Prof. Gilberto Augusto
Lista aprofunadamento -1
“Nada na vida deve ser temido, somente compreendido. Chegou a
hora de compreender mais para temer menos”.
Marie Curie
01 - (UFG)
Um fato pouco frisado é a igualdade numérica entre a carga do
elétron e a do próton. Considere uma esfera de zinco de massa 6,54g
na qual a carga do elétron e a do próton diferem entre si por uma
parte em um milhão da carga elementar (│∆Q│= 1,0.10-6 e). Nesse
caso, o módulo do excesso de carga, em coulomb, é da ordem:
DADOS:
Constante de avogadro: 6,0.1023
Carga elementar : e = 1,6.10-19 C
a)0,0096
b)0,029
c)0,096
d)0,29
e)2,9
02 - (UnB)
Nas opções a seguir, assinale aquela que apresenta o gráfico que
melhor representa o decaimento radioativo típico de primeira ordem
para o isótopo 235U do urânio.
03 - (UFC CE)
O gráfico abaixo expressa a variação de concentração de uma
determinada espécie em função do tempo de experimento, a uma
temperatura constante, segundo uma cinética de primeira ordem.
Dado: ln2 = 0,693.
a)Qual é o valor da constante de velocidade?
b)Em qual dos estágios – I, II ou III –, indicados na figura
anterior, detecta-se a maior velocidade instantânea para essa
reação? Justifique sua resposta.
04 - (UFPE)
Um bom vinho apresenta uma graduação alcoólica de cerca de 13%
(v/v). Levando-se em consideração que a densidade do etanol é 0,789
g mL–1, a concentração de etanol, em mol L–1, do vinho em questão,
será (assinale o inteiro mais próximo):
Dados: C = 12 g mol–1, H = 1 g mol–1 e O = 16 g mol–1.
05 - (UFMG)
A decomposição de água oxigenada, H2O2 (aq), produz água
líquida, H2O (), e oxigênio gasoso, O2 (g), conforme representado
nesta equação:
Para estudar a cinética dessa decomposição, um estudante
realizou um experimento, em que acompanhou a reação, na presença do
catalisador , determinando, periodicamente, a concentração da água
oxigenada.
Este gráfico representa a variação da concentração de H2O2 (aq)
em função do tempo.
(A linha cheia foi obtida a partir dos dados experimentais.)
A velocidade de uma reação, em um dado instante t, é dada pelo
valor da inclinação da reta tangente à curva de variação da
concentração da água oxigenada em função do tempo, com sinal
trocado. A linha tracejada no gráfico mostra a reta tangente para o
tempo de 950 s.
1.Utilizando a tangente tracejada, CALCULE a velocidade
instantânea da reação de decomposição da água oxigenada no tempo de
950 s.
(Deixe os seus cálculos indicados, explicitando, assim, o seu
raciocínio.)
2.INDIQUE se a velocidade da reação diminui, permanece constante
ou aumenta, à medida que o tempo de reação passa.
JUSTIFIQUE sua resposta.
06 - (UnB)
O calor específico de uma substância no estado líquido varia com
a temperatura, sob pressão constante, segundo o gráfico. Sabendo-se
que a quantidade de calor necessária para aquecer 1220g dessa
substância entre 10°C e 70°C seja igual, em módulo, ao ∆H°f do
monóxido de carbono em kcal/mol, calcule o ∆H da reação : CO(g) +
O2(g) CO2(g)
Dados: C(graf) + O2(g) CO2(g) ∆H = - 394 kJ/mol
1 cal = 4,2J
07 - (IME)
Foram introduzidos 10 mol de uma substância X no interior de um
conjunto cilindro-pistão adiabático, sujeito a uma pressão
constante de 1 atm. X reage espontânea e irreversivelmente segundo
a reação:
X(s) 2 Y(g) ∆H = - 200 cal/mol
Considere que a temperatura no início da reação é 300 K e que as
capacidades caloríficas molares das substâncias X e Y são
constantes e iguais a 5,0 cal/mol.K e 1,0 cal/mol.K,
respectivamente. Determine o volume final do conjunto
cilindro-pistão.
