ΔH = –394 kJ.mol–1

D) Correta. Vide o comentário da alternativa A.

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Questão 08 – Letra AComentário: O enunciado da questão descreve a reação entre os reagentes oxigênio (O2) e nitrogênio (N2), originando o produto monóxido de nitrogênio conforme representa a equação a seguir.

N2(g) + O2(g) → 2NO(g)

Nesse processo, ocorre a absorção de 22 kcal, o que indica que a reação é endotérmica e que o produto possui maior entalpia que os reagentes. O único diagrama que pode representar essas informações descritas é o presente na alternativa A, no qual a entalpia do produto NO é maior que a entalpia dos reagentes N2 + O2 e a seta, que indica a variação de entalpia, deve ser representada no sentido de formação do produto NO.


A) Incorreta. De acordo com o esquema apresentado, 2 mol de carbono reagem com 3 mol de H2, formando 1 mol de C2H4 e 1 mol de H2. Nesse processo, há gás hidrogênio como reagente e como produto da reação, dessa forma, há eliminação do H2 dos produtos conforme representado a seguir:

2C(s) + 3H2(g) → C2H4(g) + H2(g)

2C(s) + 2H2(g) → C2H4(g) ΔH = 12,5 kcal.mol–1

Nesse processo, em que são consumidos 2 mol de carbono e 2 mol de hidrogênio, são absorvidos 12,5 kcal. Portanto, para cada mol de carbono que reage com o hidrogênio, produzindo C2H4, são absorvidos 6,25 kcal.

B) Incorreta. Na reação 2C(s) + 3H2(g) → C2H6(g), verifica-seque a entalpia dos reagentes é maior que a entalpia dos produtos. Dessa forma, ocorre a liberação de 20,5 kcal por mol de C2H6 formado.

C) Correta. De acordo com o esquema apresentado, a formação de 1 mol de C2H6(g) a partir de C2H4(g) e H2(g) envolve a liberação de 33 kcal.mol–1, que correspondem à soma dos valores de variação de entalpia (12,5 + 20,5) de cada uma das etapas do processo.

D) Incorreta. A decomposição de C2H6 em carbono, eteno e gás hidrogênio envolve a absorção de uma quantidade superior a 8,0 kcal.mol–1conformedemonstradonográfico.

Questão 10 – Letra BComentário: O diagrama mostra as etapas da dissolução do cloreto de sódio com suas respectivas variações energéticas. Pode-se representar a dissolução do cloreto de sódio por meio da seguinte equação:

NaCl(s) → Na+(aq) + Cl

–(aq)

A entalpia é uma função de estado, ou seja, não depende dos estados intermediários pelos quais passa a reação, mas sim de seus estados inicial e final. Assim, podemos calcular a variação de entalpia da dissolução do cloreto de sódio utilizando as reações intermediárias conforme o diagrama.

NaCl(s) → Na+(g) + Cl

–(g) ΔH = +766 kJ.mol–1

Na+(g) + Cl

–(g) → Na+

(aq) + Cl

–(aq) ΔH = –760 kJ.mol–1

O ΔH de dissolução do cloreto de sódio é a soma dos ΔH das etapas intermediárias mostradas no diagrama.

ΔHdiss(NaCl) = 766 kJ.mol–1 – 760 kJ.mol–1

ΔHdiss(NaCl) = 6 kJ.mol–1

Logo, a dissolução do cloreto de sódio é pouco endotérmica, envolvendo menos de 10 kJ de energia.

Questão 11 – Letra DComentário: A evaporação da acetona é um processo que absorve energia (endotérmico). Essa energia está sendo continuamente absorvida da vizinhança (água) durante a evaporação, fazendo diminuir a sua temperatura. O gráfico que melhor descreve essa variação da temperatura da água em função do tempo até que o volume da acetona se reduza à metade é o gráfico da alternativa D.

Questão 12 – Letra BComentário: A variação de entalpia da reação pode ser calculada com base nos valores de entalpia de formação dos compostos nela envolvidos utilizando a equação a seguir.

ΔH° = ΣΔHºf(produtos) – ΣΔHºf(reagentes)

ΔHº = [ΔH°f(NH4Cl)] – [ΔHºf(NH3) + ΔHºf(HCl)]

ΔHº = [–315,5] – [–46,2 + (–92,3)]

ΔHº = –177 kJ.mol–1

A reação é, portanto, exotérmica, pois apresenta variação de entalpia menor que zero.

Questão 13 – Letra BComentário: A variação de entalpia da reação pode ser calculada com base nos valores de entalpia de formação dos compostos nela envolvidos utilizando a equação a seguir.

ΔHº = ΣΔHºf(produtos) – ΣΔHºf(reagentes)

Como o magnésio metálico e o silício são as variedades alotrópicas termodinamicamente mais estáveis desses elementos, eles apresentam entalpia igual a zero. Assim, temos:

ΔHº = [ΔHºf(Si) + 2 . ΔHºf(MgO)] – [ΔHºf(SiO2) + 2 . ΔHºf(Mg)]

ΔHº = [0 + 2 . (–602)] – [(–911) + 2 . 0]

ΔHº = –1 204 + 911

ΔHº = –293 kJ

Questão 14 – Letra CComentário: A equação que representa a dissolução do sulfeto de ferro, FeS, em ácidos, pode ser representada por:

FeS(s) + 2H+(aq) → H2S(g) + Fe2+

(aq)

Como a massa molar do sulfeto de ferro (II) é 87,8 g.mol–1 e o volume molar de gás nas condições ambiente de pressão e temperatura é 25 L.mol–1, na reação em questão, houve a dissolução de 1 mol de sulfeto de ferro (II) com a produção de 1 mol de gás sulfídrico.

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Assim, a variação de entalpia da reação pode ser calculada da seguinte forma:


ΔHº = [ΔHºf(H2S) + ΔHºf(Fe2+)] – [ΔHºf(FeS) + 2 . ΔHºf(H+)]

ΔHº = [–20,6 + (–87,9)] – [–95,4 + 2 . 0]

ΔHº = –13,1 kJ.mol–1


A) O cálculo da variação de entalpia da reação pode ser feito com o auxílio da equação a seguir.

2Al(s) + Fe2O3(s) → Al2O3(s) + 2Fe(s)

ΔH = ΣΔH°f(produtos) – ΣΔH°f(reagentes)

ΔH = [2 . ΔH°f(Fe(s)) + ΔH°f(Al2O3(s))] – [2 . ΔH°f(Al(s)) +

ΔH°f(Fe2O3(s))]

ΔH = [2 . (0) + (–1 676)] – [2 . (0) + (–824)]

ΔH = −852 kJ.mol–1

B) Como o minério utilizado é impuro, apenas 80% dele correspondem a óxido de ferro (III) puro, o que é igual a 400 g (80% de 500 g). Como a massa molar do óxido de ferro (III) é 160 g.mol–1, temos:

160 g 852 kJ400 g xx = 2 130 kJ

Questão 16 – Letra DComentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos cada uma das afirmativas.I. Correta. A madeira é composta basicamente por celulose.

A combustão completa da celulose produz gás carbônico e água.

II. Correta. Todas as reações de combustão são exotérmicas.III. Incorreta. A combustão completa de combustíveis orgânicos

produz dióxido de carbono e água. O monóxido de carbono é produzido em combustões incompletas.

Questão 17 – Letra EComentário: A reação de combustão do fulereno pode ser representada pela seguinte equação:

C60(s) + 60O2(g) → 60CO2(g)

O calor de combustão do fulereno a partir das entalpias de formação das espécies participantes da reação pode ser calculado da seguinte forma:


ΔHº = [60 . ΔHºf(CO2)] – [ΔHºf(C60) + 60 . ΔHºf(O2)]

ΔHº = [60 . (–390)] – [+2 300 + 60 . 0]

ΔHº = –23 400 – 2 300

ΔHº = –25 700 kJ.mol–1

No fulereno, cada átomo de carbono está ligado a outros três átomos. Para haver a estabalidade eletrônica, o carbono deve fazer quatro ligações, assim, uma das ligações deve ser dupla. Então, na estrutura do fulereno, há duas ligações simples e uma ligação dupla, o que resulta em uma razão entre o número de ligações simples e duplas igual a 2.

Questão 18 – Letra BComentário: A quantidade de energia gerada na combustão de 1 grama de dodecano pode ser calculada da seguinte forma:

1 mol de dodecano (C12H26) = 170 g.mol–1

170 g de dodecano (1 mol) 7 500 kJ.mol–1

1 g de dodecano x

x = 44,11 kJ

Sendo a massa molar do gás hidrogênio igual a 2 g.mol–1 e o ΔH°C (H2) = –280 kJ.mol–1, a massa desse combustível necessária para gerar 44,11 kJ de energia pode ser calculada da seguinte forma:

2 g de gás hidrogênio (1 mol) 280 kJ

y 44,11 kJ

y = 0,315 g


A) As reações de combustão correspondem àquelas em que ocorre a reação entre um combustível e um comburente que, geralmente, é o gás oxigênio, O2. A combustão completa do hidrogênio molecular, H2, produz apenas água conforme representado a seguir.

H2 + O2 → H2O

Já as reações de combustão completa do álcool e da gasolina têm como produtos o gás carbônico, CO2, e a água, H2O, conforme representado a seguir.

CH3CH2OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O

C8H18 + 252

O2 → 8CO2 + 9H2O

B) Sendo a massa molar do gás hidrogênio igual a 2 g.mol–1 e o ΔH°C (H2) = –242 kJ.mol–1, a energia liberada na combustão de 1 kg desse combustível pode ser calculada da seguinte forma:

2 g H2 (1 mol) –242 kJ

1 000 g x

x ≅ –121 000 kJ

Sendo a massa molar do etanol igual a 46 g.mol–1 e o ΔH°C (C2H5OH) = –1 230 kJ.mol–1, a energia liberada na combustão de 1 kg desse combustível pode ser calculada da seguinte forma:

46 g C2H5OH (1 mol) –1 230 kJ

1 000 g y

y ≅ –26 740 kJ

Dessa forma, sob o ponto de vista energético, o combustível maiseficienteéogáshidrogênio,poiseleliberamaisenergiapor quilograma de combustível queimado.

C) A densidade do etanol é igual a 0,80 kg.L–1, logo, a massa correspondente a 1 litro desse composto pode ser calculada da seguinte forma:

d = mV

0,80 = m1

m = 0,80 kg = 800 g

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O ΔH°C (C2H5OH) = –1 230 kJ.mol–1, dessa forma, a energia liberada devido à queima de 800 g (1 L) desse combustível é calculada da seguinte forma:

46 g C2H5OH (1 mol) –1 230 kJ

800 g z

z ≅ –21 391 kJ

Considerando que o preço do litro da gasolina é w, o preço do litro do etanol será 0,65w. Assim, temos:

Gasolina: w 31 300 kJ

t 1 kJ

t = 3,19 x 10–5 w

Álcool:

0,65w 21 391 kJ

t 1 kJ

t = 3,03 x 10–5 w

Assim, o álcool é mais econômico, pois seu preço por kJ é menor.

