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Físico-química I

Lista de 15 exercícios de Química com gabarito sobre o tema Físico-química com questões de Vestibulares.



01. (UEMA) Um professor, preocupado em estimular a curiosidade de seus alunos, para a observação dos fenômenos de transferência de elétrons, utiliza um experimento de construção de uma pilha galvânica. Analise a figura que o ilustra.

O material utilizado é de fácil obtenção, o que possibilita a apresentação do experimento numa feira de ciências na escola.

https://educador.brasilescola.uol.com.br/estrategias-ensino/pilhas-caseiras.htm.

Uma pilha ou célula galvânica pode ser caracterizada como um processo espontâneo no qual a energia química é transformada em energia elétrica. Dessa forma, a pilha fornece energia para um determinado sistema (uma lâmpada, por exemplo) até que a reação química se esgote.

O experimento proposto pelo professor funciona do mesmo modo que uma pilha comercial pelo fato de que

  1. o limão atua como um excelente catalisador da reação entre os metais.
  2. o limão transmite a sua energia calórica armazenada para a lâmpada.
  3. os dois metais, cravados no limão, apresentam uma diferença de potencial entre si.
  4. a placa e o parafuso são oxidados pela acidez do limão, liberando energia.
  5. a lâmpada e o limão, ânodo e cátodo, respectivamente, são os dois polos da pilha.

02. (UFPR) O fogo causado pela queima de óleo de cozinha ou gordura é bem mais difícil de se apagar do que o de outros líquidos inflamáveis, o que demandou a criação dos extintores classe K. Tais extintores são preenchidos com uma solução alcalina que causa a saponificação do óleo ou gordura, produzindo uma espuma que abafa a chama. No quadro abaixo, são listadas as propriedades de cinco substâncias.

Qual das substâncias acima é a adequada para se preparar a solução de preenchimento desse tipo de extintor?

  1. Álcool etílico.
  2. Ácido acético.
  3. Acetato de etila.
  4. Cloreto de potássio.
  5. Acetato de potássio.

03. (UFPR) Os principais parâmetros que definem a qualidade da água de uma piscina são o pH e a alcalinidade. Para a água ser considerada própria, o pH deve ser mantido próximo de 7,0, para garantir o conforto do banhista e a eficácia dos agentes bactericidas. Já a alcalinidade, expressa em concentração de íon bicarbonato, deve ser em torno de 100 g m-3 . A propriedade anfotérica desse íon garante que qualquer substância ácida ou básica introduzida seja prontamente neutralizada, conforme mostram as equações químicas abaixo:

HCO3 - (aq) + H+ (aq) ⇄ H2O(l) + CO2(g)

HCO3 - (aq) + OH- (aq) ⇄ H2O(l) + CO3 2- (aq)

Ao adicionar carbonato de sódio na água de uma piscina, que está em condições consideradas adequadas para o banho, ocorrerá:

  1. pequena diminuição do pH e da alcalinidade.
  2. pequena diminuição do pH e pequeno aumento da alcalinidade.
  3. pequeno aumento do pH e da alcalinidade.
  4. pequeno aumento do pH e pequena diminuição da alcalinidade.
  5. pequena diminuição do pH e nenhuma variação da alcalinidade.

04. (UFPR) Recentemente, foi divulgada a descoberta de um fóssil de um lobo gigante, pertencente ao período Pleistoceno. A idade do fóssil foi determinada por meio de datação por carbono-14. A quantidade desse isótopo presente no animal vivo corresponde à sua abundância natural. Após a morte, a quantidade desse isótopo decresce em função da sua taxa de decaimento, cujo tempo de meia-vida é de 5.730 anos. A idade do fóssil foi determinada em 32.000 anos.

A fração da quantidade de matéria de carbono-14 presente nesse fóssil em relação à sua abundância natural está entre:

  1. 1/4 e 1/2
  2. 1/8 e 1/4
  3. 1/16 e 1/8
  4. 1/32 e 1/16
  5. 1/64 e 1/32

05. (PUC-RS) INSTRUÇÃO: Responder à questão com base no texto que segue.

No Manual para Elaboração de Monografias de Preparações Homeopáticas para a Farmacopeia Homeopática Brasileira, é apresentada a estrutura das monografias de insumos ativos de origem vegetal, de origem animal ou de origem química.

Considere o exemplo retirado do item “Doseamento”:

Pesar 20 g da tintura-mãe em cápsula de porcelana previamente tarada [...], adicionar 10 mL de solução de ácido sulfúrico a 10% (m/v) [...]. Alcalinizar com quantidade suficiente de solução concentrada de hidróxido de sódio [...]. Filtrar em funil de separação [...] com 20 mL de éter dietílico [...]. Reunir em erlenmeyer contendo quantidade suficiente de sulfato de sódio anidro. [...]. Titular o excesso de ácido sulfúrico com hidróxido de sódio 0,01 M [...].

