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Físico-química IV

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



1. (UERJ) Recentemente, cientistas conseguiram produzir hidrogênio metálico, comprimindo hidrogênio molecular sob elevada pressão. As propriedades metálicas desse elemento são as mesmas dos demais elementos do grupo 1 da tabela de classificação periódica.

Essa semelhança está relacionada com o subnível mais energético desses elementos, que corresponde a:

  1. ns1
  2. np2
  3. nd3
  4. nf4

2. (UFJF) O cloreto de hidrogênio é um gás em temperatura ambiente, bastante solúvel em água, mas que pode ser liquefeito quando puro, se resfriado abaixo de -85°C.

Sobre este composto e suas soluções aquosas, assinale a alternativa CORRETOS :

  1. O cloreto de hidrogênio puro, no estado líquido, é um bom condutor de eletricidade, pois contém íons H+ e Cl- .
  2. O cloreto de hidrogênio puro, no estado líquido, conduz a eletricidade devido à baixa temperatura.
  3. Em uma solução aquosa de cloreto de hidrogênio a água age como uma base, e a solução resultante conduz eletricidade.
  4. A solução aquosa de cloreto de hidrogênio contém números iguais de íons H+ e Cl- , sendo, portanto eletricamente neutra e não condutora de eletricidade.
  5. Em uma solução aquosa de cloreto de hidrogênio a água age como uma base, o que neutraliza a solução, tornando-a não condutora de eletricidade.

3. (FGV-SP) A azida de sódio, NaN3, é uma substância empregada em diversos processos industriais e para propósitos militares na fabricação de explosivos. Quando dissolvida em água, ela se converte em ácido hidrazoico, HN3 , que é um ácido fraco, volátil e muito tóxico para o ser humano.

NaN3(aq) + H2O(ℓ) ⇄ HN3(aq) + NaOH(aq)

Para evitar a formação do ácido hidrazoico quando se dissolve a azida de sódio, deve-se adicionar ao recipiente

  1. HCℓ.
  2. HNO3 .
  3. H2O.
  4. NaOH.
  5. NaCℓ.

4. (UECE) As reações químicas do intemperismo são, em sua grande maioria, controladas pela água.

O resultado dessas reações forma os minerais que estão presentes no regolito e podem ocorrer por

  1. reversibilidade e hidrólise.
  2. deslocamento e oxidação.
  3. dissolução, oxidação e hidrólise.
  4. deslocamento, reversibilidade e dissolução.

5. (UFT) A quantidade de lixo eletrônico – resíduo de tecnologia como circuitos impressos e telefones móveis – teve um crescimento significativo na última década atingindo 40 milhões de toneladas por ano mundialmente. Parte deste lixo eletrônico é composto por metais preciosos (como o ouro), o que tem levantando a possibilidade de reciclagem. Do total de lixo eletrônico descartado, 30% é composto de metais e ligas metálicas, sendo o restante composto por materiais não metálicos e 300 ppm (partes por milhão) é composto por ouro. Uma das propostas para recuperação do ouro descartado é o tratamento com tiossulfato o qual apresenta elevada especificidade para o ouro. A equação química da reação é demonstrada a seguir.

(Densidade dos materiais não metálicos = 2,0 g/cm³; massa molar do tiossulfato = 112 g.mol-1, massa molar do ouro = 196,97 g.mol-1)

Au(s) + 5 S2O32-(aq) + Cu(NH3)42+ (aq) → Au(S2O3)23-(aq) + Cu(S2O3)35-(aq) + NH3(g)

Analise as afirmativas em relação às informações:

I. Na reação demonstrada, o ouro é o agente redutor e o tiossulfato o agente oxidante.

II. É possível afirmar que são descartados anualmente 12 mil toneladas de ouro no lixo eletrônico.

III. A massa de material não metálico descartado anualmente é 1.000 vezes superior à massa de ouro descartada no mesmo período.

IV. Um volume de 14 milhões de metros cúbicos (m3) de materiais não metálicos são descartados anualmente no lixo eletrônico.

V. Seriam necessários 6,82 mil toneladas de tiossulfato para tratar a massa de ouro descartada no lixo eletrônico.

Assinale a alternativa CORRETA.

  1. Apenas as afirmativas I, II e IV estão corretas.
  2. Apenas as afirmativas II e IV estão corretas.
  3. Apenas as afirmativas I, III e V estão corretas.
  4. Apenas as afirmativas I e II estão corretas.

06. (UECE) Em 1861 Thomas Graham (1805-1869) observou o comportamento de determinados sistemas comparando-os com as soluções e classificou tais sistemas como coloides, por causa de sua semelhança com as colas. A química dos coloides faz parte de nosso cotidiano estando presente na nossa alimentação, nos produtos de higiene, nos medicamentos, na poluição atmosférica, etc.