(Dado: R = 0,082 atm.L/mol.K)
08 - (UFRJ)
Em um recipiente termicamente isolado do exterior, coloca-se uma
mistura de gelo e água a 0°C, sob pressão normal. Fornecendo certa
quantidade de calor à mistura, verificamos que a temperatura não
varia e o volume do sistema diminui 0,5 cm3.
(Dados: dágua= 1 g/cm3, dgelo= 0,92 g/cm3 e calor latente de
fusão do gelo LF = 80 cal/g
a) Explique a diminuição de volume do sistema
b) Calcule a massa de gelo que se transforma em água líquida
c) Determine a quantidade de calor recebida pela mistura.
09 - (UNESP)
Misturam-se massas iguais de dois líquidos 1 e 2 miscíveis entre
si, de densidades 0,4g/cm3 e 0,6g/cm3, respectivamente. Determine a
densidade da mistura homogênea, considerando que na mistura dos
líquidos não ocorre contração volumétrica.
10 - (UPE PE)
Uma liga metálica de massa 120,0g e densidade 6,0g/mL é
constituída pelos metais “A” e “B” de densidades, respectivamente,
iguais a 10,0 g/mL e 5,0g/mL. Qual o percentual, aproximado, do
metal “B” na liga ?
11 - (UnB)
Se o gráfico a seguir representa a curva de decaimento de um
material radioativo,
prove que
12 - (UFU)
Dados os três átomos A, B e C, notamos que : A e B são isótopos,
A e C são isótonos, B e C são isóbaros. Sabemos ainda que:
· A soma dos números de prótons existentes em A, B e C é 79.
· A soma dos números de nêutrons existentes em A, B e C é 88
· O número de massa de A é 55
Determine os números atômicos e os números de massa dos átomos
A, B e C.
TEXTO
Observe o trecho da história em quadrinhos a seguir, no qual há
a representação de um modelo atômico para o hidrogênio.
WATCHMEN. São Paulo: Abril, n. 2, dez. 1988.
A partir de seus conhecimentos sobre o átomo de hidrogênio
(átomo de Bohr) e seus níveis de energia, responda as questões
abaixo.
13 - (UFG - adaptada)
O elétron do átomo de hidrogênio, ao emitir um fóton, passa do
primeiro estado estacionário excitado para o estado fundamental.
Sendo h = 4,14.10-15 eV.s a constante de Planck, determine a
energia e a frequência do fóton emitido.
14 - (UFG - adaptada)
a) Calcule o comprimento de onda, aproximado, do fóton emitido
na transição do nível 4 para o nível 1.
b) Estando no estado fundamental, qual a energia necessária para
ionizar um átomo de hidrogênio ?
Dados: h = 6,63.10-34J.s, C = 3.108m/s e 1 eV = 1,6.10-19J
15 - (UFES)
A acidez e a basicidade são importantes propriedades
relacionadas às substâncias orgânicas. Essas propriedades possuem
relação direta com a reatividade e a purificação dos compostos
orgânicos.
Considerando essas informações e as estruturas apresentadas ao
lado, faça o que se pede.
a)Dê o nome oficial (IUPAC) das substâncias A, B e C.
b)Coloque em ordem crescente de acidez as substâncias A, B e
C.
c)Explique a diferença de acidez entre as substâncias A, B e
C.
d)Escreva a equação balanceada da reação de B e C com quantidade
estequiométrica de NaOH.
