ISCISA - RESOLUÇÃO DO EXAME DE ADMISSÃO DE QUÍMICA – 2018 – ISCISA - PARTE 2

11. Para saciar a sede, uma bebida mais procurada é a água de coco, pois além de saborosa é muito nutritiva. Um copo de 200 ml de água de coco tem, em média a seguinte composição:

Calorias	Lípidos	Cálcio	Fósforo	Carbohidratos	Sódio	Potássio	Ferro	Vitamina C
22,0 cal	0,20 g	20,0 mg	13,0 mg	4,79 mg	25,0 mg	147,0 mg	3,0 mg	2,0 mg

1 mg = 0,001 g ;  $N_A$ = $6,02 · 10^{23}$ ; Massa atómica; Ca = 40 u.

Após beber um copo dessa água, um indivíduo teria ingerido um número de átomos de cálcio equivalente a:

$a)$ $3,0 · 10^{20}$

$b)$ $6,0 · 10^{21}$

$c)$ $5,0 · 10^{22}$

$d)$ $4,0 · 10^{25}$

RESOLUÇÃO

M(Ca) = 40 g/mol

1. Passo: Converter a massa para gramas:

1mg      ________ 0,001 g

20 mg   ________ x        ⇒     x = 0,02 g

 

2. Passo: Calcular o número de átomos
É importante lembrar que 1 mol de átomos contém $6,02 · 10^{23}$ átomos:

40 g     ___________ $6,02 · 10^{23}$  átomos

0,02 g  ___________ y      ⇒      y = $3,0 · 10^{20}$ átomos

Resposta: alternativa: a

12. Sabendo que a densidade de uma solução de sangue é 0,789 g/ml, qual é a massa, em gramas, contida em 75 ml desta solução?

$a)$ $7,8 · 10^{-2}$

$b) $ 592 g

$c) $ 75 g

$d) $ 59,2 g

 

RESOLUÇÃO

No texto As Medições na Química: Unidades de medida, vimos que a densidade é a razão entre a massa e o volume de um certo material:

$d = \frac{m}{v}$

Dados

d = 0,789 g/ml

V = 75 ml

Pela fórmula:

$d = \frac{m}{v}$ ⇒     m = d · v

 m = 0,789 g/ml · 75 ml      ⇒      m = 59,175 g       ⇒  m = 59,2 g 

 

Resposta: alternativa: d

 

13. Das substâncias abaixo, assinale a única que não é exemplo de solução verdadeira.

a) Artmosférico filtrado

b) Vinagre

c) Água e óleo

d) Álcool etílico

 

RESOLUÇÃO

Uma solução verdadeira é uma mistura homogénea na qual as partículas dispersas apresentam o tamanho menor que 1 nm, ou sejam, o tamanho das partículas dispersas é menor que 1 nanometro).

C.  ÁGUA E ÓLEO

A água e o óleo se misturam formando uma mistura heterogénea pelo facto de não se dissolverem, ou seja, o óleo não se dissolve na água e nem a água no óleo por isso formam duas fases.

Resposta: alternativa: c

 

14. Quais das seguintes afirmativas são verdadeiras para uma reacção endotérmica?

I. O ∆H é positivo.

II. O calor é transferido ao meio ambiente

III. A entalpia dos produtos é maior que a entalpia dos reagentes

IV. O ∆H é negativo

a) I e II

b) I e III

c) II e IV

d) III e IV

 

RESOLUÇÃO

Análise das alternativas

Uma reacção endotérmica é aquela que ocorre com absorção de calor.

I. O valor da variação de entalpia (∆H) de uma reacção endotérmica é positivo. O ∆H de uma reacção é dado por: $\Delta H$ = ∑$H_{produtos}$ –   ∑$H_{reagentes}$

Note o seguinte, se o somatório da entalpia dos produtos (∑$H_{produtos}$) for maior que o somatório da entalpia dos reagentes ($H_{reagentes}$), a diferença: ∑$H_{produtos}$ –   ∑$H_{reagentes}$ será um valor positivo. Como a reacção absorve calor isso significa que no fim os produtos terão mais energia que os reagentes, portanto, ∑$H_{produtos}$ > $H_{reagentes}$  ⇒   ∑$H_{produtos}$ –   ∑$H_{reagentes}$ > 0   ⇒ ∆H > 0.