No que diz respeito a coloides, é correto afirmar que

  1. a diferença fundamental entre uma dispersão coloidal e uma solução verdadeira está na natureza das partículas
  2. o fenômeno que ocorre quando um raio infravermelho atravessa uma dispersão coloidal é conhecido como efeito Doppler.
  3. o sol é um coloide constituído de partículas sólidas finamente divididas dispersas em meio líquido.
  4. as partículas dispersas apresentam sempre o mesmo tamanho e por isso o sistema coloidal é chamado monodisperso.

07. (PUC-PR) As mudanças climáticas estão cada vez mais nítidas nos últimos anos, seja pelo ciclo geoquímico natural do nosso planeta ou pelo aquecimento global de origem antrópica o certo é que os índices de gás carbônico na atmosfera estão mais elevados. O gás carbônico é um óxido de fórmula CO2 que é produto de inúmeras reações químicas, principalmente as reações de combustão tão comuns na queima dos combustíveis.

Com relação às reações que produzem o gás carbônico e às características químicas dessa substância percebe-se que

- densidade da gasolina = 0,78 g/mL

- densidade do etanol = 0,89 g/mL

- constante geral dos gases = 0,082 atm.L/K.mol

- volume molar nas CNTP = 22,4 L

  1. se trata de uma molécula apolar de geometria linear e que também possui ligações químicas apolares entre os átomos constituintes de sua estrutura.
  2. na combustão de 1,0 L de gasolina, cuja fórmula geral é C8H18, em um dia com temperatura de 20 ºC em uma cidade que possui 0,95 atm de pressão atmosférica o volume de gás carbônico gerado é de aproximadamente 1380 L.
  3. na combustão de 1,0 L de etanol, cuja fórmula geral é C2H6O, nas condições normais de temperatura e pressão o volume de gás carbônico gerado é de aproximadamente 975 L.
  4. pode ser produzido a partir da decomposição do ácido carbônico (H2CO3), um ácido inorgânico classificado como moderado ou médio.
  5. o carbono possui hibridização sp nessa molécula e as reações de oxidação enérgica de um alceno como o but-2-eno promovem a formação desse gás juntamente com o ácido acético.

08. (UECE) Para que um carro se movimente, é necessário que ele tenha algum combustível, como, por exemplo, o etanol.

Esse combustível é consumido em uma reação de combustão completa que pode ser representada da seguinte forma:

  1. 2CH3OH(l) + 3O2(g) → 2CO2(g) + 4H2O(g) + energia térmica
  2. CH3CH2OH(l) + 2O2(g) → 2CO(g) + 3H2O(g) + energia térmica
  3. CH3CH2OH(l) + 3O2(g) → 2CO2(g) + 3H2O(g) + energia térmica
  4. 2CH3CH2CH2OH(l) + 9O2(g) → 6CO2(g) + 8H2O(g) + energia térmica

09. (PUC-PR) O metanol é um álcool com altíssimo poder de combustão sendo bastante utilizado em carros para corridas de automóveis nos Estados Unidos. Sua utilização pela população em geral não é tão comum devido às dificuldades de produção quando comparado ao etanol e também por uma questão de segurança, uma vez que sua queima produz chamas com um efeito incolor.

Uma alternativa para produção do metanol é a partir da reação de hidrogenação do monóxido de carbono, conforme equilíbrio apresentado a seguir.

CO(g) + 2 H2(g) ⇄ CH3OH(g) ΔH = -103 KJ/mol de metanol

Considerando os fatores termoquímicos dessa reação e também aqueles relacionados ao princípio de Le Chatelier para esse equilíbrio, assinale a alternativa CORRETA.

  1. Variações na pressão não influenciarão no equilíbrio, uma vez que há apenas substâncias gasosas nesse sistema.
  2. Por ser um fenômeno exotérmico, é possível afirmar que a entalpia do produto formado é maior que a entalpia dos reagentes.
  3. Houve, com a ocorrência da reação, um aumento da entropia do sistema.
  4. A adição de excesso de hidrogênio irá deslocar o equilíbrio em favor dos reagentes.
  5. Uma elevação na temperatura do sistema em equilíbrio irá propiciar uma diminuição no valor de Kc.

10. (UECE) Considerando a reação na pilha de Daniel, Zn + CuSO4 → ZnSO4 + Cu, pode-se afirmar com absoluta segurança que

  1. a concentração da solução de sulfato de cobre diminui com o funcionamento da pilha.
  2. o fluxo de elétrons vai da placa de cobre para a placa de zinco.
  3. o ânodo da pilha é a placa de cobre.
  4. o íon Zn2+ funciona como oxidante.