Questão 20 – Letra EComentário: Pela Lei de Hess, podemos somar e subtrair equações químicas tal como as equações matemáticas. Assim, podemos manipular as equações fornecidas da seguinte maneira:

O3(g) + Cl(g) → O2(g) + ClO(g) ΔH° = –120 kJ

ClO(g) + O(g) → Cl(g) + O2(g) ΔH° = –270 kJ

__________________________________________________________________________________

O3(g) + O(g) → 2O2(g) ) ΔH° = –390 kJ


A) Pela Lei de Hess, podemos somar e subtrair equações químicas tal como as equações matemáticas. Para tanto, é necessário dividir a equação I por 2, inverter e dividir a equação II por 2 e multiplicar a equação III por 2. As mesmas operações devem ser feitas para os respectivos valores de ΔH das equações.

l

→1C H + O 2CO + H O2 2(g)

52 2 (g) 2 (g) 2 ( ) ΔH1 = (–2 602 kJ) : 2

l

→2CO + 3H O 1C H + O 2(g) 2 ( ) 2 6(g)

72 2(g) ΔH2 = (–3 123 kJ) : (–2)

+ →l

2H 1O 2H O2(g) 2(g) 2 ( ) ΔH3 = (–286 kJ) x (2)

__________________________________________________

C2H2(g) + 2H2(g) → C2H6(g)

B) O valor de ΔH de hidrogenação do acetileno pode ser obtido somando-se os valores de ΔH1, ΔH2 e ΔH3. Dessa forma, temos:

ΔHhidrogenação = ΔH1 + ΔH2 + ΔH3

ΔHhidrogenação = [(–2 602 kJ) : 2] + [(–3 123 kJ) : (–2)] + [2 . (–286 kJ)]

ΔHhidrogenação = –1 301 + 1 561,5 – 572

ΔHhidrogenação = –311,5 kJ

Questão 22 – Letra AComentário: Como a variação de entalpia é uma função de estado, pela Lei de Hess, podemos manipular as equações químicas como manipulamos as equações matemáticas. Assim, somando-se a primeira equação com a segunda invertida e multiplicada por 8, tem-se:

2C8H18(l) + 25O2(g) → 16CO2(g) + 18H2O(l) ΔHº = –10 942 kJ

16CO2(g) → 16CO(g) + 8O2(g) ΔHº = 8 . (+566 kJ)___________________________________________________

2C8H18(l) + 17O2(g) → 16CO(g) + 18H2O(l) ΔHº = –6 414 kJ

Questão 23 – Letra AComentário: A equação de reforma do gás metano corresponde à reação catalisada do metano com vapor-d’água, gerando como produtos gás hidrogênio e monóxido de carbono. A equação a seguir representa essa reação.

CH4(g) + H2O(g) → 3H2(g) + CO(g)

Pela Lei de Hess, podemos somar e subtrair equações químicas tal como as equações matemáticas. Para tanto, é necessário inverter a equação referente à combustão do CO e inverter e multiplicar por 3 a equação referente à combustão do H2 e, posteriormente, somá-las à equação de combustão do gás metano. As mesmas operações devem ser feitas para os respectivos valores de ΔH das equações.

CH4(g) + 2O2(g) → CO2(g) + 2H2O(g) ΔH1 = –890 kJ.mol–1

CO2(g) → CO(g) + 12 O2(g) ΔH2 = (–284 kJ.mol–1) x (–1)

3H2O(g) → 3H2(g) + 32 O2(g) ΔH3 = (–241 kJ.mol–1) x (–3)

________________________________________________

CH4(g) + H2O(g) → 3H2(g) + CO(g) ΔH = +117 kJ

Questão 24 – Letra DComentário: Pela Lei de Hess, podemos somar e subtrair equações químicas tais quais equações matemáticas. Assim, podemos manipular as equações fornecidas da seguinte maneira:

2NH3 + 72O2 → 2NO2 + 3H2O ΔH2 = –Q2 J

N2O5 + 3H2O → 2NH3 + 4O2 –ΔH3 = +Q3 J________________________________________________

N2O5 → 2NO2 + 12O2 ΔH4 = (Q3 – Q2) J

Como temos que Q3 > Q2, logo, ΔH4 > 0, ou seja, a reação é endotérmica.


A) Ao balancear as equações que representam as etapas das reações envolvidas na preparação de sílica de alta pureza e, posteriormente, somá-las, obtém-se a seguinte equação global:

SiO2(s) + C(s) → Si(s) + CO2(g)

Si(s) + 2Cl2(g) → SiCl4(g)

SiCl4(g) + O2(g) → SiO2(s) + 2Cl(g)

______________________________________________

C(s) + O2(g) → CO2(g)

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Manual do Professor


A massa molar da sílica, SiO2, é 60 g.mol–1, logo, a quantidade de matéria de 300 gramas de sílica pura corresponde a 5 mol. Como a proporção entre CO2 e SiO2 na sequência de reações é de 1 : 1, a quantidade de matéria de CO2 envolvida na obtenção de 5 mol de SiO2 também é igual a 5 mol.

ΔH = 5 . (ΔH f(CO2)) = 5 . (–394) = –1 970 kJ

B) O volume de uma amostra de 300 g de sílica pura de densidade 2,2 g.cm–3 pode ser calculado da seguinte forma:

d = mV

2,2 = 300V

V ≅ 136 cm3

Afibraqueseráproduzidatemoformatodeumcilindroeserá produzida utilizando 136 cm3 de sílica. Como o volume de um cilindro é o produto da área da base pela altura, temos:

volumedocilindro(fibra)=π . r2 . comprimento

136 cm3 = 3,14 . (0,003 cm)2 . comprimento

43,3 cm3 = 9,0 x 10–6 cm2 . comprimento

comprimento ≅ 5 x 106 cm ≅ 5 x 104 metros.

Questão 26 – Letra DComentário: No gráfico correspondente à formação do óxido de zinco, verifica-se que os reagentes apresentam entalpia maior que a dos produtos. Como a entalpia dos reagentes vale zero e houve uma variação de entalpia correspondente a 353 kJ.mol–1, a variação de entalpia da reação é menor que zero.

Zn(s) + 12 O2(g) → ZnO(s) ΔH = –353 kJ.mol–1

No gráfico correspondente à formação do monóxido de carbono, verifica-se que os reagentes apresentam entalpia maior que a dos produtos. Como a entalpia dos reagentes vale zero e houve uma variação de entalpia correspondente a 110 kJ.mol–1, a variação de entalpia da reação é menor que zero.

C(s) + 12 O2(g) → CO(g) ΔH = –110 kJ.mol–1

Pela Lei de Hess, podemos somar e subtrair equações químicas tal como as equações matemáticas. Para a obtenção da equação que representa a formação de zinco metálico, deve-se inverter a equação que representa a formação de ZnO e somá-la à equação que representa a formação do CO.

ZnO(s) → Zn(s) + o12 2(g) ΔH = –353 kJ.mol–1 x (–1)

C(s) + o12 2(g) → CO(g) ΔH = –110 kJ.mol–1

__________________________________________________________________________________

ZnO(s) + C(s) → Zn(s) + CO(g) ΔH = 243 kJ.mol–1

Questão 27 – Letra AComentário: Pela Lei de Hess, podemos somar e subtrair equações químicas tais quais equações matemáticas. Assim, podemos manipular as equações fornecidas da seguinte maneira:

C2H5OH(l) + 3O2(g) → 2CO2(g) + 3H2O(l) ΔH1

2CO2(g) + 3H2O(g) → C2H5OH(g) + 3O2(g) –ΔH2

__________________________________________________________________________________

C2H5OH(l) + 3H2O(g) → C2H5OH(g) + 3H2O(l) ΔHR = ΔH1 – ΔH2

Percebemos, então, que a entalpia molar de vaporização do etanol pode ser calculada por:

C2H5OH(l) + 3H2O(g) → C2H5OH(g) + 3H2O(l) ΔHR = ΔH1 – ΔH2

3H2O(l) → 3H2O(g) 3 . ΔHvap. água__________________________________________________________________________________

C2H5OH(l) → C2H5OH(g) ΔHvap. etanol = (ΔH1 – ΔH2) + 3 . ΔHvap. água

Logo, é preciso que se conheça, além dos valores de ΔH1 e de ΔH2, o valor da entalpia molar de vaporização da água.


A) Os valores dos ΔH de dissociação de HF e do HCl podem ser obtidos com base na soma das equações correspondentes às etapas do processo de dissociação da seguinte forma:

H— X H— X

H— X H + X

H + X H + X

H + X H + X

(aq) (g)

(g) (g) (g)

(g) (g)+(g)

–(g)

+(g)

–(g)

+(aq)

–(aq)

→

→

→

→_______________________

H—X(aq) → H+(aq) + X–

(aq)

Como as equações que representam a dissociação dos ácidos correspondem aos resultados das somas das equações de cada uma das etapas do processo, deve-se somar os valores dos ΔH de cada uma das etapas para determinar o valor de ΔH do processo global. Para o HF, temos:

ΔH = ΔHI + ΔHII + ΔHIII + ΔHIV

ΔH = 48 + 566 + 979 + (–1 596)


Para o HCl, temos:

ΔH = ΔHI + ΔHII + ΔHIII + ΔHIV

ΔH = 18 + 431 + 964 + (–1 454)


B) I. A força de um ácido está associada à extensão com que ocorre a ionização. As etapas I, II e III do processo de dissociação contribuem para que o ácido clorídrico seja maisfortequeoácidofluorídrico,porqueessasetapasenvolvem absorção de energia e, no caso do HCl, a quantidade de energia que deve ser absorvida em cada uma dessas três etapas é menor que para o HF.

II. A etapa II é a que mais contribui para que o HCl seja mais forte que o HF, uma vez que a quebra da ligação H—X, no caso do cloro, requer menor quantidade de energia para ser rompida, o que implica maior facilidade em liberar hidrogênios.


A) A reação entre os gases flúor (F2) e o hidrogênio (H2) produz o gás fluoreto de hidrogênio (HF) e libera 537 kJ.mol–1 conforme equação representada a seguir.

F2(g) + H2(g) → 2HF(g) ΔH = –537 kJ.mol–1

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50 Coleção EM2

B) Para estimar a energia de ligação H—F, consideramos o valor de ΔH da reação de formação do HF, bem como os valores das energias de ligação fornecidos.

ΔH = ΣEligações rompidas – ΣEligações formadas

–537 = [E(F—F) + E(H—H)] – [2 . E(H—F)]

–537 = [158 + 432] – [2 . E(H—F)]

–158 + (–432) + (–537) = – [2 . E(H—F)]

–1 127 = –2 . E(H—F)

E(H—F) = –563,5

C) Osgasesflúorehidrogênioreagemnaproporção1:1e, quando 1 mol de cada um desses gases reage entre si, ocorre a liberação de 537 kJ de energia. Dessa forma, a quantidade de energia liberada na reação entre 0,1 mol de F2 e 0,1 mol de H2 pode ser obtida a partir de um cálculo utilizando regra de três:

1 mol de F2 537 kJ

0,1 mol de F2 x

x = 53,7 kJ

Questão 30 – Letra AComentário: Colocando as fórmulas estruturais planas dos participantes da reação, temos:

H

H HO

HH

H

+ +2O(g)

(g)C O(g)O C O(g) 2

Pode-se estimar o valor de ΔH da reação de combustão do metano utilizando a seguinte equação:


ΔH = [4 . E(C—H) + 2 . E(O=O)] – [2 . E(C=O) + 4 . E(O—H)]

ΔH = [4 . (413) + 2 . (494)] – [2 . 804 + 4 . 463]

ΔH = –820 kJ

Questão 31 – Letra BComentário: Destacando as fórmulas estruturais planas dos participantes da reação, temos:

HH

H H

CH H O O → 4+ + 5C

H

H

C

H

H

C O C O H HO13

2

HH

H H

CH H O O → 4+ + 5C

H

H

C

H

H

C O C O H HO13

2

Pode-se estimar o valor de ΔH da reação de combustão do metano utilizando a seguinte equação:


ΔH = [10 . E(C—H) + 3 . E(C—C) + 6,5 . E(O=O)] – [8 . E(C=O) + 10 . E(O—H)]

ΔH = [10 . (412) + 3 . (348) + 6,5 . E(484) ] – [8 . 743 + 10 . 463]

ΔH = –2 264 kJ.mol–1

Questão 32 – Letra AComentário: O calor envolvido na reação de decomposição da água pode ser estimado utilizando-se os valores de energia das ligações dos compostos envolvidos. A seguir, está representada a reação de decomposição da água evidenciando todas as ligações.

OH H

H–H + O O12


ΔH = 2 . E(O—H) – [E(H—H) + 12 . E(O=O)]

ΔH = 2 . 460 – [436 + (490/2)]

ΔH = +239 kJ.mol–1

Questão 33 – Letra BComentário: Destacando as fórmulas estruturais planas dos participantes da reação, temos:

HH

H Br

CH HCBr—Br+

Br

H

H

H H H

CCH HC C ⇒

Pode-se estimar o valor de ΔH da reação de bromação do propeno utilizando a seguinte equação:


ΔH = [6 . E(C—H) + 1 . E(C—C) + 1 . E(C=C) + 1 . E(Br—Br)] – [6 . E(C—H) + 2 . E(C—C) + 2 . E(C—Br)]

ΔH = [6 . (414) + 1 . (347) + 1 . (611) + 1 . (192)] – [6 . (414) + 2 . (347) + 2 . (284)]

ΔH = –112 kJ.mol–1

Questão 34 – Letra AComentário: A energia de dissociação do fósforo branco refere-se à energia que deve ser absorvida para a ruptura de todas as ligações entre os átomos que formam a molécula de P4. Analisando a estrutura dessa molécula, percebemos a existência de 6 ligações simples entre os átomos de fósforo. Assim, podemos estabelecer a seguinte relação:

1 260 kJ.mol–1 6 mol de ligação P—P ELigação 1 mol de ligação P—P

ELigação = 210 kJ.mol–1

Questão 35 – Letra AComentário: A reação de formação do tetracloreto de carbono está representada a seguir.