A massa de hidróxido de sódio, em gramas, necessária para preparar 250 mL de solução 0,01 mol L–1 e o pH da solução preparada são, respectivamente,

  1. 0,1 e 12
  2. 0,4 e 12
  3. 1,0 e 2
  4. 4,0 e 2

06. (UEL) Uma criança, que participava de uma oficina de pintura em um museu, atingiu, acidentalmente, com tinta à base de óleo uma tela pintada com tinta à base de água. Como praticamente toda a tela foi manchada com pequenas gotículas de tinta, a restauração da obra exige cautela. Neste caso, pode-se utilizar microvolumes de solventes extratores capazes de dissolver a tinta à base de óleo, mas não a tinta à base de água. Para a obtenção desses solventes, empregam-se misturas ternárias constituídas de solvente extrator (responsável pela dissolução da tinta à base de óleo), solvente dispersor e água. O solvente dispersor deve ser miscível no solvente extrator e na água, mas a água não deve ser miscível no solvente extrator. Esse tipo de mistura, quando borrifada sobre a superfície da tela, forma nanogotas do solvente extrator e, por consequência, melhora a eficiência do processo de dissolução da tinta à base de óleo.

Com base nos conceitos de forças intermoleculares e miscibilidade e considerando que a quantidade de água na mistura ternária é incapaz de dissolver a tinta à base de água, assinale a alternativa que apresenta, corretamente, a mistura ternária, solvente extrator/solvente dispersor/água, que pode ser empregada para a remoção das manchas, sem danificar a tela.

  1. acetona/metanol/água.
  2. clorofórmio/acetona/água.
  3. heptano/hexano/água.
  4. hexano/heptano/água.
  5. metanol/clorofórmio/água.

07. (PUC-RS) A principal matéria prima utilizada na indústria de soda/cloro é o cloreto de sódio, pois este se encontra em grandes quantidades nas águas do mar. Uma solução aquosa de cloreto de sódio passará pelo processo de eletrólise utilizando eletrodos inertes de grafite. Analise as afirmativas sobre os produtos resultantes desse processo:

I. No cátodo ocorre a formação de um gás.

II. No ânodo observa-se a liberação de um gás utilizado nas estações de tratamento de água.

III. O pH da solução resultante, após a eletrólise, é menor que 7.

Está/Estão correta(s) apenas a(s) afirmativa(s)

  1. I.
  2. II.
  3. III.
  4. I e II.

08. (UEL) A presença de nanomateriais é bem perceptível no cálice de Lycurgus que muda sua coloração, passando de verde para vermelha, quando exposto à luz branca. Isso ocorre devido à presença de nanopartículas de ouro e prata na composição do vidro do cálice.

Admitindo o comportamento ideal de uma solução aquosa não coloidal contida no cálice, formada por 200 mL de água pura (solvente) e por nanopartículas metálicas de ouro e prata (solutos não eletrólitos) que se desprenderam da parede interna sob pressão de 1,0 atm, e com base nos conceitos sobre propriedades coligativas, assinale a alternativa correta.

  1. A temperatura de solidificação da solução aquosa é maior que a do solvente puro.
  2. A temperatura de ebulição da solução aquosa é maior que a do solvente puro.
  3. A densidade da solução é menor que a do solvente puro.
  4. A pressão de vapor do solvente na solução é maior que da água pura, sob mesma temperatura.
  5. A elevação da temperatura de solidificação da solução depende da natureza química do soluto não volátil.

09. (UFT) O carbonato de cálcio pode ser dissolvido em água pela adição de gelo seco (dióxido de carbono sólido), o que produz o bicarbonato de cálcio em solução. O gás dissolvido pode ser removido por fervura da amostra. O processo de dissolução do carbonato de cálcio é representado pela equação a seguir.

CaCO3(s) + CO2(aq) + H2O (l) ⇌ Ca2+ (aq) + 2 HCO3- (aq)

Analise as afirmativas sobre o sistema no equilíbrio e marque a alternativa CORRETA.

  1. A fervura da solução causa a precipitação de carbonato de cálcio.
  2. A adição de água aumenta o valor da constante de equilíbrio.
  3. A adição de cloreto de cálcio à mistura eleva o pH.
  4. Se a concentração de bicarbonato triplicar, a constante de equilíbrio será seis vezes maior.

10. (UECE) Atente para as seguintes afirmações:

I. Café, quando embalado a vácuo, tem uma vida útil mais longa, porque é mantido na ausência de oxigênio, que participa de grande parte das reações de decomposição dos alimentos, além de ser essencial para o metabolismo dos microrganismos responsáveis por essas degradações.

II. A vida útil do coco verde exportado para a Europa se prolonga até 60 dias se ele é revestido com uma fina camada de parafina, porque a parafina serve de “embalagem” impermeável ao oxigênio do ar e à umidade atmosférica, impedindo que as substâncias do coco passíveis de sofrer degradação entrem em contato com esses agentes.

III. Uma simples camada de pintura de “zarcão” (basicamente um óxido de chumbo) protege o ferro da corrosão, porque a película formada por esse óxido sobre o ferro impede o contato entre esse metal e o oxigênio e a umidade do ar, evitando sua corrosão.

É correto o que se afirma em

  1. I, II e III.
  2. I e II apenas.
  3. II e III apenas.
  4. I e III apenas.

11. (UFT) A descrição da matéria sempre foi um dos fundamentos das ciências naturais e alimentou a curiosidade humana desde os alquimistas da antiguidade até os pesquisadores mais modernos.

