Projeto de Recuperação FINAL– 2ª Série EM
QUÍMICA
Objetivo: Proporcionar ao aluno a oportunidade de rever os conteúdos trabalhados durante o semestre nos quais apresentou dificuldade e que servirão como pré-requisitos para os conteúdos que serão trabalhados no próximo ano.
Como estudar (estratégia):
O aluno deverá refazer os exercícios dados em sala e realizar a lista de exercícios. Deverá, também, refazer as provas aplicadas como forma de rever o conteúdo de maneira prática e assistir as vídeo-aulas dos assuntos indicados.
O conteúdo descrito abaixo será avaliado por meio de:
1 prova com 20 questões (valor:10,0)
QUÍMICA 1
VOLUME CAPÍTULO ASSUNTO
3 11 Estudo das funções oxigenadas I – álcoois, fenóis, éteres e cetonas
4 12 Estudos das funções oxigenadas II – ácidos carboxílicos, aldeídos, ésteres e sais orgânicos.
4 14 Estudos das funções nitrogenadas e haletos orgânicos
5 15 Isomeria plana (constitucional)
5 16 Isomeria geométrica ou cis/Trans(configuracional)
5 17 Isomeria espacial óptica(configuracional)
LISTA DE EXERCÍCIOS PARA ESTUDAR
1) Dê os nomes dos compostos abaixo:
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2) O aroma natural da baunilha, encontrado em doces e sorvetes, deve-se ao composto de nome vanilina, cuja fórmula estrutural está reproduzida abaixo.
Em relação à molécula da vanilina, é correto afirmar que as funções químicas encontradas são:
3) Leia cada item abaixo e coloque (V) para verdadeiro e (F) para falso, conforme o caso. ( ) Um composto, com fórmula molecular C3H8O, pode ser um ácido carboxílico ou um álcool. ( ) A cachaça contém etanol. ( ) O composto H3C - CH2 - O - CH3 é um éster. ( ) O hexanal apresenta fórmula molecular C6H12O. ( ) A propanoma pode ser utilizada na remoção de esmalte de unha.
( ) O fenol é representado pela estrutura ( ) O composto 1,2-dicloro-eteno, possui isomeria cis-trans. 4) Na coluna, estão relacionadas as estruturas de algumas substâncias químicas e, na coluna de baixo, suas aplicações. 1. CH3 – CO – CH3 2. C2H5 – O – C2H5 3. HCOH 4. CH3 – CH2 – OH 5. CH3 – COO – C2H5 ( ) O etanoato de etila é empregado como essência artificial de maçã. ( ) O éter comum é usado como anestésico. ( ) A acetona ou propanona é usada como solvente de tinta e vernizes. Relacionando-se a coluna de cima com a de baixo, obtêm-se os números na sequência: a) 5 – 2 – 1 b) 2 – 3 – 1 c) 3 – 4 – 5 d) 4 – 2 – 3
e) 5 – 3 – 2 5) Os praticantes de esportes considerados “radicais”, frequentemente empregam a expressão: “é muita adrenalina”, como significado de grande satisfação. Sabe-se que o aumento de concentração do hormônio adrenalina no sangue é acompanhado dos aumentos de pressão sanguínea e do ritmo cardíaco, sensações comuns em situações de risco.
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I) Indique os grupos funcionais presentes na molécula adrenalina. a) Álcool, éster e amina. b) Álcool, fenol e amida. c) Fenol, álcool e amina. d) Aldeído, cetona e fenol
e) Fenol, aldeído e amina. II) A adrenalina possui isomeria óptica? Justifique. 6) Dê os nomes dos compostos: I.
II.
III.
7) Escreva a fórmula estrutural e dê o nome oficial de: a) uma cetona, de cadeia carbônica ramificada saturada, com o total de 7 átomos de carbono.
b) um aminoácido, com 4 átomos de carbono, que possua um carbono assimétrico. c) dos isômeros geométricos do 2,3-di-cloro-but-2-eno. 8) Faça a fórmula estrutural e dê o nome do composto orgânico produzido pela reação que se dá entre o ácido butanoico e o álcool etílico.