CC(g) + 2C�–C�(g) →

C�

C�C�

C�

A variação de entalpia dessa reação pode ser calculada com base nos valores de variação de entalpia padrão de formação das substâncias envolvidas.

∆ = ∑ ∑H H produtos H reagentesf f

∆ ∆º ( )– º ( )

ΔH = ΔHºf(CCl4) – ΔHºf(C(g)) – 2 . ΔHºf(Cl2(g))

ΔH = –108 – 718 – 2 . (0)

ΔH = –826 kJ.mol–1

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Para estimar a energia de ligação C—Cl, consideramos a reação de formação do tetracloreto de carbono e o valor de ΔH calculado anteriormente.


Para a resolução dessa questão, consideramos o carbono no estado gasoso, sendo monoatômico. Dessa forma, na reação, não ocorre ruptura de ligação carbono-carbono.

ΔH = 2 . E(Cl—Cl) – 4 . E(C—Cl)

–826 = 2 . 242 – 4 . E(C—Cl)

E(C—Cl) ≅ 328 kJ.mol–1


A) A fórmula de Lewis ou fórmula eletrônica é uma forma de representar um composto deixando evidentes os elétrons que participam da ligação, bem como os elétrons não ligantes de valência.

As fórmulas de Lewis para o metano (CH4), cloro (Cl2) e tetracloreto de carbono (CCl4) estão representadas a seguir.

C C� C

C�

C�

C� C�C�

H

HH

H

B) A equação balanceada da reação entre o gás metano e o gás cloro está representada a seguir.

CH4(g) + 4Cl2(g)

→ CCl4(g) + 4HCl(g)

C) ΔH = ΣEligações rompidas – ΣEligações formadas

ΔH = 4 . E(C—H) + 4 . E(Cl—Cl) – [4 . E(C—Cl) + 4 . E(H—Cl)]

ΔH = 4 . 413 + 4 . 242 – (4 . 327 + 4 . 431)

ΔH = –412 kJ.mol–1 de metano

D) De acordo com a reação representada anteriormente, 1 mol de metano reage completamente para produzir 1 mol de tetracloreto de carbono.

M(CCl4) = 154 g.mol–1

A massa de tetracloreto de carbono que é produzida quando 0,2 mol de metano reage completamente com gás cloro é de:

1 mol de CH4 154 g de CCl4

0,2 mol de CH4 x

x = 30,8 g de CCl4


A) A seguir, estão representadas as fórmulas estruturais planas dos participantes da reação de formação de HCl.

H—H + Cl—Cl → 2H—Cl ΔH = –44 kcal.mol–1

Para estimar a energia de ligação H—Cl, consideramos o valor de ΔH da reação de formação do HCl, bem como os valores das energias de ligação fornecidos.


–44 = [E(Cl — Cl) + E(H—H)] – [2 . E(H—Cl)]

–44 = [57,8 + 104,2] – [2 . E(H—Cl)]

–206 = – [2 . E(H—Cl)]

E(H — Cl) = 103 kcal.mol–1

A seguir, estão representadas as fórmulas estruturais planas dos participantes da reação de formação de HI:

H—H + I—I → 2H—I ΔH = 12,4 kcal.mol–1

Para estimar a energia de ligação H—I, consideramos o valor de ΔH da reação de formação do HI, bem como os valores das energias de ligação fornecidos.


12,4 = [E(I— I) + E(H—H)] – [2 . E(H—I)]

12,4 = [51 + 104,2] – [2 . E(H— I)]

–142,8 = – [2 . E(H— I)]

E(H— I) = 71,4 kcal.mol–1

B) A energia de ligação é a energia necessária para formar ou romper um mol de ligações químicas quando as espécies químicas se encontram no estado gasoso. Em geral, as ligações químicas de maior comprimento são menos estáveis e apresentam menores valores de energias de ligação. Portanto, as ligações se tornam mais fracas à medida que seu comprimento aumenta. O átomo de cloro é menor que o átomo de iodo, assim, ele forma uma ligação mais curta e mais forte com o hidrogênio e, portanto, possui energia de ligação é maior.

Seção Enem



Habilidade: 26

Comentário: Para a resolução dessa questão, é necessário calcular a quantidade de energia envolvida por mol de combustível descrito na tabela. Para tanto, devemos relacionar com a massa molar de cada substância:

Hidrogênio (2 g/mol)

2 g H - 286 KJ

1 g H x

x = - 143 kJ

Etanol (46 g/mol)

46 g etanol - 1 368 KJ

1 g etanol x

x = - 29,74 kJ

Metano (16 g/mol)

16 g metano - 890 KJ

1 g metano x

x = - 55,63 kJ

Metanol (32 g/mol)

32 g metanol - 726 KJ

1 g metanol x

x = - 22,69 kJ

Octano (114 g/mol)

114 g octano - 5 471 KJ

1 g octano ? x

x = - 47,99 kJ

O hidrogênio apresenta maior liberação de energia por grama: 143 kJ.

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52 Coleção EM2



Habilidade: 8

Comentário: A equação da reação I deverá ser multiplicada por 3, e a equação da reação II deverá ser invertida para a obtenção de uma mol de benzeno.

Temos, então:

I. 3C2H2(g) + 15 2O2(g) → 6CO2(g) + 3H2O(l) ΔH = –930 kcal/mol

II. 6CO2(g) + 3H2O(l) → C6H6(l) + 15 2O2(g) ΔH = +780 kcal/mol

__________________________________________________

3C2H2(g) → C6H6(l) ΔH = –150 kcal/mol

Questão 03 – Letra CEixo cognitivo: I


Habilidade: 24

Comentário: De acordo com a Lei de Hess, tem-se:

Bio-óleo + O2(g) → CO2(g) + H2O(l) ΔH1 = –18,8 kJ / g

H2O(l) → H2O(g) ΔH2 = +2,4 kJ / g______________________________________________________

Bio-óleo + O2(g) → CO2(g) + H2O(g)∆Hr = –16,4 kJ / g

Sendo assim, para a queima de 5 g do bio-óleo, tem-se:

1 g 16,4 kJ

5 g ΔH

ΔH = –82 kJ

Questão 04 – Letra DEixo cognitivo: I


Habilidade: 17

Comentário: O percentual do isótopo 235U presente nas pastilhas de urânio enriquecido é de aproximadamente 3%. Então, para cada 100 g de pastilhas, a massa de 235U presente é igual a 3 g. Ao ser bombardeado por nêutrons, o 235U sofre fissão e libera, por mol fissionado, 2,35 × 1010 kJ de energia. Pode-se determinar a quantidade de energia liberada por 3 gramas de urânio utilizando a seguinte regra de três:

235 g de urânio (1 mol de 235U) 2,35 × 1010 kJ de energia

3 g de urânio x

x = 3,0 × 108 kJ de energia

Para cada mol de carvão queimado, são liberados 400 kJ de energia e também é formado 1 mol de CO2, conforme descrito no texto-base da questão. Para que ocorra a liberação de 3,0 × 108 kJ de energia, como ocorre na fissão de 100 g de pastilhas de urânio enriquecido, a massa de CO2 formada é igual a:

1 mol de C 1 mol de CO2 400 kJ de energia

y 3,0 × 108 kJ de energia

y = 7,5 × 105 mol de CO2

A massa molar do CO2 é igual a 44 g, assim a massa correspondente a 7,5 × 105 mol de CO2 é igual a:

1 mol de CO2 44 g

7,5 × 105 mol de CO2 z

z = 3,3 × 107 g = 33,0 toneladas

Questão 05 – Letra CEixo cognitivo: II


Habilidade: 25

Comentário: Para a resolução dessa questão, é preciso considerar uma mesma quantidade de energia liberada na reação de queima de todos os combustíveis mencionados.

Para a reação de combustão completa do benzeno, temos:

C6H6 + 152

O2 → 6CO2 + 3H2O ΔH°C = –3 268 kJ.mol–1

Na queima de 1 mol de benzeno, ocorre a liberação de 3 268 kJ e são produzidos 6 mol de CO2.

Considerando a liberação dessa mesma quantidade de energia na queima dos outros combustíveis, podemos assumir as relações a seguir:

Para a reação de combustão completa do etanol:

C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O ΔH°C = –1 368 kJ.mol–1

1 368 kJ 2 mol de CO2

3 268 kJ x

x = 4,78 mol de CO2

Para a reação de combustão completa da glicose:

C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O ΔH°C = –2 808 kJ.mol–1


3 268 kJ y

y = 6,98 mol de CO2

Para a reação de combustão completa do metano:

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O ΔH°C = –890 kJ.mol–1

890 kJ 1 mol de CO2

3 268 kJ z

z = 3,67 mol de CO2

Para a reação de combustão completa do octano:

C8H18 + 252O2 → 8CO2 + 9H2O ΔH°C = –5 471 kJ.mol–1


3 268 kJ w

w = 4,78 mol de CO2

Analisando os valores encontrados, observa-se que o combustível que libera maior quantidade de dióxido de carbono no ambiente, considerando uma mesma quantidade de energia, é a glicose.

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Manual do Professor


Questão 06 – Letra DEixo cognitivo: IV


Habilidade: 26

Comentário: Os dois combustíveis possuem a mesma densidade. A massa de metanol e etanol contida em 1 L de cada combustível é igual a:

m = ρ . V

m = 0,79 g.mL–1 . 1 000 mL

m = 790 g

Cálculo do calor liberado na combustão do metanol e do etanol:

• Metanol

M(CH3OH) = 32 g.mol–1

n CH OH =3

( ). –

79032 1

ggmol

= 24,69 mol

1 mol de metanol 726 kJ de energia liberados

24,69 mol de metanol x

x ≅ 17 925 kJ = 17,9 MJ

• Etanol

M(CH3CH2OH) = 46 g.mol–1

n(CH CH OH) =790 g

46 g.mol3 2 –1= 17,17 mol

1 mol de etanol 1 367 kJ de energia liberados

17,17 mol de etanol x

x = 23 471,4 kJ = 23,5 MJ

A combustão do etanol produz quantidade de energia maior que a do metanol para um mesmo volume de combustível e, portanto, o consumo de etanol é mais vantajoso economicamente.


Eixo cognitivo: IV


Habilidade: 26

Comentário: O combustível mais econômico é aquele que tem a menor massa consumida na combustão. O combustível mais poluente é aquele que produz maior massa de gás carbônico na queima.

• Cálculodamassadoscombustíveisnecessáriaparagerar5 400 kJ de energia.

– Hidrogênio

270 kJ 2 g de H2

5 400 kJ x

x = 40 g de H2

– Metano

900 kJ 16 g de CH4

5 400 kJ y

y = 96 g de CH4

– Etanol

1 350 kJ 46 g de C2H5OH

5 400 kJ z

z = 184 g de C2H5OH

O hidrogênio é o mais econômico, pois teve apenas 40 g de sua massa consumida na produção da mesma quantidade de energia.

• Cálculo da massa de CO2 produzida na queima dos combustíveis.

– Hidrogênio

A reação de combustão do hidrogênio não gera dióxido de carbono. A queima desse gás gera água como único produto.

2H2 + O2 → 2H2O

– Metano

Na combustão do metano, 1 mol do combustível gera 1 mol de gás carbônico.

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

Considerando que 96 g (6 mol) de metano sofreram combustão, a massa de CO2 produzida é:

1 mol de CH4 44 g de CO2

6 mol de CH4 w

w = 264 g de CO2

– Etanol

Na combustão do etanol, 1 mol do combustível gera 2 mol de gás carbônico.

C2H5OH + 3O2 → 2CO2 + 3H2O

Considerando que 184 g (4 mol) de etanol sofreram combustão, a massa de CO2 produzida é:

1 mol de C2H5OH 88 g de CO2

4 mol de C2H5OH t

t = 352 g de CO2

O etanol é o mais poluente, pois sua queima gera 352 g de CO2.

