QUESTÕES ANALÍTICO EXPOSITIVAS
01. Um esquema de roubo de cabos de uma empresa de
telefonia foi descoberto e os envolvidos na ação criminosa acabaram presos. Em
um galpão, os cabos eram descascados e os fios de cobre eram derretidos. De
acordo com a Polícia Militar, a venda rendia mais de R$ 200.000,00 por semana,
pois, o quilograma de cobre era negociado por R$ 14,00 (catorze reais). Em média, qual quantidade de matéria (em mols) de cobre metálico era
comercializada semanalmente pelos ladrões? Dados: a massa atômica do cobre é igual a 63,5 u; n = m / M.
200.000,00 por semana.
Achando a massa, teremos:
1000g ----------------------- 14,00 reais
x ---------------------------- 200.000,00 reais
x = 14.285.714,28 gramas.
Achando o número de mols:
n = 14.285.714,28 : 63,6
n = 224.971,87 mols
02. Considerando as propostas contidas nos
modelos atômicos de Bohr, de Dalton e de Thomson, verifica-se que apenas um
deles traz fundamentos para explicar as cores observadas na explosão dos
fogos de artifícios. Indique
qual é esse
modelo atômico e, com base no mesmo, proponha uma explicação para a observação
desse tipo de fenômeno.
O modelo de Bohr.
Quando o sal é queimado, os elétrons de seus átomos ganham energia (quantum) e saltam e saltam para camadas mais externas (ou níveis mais externos). Quando retornam a suas camadas (ou níveis) de origem, emitem luz (fóton) com a cor característica do sal.
03. A água e o etanol formam uma mistura
azeotrópica. Tal característica dificulta a separação dessas substâncias por
destilação. A curva de aquecimento representativa para esse tipo de mistura
está em um dos gráficos mostrados abaixo. Nos demais, há uma curva de
aquecimento representativa para uma substância simples e outra para uma mistura
comum. Analise-as.
Justificando a sua escolha, indique qual gráfico se relaciona a uma curva
de aquecimento representativa de uma mistura azeotrópica.
O Gráfico 2, pois tem comportamento de substância apenas no ponto de ebulição. Ou tem ponto de fusão variável e ponto de ebulição constante.
04. O gráfico abaixo representa as variações das massas de um material sólido,
quando foi molhado e exposto ao ar.
Entre as opções
listadas abaixo, indique
a que representa o processo que ocorre com esse material e justifique a
sua escolha.
I. Uma pedra de gelo seco
II. Uma palha de aço usada em limpeza
III. Uma pepita de ouro, retirada do um rio
Alternativa correta: II -‐ Palha de aço.
A palha de aço, ou esponja de aço, é constituída
por fios finos de uma liga de ferro. Quando embalada, ela não sofre oxidação
(formação de ferrugem). A ferrugem é formada pelo contato da esponja com duas
substâncias: água e oxigênio. Nessas condições o ferro pode sofrer uma oxidação
e produzir óxido de ferro. Se o ferro do aço reage com o oxigênio, resulta a
equação química: ferro + oxigênio → óxido de ferro
O gráfico mostra aumento de massa em função do tempo de contato, então, a
palha de aço “enferrujada”, terá mais massa por conta do oxigênio incorporado
durante a reação química.
05. Quando quatro
sais de quatro metais diferentes queimaram, eles emitiram chamas de cores diferentes. Explique essa diferença de
coloração nas chamas.
Se quatro sais apresentam cores diferentes
durante a combustão, eles são constituídos por diferentes íons metálicos; cada
um deles emitindo uma cor própria. A diferença de coloração nas chamas dos sais
está relacionada com os níveis de energia dos íons metálicos em questão.
Ao receber energia (no caso, proveniente da chama, energia em forma de
calor), alguns elétrons são promovidos a níveis de energia mais elevados, ou
seja, ocorre uma excitação eletrônica. Um elétron excitado tende a retornar
para o nível menos energético, mais estável. Quando um desses elétrons
excitados retorna ao estado fundamental, ele libera a energia recebida
anteriormente em forma de radiação, emissão de luz. Cada elemento libera a
radiação em um comprimento de onda próprio, radiações visíveis em cores que
caracterizam o íon metálico. Assim, é possível identificar a presença de certos
elementos por causa da cor característica que eles emitem quando aquecidos numa
chama. Esse procedimento é conhecido como teste de chama e é a base para muitas
aplicações, entre elas, os fogos de artifício.
06. Algumas pessoas
utilizam alimentos/produtos alimentícios para retirar o odor de cheiro de peixe
das mãos. E funciona! Indique um produto
utilizado com essa finalidade e explique porque ele tem essa eficácia.
Algum tempo após serem capturados e morrerem, os
peixes passam a produzir odores desagradáveis.
Esse mau-cheiro se deve a um grupo de substâncias nitrogenadas, aminas,
resultantes das reações químicas da decomposição do pescado. Tais compostos se
comportam como bases, semelhantes à amônia (NH3). A lavagem dos
peixes e das mãos, das pessoas que os manipulam, com vinagre ou suco de limão
elimina os odores desagradáveis. O suco do limão e o vinagre são ácidos (H+)
e, portanto, reagem com a amina responsável pelo cheiro do peixe, por meio de
uma reação conhecida como neutralização.