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9) a) Você já sentiu o ardido de pimenta na boca? Pois bem, a substância responsável pela sensação picante na língua é a capsaicina, substância ativa das pimentas. Sua fórmula estrutural está representada a seguir.
Os grupos funcionais característicos na capsaicina são: a) Cetona, álcool e amina. b) Ácido carboxílico, amina e cetona. c) Amida, éter e fenol. d) Cetona, amida, éster e fenol.
e) Cetona, amina, éter e fenol. b) Diga se esse composto possui isômeros geométricos. c) Diga se esse composto possui isomeria óptica. 10) Para responder à questão a seguir, numere a coluna B, que contém alguns nomes de compostos orgânicos, de acordo com a coluna A, na qual estão citadas funções orgânicas.
A sequência CORRETA dos números da coluna B, de cima para baixo, é: a) 2 - 1 - 3 - 5 - 4. b) 3 - 1 - 2 - 4 - 5. c) 4 - 3 - 2 - 1 - 5. d) 3 - 2 - 5 - 1 - 4.
e) 2 - 4 - 5 - 1 - 3.
11) Considere as afirmações: I. Propanal é um isômero da propanona. II. Etil-metil-éter é um isômero do propan-2-ol. III. Propan-1-ol é um isômero do propan-2-ol. IV. Propilamina é um isômero da trimetilamina. Estão corretas: a) Todas. b) Apenas I, II e III. c) Apenas I e II. d) Apenas II e IV.
e) Apenas III e IV. 12) Associe os pares de compostos dos dois grupos com o tipo de isomeria existente entre eles.
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A alternativa que apresenta uma associação correta é: a) I-3; II-2; III-4; IV-1 b) I-3; II-2; III-1; IV-4 c) I-2; II-3; III-1; IV-4 d) I-2; II-3; III-4; IV-1
e) I-1; II-2; III-3; IV-4 13) Considere as fórmulas planas dos seguintes compostos: Responda, a) Quais dos compostos apresentam Isomeria geométrica? b) Escreva as fórmula em projeção dos isômeros que apresentam isomeria geométrica e diga quem é o isômero cis e quem é o isômero trans. 14) Indique qual das substâncias abaixo apresenta atividade óptica (carbono assimétrico). Represente os dois isômeros ópticos e assinale o carbono quiral com um asterisco da substância excolhida.
a) propano-2-ol. b) butan-2-ol. c) metanol. d) butan-1-ol. e) etanol.
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15) O metilfenidato, estrutura química representada na figura, é uma substância utilizada como fármaco no tratamento de casos de transtorno de déficit de atenção e hiperatividade.
Na estrutura do metilfenidato, qual o número de carbonos assimétricos, assinale com um asterisco cada um deles qual e a sua fórmula molecular ? 16. a) Quais os nomes dos grupos funcionais presentes na molécula de aspartame abaixo? Identifique (circule) os grupos na própria molécula.
b) A molécula do aspartame possui atividade óptica? Justifique. 17. Quais os grupos funcionais presentes na molécula abaixo? Identifique os grupos na própria molécula.
18.Escreva as fórmulas estruturais dos compostos abaixo: I- etanoato de etila II- etoxipropano III- ácido 2,3 – dimetil –pentanóico. IV- orto-isopropil –fenol
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19. A sacarose e a lactose são dois dissacarídeos encontrados na cana-de-açúcar e no leite humano, respectivamente. As estruturas simplificadas, na forma linear, dos monossacarídeos que os formam, são fornecidas a seguir. O tipo de isomeria que ocorre na molécula de glicose e o número de carbonos assimétricos e: a) geométrica e 3. b) geométrica e 4. c) óptica e 4. d) óptica e 5. e) ótima e 4. 20. Dados os seguintes compostos orgânicos:
I . (CH3)2C=CCℓ2 II . (CH3)2C=CCℓCH3 III . CH3CℓC = CCℓCH3 IV. CH3FC = CCℓCH3 Assinale a opção correta: a) Os compostos I e III são isômeros geométricos. b) Os compostos II e III são isômeros geométricos. c) O composto II é o único que apresenta isomeria geométrica. d) Os compostos III e IV são os únicos que apresentam isomeria geométrica. e) Todos os compostos apresentam isomeria geométrica.