Questão 08 – Letra CEixo cognitivo: IV


Habilidade: 18

Comentário: O barro é um material poroso, que permite a água passar, em pequenas quantidades, através dele. Parte dessa água, ao chegar à superfície externa, evapora (processo físico endotérmico). As moléculas de água que escapam para a fase de vapor carregam consigo parte da energia cinética das partículas que ainda permanecem na fase líquida, o que faz com que a temperatura da água líquida contida no vasilhame de barro diminua.

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Habilidade: 24

Comentário: Os CFCs sofrem decomposição quando submetidos à radiação ultravioleta conforme a equação a seguir.

CC2F2(g) CCF•2(g) + C(g)•

Nesse processo, há a formação de espécies que apresentam um elétron desemparelhado, chamadas de radicais livres. A radiação ultravioleta possui energia suficiente para quebrar a ligação C—Cl, gerando o radical livre cloro. A quebra da ligação C—Cl na molécula do CFC é preferencial, pois essa ligação é a que possui menor energia.



Habilidade: 3


A) Incorreta. O álcool está na temperatura ambiente, próximo de 25 °C, menor do que a temperatura corporal. Quando entra em contato com a pele, tem-se a sensação de frio, pois o corpo tende a perder calor até entrar em equilíbrio térmico com o líquido. Mesmo que o álcool estivesse inicialmente em uma temperatura igual à do corpo, a sua vaporização (processo endotérmico) promoveria uma diminuição da temperatura corporal pelo recebimento de calor do corpo, acarretando a diminuição da febre.

B) Incorreta. O resfriamento não está associado à ocorrência de uma reação química entre álcool e um dos componentes da pele, mas sim ao processo físico de vaporização.

C) Correta. Ao esfregar o álcool na pele, ocorre vaporização, processo endotérmico que retira calor da pele, ajudando a reduzir a temperatura corporal.

D) Incorreta. O álcool, ao evaporar, retira calor da vizinhança, ou seja, a pele, que será parcialmente resfriada por esse processo.

E) Incorreta. A pele não absorve o álcool e este, por sua vez, não interage com a água contida na pele. Esse fato não determina a perda de líquido do organismo nem a diminuição da temperatura corporal.

CAPÍTULO – B2Termodinâmica


Questão 01 – Letra AComentário: Para resolver essa questão, analisaremos cada uma das alternativas.

A) Incorreta. A variável Q representa a quantidade de calor envolvida no processo quando há variação de temperatura. Poroutrolado,ocalorespecífico,representadoporc,medea quantidade de calor necessário, em joules, para aumentar a temperatura de 1 kg de substância em 1 K.

B) Correta. O calor específico e o coeficiente de dilataçãosão propriedades intensivas, já que são invariáveis para uma mesma substância, não dependendo da quantidade de matéria, sendo, assim, utilizadas para identificar vários materiais.

C) Correta.Ocalorespecífico,porsetratardeumapropriedadeintensiva,éutilizadoparaidentificarassubstâncias,sendoque os valores são tabelados para cada uma delas.

D) Correta.Ocalorespecíficovariadeacordocomomaterial,pois é obtido através de uma relação entre a capacidade calorífica e amassa, c = C/m, sendo constante para cada material.

E) Correta.O calor específicomede a quantidade de calornecessário para aumentar a temperatura de 1 kg de substânciaem1K.Logo,seocalorespecíficodaáguaémaior é porque ela precisa de maior quantidade de calor para variar a sua temperatura.

Questão 02 – Letra AComentário: Durante a fusão, a temperatura do gelo se mantém constante, pois todo o calor absorvido é utilizado para aumentar a energia potencial da substância, ou seja, o calor é utilizado para enfraquecer ou romper as interações entre as moléculas de água sem alterar a energia cinética média destas. Conforme o enunciado da questão, foi observado, após algum tempo, que o gelo se encontrava em equilíbrio térmico com a água, ou seja, as duas fases do sistema se encontravam na mesma temperatura, a 0 °C (temperatura de fusão do gelo).

Tfinal = 0 °C

Nesse caso, o gelo absorve calor da água suficiente para promover a fusão de 20 g de gelo, uma vez que apenas 30 g estavam em equilíbrio térmico com a água no fim do procedimento. A quantidade de energia necessária para fundir 20 g de gelo pode ser calculada utilizando o seu calor latente de fusão. Conforme o valor fornecido de calor latente de fusão para o gelo, sabe-se que, para fundir 1 g dessa substância, é necessário que o gelo absorva 80 cal de energia.

1 g de gelo 80 cal 20 g de gelo x x = 1 600 cal

A variação da temperatura da água, quando esta cede 1 600 cal de energia para promover a fusão do gelo, pode ser calculada pela seguinte expressão:

Q = m . c . ΔT–1 600 cal = 100 g . 1 cal.g–1.°C–1 . ΔT

ΔT = –16 °C

A temperatura inicial da água é igual a:

ΔT = Tfinal – Tinicial

–16 = 0 – Tinicial

Tinicial = 16 °C

Observação: Para a realização desse cálculo, foi considerado que a massa de água não variou durante a fusão do gelo.

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A) A combustão completa da sacarose pode ser representada pela seguinte equação balanceada.

C12H22O11(s) + 12O2(g) → 12CO2(g) + 11H2O(g)

B) A massa de água contida em 2 L dessa substância é igual a:

ρ =

=

=

mV

gmL mmL

m g

12 000

2 000

1. –

A quantidade de calor absorvido por essa quantidade de água para elevar sua temperatura em 1,3 °C é igual a:

Q = m . c . ΔT

Q = 2 000 g . 1 cal.g–1.°C–1 . 1,3 °C

Q = 2,6 . 103 cal

C) A quantidade de calor absorvida pela água, calculada no item B, é proveniente da queima de 684 mg de sacarose. Sabe-se que a massa molar da sacarose é 342 g.mol–1. O calor molar de combustão da sacarose corresponde à energia liberada na queima de 342 g dessa substância.

684 . 10–3 g de sacarose 2 600 cal 342 g de sacarose x

x = 1,3 . 106 cal

Logo, o calor molar de combustão da sacarose é igual a 1,3 . 106 cal.mol–1.


A) Dados:

• Massadasolução:100g

• cágua = 1 cal.g-1.°C

• Δt = (32 – 25) °C = 7 °C

Com esses dados, é possível calcular a quantidade de calor liberado utilizando a relação Q = m. c. Δt.

Q = 100 g . 1 cal.g-1.°C-1 . 7 °C = 700 cal

B) Para se determinar a quantidade de matéria de cada um dos reagentes na reação, basta fazer o seguinte cálculo:

• n(HC)= 1 mol.L-1 . 50 . 10-3 L = 0,05 mol de HC

• n(NaOH)=1mol.L-1 . 50 . 10-3L=0,05moldeNaOH

Logo, 0,05 mol de HC reagecom0,05molNaOH.

Para se determinar o calor liberado na reação de 1 mol de reagentes, basta fazer o seguinte cálculo:

0,05 mol 700 cal

1 mol x

x = 14 000 cal

A quantidade de calor liberada na reação de neutralização ácido-base envolvendo 1 mol de reagentes é de 14 000 cal.

C) Após a reação de neutralização entre o ácido e a base, pode-se verificarquea temperaturadasoluçãoaumentou,poishouveconversãodeenergiacinéticaempotencial.Nessecaso,pode-seclassificarareaçãocomoexotérmica.

Questão 05 – Letra BComentário: A figura está esquematizando uma usina hidrelétrica.Nesse tipodeusina,aáguaéarmazenadaemum reservatório em um nível mais alto em relação às turbinas geradoras de energia. A água armazenada no reservatório possui energia potencial maior que aquela que flui rio abaixo da usina devido à diferença de nível entre o reservatório e o curso normal do rio. Quando as comportas da usina são abertas, a água do reservatório flui para o nível mais baixo, convertendo parte da energia potencial armazenada em energia cinética. A velocidade adquirida pelo fluxo de água gira a turbina, gerando energia mecânica que, posteriormente, é convertida em energia elétrica.

Questão 06 – Letra BComentário: Conforme o texto, o Brasil é um país privilegiado por apresentar condições adequadas para produzir energia por meio de parques eólicos. A instalação de um parque eólico exige o investimento de cerca de R$ 2 mil por kW de energia, ao passo que, para a construção de uma usina hidrelétrica o investimento é de R$ 100,00 por kW de energia. Sendo assim, o custo de implantação de uma usina eólica é cerca de 20 vezes mais alto que aquele para a implantação de uma usina hidrelétrica. Para implantar uma usina nuclear, é necessário o investimento de R$ 6 mil por kW de energia, ou seja, o triplo do custo para implantar um parque eólico. Ainda assim, a menor participação da energia eólica na matriz energética brasileira se dá pelo fato de o custo dessa energia ser desvantajoso em relação à energia hidroelétrica, que corresponde a cerca de 80% do total de energia produzido no Brasil.

Questão 07 – Letra DComentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos cada uma das alternativas.

A) Incorreta. O processo de obtenção de energia de uma usina geotérmica é diferente daquele utilizado em uma usina nuclear. Os riscos são associados a cada processo e dependem de muitos fatores, como a estrutura da usina, os resíduos produzidos, o acesso aos recursos energéticos, etc.

B) Incorreta. As usinas geotérmicas obtêm energia por meio do calor do interior da terra. A água aquecida a grandes profundidades gera vapor, que é utilizado para girar uma turbina. Dessa forma, há a conversão de energia térmica em energia mecânica (movimento da turbina) no primeiro estágio. Posteriormente, a energia mecânica é convertida em energia elétrica.

C) Incorreta.Nasusinasdedessalinização,ossaisdissolvidossão separados da água do mar pelo processo de destilação. Nesseprocesso,aenergiaéfornecidaemformadecalor(energia térmica) para promover a vaporização da água.

D) Correta. Tanto nas usinas geotérmicas quanto nas nucleares, o vapor produzido pelo aquecimento da água faz girar uma turbina, convertendo a energia térmica em energia cinética. A conversão de energia cinética em energia elétrica é feita por indução eletromagnética.

E) Incorreta. Uma usina geotérmica obtém energia por meio do calor do interior da terra.

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Questão 08 – Letra DComentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos cada uma das alternativas.

I. Correta. A solubilidade dos gases diminui com o aumento da temperatura, logo, as moléculas de oxigênio tendem a se desprender da água, o que prejudica a vida aquática.

II. Correta. Os peixes são animais pecilotérmicos, ou seja, a mudança na temperatura da água afeta muito o seu metabolismo. Essa variação pode representar, dependendo da intensidade, a morte desses animais devido à diminuição na disponibilidade de oxigênio na água, o que prejudica o processo de respiração deles.

III. Incorreta. O aumento da temperatura da água diminui a concentração de oxigênio dissolvido nela e, com isso, prejudica o desenvolvimento das vegetações que dependem da disponibilidade desse oxigênio. Logo, a redução dos níveis de oxigênio privilegiaria os seres anaeróbicos, fermentadores, que realizam decomposição.

Questão 09 – Letra DComentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos cada uma das afirmações.

I. Correta. A reação que ocorre no reator da usina libera muita energia e é utilizada para gerar vapor, que irá acionar uma turbina.

II. Correta. A conversão de energia cinética de uma turbina em energia elétrica é feita nos geradores elétricos por indução eletromagnética.

III. Incorreta. A água que passou pela turbina é resfriada no condensador e retorna para o reator pronta para ser reutilizada.

Questão 10 – Letra BComentário: O aumento da desordem ou entropia do sistema pode ser compreendido como um aumento do grau de dispersão da matéria. Verifica-se, na equação I, que os reagentes se encontram mais dispersos do que os produtos, visto que o CO2 é gasoso, e os produtos formados são um sal aquoso e água líquida (estados físicos que apresentam uma maior agregação entre as partículas do que os gases). Logo, ΔS° < 0. Na reação II, o reagente sólido origina duas substâncias gasosas e uma sólida, o que provoca um aumento da dispersão da matéria. Portanto, ΔS° > 0. Na reação III, 2 mol de reagente gasoso formam 5 mol de produtos gasosos, aumentando a desordem do sistema, ou seja, ΔS° > 0. Na reação IV, ocorre a diminuição do grau de desordem do sistema, pois 3 mol de reagentes gasosos originam apenas 2 mol de gases. Assim, ΔS° < 0.