11. (FGV-SP) Uma substância sólida cristalina em temperatura e pressão ambiente foi submetida a alguns testes em laboratório químico. A substância se solubilizou em água, e a sua solução aquosa não conduziu corrente elétrica. Os testes de aquecimento para medida do seu ponto de fusão foram insatisfatórios, pois a substância, em recipiente aberto, fundiu e se transformou quimicamente, formando um resíduo sólido preto insolúvel em água.

Os resultados dos experimentos permitem afirmar que a substância testada é

  1. KCℓ
  2. CH4
  3. (NH4)2SO4
  4. C6H12O6
  5. H3PO4

12. (FGV-SP) O iodeto de hidrogênio, HI, é uma substância gasosa empregada em sínteses orgânicas. Uma das rotas de obtenção do HI pode ser feita, em um sistema fechado, por meio da reação do hidrogênio e do iodo como representado na equação

H2 (g) + I2 (g) ⇄ 2 HI (g) ∆H° < 0

A constante de equilíbrio dessa reação a 298 K é Keq = 794

Quando o compartimento reacional é aquecido a 700 K, é favorecida a formação de _________, pois na equação, no sentido da direita, a reação é _________. O valor da constante de equilíbrio da reação de formação do HI gasoso a 700 K é _________ do que a 298 K.

As lacunas são preenchidas, correta e respectivamente, por:

  1. H2 e I2 … endotérmica … maior
  2. H2 e I2 … endotérmica … menor
  3. H2 e I2 … exotérmica … menor
  4. HI … endotérmica … menor
  5. HI … exotérmica … maior

13. (UESB) Ao misturar café com leite em duas vasilhas, uma pessoa preparou uma bebida B1 com 65% de leite e outra bebida B2 com 40% de leite.

Se a pessoa pretende misturar B1 e B2 para obter 100ml de uma outra bebida B3 que contenha a mesma quantidade de café e de leite, então a quantidade de B2 que ela deverá utilizar é

  1. 45mℓ.
  2. 50mℓ.
  3. 55mℓ.
  4. 60mℓ.
  5. 65mℓ.

14. (UEL) As baterias baseadas em células galvânicas, como as de níquel-cádmio, apresentam as suas semi-reações de oxidação-redução reversíveis, podendo ser recarregadas várias vezes, apresentando, portanto, maior tempo de vida útil.

A reação química global não balanceada que ocorre durante o funcionamento de baterias de níquel-cádmio pode ser representada pela equação a seguir.

Cd(s)+N i(OH)3(s) ←→ CdO(s)+N i(OH)2(s)+H2O(l)

Com base nos conhecimentos sobre células galvâ- nicas e reações de oxidação-redução, considere as afirmativas a seguir.

I. Na bateria de níquel-cádmio, os elétrons fluem do Cd(s) para o Ni(OH)3(s), produzindo energia elétrica por meio de um processo espontâneo.

II. O elemento Cd perde elétrons, ocasionando aumento do seu número de oxidação e atuando como agente redutor.

III. Na equação balanceada, as espécies Cd(s) e Ni(OH)3(s) apresentam os mesmos coeficientes estequiométricos.

IV. Quando a bateria de níquel-cádmio está funcionando, o eletrodo de Ni(OH)3(s) é oxidado, no cátodo, a Ni(OH)2(s).

Assinale a alternativa correta.

  1. Somente as afirmativas I e II são corretas.
  2. Somente as afirmativas I e IV são corretas.
  3. Somente as afirmativas III e IV são corretas.
  4. Somente as afirmativas I, II e III são corretas.
  5. Somente as afirmativas II, III e IV são corretas.

15. (UDESC) O oxalato de cálcio (CaC2O4) é um sal pouco solúvel (Kps = 1x10-8), sendo a substância encontrada em maior quantidade em cálculos renais (pedras nos rins). Alimentação rica em oxalatos, baixo consumo de água e propensão genética parecem estar associados à formação de cálculos renais em humanos.

Acerca do oxalato de cálcio, assinale a alternativa incorreta.

  1. Sua solubilidade em água pura é de 1x10-8 mol/L, o que equivale a aproximadamente 1,3 mg/L.
  2. É um sal derivado da reação entre uma base forte com um ácido fraco, portanto, tem reação levemente alcalina em água.
  3. Sua solubilidade em água pode ser aumentada pela diminuição do pH do meio e diminuída pela presença de íons cálcio e/ou oxalato.
  4. Sua formação nos rins pode ser facilitada pela ingestão de água mineral rica em cálcio.
  5. A expressão do seu produto de solubilidade em uma solução saturada, com ou sem corpo de fundo, em uma solução com baixa concentração de outros sais, é [Ca2+][C2O4 2- ].

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