Questões de Vestibular Sobre química
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Experiência – Escrever uma mensagem secreta no laboratório
Materiais e Reagentes Necessários
✓ Folha de papel
✓ Pincel fino
✓ Difusor
✓ Solução de fenolftaleína
✓ Solução de hidróxido de sódio 0,1 mol/L ou solução saturada de hidróxido de cálcio
Procedimento Experimental
Utilizando uma solução incolor de fenolftaleína, escreva com um pincel fino uma mensagem numa folha de papel.
A mensagem permanecerá invisível.
Para revelar essa mensagem, borrife a folha de papel com uma solução de hidróxido de sódio ou de cálcio, com o auxílio de um difusor.
A mensagem aparecerá magicamente com a cor vermelha.
Explicação
fenolftaleína é um indicador que fica vermelho na presença de soluções básicas, nesse caso, uma solução de hidróxido de sódio ou de cálcio.
Um aluno da Fatec foi ao laboratório de Química para realizar esse experimento. Lá ele encontrou apenas uma solução aquosa de NaOH de concentração 0,5 mol/L.
Para realizar a experiência na concentração descrita no texto, a partir da solução que ele encontrou, deverá realizar uma
Experiência – Escrever uma mensagem secreta no laboratório
Materiais e Reagentes Necessários
✓ Folha de papel
✓ Pincel fino
✓ Difusor
✓ Solução de fenolftaleína
✓ Solução de hidróxido de sódio 0,1 mol/L ou solução saturada de hidróxido de cálcio
Procedimento Experimental
Utilizando uma solução incolor de fenolftaleína, escreva com um pincel fino uma mensagem numa folha de papel.
A mensagem permanecerá invisível.
Para revelar essa mensagem, borrife a folha de papel com uma solução de hidróxido de sódio ou de cálcio, com o auxílio de um difusor.
A mensagem aparecerá magicamente com a cor vermelha.
Explicação
fenolftaleína é um indicador que fica vermelho na presença de soluções básicas, nesse caso, uma solução de hidróxido de sódio ou de cálcio.
Para obtermos 100 mL de uma solução aquosa saturada de hidróxido de cálcio, Ca(OH)2, para o experimento, devemos levar em consideração a solubilidade desse composto.
Sabendo que o produto de solubilidade do hidróxido de cálcio é 5,5 x 10-6, a 25 °C, a solubilidade dessa base em mol/L é, aproximadamente,
Dados:
Ca(OH)2(s) ⇌ Ca2+(aq) + 2OH–(aq)
Kps = [Ca2+] . [OH–]
2
A primeira lâmpada comercial, desenvolvida por Thomas Edison, consistia em uma haste de carbono, que era aquecida pela passagem de uma corrente elétrica a ponto de emitir luz visível. Era, portanto, uma lâmpada incandescente, que transforma energia elétrica em energia luminosa e energia térmica. Posteriormente, passou-se a utilizar, no lugar da haste, filamentos de tungstênio, cuja durabilidade é maior. Hoje, esse tipo de lâmpada tem sido substituído pelas lâmpadas fluorescentes e de LED.
As lâmpadas fluorescentes são construídas com tubos de vidro transparente revestidos internamente e contêm dois eletrodos (um em cada ponta) e uma mistura de gases em seu interior — vapor de mercúrio e argônio, por exemplo. Quando a lâmpada fluorescente é ligada, os eletrodos geram corrente elétrica, que, ao passar através da mistura gasosa, excita seus componentes, os quais, então, emitem radiação ultravioleta. O material que reveste o tubo tem a propriedade de converter a radiação ultravioleta em luz visível, que é emitida para o ambiente.
A lâmpada de LED é mais econômica que a incandescente, pois dissipa menos energia em forma de calor. Em geral, essas lâmpadas têm eficiência de 15 lumens por watt. Um lúmen (unidade padrão do Sistema Internacional) é o fluxo luminoso emitido por uma fonte puntiforme com intensidade uniforme de 1 candela e contido em um cone de ângulo sólido de um esferorradiano. A tabela a seguir apresenta características específicas das lâmpadas incandescentes, fluorescentes e de LED.
A partir do texto acima e considerando que 6,63 × 10-34 J-s seja o valor da constante de Planck, que 3 × 108 m/s seja a velocidade da luz e que a temperatura em graus Kelvin seja exatamente igual à temperatura em graus Celsius acrescida de 273, julgue o item que é do tipo C.
A mistura de vapor de mercúrio e argônio gasoso é
considerada uma mistura
homogênea.