Dessa forma, apenas as reações II e III ocorrem com aumento de entropia (ΔS° > 0).

Questão 11 – Letra BComentário: A transformação que ocorre com maior aumento de entropia no sentido de formação dos produtos é o da decomposição do óxido de mercúrio em oxigênio gasoso e mercúrio metálico, já que, nos reagentes, há quatro átomos formando duas moléculas e, nos produtos, esses mesmos quatro átomos estão combinados formando três moléculas. Após a reação, os produtos adquirem maior grau de liberdade do que os reagentes, logo, pode-se concluir que essa reação ocorre com aumento de entropia.

Questão 12A) CCl4(l) → CCl4(g)

Sabendo que o calor de vaporização do CCl4(g) a 25 °C é de

43 x 103 J.mol–1, utiliza-se a relação ΔS = qt para calcular

o valor da variação de entropia da reação.

∆S = 43 000 J.mol–1 298 R

= 144,3 J.mol–1.K–1

B) A mesma equação utilizada anteriormente é utilizada para calcular o valor de ΔSf, que é o valor da entropia de 1 mol de vapor em equilíbrio com o líquido.

(ΔSf – 214 J.K-1) = 43 000298

Jk

ΔSf = 358,3 J. K-1

Questão 13 – F V F V VComentário: Para que os processos ocorram com variação positiva de entropia (ΔS° > 0), é necessário que ocorra um aumento da dispersão da matéria, ou seja, a entropia final deve ser maior do que a inicial.

Em solução, as partículas do soluto ficam dispersas entre as partículas do solvente. Ao ocorrer a cristalização ou a precipitação, as partículas do soluto ficam mais agregadas e, consequentemente, ocorre a diminuição da entropia. Assim, a primeira e a terceira alternativas estão incorretas.

O processo de evaporação do etanol ocorre com o aumento da entropia, visto que a mudança do estado físico líquido para gasoso diminui o grau de agregação das partículas, ou seja, há aumento no grau de desordem. Logo, a segunda afirmativa está correta.

A reação CaCO3(s) + 2HCl(aq) → CaCl2(aq) + H2O(l) + CO2(g) ocorre com aumento do grau de dispersão da matéria, pois, nos reagentes, as substâncias estão nos estados sólido e aquoso, ao passo que, nos produtos, as substâncias estão nos estados aquoso, líquido e gasoso. Portanto, a penúltima alternativa está correta.

No processo de fusão, ocorre a mudança do estado físico sólido, de maior agregação das partículas, para o estado líquido, que apresenta uma maior dispersão da matéria. Logo, nesse processo, há um aumento da entropia, ou seja, ΔS° > 0. Portanto, a última afirmativa está correta.

Questão 14 – Letra CComentário: Para resolver essa questão, analisaremos cada uma das alternativas.

Dados:

• C(grafite) + 2H2(g) → CH4(g);

• ΔG = ΔH - TΔS;

• AvariaçãodeentropiadareaçãoéΔS < 0;

• AvariaçãodaentalpiadareaçãoéΔH < 0.

A) Incorreto. Se o valor em módulo de ΔH fosse maior do que o valor em módulo de T.ΔS, o valor de ΔG seria positivo, logo, o processo não seria espontâneo.

B) Incorreto. Como o valor de ΔG tem que ser negativo para que o processo seja espontâneo, a reação não pode ocorrer a qualquer temperatura, já que a soma de ΔH e do produto T.ΔS tem que ser negativa.

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C) Correto. Se ΔH for maior em módulo que o produto T.ΔS, o valor de ΔG será negativo, logo, a reação seria espontânea.

D) Incorreto. Embora ΔS e ΔH não sejam tão afetados com a temperatura, o valor de ΔGébastanteinfluenciadoporela,já que ele é calculado a partir da relação:

ΔG = ΔH - TΔS

E) Incorreto. A reação não se encontra em equilíbrio a qualquer temperatura, já que, para que isso ocorra, o valor de ΔG tem que ser igual a zero.

Questão 15

Comentário:

Dados:

•H2O(l) → H2O(v);

•ΔH = 9 713 cal.mol–1;

•ΔS = 26,04 cal.K–1.mol–1.

Para que a vaporização da água seja um processo espontâneo em condições ambiente.

ΔG = ΔH - TΔS

ΔG < 0

ΔH - TΔS < 0

9 713 cal.mol–1 – T (26,04 cal. K–1.mol-1) < 0

T calmol>

−9713 1

26,04 cal.K–1.mol–1

.

T > 373 K

(°C +273) > 373

T > 100 °C

Logo, a vaporização da água será espontânea em temperaturas acima de 100 °C.



Comentário: O calor necessário para promover o aquecimento

de 5 300 g de sangue de 25 °C até 37 °C é calculado pela

seguinte expressão:

Q = m . c . ΔT

Q = 5 300 g . 1 cal.g–1.°C–1 . (37 – 25) °C

Q = 63 600 cal

Conforme a informação do enunciado, a oxidação de 1 g de

gordura libera 9 300 calorias. Logo, a massa de gordura que

fornecerá 63 600 calorias é igual a:

9 300 cal 1 g de gordura

63 600 cal x

x = 6,8 g de gordura

Questão 02 – Letra DComentário: Cada porção de 13 mL de azeite corresponde a 108 kcal. A quantidade de calor equivalente a 2,6 mL de azeite é obtida fazendo-se a seguinte relação:

13 mL azeite 108 kcal

2,6 mL azeite x

x = 21,6 kcal

Com o valor da quantidade de calor obtido anteriormente e os dados fornecidos no enunciado da questão, pode-se encontrar a variação da temperatura sofrida pela água presente no calorímetro:

Q = m . c . ΔT

21,6 kcal = 0,5 kg . 1 kcal.kg-1.°C-1 . ΔT

ΔT = 43,2 °C

A variação da temperatura ΔT = 43,2 .°C e a temperatura inicial da água é Ti = 20,0 °C. Desejamos saber a temperatura final Tf lida no termômetro:

ΔT = Tf – Ti

Tf = 43,2 °C + 20,0 °C

Tf = 63,2 °C


A) Para se calcular a quantidade de energia que uma barra de chocolate fornece, basta realizar os cálculos para cada um dos componentes, considerando a massa da barra, o valor energético por grama e a porcentagem de cada componente presente no chocolate.

• Proteínas:17kJ.g-1 . 50 g . 0,07 = 59,5 kJ

• Lipídeos:38kJ.g-1 . 50 g . 0,27 = 513 kJ

• Carboidratos:17kJ.g-1 . 50 g . 0,59 = 501,5 kJ

Soma: 1 074 kJ

B) Para se determinar a variação de temperatura de um indivíduo de 60 kg de massa corporal nas condições especificadas,bastautilizararelaçãoQ=m.c.Δt.

∆ =t Qmc.

∆ =t 1 074 000 J60 000 g . 4,5 J.g–1.K–1

Δt = 3,98 K = 3,98 °C


A) A quantidade de calor liberada pela reação entre alumínio e óxido férrico pode ser calculada com base na massa de gelo que sofreu fusão. Inicialmente, no calorímetro, havia8,0kgdegeloe8,0kgdeágualíquidae,aofim,encontraram-se no calorímetro 7,746 kg de gelo e 8,254 kg de água líquida. Dessa forma, a massa de gelo que sofreu fusão é calculada da seguinte forma:

8,000 kg – 7,746 kg = 0,254 kg

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O valor do calor latente de fusão do gelo é igual a 80 cal/g,

ou seja, para fundir 1 g dessa substância, é necessário que

o gelo absorva 80 cal de energia. Assim, a quantidade de

energia necessária para promover a fusão de 254 g de gelo

pode ser calculada utilizando-se a seguinte regra de três:

80 cal 1 g de gelo

x cal 254 g de gelo

x = 20 320 cal = 20,32 kcal

Como a energia necessária para a ocorrência da fusão foi

proveniente da reação entre alumínio e óxido férrico, houve

a liberação de 20,32 kcal em tal reação.

B) A reação entre alumínio e óxido férrico é representada pela

equação balanceada a seguir, em que a proporção, em mol,

entre os reagentes, é igual a 2 : 1, respectivamente:

2Al(s) + Fe2O3(s) → 2Fe(s) + Al2O3(s)

2 mol de Al 1 mol de Fe2O3

2 . 27 g 160 g

54 g 160 g

No calorímetro reagiram 5,4 g de Al e 16 g de Fe2O3 e,

conforme calculado no item A, a energia liberada nessa

reação é igual a 20,32 kcal. A variação de entalpia da reação

por mol de Fe2O3 que reage pode ser calculada da seguinte

forma:

16 g Fe2O3 20,32 kcal

160 g Fe2O3 (1 mol) y

y = 203,2 kcal

ΔH = –203,2 kcal.mol–1

Questão 05 – Soma = 39

Comentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos cada uma das afirmativas.

01. Correta. Considerando o comportamento ideal do gás, temos:

p nRT

V=

Como n = m/M, temos:

p m

VRTM

RTM

= =. ρ

Como a temperatura se manteve constante durante a transformação, pode-se afirmar que a pressão e a densidade do gás são diretamente proporcionais.

02. Correta. Para realizar trabalho sobre o meio (expansão), o gás utiliza sua energia interna. Nessa transformação, não houve variação de temperatura, ou seja, a energia gasta para realizar trabalho foi compensada pelo recebimento de calor do meio pelo sistema.

Q = W ΔU = Q – W ΔU = 0

04. Correta. Para haver a expansão sem que ocorra variação de temperatura, o gás recebe calor do meio para promover a transformação.

08. Incorreta. Todo o calor recebido pelo gás foi utilizado para a realização de trabalho sem que houvesse variação de temperatura.

16. Incorreta. A energia interna não variou, pois não houve mudança na temperatura do gás.

32. Correta. A variação de energia interna é nula, logo, Q = W.

64. Incorreta. Ocorreu expansão do gás, logo, W > 0. Como o sistema absorveu calor do meio, Q > 0.

Questão 06 – Letra CComentário: O gráfico representa várias transformações gasosas que ocorrem em função da temperatura e do volume. A transformação em que a energia interna não varia é chamada de transformação isotérmica e é representada pela reta ic, sendo que, no processo, a temperatura não sofre variações.

Questão 07 – Letra CComentário: Para resolver essa questão, analisaremos cada uma das alternativas a seguir:

I. Correta. De acordo com a 1ª Lei da Termodinâmica (ΔU = Q – W), a compressão sofrida pelo gás no interior do êmbolo promove um aumento da energia interna, já que o gás encontra-se em equilíbrio termodinâmico, ou seja, Q = 0. Logo, ΔU = – (–W), que tem como resultado um valor positivo.

II. Correta. O trabalho realizado pela força de módulo F promove um aumento da energia cinética do gás, o que leva a um aumento de temperatura.

III. Incorreta. A transformação é adiabática, ou seja, ocorre sem troca de calor.

Questão 08 – Letra AComentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos cada uma das alternativas.

I. Correta. Todas as alternativas citadas nesse item representam fontes de obtenção de energia de grande utilização.

II. Incorreta. O Sol não é uma fonte de energia geotérmica e o principal problema desse tipo de energia diz respeito aos elevados custos de instalação e ao fato de não poder ser explorada em muitos lugares.

III. Correta. O movimento das marés pode ser utilizado para se produzir energia por meio da diferença de altura entre as marés alta e baixa por intermédio da energia cinética proveniente das correntes marítimas.

IV. Incorreta. Em uma usina hidrelétrica, a eletricidade é obtida a partir da força hidráulica e, nas termelétricas, a partir da queima de combustíveis, na qual o vapor gerado é usado para movimentar a turbina e produzir energia.

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Questão 09 – Letra BComentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos cada uma das alternativas.

A) Incorreta. A energia hidroelétrica é, de fato, a principal fonte primária de energia da matriz energética brasileira devido à imensa fonte de recursos hídricos de que o Brasil dispõe. Porém, os custos de implantação são altos e geram grandes impactos ao meio ambiente.

B) Correta. A origem do petróleo está associada ao processo de decomposição de matéria orgânica e à formação de rochas sedimentares depositadas, principalmente, em mares, sendo o risco de contaminação das águas no processo de exploração muito grande e geralmente ligado a vazamentos.