II INCORRETA
Dado que a reacção absorve calor quer dizer que o meio ambiente fornece calor ao sistema reacional, portanto, o calor é transferido do ambiente para o sistema reacional.

III CORRECTO

IV . INCORRECTO

Resposta: alternativa: b

 

15. De acordo com a lei de Hess, a quantidade de calor liberada ou absorvida em uma reacção química depende:

a) dos produtos intermediários formados

b) das mudanças de estado ocorridas em cada fase da reacção

c) das variações de temperatura ocorridas em cada fase da reacção

d) apenas do estado inicial e final da reacção

 

RESOLUÇÃO

A Lei de Hess estabelece que “a quantidade de calor absorvida ou libertada em uma reacção química depende apenas dos estados final e inicial e não do caminho da reacção”

 

Reposta: alternativa: d

16 . Os estados de oxidação dos elementos grifados nas fórmulas seguintes

$Na_2\underline{Mn}O_4$ , $Na\underline{Cl}O_3$ , $Na\underline{N}O_2$ , $K_2\underline{Cr_2}O_7$ , $Na_2\underline{S_2}O_3$

são respectivamente:

a) +6, +5, +4, +3, +2.

b) +5, +3, +2, +6, + 6

c) +3, +5, +6, +2, +6

d) +6, +5, +3, +6, +2

 

RESOLUÇÃO

Para resolver este exercício é necessário conhecer as regras para determinar o número de oxidação. Algumas delas são as seguintes:

·         Substâncias simples ou elementares têm nox igual a zero;

·         Numa molécula neutra a soma de todos os nox dos elementos que constituem essa molécula é igual a zero;

·         Oxigénio quando combinado tem nox igual a -2, excepto nos peróxidos onde é -1 e nos superóxidos que é -1/2.

 

$Na_2\underline{Mn}O_4$	$Na\underline{Cl}O_3$	$Na\underline{N}O_2$
2 · (+1) + 1 · (X) + 4 · (-2) = 0 +2 + X – 8 = X = 0 + 8 – 2 X = +6	+1 + y + 3 · (-2) =  0 +1 + y – 6 = 0 y = 6 – 1 y = +5	+1 + Z + 2 · (-2) = 0 +1 + Z – 4 = 0 Z = 4 – 1 Z = +3

 

$K_2\underline{Cr_2}O_7$	$Na_2\underline{S_2}O_3$
2 · (+1) + 2a + 7 · (-2) = 0 +2 + 2a – 14 = 0 2a = 14 – 2 2a = 12 $a =\frac{12}{2}$ $a$ = $+6$	2 · (+1) + 2b + 3 · (-2) = 0 +2 + 2b – 6 = 0 2b = 6 – 2 2b = 4 $b =\frac{4}{2}$ $b$ = $+2$

 

Sequência:  +6; +5; +3; +6; +2

 

Resposta: alternativa: d

 

17. $K_{2}Cr_{2}O_{7} + 14HCl\longrightarrow 2KCl + 2CrCl_3 + 7H_2O + 3Cl_2$

Na reacção acima equacionada, o cloro:

a) mantém o mesmo número de oxidação em todas as substâncias.

b) em parte é oxidado e em parte mantém o seu número de oxidação

c) é totalmente oxidado

d) em parte é oxidado e em parte é rduzido

RESOLUÇÃO

 

Resposta: alternativa: b

 

18. Para responder à esta questão, relacione os números com as letras.

1. Queimadas se alastrando rapidamente quando está ventando;

2. Conservação dos alimentos no refrigerador

3. Efervescência da água oxigenada na higiene de ferimentos

4. Lascas de madeira queimando mais rapidamente que uma tora de madeira

a) superfície de contacto      b) catalisador           c) concentração           d) temperatura

A alternativa que contém a associação correcta entre as duas colunas é:

a) 1. c, 2. d, 3. b , 4. a

b) 1. d, 2. c, 3. B , 4. a

c) 1. a, 2. b, 3. c , 4. d

d) 1. b, 2. c, 3. d , 4. a

 

RESOLUÇÃO

1. A queima é uma reacção de combustão e um dos reagentes é o oxigénio, também presente no ar atmosférico, neste caso as queimadas alastram-se rapidamente pois a concentração do oxigénio aumenta o que aumenta a velocidade da reacção.