A primeira lâmpada comercial, desenvolvida por Thomas Edison, consistia em uma haste de carbono, que era aquecida pela passagem de uma corrente elétrica a ponto de emitir luz visível. Era, portanto, uma lâmpada incandescente, que transforma energia elétrica em energia luminosa e energia térmica. Posteriormente, passou-se a utilizar, no lugar da haste, filamentos de tungstênio, cuja durabilidade é maior. Hoje, esse tipo de lâmpada tem sido substituído pelas lâmpadas fluorescentes e de LED.
As lâmpadas fluorescentes são construídas com tubos de vidro transparente revestidos internamente e contêm dois eletrodos (um em cada ponta) e uma mistura de gases em seu interior — vapor de mercúrio e argônio, por exemplo. Quando a lâmpada fluorescente é ligada, os eletrodos geram corrente elétrica, que, ao passar através da mistura gasosa, excita seus componentes, os quais, então, emitem radiação ultravioleta. O material que reveste o tubo tem a propriedade de converter a radiação ultravioleta em luz visível, que é emitida para o ambiente.
A lâmpada de LED é mais econômica que a incandescente, pois dissipa menos energia em forma de calor. Em geral, essas lâmpadas têm eficiência de 15 lumens por watt. Um lúmen (unidade padrão do Sistema Internacional) é o fluxo luminoso emitido por uma fonte puntiforme com intensidade uniforme de 1 candela e contido em um cone de ângulo sólido de um esferorradiano. A tabela a seguir apresenta características específicas das lâmpadas incandescentes, fluorescentes e de LED.
A partir do texto acima e considerando que 6,63 × 10-34 J-s seja o valor da constante de Planck, que 3 × 108 m/s seja a velocidade da luz e que a temperatura em graus Kelvin seja exatamente igual à temperatura em graus Celsius acrescida de 273, julgue o item.
O tungstênio apresenta, em seu estado fundamental de energia, elétrons que ocupam orbitais ƒ.
Considerando essa situação e, ainda, que as soluções apresentem comportamento ideal, que a constante de autoionização da água seja igual a 1,0 × 10-14 e que log 5 = 0,70, julgue o item e faça o que se pede no item, que é do tipo B.
Calcule a concentração de H2SO4 na amostra de chuva ácida.
Multiplique o resultado obtido por 105
. Depois de efetuados
todos os cálculos solicitados, despreze, para a marcação no
Caderno de Respostas, a parte fracionária do resultado final
obtido, caso exista.
Considerando essa situação e, ainda, que as soluções apresentem comportamento ideal, que a constante de autoionização da água seja igual a 1,0 × 10-14 e que log 5 = 0,70, julgue o item.
O pH da solução padrão de NaOH é igual a 12,7.
A chuva ácida intensifica a degradação de monumentos históricos. A maioria desses monumentos é feita de mármore, que é o carbonato de cálcio na forma cristalina, CaCO3(s), e de pedra-sabão, que tem o carbonato de sódio, Na2CO3(s), como um de seus constituintes. Esses sais, CaCO3(s) e Na2CO3(s), são pouco solúveis em água, mas, em meio ácido, o íon carbonato é convertido em H2CO3, o qual, por sua vez, decompõe-se em água e CO2, conforme a equação de equilíbrio apresentada abaixo.
A partir dessas informações, e considerando que uma solução saturada de CaCO3 apresente comportamento ideal e que a constante de solubilidade do CaCO3 seja igual a 8,1 × 10-9 , julgue o item que se segue.
200 mL de uma solução padrão de NaOH, com concentração
igual a 0,0200 mol/L, contém 1,6 g do soluto.
A chuva ácida intensifica a degradação de monumentos históricos. A maioria desses monumentos é feita de mármore, que é o carbonato de cálcio na forma cristalina, CaCO3(s), e de pedra-sabão, que tem o carbonato de sódio, Na2CO3(s), como um de seus constituintes. Esses sais, CaCO3(s) e Na2CO3(s), são pouco solúveis em água, mas, em meio ácido, o íon carbonato é convertido em H2CO3, o qual, por sua vez, decompõe-se em água e CO2, conforme a equação de equilíbrio apresentada abaixo.
A partir dessas informações, e considerando que uma solução saturada de CaCO3 apresente comportamento ideal e que a constante de solubilidade do CaCO3 seja igual a 8,1 × 10-9 , julgue o item que se segue.
A solubilidade do CaCO3 em água pura, a 25 ºC, é igual a
9,0 mg/L.