Analise as afirmativas sobre os modelos atômicos e marque a alternativa INCORRETA.

  1. O modelo atômico de John Dalton é semelhante ao modelo do filósofo Demócrito, mas baseia-se em evidências experimentais da conservação das massas.
  2. Joseph John Thomson, descobridor do elétron, introduziu a ideia da presença de carga elétrica no átomo embora considerasse o átomo neutro em sua totalidade devido ao balanço de cargas.
  3. Ernest Rutherford demonstrou que a massa do átomo concentrava-se no núcleo que era incrivelmente pequeno.
  4. Niels Bohr introduziu o conceito de quantização das órbitas do elétron no átomo por meio dos números quânticos e descreveu as órbitas elípticas para os elétrons.

12. (UERR) Uma transformação química sempre envolve uma troca de calor. As transformações que liberam calor são exotérmicas, as que absorvem calor são endotérmicas. O conteúdo de calor associado a uma substância é chamado de entalpia (H). Quando uma reação é realizada sob pressão constante, a quantidade de calor liberada ou absorvida recebe o nome de variação de entalpia (ΔH).

Sobre a termoquímica, assinale a afirmativa correta.

  1. Nos processos endotérmicos, o valor de ΔH é sempre negativo (ΔH < 0).
  2. Na reação exotérmica, o produto é mais energético do que os reagentes, isto é, a quantidade de energia armazenada nos produtos é maior do que a quantidade de energia armazenada nos reagentes.
  3. Dentre os principais fatores que afetam o ΔH de uma reação está a quantidade de reagentes, o estado físico das substâncias, alotropia e a temperatura.
  4. Energia de ligação é a variação da entalpia associada à reação de síntese (formação) de 1 mol de composto a partir de substâncias simples no estado padrão.
  5. Calor de combustão é a variação de entalpia observada na quebra de 1 mol de ligações químicas entre dois átomos, considerando todas as substâncias no estado gasoso, a 25 ºC e 1 atm.

13. (UFT) A cromação é uma das técnicas utilizadas pelas indústrias de galvanoplastia que consiste na cobertura de peças metálicas pelo cromo com o objetivo de proteger e decorar a peça. Nesse processo, a peça metálica a ser cromada e que funciona como um dos eletrodos, é colocada em uma cuba eletrolítica contendo uma solução de Cr3+ e submetida à passagem de uma corrente elétrica durante certo tempo, até a peça adquirir uma fina camada de cromo na espessura desejada.

(Dados: massa molar do cromo = 52,00 g.mol-1 e constante de Faraday = 96500 C/mol)

Com relação a esse processo assinale a alternativa INCORRETA.

  1. A peça a ser cromada representa o anodo na cuba eletrolítica.
  2. Para a deposição de um mol de cromo é necessário três mols de elétrons.
  3. A massa de cromo depositada pela passagem de uma corrente de 30 A, durante 965 segundos, é de 5,2 g.
  4. A quantidade de massa de cromo depositada é proporcional à passagem de carga através da solução na célula eletrolítica.

14. (UERR) Classifique as afirmações como verdadeiras (V) ou falsas (F).

( ) Toda colisão com orientação adequada produz uma reação.

( ) A energia mínima para uma colisão efetiva é denominada energia da ativação.

( ) De acordo com o Princípio de Le Chatelier, aumentando a concentração de uma substância participante (reagente ou produto), o equilíbrio se desloca no sentido do seu consumo e, diminuindo a concentração de uma substância participante, o equilíbrio se desloca no sentido da sua formação.

Assinale a alternativa que contém a sequência correta, de cima para baixo.

  1. V, V, V.
  2. F,V, V.
  3. F, F, F.
  4. V, F, F.
  5. F, V, F.

15. (PUC-PR) Em um tubo cilíndrico de extremidades inicialmente abertas com um metro de comprimento, foram inseridos de um lado um pedaço de algodão embebido numa solução de hidróxido de amônio ao mesmo tempo em que do outro lado foi inserido um pedaço de algodão embebido em solução de ácido clorídrico, sendo imediatamente os dois lados tampados com uma rolha de borracha. Depois de alguns segundos, percebe-se a formação de um anel esbranquiçado de cloreto de amônio sólido, com consequente aquecimento do tubo.

Com base nos seus conhecimentos em química, julgue os itens a seguir.

I. A reação de formação do anel esbranquiçado de cloreto de amônio é exotérmica.

II. A reação química que ocorreu entre os gases é classificada como reação de deslocamento.

III. Em um dos produtos formados, há ligações iônicas e covalentes.

IV. O anel esbranquiçado foi formado mais próximo à extremidade do algodão embebido em ácido clorídrico.

V. Estando os dois gases nas mesmas condições de pressão e temperatura, podemos dizer que a densidade do ácido clorídrico é 2,15 vezes maior que a da amônia.

São CORRETOS:

  1. apenas um item.
  2. apenas dois itens.
  3. apenas três itens.
  4. apenas quatro itens.
  5. todos os itens.

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