2. No refrigerador a temperatura é baixa! E assim é óbvio que estamos a falar da temperatura.

3. A efervescência é uma evidência de ocorrência de uma reacção química e neste caso é resultado da decomposição catalítica do peróxido de hidrogénio pela acção da enzima catalase presente no sangue. As enzimas são catalisadores biológicos.

4. Neste caso trata-se da superfície de contacto, as lascas apresentam uma maior área de interacção que a tora de madeira por isso as lascas têm maior superfície de contacto.

 

Resposta: alternativa: a

 

19. Para a reacção entre H₂ e NO, foram obtidos os seguintes valores experimentais:

$H_{2(g)} + 2NO_{(g)}\longrightarrow NO_{2(g)} + 2H_2O_{(l)}$

RESOLUÇÃO

Dado que nos são fornecidos dados experimentais na tabela para determinarmos a expressão da lei cinética ou lei de velocidade temos que escolher duas experiência nas quais a concentração de um dos reagentes é constante e a do outro varia.

Equação da reacção:

$H_{2(g)} + 2NO_{(g)}\longrightarrow NO_{2(g)} + 2H_2O_{(l)}$

Neste caso não podemos usar os coeficientes estequiométricos da equação na expressão da lei de velocidade sem antes analisarmos os dados tabelados. Assim, temos:

$V$ = $k$.$[H2]^a$$[$NO$]^b$

Vamos determinar as ordens dos reagentes $H_2$ e $NO$ respectivamente, ou seja, os valores de a e b.

Ordem do reagente H₂

Escolheremos as experiências I  e II uma vez que nestas duas experiências a concentração do NO é constante e a do $H_2$ varia.

 

Experiência	[$H_2$]	[NO]	V(mol/L.h)
I	0,001	0,001	$3 · 10^{-5}$
II	0,002	0,001	$6 · 10^{-5}$
III	0,002	0,002	$24 · 10^{-5}$

 

Percebe-se facilmente que saindo da experiência I para a experiência II, a concentração de $H_2$ sai de 0,001 M para 0,002M, portanto, duplica.

Na mesma sequência, ou seja, da experiência I à experiência II vê-se que a velocidade também duplica quando a concentração de $H_2$ duplica o que quer dizer que a velocidade da reacção é directamente proporcional à concentração de $H_2$, isto é, quando a concentração aumenta, a velocidade também na mesma proporção, ou seja, se a concentração de $H_2$ dupla, a velocidade também duplica.

Portanto, a ordem da reacção em relação ao $H_2$ é 1 ou seja, a = 1.

Mas analíticamente teremos:

Ordem do reagente NO

Escolheremos as experiências II  e III uma vez que nestas duas experiência a concentração do $H_2$ é constante e a do NO varia.

Experiência	[$H_2$]	[NO]	V(mol/L.h)
I	0,001	0,001	$3 · 10^{-5}$
II	0,002	0,001	$6 · 10^{-5}$
III	0,002	0,002	$24 · 10^{-5}$

Percebe-se facilmente que saindo da experiência II para a experiência III, a concentração de NO sai de 0,001 M para 0,002M, portanto, duplica. Na mesma sequência, ou seja, da experiência II à experiência III é possível perceber que a velocidade quadruplica, ou seja, aumenta quatro (4) vezes quando a concentração de NO duplica o que quer dizer que a velocidade da reacção é directamente proporcional ao quadrado da concentração de NO, ou seja, se a concentração de NO duplica, a velocidade quadruplica.

Portanto, a ordem da reacção em relação ao NO é 2 ou seja, b = 2.

Mas analíticamente teremos:

Deste modo a expressão da lei de velocidade é: $V$ = $k$.$[H2]$$[$NO$]^2$

Resposta: alternativa: d

 

20. Dada a reacção $L_{(aq)} + Y_{(aq)}\longrightarrow Z_{aq)} + W_{(aq)}$ , processa-se com a velocidade X. Qual será a nova velocidade da reacção se as concentrações de L e Y forem reduzidas à metade?

a) X

b) ½ X

c) ¼ X

d) 1/8 X

 

RESOLUÇÃO

$L_{(aq)} + Y_{(aq)}\longrightarrow Z_{aq)} + W_{(aq)}$

V = k.[L].[Y]

X = k.[L].[Y]

Resposta: alternativa: c

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