C) Incorreta. O principal impacto ambiental provocado pela utilização da energia nuclear está ligado aos rejeitos gerados no processo, uma vez que ainda não existe um método efetivo para se livrar desse lixo com segurança e sem ocupar espaços.

D) Incorreta. A queima de lenha causa grandes impactos ambientais, já que é responsável pelo desmatamento de grandes áreas.

E) Incorreta. O carvão mineral é uma rocha sedimentar formada a partir da compactação de vegetais em depósitos orgânicos a elevadas temperaturas. É uma fonte de energia muito poluidora, pois apresenta substâncias que podem contaminar solos, rios e lagos, além de sua queima liberar substâncias que contribuem para a poluição atmosférica e para o efeito estufa.

Questão 10 – Soma = 10Comentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos cada uma das afirmativas.

01. Incorreta. As usinas nucleares apresentam um alto custo de implantação quando comparadas às usinas que possuem outras fontes de energia em razão da tecnologia e da segurança empregadas.

02.Correta.NoiníciodoséculoXX,aúnicafinalidadedapesquisaatômica era desvendar os grandes segredos da matéria. Porém, a partir da Segunda Guerra Mundial, a ciência passou a receber verbas para pesquisas, muitas delas diretamente do governo, para suprir os interesses militares.

04. Incorreta. Nas usinas hidrelétricas, os geradores são acionados pela diferença de energia potencial da água armazenada na barragem se comparada com a água do rio. Na usina eólica, a produção de energia é possível por meio do movimento das pás com o vento. Nas usinas de biogás, a produção de energia é possível graças à energia liberada na combustão do biogás. Nesses três processos, são utilizadas fontes de energia renováveis, (vento, água e biogás), ou seja, recursos naturais que podem ser repostos pela natureza. Os átomos radioativos (combustíveis das usinas nucleares) e o petróleo não são fontes renováveis de energia. Para que o petróleo seja reposto pela natureza, são necessários milhões de anos. As jazidas de minério de urânio, de onde são retirados os combustíveis nucleares, também não são renováveis, porque foram formadas há quase um bilhão de anos em condições de temperatura e pressão completamente diferentes das atuais.

08. Correta. O urânio é encontrado em estado natural nas rochas da crosta terrestre em muitos países. Porém, a maior parte das reservas está concentrada na Austrália, Cazaquistão e Canadá que, juntos, respondem por mais de 50% do volume total. Apesar de o urânio ser encontrado em quase todo o planeta, são poucos os países, como o Brasil, em que sua exploração tem viabilidade econômica.

16. Incorreta. No Brasil, apenas o estado do Rio de Janeiro tem usinas nucleares, responsáveis por abastecer apenas uma parte do estado. A região Norte, em suas extensas planícies, tem um grande potencial hidrelétrico em decorrência da quantidade elevada de rios que possuem muito volume de água. Na região Sudeste, esse potencial hidrelétrico é dado pela elevada quantidade de rios de planaltos, mais caudalosos, e que favorecem a geração de energia.

Questão 11 – Letra EComentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos cada uma das afirmativas.

A) Correta. A fonte de energia das usinas nucleares gera maior relação energia / massa, o que lhe confere alta rentabilidade de produção e comercialização. Por outro lado, as usinas nucleares apresentam grande risco de acidente em razão de possíveis vazamentos do material radioativo de seu núcleo devido a desastres naturais, além do risco de explosão deumausinapela ineficiênciadocontroledareaçãode fissãonuclear.

B) Correta. A tecnologia nuclear, apesar de suas diversas aplicações no campo civil, nasceu ligada a interesses militares e, ainda na atualidade, é associada a interesses geopolíticos.

C) Correta. As usinas nucleares apresentam um alto custo de implantação quando comparadas com as usinas que possuem outras fontes de energia em razão da tecnologia e da segurança empregadas para evitar acidentes.

D) Correta. A contaminação radioativa acidental pode ocorrer após a ingestão de plantas, carnes, água ou leite de animais expostos à radiação. Por isso, uma parcela da população e alguns movimentos políticos lutam pela não proliferação da energia nuclear.

E) Incorreta. É consenso entre os pesquisadores que é necessário armazenar os resíduos nucleares em locais isolados e protegidos por um longo tempo, assim como isolar uma usina nuclear após o encerramento de suas atividades.


A) Incorreta. O carvão mineral, apesar de ser uma importante fonte de energia, não é considerado a principal fonte utilizada pelo homem, já que o petróleo ocupa esse espaço atualmente.

B) Correta. O desenvolvimento da indústria automobilística está diretamente ligado à revolução no uso do petróleo, já que o número de automóveis cresceu exponencialmente e a demanda por essa matéria-prima se tornou cada vez maior.

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C) Incorreta. A energia geotérmica gera pequena quantidade de gases poluentes na atmosfera quando comparada a outras fontes de energia. Além disso, não pode ser explorada em muitas regiões, já que são poucas as partes do mundo com esse potencial.

D) Incorreta. A utilização da energia da biomassa é de fundamental importância no desenvolvimento de novas alternativas energéticas, porém, o seu uso sem o devido planejamento pode ocasionar a formação de grandes áreas desmatadas pelo corte de árvores, perda dos nutrientes do solo, erosões e emissão excessiva de gases poluentes.

E) Incorreta. A energia nuclear é gerada a partir de uma reaçãodefissãonuclearqueocorreemumreatordeformacontrolada. Mesmo assim, há riscos de acidentes devido a vazamentos e ao aquecimento das águas de ecossistemas aquáticos, uma vez que essa água é utilizada para o resfriamento dos reatores.

Questão 13 – Letra EComentário: Para a resolução dessa questão, julgaremos cada um dos impactos ambientais que foram relacionados à construção das usinas hidrelétricas.

1. Incorreta. Anteriormente à construção das usinas hidrelétricas, deve haver a desapropriação de terras produtivas e, também, a desapropriação de moradores da região. Em geral, as regiões alagadas compreendem áreas rurais, mas também pode ocorrer o alagamento de áreas urbanas em alguns casos. Dessa forma, durante a construção das usinas, ocorre forte imigração urbana, ou seja, grande parte da população vai em direção às áreas urbanas, uma vez que as regiões alagadas são predominantemente rurais.

2, 3 e 4. Corretas. Durante a construção de hidrelétricas, pode ocorrer a alteração do trajeto dos rios, o desmatamento para a construção de estradas e a terraplenagem para a construção de obras de apoio, que são obras que podem destruir extensas áreas de vegetação e afetar, também, a vida animal presente no local.

5. Incorreta. As usinas hidroelétricas podem gerar alterações do microclima do local próximo ao rio em que são construídas, não sendo capazes de gerar grandes mudanças climáticas regionais.

Questão 14 – Letra BComentário: As principais desvantagens que as usinas nucleares apresentam estão relacionadas à necessidade de se armazenar os resíduos nucleares em locais isolados e protegidos por um longo tempo, bem como promover o isolamento da usina nuclear após o encerramento de suas atividades. Embora exista um grande risco de acidentes fatais, não ocorre o vazamento frequente de material radioativo, pois, durante a implantação desse tipo de usina, há uma grande preocupação com a segurança empregada.


A) Assim como a entalpia, a energia livre é uma grandeza de estado. Para uma reação química, podemos calcular a variação da energia livre conhecendo os valores de energia livre de formação de cada participante da reação.

ΔGreação = ΣGf(produtos) – ΣGf(reagentes)

ΔGreação = (–1 047,9 – 2 . 16,7) kJ – (–203 – 2 . 1 266,8) kJ

ΔGreação = 1 655,3 kJ

B) Deacordo comadefiniçãodeGibbs para energia livre,temos:

ΔG = ΔH – T . ΔS

∆ ∆ ∆S H G

T= =– –50,6 kJ – 1 655,3 kJ

298 K

ΔS = –5,72 kJ.K–1

Como ΔS < 0, houve diminuição da entropia do sistema.


A) As equações de combustão da hidrazina e do octano (gasolina) foram fornecidas na tabela 1 de forma não balanceada. O balanceamento dessas equações pode ser feito utilizando o método por tentativas.

N2H4(l) + O2(g) → N2(g) + 2H2O(l)

C8H18(l) +25

2 O2(g) → 8CO2(g) + 9H2O(l)

B) À temperatura constante, a equação que descreve a variação de energia livre pode ser escrita da seguinte forma:

ΔG = ΔH – TΔS

A tabela 1 fornece os dados que devem ser utilizados na equação que descreve a energia livre. Entretanto, é importante atentar para as unidades de variação de entalpia, fornecida em kJ.mol–1, variação de entropia, fornecida em J.K–1, e temperatura, fornecida em graus Celsius.

Para a hidrazina, temos:

ΔG = –622,29 kJ.mol–1 – 298 K . 5,08 x 10–3 kJ.K–1

ΔG°(N2H4) = –623,8 kJ.mol–1

Para a gasolina, temos:

ΔG = –5 470,65 kJ.mol–1 – 298 K . (–583,14 x 10–3) kJ.K–1

ΔG°(C8H18) = –5 296,9 kJ.mol–1

C) Considerando dois carros iguais que possuem o mesmo desempenho, o combustível que proporciona maior quilometragem por litro é aquele cuja queima libera maior quantidade de energia para um mesmo volume de combustível queimado. Considerando a queima de 1 litro de cada um dos combustíveis e os dados fornecidos na tabela 2, temos:

• Hidrazina:

Utilizando o valor fornecido para a densidade (d = 1,021 g.mL–1), a massa de combustível correspondente ao volume de 1 L é igual a:

1,021 g 1 mL

x 1 000 mL

x = 1 021 g

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A quantidade de matéria referente a essa massa de hidrazina é obtida utilizando o valor da massa molar (M = 32 g.mol–1):

32 g 1 mol

1 021 g y

y ≅ 32 mol

Em 1 L de hidrazina, há, aproximadamente, 32 mol do combustível. A variação de entalpia da reação de combustão da hidrazina é igual a –622,29 kJ.mol–1. Dessa forma, temos:

1 mol de N2H4 622,29 kJ

32 mol de N2H4 z

z ≅ 19 913,3 kJ

ΔHc(N2H4(l)) = 19 913,3 kJ.L–1

• Gasolina:

Utilizando o valor fornecido para a densidade (d = 0,7025 g.mL–1), a massa de combustível correspondente ao volume de 1 L é igual a:

0,7025 g 1 mL

w 1 000 mL

w = 702,5 g

A quantidade de matéria referente a essa massa de gasolina é obtida utilizando o valor da massa molar do octano (M = 114 g.mol–1):

114 g 1 mol

702,5 g q

q ≅ 6,0 mol

Em 1 L de gasolina, há, aproximadamente, 6,2 mol do combustível. A variação de entalpia da reação de combustão do octano é igual a –5 470,65 kJ.mol–1. Dessa forma, temos:

1 mol de C8H18 5 470,65 kJ

6,0 mol de C8H18 t

t ≅ 32 823,9 kJ

ΔHc(C8H18) = 32 823,9 kJ.L–1


A) A entropia aumenta (ΔS > 0). À temperatura constante, a diminuição da pressão acontece com o aumento de volume. Ocorre, então, o aumento da desordem, pois ocorre o aumento do grau de liberdade das moléculas.

B) A entropia diminui (ΔS<0).Nagrafite,oselétronsπ se encontram deslocalizados no plano dos anéis planares formadores das lâminas de grafite. Já no diamante, os elétrons não apresentam a mesma mobilidade, visto que se encontram localizados entre os núcleos de carbonos, ligados através de ligações sigma.

C) A entropia aumenta (ΔS > 0). Na solução supersaturada, o número de partículas de soluto dispersas no solvente é maior que o número de partículas de soluto na solução saturada. Com a diminuição do número de partículas dispersas no solvente, há aumento do grau de liberdade dessas partículas.

D) A entropia diminui (ΔS < 0). O grau de liberdade das espécies, em um sólido amorfo, é maior que em um sólido cristalinodeestruturabemdefinida.

E) A entropia diminui (ΔS < 0). Comparando um sistema em que moléculas de nitrogênio estão na fase gasosa e um sistema em que essas moléculas estão adsorvidas em sílica, haverá diminuição do grau de desordem dada a menor mobilidade das espécies.