“Apenas os que dialogam podem construir pontes e vínculos” Papa Francisco
Química 2
Matéria a ser estudada (conteúdo):
VOLUME CAPÍTULO ASSUNTO
3 e 4 11 a 13 Cinética Química: I , II e III
5 15 e 16 Equilíbrio Químico
5 17 Equilíbrio Iônico da água – Cálculo de pH e pOH
5 18 Hidrólise Salina
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LISTA DE EXERCÍCIOS PARA ESTUDAR
Questão 1
a) Os dados da tabela abaixo se referem à decomposição do peróxido de hidrogênio (H2O2), reação representada pela equação a seguir:
No intervalo de tempo entre 3 h e 5 h, calcule a velocidade média de consumo de H2O2 . Deixe a resolução com a devida unidade. b) Um comprimido efervescente de vitamina C intacto, pesando 5 g, quando colocado em um copo contendo água a
25 °C, será dissolvido em dois minutos.
Considerando essa informação, assinale verdadeira (V) ou falsa (F) em cada uma das proposições.
( ) Se o comprimido efervescente estiver em pequenos pedaços, o tempo de dissolução também será de dois
minutos, pois a massa continua sendo 5 g.
( ) O tempo de dissolução do comprimido efervescente intacto mantém-se quando o comprimido for dissolvido em
água a 40 °C, pois a área de contato é a mesma.
( ) Quanto maior a superfície de contato do comprimido efervescente com a água, maior o número de colisões
favoráveis, portanto maior a velocidade de dissolução.
( ) O aumento da temperatura diminui a energia de ativação, diminuindo, portanto, o tempo de dissolução.
( ) Um aumento da temperatura, aumenta a energia cinética média das moléculas, aumentando a frequência de
choques entre as moléculas reagentes, aumentado a velocidade das reações.
Questão 2
a) Durante a manifestação das reações químicas, ocorrem variações de energia. A quantidade de energia envolvida está associada às características químicas dos reagentes consumidos e dos produtos que serão formados. O gráfico abaixo representa um diagrama de variação de energia de uma reação química hipotética em que a mistura dos reagentes A e B levam à formação dos produtos C e D.
a) Qual a variação de entalpia da reação? ΔH =
b) Qual o valor da Energia de ativação (Eat) da reação sem catalisador? Eat(s/cat) =
c) Qual o valor da Energia de ativação (Eat) da reação com catalisador? Eat(c/cat) =
d) Essa reação é endotérmica ou exotérmica?
e) Qual o valor da Eat da reação inversa (C + D A + B), sem catalisador?
b) Nos catalisadores automotivos, ocorrem várias reações químicas que transformam substâncias tóxicas em outras não tóxicas ou menos agressivas. Um exemplo clássico é a transformação do monóxido de carbono em dióxido de carbono, processo representado pela equação a seguir: 2CO(g) + O2(g) 2 CO2(g). Admitindo que essa reação seja elementar: (I) Escreva a expressão da sua lei de velocidade. (II) Caso se dobre a concentração do CO(g) e a do O2(g) simultaneamente, a reação ficará quantas vezes mais rápida? Mostre como obteve esse resultado.
Tempo (h) Número de mols
de H2O2
0 0
3 0,2
5 0,6
Com base no diagrama e no sentido da reação A + B C + D, Responda, completando na frente do próprio item : Colocar as unidades obrigatoriamente.
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Questão 3 A reação entre o gás hidrogênio e o monóxido de nitrogênio ocorre de acordo com a seguinte equação:
2 2 22 NO(g) 2 H (g) N (g) 2 H O(g) , Estudos cinéticos realizados em laboratório mostraram os seguintes
resultados:
Experimento [NO]
(mol L-1
)
[H2] (mol L
-1)
Velocidade (mol L
-1 s
-1)
1 0,10 0,10 0,05
2 0,20 0,10 0,10
3 0,20 0,20 0,40
a) A partir da análise desses dados, qual a Lei da velocidade para essa reação? b) Considerando os dados anteriores, calcule o valor da constante cinética (K) da lei da velocidade para essa reação.