16 - (PUC RJ)
O propofol (Diprivan®) é um anestésico geral intravenoso que
ganhou notoriedade nos últimos meses após uma quantidade letal ter
sido encontrada no corpo do cantor Michael Jackson. Michael tinha
problemas para dormir e utilizava sedativos com frequência. O
propofol (ver figura) pode provocar parada cardíaca se for
utilizado de forma abusiva.
a) Dê a nomenclatura IUPAC para o propofol.
b) O propofol é uma substância aromática, ao contrário do
cicloexanol. Qual das duas substâncias apresenta maior acidez
relativa? Justifique.
c) O propofol pode ser sintetizado pela reação entre o fenol e o
propeno, na presença de fenóxido de alumínio, como catalisador, a
240 °C. Nessa reação, os coeficientes estequiométricos do fenol,
propeno e propofol são, respectivamente, 1, 2 e 1.
Calcule a massa de fenol necessária, em gramas, para se obter 1
mol do anestésico, sabendo que o rendimento dessa reação é 47%.
Mostre os cálculos.
17 - (UFG GO)
A histidina, um aminoácido, é utilizada pelo organismo para
síntese da histamina, por meio de uma reação de
descarboxilação.
a)Explique qual das duas substâncias é mais solúvel.
b)Explique, de acordo com a teoria de Bronsted-Lowry, por que a
histidina apresenta caráter anfótero em meio aquoso, enquanto seu
derivado, a histamina, não.
18 - (UnB)
Em um átomo de Hidrogênio a carga de um próton é a carga
elementar (+e) e a carga do elétron (-e). Considerando R0 o raio da
órbita do elétron no modelo planetário de Rutherford, sabendo que a
força de atração elétrica entre duas cargas é calculada pela lei de
Coulomb, determine a expressão da velocidade do elétron (vé) em um
átomo de Hidrogênio.
Dado: massa do elétron = mé
19 - (Fuvest)
Uma substância radioativa sofre desintegração ao longo do tempo,
de acordo com a relação m(t) = c.a-kt, que a é um número real
positivo, t é dado em anos, m(t) é a massa da substância em gramas
e c , k são constantes positivas. Sabe-se que m0 gramas dessa
substância foram reduzidos a 20% em 10 anos. A que porcentagem de
m0 ficará reduzida a massa da substância, em 20 anos?
a) 10%
b) 5%
c) 4%
d) 3%
e) 2%
20 - (IME RJ)
Em um recipiente fechado queima-se propano com 80% da quantidade
estequiométrica de ar. Admitindo que não haja hidrocarbonetos após
a combustão, que todos os produtos da reação estejam na fase gasosa
e que a composição volumétrica do ar seja de uma parte de O2 para
quatro partes de N2, calcule a porcentagem molar de CO2 no
recipiente após a combustão (considere comportamento ideal para os
gases).
a) 4,35%
b)4,76%
c) 5,26%
d) 8,70%
e) 14,28%
21- (OBQ)
Quatro experimentos foram realizados para descobrir como a
velocidade inicial de consumo de íons BrO3- na reação: BrO3-(aq) +
5 Br-(aq) + 6 H3O+(aq) -------> 3 Br2 (aq) + 9 H2O(l) varia
quando as concentrações dos reagentes variam.
a) Use os dados experimentais da tabela a seguir para determinar
a ordem da reação para cada reagente e a ordem total.
b) Escreva a lei de velocidade da reação e determine o valor de
k.
Experimento
BrO3- (mol.L-1)
Br- (mol.L-1)
H3O+ (mol.L-1)
Velocidade (mol.L-1.s-1)
1
0,10
0,10
0,10
1,2.10-3
2
0,20
0,10
0,10
2,4.10-3
3
0,10
0,30
0,10
3,6.10-3
4
0,20
0,10
0,15
5,5.10-3
Dado: log 2,3/log1,5 = 2
GABARITO:
1)Gab : D
2)Gab: A
3) Gab:
a)
b)No estágio I tem-se a maior velocidade instantânea, que é
indicada pelo ângulo de inclinação de uma reta tangente a um dado
ponto, ou seja, quanto maior o ângulo de inclinação, maior a
velocidade instantânea da reação.