I. Incorreta. O processo ocorreu à pressão constante. Dessa forma, a diminuição da quantidade de matéria, em mols, de espécies gasosas na reação de formação de gás carbônico implica redução do volume do sistema. Nesse caso, a troca de calor com ambiente à pressão constante (variação de entalpia) não é igual à variação da energia interna, pois houve realização de trabalho.

ΔU = Q – W

Se W ≠ 0, logo:

ΔU ≠ Qp

II. Correta. O trabalho realizado sobre o sistema é calculado da seguinte forma:

W = p . ΔV

Como o processo é isotérmico e isobárico, a variação de volume é calculada por:

∆ =∆

=∆

= ∆

VnRTp

W p.nRTp

nRT

W = –1 mol . 2 cal.mol–1.K–1 . 298 K

W = –596 cal

III. Correta. A variação de entalpia da reação é calculada pela seguinte expressão:

ΔH°reação =ΣΔHf(produtos) – ΣΔHf(reagentes)

ΔH°reação = (2 . –94,1) kcal – (2 . –26,4) kcal

ΔH°reação = –135,4 kcal

Como o ΔH° < 0, a reação é exotérmica, ou seja, ocorre liberação de energia.

IV. Incorreta. A variação de entropia é calculada por:

ΔS°reação = ΣΔS(produtos) – ΣΔS(reagentes)

ΔS°reação = (2 . 51,1) cal.K–1 – (2 . 47,3 + 49,0) cal.K–1

ΔS°reação = –41,4 cal.K–1

Como ΔS° < 0, a reação ocorreu com a diminuição da

entropia.

V. Incorreta. A energia livre é calcula pela seguinte expressão:

ΔG° = ΔH° – T . ΔS°

ΔG° = –135,4 kcal – (298 K . –41,4 cal.K–1)

ΔG° = + 12,20 kcal

Como ΔG° > 0, o processo é não espontâneo.

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Questão 19 – Letra AComentário: Para que o processo seja espontâneo, o valor de ΔG tem que ser negativo. Substituindo os valores de variação de entalpia e de entropia dados, temos:

ΔG = ΔH – TΔS

ΔH – TΔS < 0

ΔH < TΔS

∆∆HS < T

T > ∆∆HS

T > 8 400 cal.mol37 cal.K .mol

–1

–1 –1

T > 227 K

T > –46 °C

Questão 20Comentário: À temperatura constante, a equação que descreve a variação de energia livre pode ser escrita da seguinte forma:

ΔG = ΔH – TΔS

Substituindo os valores de temperatura e de variação de entalpia e de entropia na equação, atentando para a conversão entre as unidades das grandezas ΔH e ΔS, temos:

ΔG = 20 000 cal.mol–1 – 1 000 K . 80 cal.K–1.mol–1

ΔG = –60 kcal.mol–1


Comentário: Para a resolução dessa questão, analisamos cada uma das alternativas.

A) A fusão do ferro é uma transformação em que ocorre aumento de entropia, uma vez que as partículas no estado sólido possuem um grau de liberdade menor do que estado líquido.

B) A síntese do eteno a partir do benzeno e do hidrogênio ocorre com diminuição de entropia, já que o número de moléculas nos reagentes é maior do que no produto.

C) Na conversão do ozônio em oxigênio, há um aumento de entropia e do grau de liberdade das moléculas, já que o seu número é maior nos produtos que nos reagentes.

D) As moléculas de água, ao passarem do estado líquido para o vapor, aumentam os seus graus de liberdade, aumentando a entropia do sistema.

Logo, a resposta é a letra B.

Questão 22 – Letra DComentário: Para que uma reação seja espontânea a qualquer temperatura, é necessário que a variação da energia livre de Gibbs (ΔG) seja menor que zero. A equação que descreve ΔG relaciona ΔH, ΔS e temperatura da seguinte forma:

ΔG = ΔH – TΔS

Dessa forma, para que ΔG seja negativo, é necessário que o

ΔH seja negativo quando ΔS for positivo conforme descrito na

alternativa D. É importante destacar que os processos que

apresentam ΔH positivo podem ocorrer espontaneamente,

desde que o produto TΔS seja ainda mais positivo, de forma

que |ΔH| < |T. ΔS|. Os processos que apresentam tanto

ΔH < 0 quanto ΔS < 0 também são espontâneos, desde que

|ΔH| > |TΔS|.

Questão 23 – Letra BComentário: As mudanças de estado físico denominadas

fusão e vaporização ocorrem com o aumento de entropia.

No processo de fusão, ocorre a mudança do estado

físico sólido, de maior agregação das partículas, para o

estado líquido, que apresenta maior dispersão da matéria.

Na vaporização, a mudança do estado físico líquido para o

gasoso diminui o grau de agregação das partículas, ou seja,

há aumento no grau de desordem do sistema. Já as mudanças

de estado físico denominadas condensação, solidificação e

ressublimação ocorrem com diminuição de entropia, uma vez

que, nessas transformações, ocorre o aumento do estado de

agregação das partículas, ou seja, há diminuição do grau de

desordem. Portanto, a alternativa B é a única que apresenta

uma transformação física, a vaporização, que ocorre em

consequência do aumento da entropia do sistema.

Questão 24 – Letra DComentário: Uma transformação química é espontânea

quando os produtos formados apresentam menor quantidade

de energia para realizar trabalho que os reagentes. Essa

energia é denominada energia livre e é representada pela

letra G.

A energia livre corresponde a uma parcela da energia potencial

armazenada disponível para realização de trabalho. Dessa

forma, quando a variação de G (ΔG) em uma determinada

transformação química é negativa, significa que os produtos

apresentam menor quantidade de energia livre se comparados

com os reagentes, indicando que a transformação é

espontânea, já que os produtos serão mais estáveis.

Caso contrário, se a variação de energia livre for positiva,

a transformação é não espontânea.

A definição de Gibbs para energia livre à temperatura constante é

ΔG = ΔH – T . ΔS

em que ΔH é a variação de entalpia, T é a temperatura do

sistema e ΔS, a variação de entropia. Assim, para que a reação

seja espontânea, ou seja, para que tenha ΔG < 0, o ΔH pode

ser negativo e o ΔS positivo ou o ΔH pode ser positivo e o ΔS

ser positivo também, desde |ΔH| < |T.ΔS|. Da mesma forma

que, para a reação ser não espontânea, ΔG > 0, o ΔH deve

ser positivo e o ΔS, negativo. Essas condições estão descritas

somente nas afirmações II e III.

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Questão 25 – Letra BComentário: Para que a reação esteja balanceada, os valores correspondentes aos coeficientes a e b têm que ser iguais a seis, pois, de acordo com a Lei de Conservação de Massa, a soma da massa dos reagentes deve ser igual à soma das massas dos produtos. Além disso, trata-se de uma reação espontânea, pois o valor de ΔG é negativo.

Questão 26 – Letra AComentário: Para resolver essa questão, analisaremos cada uma das alternativas.

A) Correta. O hidróxido de alumínio é, de fato, o menos estável dos hidróxidos apresentados, já que sua desidratação apresenta menor variação de energia livre, requerendo, portanto, menos energia para ocorrer.

B) Incorreta. O óxido de sódio é o mais básico dos óxidos apresentados, já que forma o hidróxido que apresenta maior força básica, liberando maior quantidade de energia livre.

C) Incorreta. Dentre as bases apresentadas, o NaOH é a mais solúvel, portanto, a sua dissolução em água é a mais espontânea de todas as dissoluções

D) Incorreta. Dentre os hidróxidos apresentados, o NaOH é o menosreativo(desidratacommaiordificuldade),poissuadesidratação (reação inversa à apresentada) apresenta maior ΔG.

Questão 27 – F V V F FComentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos cada uma das afirmativas.

I. Falsa. A entropia é uma grandeza termodinâmica que mede a desordem do sistema. Essa medida pode ser realizada analisando o número de partículas existente no meio. Assim, uma reação que se processa com o aumento do número de partículas ocorre com o aumento da entropia e, consequentemente, com o aumento da estabilidade. Na reação em questão, dois mols de reagentes dão origem adoismolsdeprodutos,mantendofixaaquantidadedeentidades químicas no sistema e mantendo praticamente fixaaentropia.

II. Verdadeira. A segunda reação apresenta a variação de energia livre negativa. Dessa forma, os produtos formados apresentam menor quantidade de energia para realizar trabalho se comparados com os reagentes, sendo mais estáveis, o que torna a reação espontânea.

III. Verdadeira. As três reações apresentadas são de oxirredução por apresentarem elementos que sofrem variação no NOx. Na primeira reação, o cloro passa de um estado em que seu NOx = 0 para outros dois estados com NOx = –1 e NOx = +1, respectivamente. Na segunda reação, o nitrogênio sofre oxidação e seu NOx varia de –3 a +2. Nessa mesma reação, o oxigênio reduz e seu NOx passade0para–2.E,porfim,naúltimareação,ocorrea redução do ferro, em que ele passa de Fe3+ para Fe0, e a oxidação do alumínio, Al

0 para Al

3+.

IV. Falsa. A reação entre o óxido férrico e o alumínio metálico apresenta variação de entalpia negativa. Isso indica que os produtos são menos energéticos que os reagentes e a reação ocorre com liberação de energia, característica das reações exotérmicas.

V. Falsa. A equação termoquímica é uma forma de representar uma reação química. Ela é composta da equação química com os estados físicos das substâncias envolvidas, a temperatura e a pressão que estão submetidos e a variação de entalpia do processo. As equações químicas apresentadas não contêm todas essas informações, não sendo, portanto, equações termoquímicas.

Questão 28 – Letra AComentário: Para que o processo seja espontâneo, o valor de ΔG tem que ser negativo. Substituindo os valores de variação de entalpia e de entropia dados, temos:

ΔG = ΔH – TΔS ⇒ ΔH – TΔS < 0

ΔH < TΔS ⇒ ∆∆HS

< T

T > ∆∆HS

⇒ T > –108 280 J

–131,63 J.K–1

T > 822,6 K ⇒ T(K) = T(°C) + 273

822,6 = T(°C) + 273 ⇒ T(°C) ≅ 549 °C


A) e C) Incorretas. Para que o processo seja espontâneo, o valor de ΔG tem que ser negativo. Substituindo os valores de variação de entalpia e de entropia dados, temos:

ΔG = ΔH – TΔS

ΔG = –119,7 kJ – 298 K . (–0,356 kJ.K–1)

ΔG = –119,7 kJ + 106,088 kJ

ΔG = –13,6 kJ

Como o valor de ΔG é negativo, a transformação é espontânea.

B) Correta. Na equação que representa a produção de ureia, verifica-sequeosreagentesseencontrammaisdispersosdo que os produtos, visto que o dióxido de carbono (CO2) e a amônia (NH3) são gasosos, e os produtos formados são a ureia (NH2CONH2), que se encontra dissolvida em água, e água líquida. Os produtos apresentam uma maior agregação entre as partículas que os reagentes, logo, a entropia do sistema deve diminuir conforme evidenciado também pelo valor negativo de ΔSº.

D) Incorreta. De acordo com o princípio de Le Chatelier, quando um sistema em equilíbrio é perturbado por algum fator externo, ele sai desse estado, reorganiza-se e “desloca-se” no sentido oposto, na tendência de anular tal fator e de estabelecer um novo estado de equilíbrio. Com o consumo de NH3, há a diminuição da concentração desse reagente e, com isso, o equilíbrio se desloca no sentido de aumentar a concentração desse reagente, ou seja, o equilíbrio se desloca para a esquerda. Assim, não ocorre o favorecimento da produção de ureia.

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64 Coleção EM2

Questão 30 – F V V F VComentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos

cada uma das afirmações.

1ª afirmação. Falsa. Para reações químicas, o valor da variação

de entalpia negativo (ΔH) indica que a reação libera energia

térmica para o meio (vizinhança). A variação de entalpia

envolvida na reação de hidrogenação do trans-pent-2-eno

é igual a –114 kJ.mol–1 e a variação de entalpia envolvida

na reação de hidrogenação do cis-pent-2-eno é igual a

–118 kJ.mol–1. Dessa forma, há maior liberação de calor na

reação de hidrogenação do isômero cis, pois o módulo de ΔH

é maior que o módulo do ΔH da reação de hidrogenação do

isômero trans.