A chuva ácida intensifica a degradação de monumentos históricos. A maioria desses monumentos é feita de mármore, que é o carbonato de cálcio na forma cristalina, CaCO3(s), e de pedra-sabão, que tem o carbonato de sódio, Na2CO3(s), como um de seus constituintes. Esses sais, CaCO3(s) e Na2CO3(s), são pouco solúveis em água, mas, em meio ácido, o íon carbonato é convertido em H2CO3, o qual, por sua vez, decompõe-se em água e CO2, conforme a equação de equilíbrio apresentada abaixo.
A partir dessas informações, e considerando que uma solução saturada de CaCO3 apresente comportamento ideal e que a constante de solubilidade do CaCO3 seja igual a 8,1 × 10-9 , julgue o item que se segue.
A estrutura reproduzida abaixo corresponde à estrutura de Lewis do H2CO3.
A chuva ácida intensifica a degradação de monumentos históricos. A maioria desses monumentos é feita de mármore, que é o carbonato de cálcio na forma cristalina, CaCO3(s), e de pedra-sabão, que tem o carbonato de sódio, Na2CO3(s), como um de seus constituintes. Esses sais, CaCO3(s) e Na2CO3(s), são pouco solúveis em água, mas, em meio ácido, o íon carbonato é convertido em H2CO3, o qual, por sua vez, decompõe-se em água e CO2, conforme a equação de equilíbrio apresentada abaixo.
A partir dessas informações, e considerando que uma solução saturada de CaCO3 apresente comportamento ideal e que a constante de solubilidade do CaCO3 seja igual a 8,1 × 10-9 , julgue o item que se segue.
Considerando os dados apresentados na tabela abaixo, verifica-se que, a 25 ºC e 1 atm, os estados físicos do CaCO3, da H2O e do CO2 são, respectivamente, sólido, líquido e gasoso.
A chuva ácida intensifica a degradação de monumentos históricos. A maioria desses monumentos é feita de mármore, que é o carbonato de cálcio na forma cristalina, CaCO3(s), e de pedra-sabão, que tem o carbonato de sódio, Na2CO3(s), como um de seus constituintes. Esses sais, CaCO3(s) e Na2CO3(s), são pouco solúveis em água, mas, em meio ácido, o íon carbonato é convertido em H2CO3, o qual, por sua vez, decompõe-se em água e CO2, conforme a equação de equilíbrio apresentada abaixo.
A partir dessas informações, e considerando que uma solução saturada de CaCO3 apresente comportamento ideal e que a constante de solubilidade do CaCO3 seja igual a 8,1 × 10-9 , julgue o item que se segue.
O aquecimento global é uma consequência direta do fenômeno
conhecido como chuva ácida.
A partir da polimerização de determinado monômero,
realizada em solução com duas diferentes condições reacionais,
chegou-se a polímeros com diferentes distribuições de
massas molares, conforme ilustrado na figura acima. Ao final
dos procedimentos de síntese, as duas soluções obtidas —
uma contendo o polímero A (solução I) e outra, o polímero B
(solução II) — tinham concentrações iguais, em g/L.
Com base nessa situação e considerando que os comportamentos das soluções sejam ideais e que os polímeros sejam estáveis na temperatura de ebulição do solvente empregado em suas sínteses, julgue o item e faça o que se pede no item, que é do tipo C.
A respeito das soluções preparadas, assinale a opção correta.
A solução I apresenta pressão osmótica superior à da
solução II.
A partir da polimerização de determinado monômero,
realizada em solução com duas diferentes condições reacionais,
chegou-se a polímeros com diferentes distribuições de
massas molares, conforme ilustrado na figura acima. Ao final
dos procedimentos de síntese, as duas soluções obtidas —
uma contendo o polímero A (solução I) e outra, o polímero B
(solução II) — tinham concentrações iguais, em g/L.
Com base nessa situação e considerando que os comportamentos das soluções sejam ideais e que os polímeros sejam estáveis na temperatura de ebulição do solvente empregado em suas sínteses, julgue o item.
A separação dos polímeros a partir da solução obtida ao final
de cada reação pode ser realizada pelo processo de destilação.
A partir da polimerização de determinado monômero,
realizada em solução com duas diferentes condições reacionais,
chegou-se a polímeros com diferentes distribuições de
massas molares, conforme ilustrado na figura acima. Ao final
dos procedimentos de síntese, as duas soluções obtidas —
uma contendo o polímero A (solução I) e outra, o polímero B
(solução II) — tinham concentrações iguais, em g/L.
Com base nessa situação e considerando que os comportamentos das soluções sejam ideais e que os polímeros sejam estáveis na temperatura de ebulição do solvente empregado em suas sínteses, julgue o item.
O ponto de fusão do polímero A é mais elevado que o do
polímero B.