4)Gab: 2,2mol/L
5) Gab:
1.
2.A velocidade diminui, pois a quantidade de reagente vai
diminuindo com o decorrer do tempo.
6) Gab. : - 283,32 kJ/mol.
7) Gab : 656 L
8) Gab. : a) O volume da mistura diminui porque o gelo a 0°C, ao
receber calor, derrete e sua fusão se verifica com contração de
volume: Vgelo > Vágua líquida .
b) 5,75 g c) 460 cal
9) Gab. : 0,48g/cm3
10) Gab: 67%
11)
12) Gab: Números atômicos: A-26, B-26, C-27
Números de massa: A-55, B-56, C-56
13) E = 10,2 eV , f = 2,5.1015 Hz
14) a) comprimento de onda = 1,0.10-7m
b) 13,6 eV
15) Gab:
a)A 4-metilfenol ou para-metilfenol ou 4-metilbenzenol
B fenol ou benzenol
C 4-nitrofenol ou 4-nitrobenzenol ou para-nitrofenol
b)A < B < C
c)O NO2 presente na substância C apresenta efeito indutivo
retirador de elétrons, o que provoca um aumento da acidez da
substancia. Já na substância A o CH3 presente apresenta efeito
indutivo doador de elétrons, o que provoca efeito contrário, ou
seja, diminuição da acidez. No caso da substância B, esta presente
o átomo de hidrogênio, ficando com valor de acidez entre o da
substância A e C.
d)
16) Gab:
a)2,6-diisopropilfenol
b)O propofol apresenta maior acidez relativa. Os fenóis são, via
de regra, muito mais ácidos do que os alcoóis de estrutura
relacionada (como o cicloexanol). O principal motivo para isto é
que, nos fenóis, as bases conjugadas (fenóxidos ou fenolatos) são
estabilizadas por ressonância.
c)Resposta: 200 g de fenol. Pela estequiometria da reação, para
a síntese de 1 mol de propofol seria necessário utilizar exatamente
1 mol de fenol. Entretanto, como o rendimento deste processo é de
47%, uma quantidade maior de reagente terá de ser usada. Através de
uma regra de três simples, chega-se ao valor de 2,13 mol de fenol
para se produzir 1 mol do anestésico. Como a massa molar do fenol é
de 94,0 g mol–1, a massa de fenol necessária será de,
aproximadamente, 200 g.
17) Gab:
a)A histidina é mais solúvel em água, pois apresenta o grupo
funcional carboxila, que é polar. Assim, sua polaridade é maior que
a da histamina; além disso, em meio aquoso ocorre a formação do íon
zwitterion, conseqüentemente, haverá maior interação com o solvente
em questão, a água, que é polar.
b)A histidina pode reagir como ácido de Bronsted-Lowry (cedendo
próton) ou como base de Bronsted-Lowry (recebendo próton), pois
possui grupo carboxila e nitrogênios básicos, que podem doar ou
aceitar prótons. Já a histamina só reagirá como base, pois possui
nitrogênios que podem receber prótons, em meio aquoso.
18) Gab: Vé2 = K.e2/mé.R
19) Gab: C
20) Gab: A
21) Gab:
Lei de velocidade: V = k.[ BrO3- ].[ Br- ].[ H3O+]2
k = 12 L3.mol-3.s-1
107000.30000000000000010.4200000000000001107000.30000000000000010.4200000000000001
T (°C)
c (cal/g.°C)
Aprofundamento
)
g
(
O
2
/
1
)
(
O
H
)
aq
(
O
H
2
2
2
2
+
®
l
)
aq
(
FeC
3
l
C
H
3
O
H
A
O
H
B
N
O
2
O
H
C
O
H
C
H
3
C
H
3
H
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C
C
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3
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N
N
N
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3
min
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H
2
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C
l