2ª afirmação. Verdadeira. Substâncias simples no estado

padrão e em condições normais de temperatura e pressão

(25 °C e 1 atm) apresentam entalpia igual a zero.

O hidrogênio (H2(g)) é uma substância simples em sua forma

mais estável nas CNTP. Logo, possui entalpia igual a zero e

não contribui para a variação de entalpia padrão das reações

de hidrogenação.

3ª afirmação. Verdadeira. O valor do ΔH°r da reação de

isomerização cis-pent-2-eno → trans-pent-2-eno pode ser

obtido por meio da Lei de Hess. Para se obter a equação que

representa a isomerização, bem como a variação de entalpia

envolvida nessa reação, usando-se a Lei de Hess, basta inverter

a equação que representa a hidrogenação do trans-pent-2-eno

e somá-la à equação que representa a hidrogenação do

cis-pent-2-eno:

pentano → trans-pent-2-eno + H2(g) ΔH°r = 114 kJ.mol–1

cis-pent-2-eno + H2(g) → pentano ΔH°r = –118 kJ.mol–1

_________________________________________________

cis-pent-2-eno → trans-pent-2-eno ΔH°r = –4 kJ.mol–1

4ª afirmação. Falsa. A variação de entropia dos processos de

hidrogenação é negativa, o que indica que houve diminuição

da entropia e, consequentemente, diminuição da desordem

do sistema. A diminuição da entropia faz o sistema ficar

menos estável, logo, a diminuição da entropia nas reações de

hidrogenação não favorece a diminuição dos produtos.

5ª afirmação. Verdadeira. Para que os processos sejam

espontâneos, os valores de ΔG têm que ser negativos.

Substituindo os valores de variação de entalpia e de entropia

dados, temos:

• Paraahidrogenaçãodotrans-pent-2-eno:

ΔG = ΔH – TΔS

ΔG = –114 kJ.mol–1 – 300 K . (–124 x 10–3 kJ.mol–1.K–1)

ΔG = –114 kJ.mol–1 + 37,2 kJ.mol–1

ΔG = –82,5 kJ.mol–1

• Paraahidrogenaçãodocis-pent-2-eno:

ΔG = ΔH – TΔS

ΔG = –118 kJ.mol–1 – 300 K . (–126 x 10–3 kJ.mol–1.K–1)

ΔG = –118 kJ.mol–1 + 37,8 kJ.mol–1

ΔG = –80,2 kJ.mol–1

Como os valores de ΔG para ambas as reações são negativos, as reações de hidrogenação são espontâneas.

Seção Enem

Questão 01 – Letra BEixo cognitivo: II


Habilidade: 9

Comentário: As usinas termelétricas geram energia a partir de reações químicas exotérmicas. Tais reações, usualmente, produzem gases poluentes que são emitidos na atmosfera; por essa razão, tornam-se necessários métodos para minimizar o impacto causado por eles.

Questão 02 – Letra CEixo cognitivo: IV


Habilidade: 25

Comentário: O conforto térmico é proporcionado pela utilização de tecnologia na produção de materiais que não interferem, de forma significativa, na temperatura do meio ambiente. Assim, o material utilizado na pavimentação da quadra deve ter características físico-químicas que impeçam grandes variações de temperatura local e formação de ilhas de calor.

A capacidade térmica, ou capacidade calorífica, corresponde à quantidade de calor necessária para aumentar a temperatura de um sistema em 1 °C. Se o material utilizado na pavimentação da quadra apresentar alta capacidade calorífica, ele sofrerá baixas variações de temperatura quando submetido a uma determinada quantidade de calor. Dessa forma, não será favorecida a formação de ilhas de calor nessas condições, diminuindo as chances de ocorrência de chuvas violentas.

Questão 03 – Letra AEixo cognitivo: IV


Habilidade: 18

Comentário: O rendimento global de cada processo é o produto do rendimento de cada etapa.

Rendimento global do processo 1 (uso direto):

0,95 . 0,70 = 0,665

Rendimento global do processo 2 (uso indireto):

0,40 . 0,90 . 0,95 = 0,342

Comparando o rendimento global de cada processo, conclui-se que o menor rendimento do processo 2 deve-se ao baixo rendimento da queima do gás na termoelétrica (1ª etapa).

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Questão 04 – Letra AEixo cognitivo: II


Habilidade: 25


A) Correta. Na usina termoelétrica, a energia térmica é convertida em energia elétrica. Nesse processo, ocorre a queima de um determinado combustível e o calor liberado nessa reação aquece uma quantidade de água, transformando-a em vapor dentro de caldeiras. Esse, por sua vez, sob pressão, move as pás de turbinas, realizando trabalho. As turbinas são acopladas a geradores elétricos,produzindo,porfim,energiaelétrica.

A celulignina é um combustível orgânico em teste que seria utilizado na mesma fase que o gás natural no processo de geração de energia elétrica.

B) Incorreta. O vapor-d’água é gerado sob pressão em caldeiras e move as pás de turbinas, gerando energia mecânica. Assim, a função do vapor-d’água é mover a turbina e realizar trabalho mecânico.

C) Incorreta. Assim como o vapor-d’água nas usinas termoelétricas, a queda-d’água em usinas hidrelétricas tem a função de mover as pás das turbinas, gerando trabalho mecânico. Assim, a queda-d’água não tem a mesma função que a celulignina, que é um combustível, cuja queima produz energia térmica.

D) Incorreta. As pás das turbinas nas usinas eólicas são movidas com o deslocamento das massas de ar. Assim, a partir do movimento delas, o trabalho mecânico gerado é transformado em energia elétrica pelos geradores elétricos.

E) Incorreta. O reator nuclear é o local destinado a abrigar a reação nuclear, cuja produção de energia é intensa e de grande escala. O combustível nuclear, núcleos de átomos radioativos como urânio-235, é bombardeado com nêutrons dentro do reator, gerando outros átomos como produtos e uma grande quantidade de energia, que será utilizada no aquecimento da água para geração de vapor-d’água. Esse vapor moverá turbinas que, acopladas a geradores, produzirão energia elétrica.

Questão 05 – Letra DEixo cognitivo: II


Habilidade: 25

Comentário: Estando no refrigerador por um longo período, a lata de alumínio e a garrafa de vidro entram em equilíbrio térmico com o meio e adquirem a mesma temperatura. No entanto, ao segurarmos os dois recipientes com as mãos, temos a sensação de que a lata de alumínio é mais fria devido à sua alta capacidade de conduzir calor. A sensação de frio ocorre porque perdemos calor de forma mais rápida para o alumínio do que para o vidro.


Eixo cognitivo: II


Habilidade: 9

Comentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos

cada uma das alternativas.

A) Incorreta. As barragens podem causar diversos impactos

ambientais na região onde são construídas, por exemplo:

• decréscimo na concentração de oxigênio devido à

diminuição da agitação da água;

• contaminaçãoeelevaçãodosníveisdoslençóisfreáticos

devido ao alagamento de áreas não previstas;

• retençãodematerialdevidoaohidrotransporte;

• produção de gases metano e sulfídrico devido à

decomposição anaeróbica da matéria orgânica;

• dificuldadedamigraçãoreprodutivadospeixesdevidoà

criação de obstáculos na construção das barragens, etc.

B) Incorreta. Vide comentário da alternativa A.

C) Incorreta. A vazão da represa é controlada de modo que a

velocidade do rio não se altera.

D) Correta. O grande volume de água represado na construção

de barragens faz com que ocorra o aumento da taxa de

evaporação. Com isso, a concentração de vapor de água na

atmosfera local aumenta e, consequentemente, a umidade

relativa do ar se eleva.

E) Incorreta. A construção de represas aumenta a

disponibilidade de água para a realização do ciclo da água

devido ao grande volume de água represado em uma

determinada região.


Eixo cognitivo: IV


Habilidade: 18

Comentário: De acordo com o diagrama, a energia proveniente

do Sol é igual a 200 bilhões de MW e a energia aproveitada

para produzir eletricidade pela humanidade é de 500 000 MW.

A fração da energia aproveitada em relação ao total fornecido

pelo Sol é igual a:

=

= =

Fraçãoaproveitada

quantidade produzida em forma de eletricidadetotal proveniente do Sol

Fração aproveitada

5 x 10 MW2 x 10 MW

2,5 x 105

11–6

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66 Coleção EM2

Questão 08 – Letra EEixo cognitivo: IV


Habilidade: 18

Comentário: As usinas termoelétricas utilizam combustíveis fósseis, geralmente gás natural (mistura de hidrocarbonetos de cadeia carbônica curta, cujo principal componente é o metano, CH4) e petróleo. O carvão mineral (mistura de substâncias complexas formadas, principalmente, pelos elementos carbono, hidrogênio, enxofre, nitrogênio e fósforo) também é utilizado nessas usinas.

A formação do petróleo é oriunda da deposição de restos de animais e vegetais no fundo de lagos e mares. Em um processo que durou milhões de anos, esses restos foram encobertos por sedimentos que, posteriormente, formaram rochas sedimentares. A alta pressão provocada por esse empilhamento possibilitou que reações complexas na camada orgânica abaixo das rochas sedimentares produzissem um líquido escuro e viscoso, formado, principalmente, por hidrocarbonetos, o petróleo. As jazidas de petróleo encontradas hoje em dia possuem idade entre 10 e 500 milhões de anos.



Habilidade: 25

Comentário: O calor liberado na reação de combustão do carbono grafite é transferido para a água no interior do calorímetro, elevando sua temperatura em 47 °C. Essa quantidade de calor transferido pode ser calculada pela seguinte expressão

Q = m.c.Δt

em que m corresponde à massa da água que sofreu variação de temperatura, c é o calor específico da água e Δt é a variação de temperatura. Portanto, temos:

Q = 500 g . 1 cal/g.°C . 47 °C

Q = 23 500 cal ou 23,5 kcal

Essa quantidade de calor foi liberada pela combustão de 3,0 gramas de grafite. Essa massa equivale à quantidade de matéria n de grafite:

1 mol de C 12,0 gramas de C

n 3,0 gramas de C

n = 0,25 mol de C

Assim, a quantidade de calor liberado por mol de grafite é:

23,5 kcal 0,25 mol

x 1,0 mol

x = 94,0 kcal

Sugestões de leitura para o professor•Princípios de Química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. P. W. Jones Atkins. Bookman.

•Química: a ciência central. Theodore L. Brown; Harold Eugene Lemay Junior; Bruce Edward Bursten.

Tradução de Robson Matos. Pearson Prentice Hall.

•Química CBA: sistemas químicos. Chemical Bond Approach Project. EDART.

•Química geral. John Blair Russell. Makron Books.

•Química: um curso universitário. Bruce H. Mahan; Rollie J. Myers. E. Blucher.

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Quí

mic

a

Manual do Professor


Cont

eúdo

de

Quí

mic

a 1ª SéRiE


A

1 1 •Sistemas químicos e suas transformações

2 1 •Teoria atômica clássica

3 2 •Teoria quântica

4 2 •Classificação periódica

5 3 •Ligações iônicas e metálicas

6 3 •Ligações covalentes

7 4 • Polaridade de moléculas e interações intermoleculares

8 4 •Análise imediata

B

1 1 •Cálculos químicos

2 1 • Leis das transformações químicas e cálculos estequiométricos

3 2 •Cálculos de fórmulas

4 2 •Teoria cinética dos gases

5 3 •Ácidos e bases

6 3 •Sais

7 4 •Óxidos

8 4 •Reações químicas

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68 Coleção EM2

2ª SéRiE


A

1 1 •Dispersões

2 1 •Concentração das soluções

3 2 •Diluição e mistura de soluções

4 2 •Propriedades coligativas

5 3 •Processos eletroquímicos espontâneos

6 3 •Processos eletroquímicos não espontâneos

7 4 •Reações nucleares

8 4 •Química Ambiental

B

1 1 •Termoquímica

2 1 •Termodinâmica

3 2 • Introdução à Cinética Química

4 2 •Teoria das colisões e do complexo ativado

5 3 •Princípios do equilíbrio químico

6 3 •Equilíbrio ácido-base

7 4 •Hidrólise salina e solução-tampão

8 4 •Equilíbrio de solubilidade

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Manual do Professor - losangouba.com.br · 4 2 Nos Anos Finais do Ensino Fundamental, a grande novidade fica a cargo da Coleção de Arte para o 6º até o 9º ano, que apresenta