07. Utilizando modelos
ilustrativos, explique o processo de dissolução de um sal em água até ocorrer a
formação de uma solução saturada.
Uma solução saturada é uma mistura constituída pela dissolução da
quantidade máxima de um soluto por um solvente, em uma determinada temperatura.
O aspecto dessa solução pode ser homogêneo ou heterogêneo, quando se verifica a
presença de um sólido (precipitado) no fundo do recipiente.
O cloreto de sódio, NaCl, é um composto sólido cristalino. A sua
estrutura é formada por ligações iônicas entre o sódio (Na) e o cloro (Cl),
resultando na presença de íons Na+ e Cl-. Na água, esses
íons são separados (dissociação). Quando o NaCl (soluto) está em contato com a
água (solvente), os íons Na+ tendem a ser atraídos pela região
eletricamente negativa de algumas moléculas de água e os íons Cl são atraídos
pela região positiva de outras moléculas de água. Caso a quantidade de sal seja
aumentada, a quantidade de moléculas de água disponíveis ficará menor,
dificultando essa separação, como ocorre nas soluções saturadas.
08 . Represente uma coluna de
fracionamento de petróleo e discuta vantagens e desvantagens relacionadas à
utilização dos produtos que são obtidos nesse tipo de processo de separação.
Vantagens relacionadas às propriedades e aplicações dos produtos
em atividades domésticas e industriais, como combustíveis, solventes, matérias
primas, material para pavimentação de vias etc.
Desvantagens associadas a modificações no meio ambiente e na
saúde dos seres vivos, incluindo os seres humanos.
09. Muitos
monumentos espalhados pelo mundo, constituídos por calcite, vêm sofrendo uma
maior deterioração nos últimos anos. Esse problema tem sido associado à
poluição atmosférica. Considerando as informações contidas na tabela, justifique a deterioração.
O lançamento de óxidos de enxofre na atmosfera tem contribuído
para o aumento da acidez da chuva. Esses óxidos reagem com a água e formam
ácidos, como o ácido sulfúrico (H2SO4). Presente em muitos monumentos, o carbonato
de cálcio reage com o ácido sulfúrico e forma o sulfato de cálcio, um sal
frágil e solúvel na água. Desse modo, a chuva ácida acaba dissolvendo esses
monumentos.
10.
O grafeno é um material composto por uma folha de grafite. Ele contém uma única camada de átomos de carbono (Z=6; Configuração eletrônica: 1s22s22p2)
organizados de forma hexagonal, como favos em uma colméia, conforme indicado na
figura ao lado. O grafeno é promissor para o desenvolvimento de telas sensíveis
ao toque (touchscreens) e células
fotovoltaicas porque é flexível, transparente e condutor de eletricidade.
De acordo com
as características e propriedades apresentadas pelo grafeno, é CORRETO afirmar
que ele é uma forma
alotrópica de um elemento metálico? Justifique a sua resposta.
O grafeno não é uma forma alotrópica de um metal,
pois é constituído apenas por átomos de carbono, que não é um metal.
Além disso, conforme apontado no próprio
texto, ele é um material
derivado do grafite.
11. Realizou-se
um experimento de simulação atômica em uma sala de aula para uma abordagem
sobre a natureza microscópica da matéria. Utilizando-se uma régua plástica e
outros objetos de baixo custo, montou-se uma balança. Após serem colocadas 12
(doze) bolas de isopor em um dos pratos e 1 (uma) bola no outro prato da
balança, o sistema permaneceu em uma situação de equilíbrio, conforme mostrado
abaixo.
Explique
essa situação de equilíbrio baseando-se em um tipo de Modelo atômico.
Utilizando-se o modelo proposto por John Dalton é possível
correlacionar a idéia da existência de elementos (que não podem ser decompostos
quimicamente) à idéia dos átomos, que são indivisíveis e possuem uma massa característica. As bolas de isopor de tamanhos diferentes fazem uma analogia
a essa situação, em uma base
qualitativa-quantitativa, tomando-se como referência a massa atômica do
hidrogênio igual a 1 unidade.
12. Durante
um determinado processo foram produzidos 88 (oitenta e oito) gramas de dióxido
de carbono. Sabendo
que esse processo está representado pela equação da reação química C + O2
------ CO2 indique quantos mols do outro gás serão
necessários para produzir essa quantidade de CO2. Justifique a sua resposta.
Dados de massas atômicas
dos elementos químicos: C = 12 u; O = 16 u.
A reação
entre 1 (um) mol de carbono com 1 (um) mol de oxigênio produz 1 (um) mol de
dióxido de carbono. Consequentemente, 12 (doze) gramas de carbono com 32
(trinta e dois) gramas de oxigênio produzem 44 (quarenta e quatro) gramas de CO2. Com isso, para a produção
de 88 (oitenta e oito) gramas
de CO2
serão necessários 2 mols de O2.
PELO PROFESSOR EUDO ROBSON