Nos polímeros condutores, a flexibilidade e a facilidade de processamento típicas dos polímeros são combinadas com propriedades ópticas e eletrônicas de metais e semicondutores. Nesse tipo de polímero, a presença de ligações duplas alternadas faz que os elétrons π estejam deslocalizados devido à ressonância, efeito responsável pela condutividade elétrica do material. O poliacetileno, polímero de adição do acetileno (etino), foi o primeiro polímero condutor sintetizado.
Considerando o texto e a estrutura do polietileno apresentados acima, julgue o próximo item.
Na água, a solubilidade do poliacetileno é elevada porque esse
polímero forma facilmente ligações de hidrogênio com esse
solvente.
Nos polímeros condutores, a flexibilidade e a facilidade de processamento típicas dos polímeros são combinadas com propriedades ópticas e eletrônicas de metais e semicondutores. Nesse tipo de polímero, a presença de ligações duplas alternadas faz que os elétrons π estejam deslocalizados devido à ressonância, efeito responsável pela condutividade elétrica do material. O poliacetileno, polímero de adição do acetileno (etino), foi o primeiro polímero condutor sintetizado.
Considerando o texto e a estrutura do polietileno apresentados acima, julgue o próximo item.
Se for feita polimerização por adição do 1,3-butadieno, será
obtido um polímero condutor.
Em 2013, uma das descobertas de maior importância do
ponto de vista tecnológico foi a criação de unidades fotovoltaicas
à base de perovskita, termo que designa um tipo de óxido com
fórmula geral ABO3, em que A e B representam cátions metálicos.
Um exemplo típico é o CaTiO3. A unidade básica do cristal de uma
perovskita consiste na estrutura cúbica mostrada na figura acima,
em que cada um de oito cátions “A” ocupa um dos vértices do cubo;
seis íons oxigênio estão nos centros das faces do cubo, formando
um octaedro regular; e um cátion “B” está no centro do cubo.
Considerando essas informações e que o número de Avogadro seja igual a 6,0 × 1023, julgue o item que é do tipo C.
Suponha que uma amostra de água esteja contaminada pela dissolução de uma pequena quantidade de CaTiO3. Nesse caso, o composto que possibilitaria a neutralização dessa amostra de água contaminada é
H2SO4.
Em 2013, uma das descobertas de maior importância do
ponto de vista tecnológico foi a criação de unidades fotovoltaicas
à base de perovskita, termo que designa um tipo de óxido com
fórmula geral ABO3, em que A e B representam cátions metálicos.
Um exemplo típico é o CaTiO3. A unidade básica do cristal de uma
perovskita consiste na estrutura cúbica mostrada na figura acima,
em que cada um de oito cátions “A” ocupa um dos vértices do cubo;
seis íons oxigênio estão nos centros das faces do cubo, formando
um octaedro regular; e um cátion “B” está no centro do cubo.
Considerando essas informações e que o número de Avogadro seja igual a 6,0 × 1023, julgue o item.
No CaTiO3, o número de oxidação do Ti é +2.
Em 2013, uma das descobertas de maior importância do
ponto de vista tecnológico foi a criação de unidades fotovoltaicas
à base de perovskita, termo que designa um tipo de óxido com
fórmula geral ABO3, em que A e B representam cátions metálicos.
Um exemplo típico é o CaTiO3. A unidade básica do cristal de uma
perovskita consiste na estrutura cúbica mostrada na figura acima,
em que cada um de oito cátions “A” ocupa um dos vértices do cubo;
seis íons oxigênio estão nos centros das faces do cubo, formando
um octaedro regular; e um cátion “B” está no centro do cubo.
Considerando essas informações e que o número de Avogadro seja igual a 6,0 × 1023, julgue o item.
O número de átomos de cálcio presentes em 27,2 g de CaTiO3
é 1,2 × 1023.
A figura acima ilustra a alquilação de Friedel-Crafts, uma reação de substituição eletrolítica que ocorre entre um anel aromático e um cloreto de alquila. O AlCl3 é o catalisador mais usualmente empregado nesse tipo de reação. Conforme mostrado na reação a seguir, o AlCl3 liga-se ao cloro do cloreto de alquila e libera um carbocátion, que será o responsável pelo ataque eletrofílico ao anel aromático.
Considerando, além das informações do texto e da tabela acima, que as alquilações de Friedel-Crafts sejam de ordem um com relação ao composto aromático e de ordem um com relação ao cloreto de alquila, e que o grupo –OH seja um orientador orto/para dirigente, julgue o item subsequente.
O AlCl3 atua como um ácido de Lewis em reações de
alquilação de Friedel-Crafts.
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