Questão 4
A decomposição do tetróxido de dinitrogênio ocorre de acordo com a equação a seguir: 1 N2O4(g) 2 NO2(g) No ar atmosférico essa reação está relacionada com a formação de chuva ácida em ambientes poluídos. No seu estudo em laboratório, o reagente foi colocado num frasco de 1 litro e esperou-se até o sistema entrar em equilíbrio químico. Nesse estado de equilibrio, foi medido que havia 4 mol de NO2 e 2 mol de N2O4. a) Com base nesses dados, calcule o valor da constante de equilíbrio (Kc) dessa reação? Deixar a resolução. b) Ainda, relativo ao equilíbrio : 1 N2O4(g) 2 NO2(g) ΔH < 0, indique como se desloca esse equilíbrio ao serem feitas as seguintes perturbações no sistema em equilíbrio: (atenção, use o critério: desloca para a direita, desloca para a esquerda ou não afeta o equilíbrio, conforme o caso) I) Aquecimento do sistema: .................................................................................................................. .
II) Aumento da pressão do sistema: ................................................................................................... .
III) Adição de N2O4(g) : ......................................................................................................................... .
IV) Resfriamento do sistema: .............................................................................................................. .
V) Adição de um catalisador apropriado: ............................................................................................. .
Questão 5
a) O gráfico a seguir mostra as variações das concentrações ao longo do tempo para a reação de decomposição do trióxido de enxofre. ( Obs.: a escala de [ ] de baixo para cima é : 0,2 ; 0,4 ; 0,6 ; 0,8 ; 1,0 mol/L)
Escreva a expressão e calcule o valor da
constante de equilíbrio (Kc) dessa reação.
2SO3(g) 2 SO2(g) + O2(g)
b) Na alta atmosfera ou em laboratório, sob a ação de radiações eletromagnéticas (ultra-violeta, ondas de rádio, etc.),
o ozônio é formado através da reação endotérmica:
SO3
SO2
O2
[ ] em mol/L
tempo
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3 O2(g) 2 O3(g)
I) O aumento da temperatura favorece ou dificulta a formação do ozônio?
II) E o aumento da pressão favorece ou dificulta a formação do ozônio?
Questão 6
A síntese da amônia é uma reação reversível representada pela equação a seguir: N2(g) + 3H2(g) 2 NH3(g) No estudo dessa reação, foram adicionados 10 mol de cada reagente num reator de volume igual a um litro, que foi então aquecido. Verificou-se que, passado um tempo teq, o sistema entrou em equilíbrio e que nesse estado havia no frasco 1 mol de gás hidrogênio. a) Para resolver essa questão, complete a tabela abaixo: b) Calcule a constante de equilíbrio (Kc) dessa reação. Deixar a resposta com uma casa após a virgula.
Questão 7
a) O termo pH foi usado pela primeira vez pelo bioquímico dinamarquês, Sörensen, quando trabalhava com o controle da acidez de cerveja. O cálculo de pH pode ser feito pela expressão: pH = - log[H
+] ,de maneira semelhante,
podemos determinar o pOH, pOH = - log[OH-]. Agora, responda os itens abaixo, completando a tabela.
Obs.: não é necessário resolução.
PERGUNTAS RESPOSTAS
a) Um xampu tem pH=8. Qual o valor de [H+] para o xampu? pH=
b) A análise de uma amostra de sabão revelou [H+]=10
-10 mol/L. Determine o pH da
amostra pH=
c) A clara de ovo tem [OH-]=10
-6mol/L . Qual o valor do seu pH? pH=
d) Ao analisar um determinado suco de tomate, um técnico determinou que sua concentração hidrogeniônica (H
+) era igual a 0,001 mol/L. Qual o pH desse suco de
tomate? pH=
e) 0,1mol de ácido cianídrico (HCN) apresenta um α = 10%, Qual o seu pH? pH=
N2(g) + 3 H2(g) 2NH3(g)
Início
Reage/Forma
Equilibrio
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b) O tratamento da água de uma piscina ocorre em várias etapas que envolvem processos físicos e químicos. As substâncias relacionadas na tabela ao lado são utilizadas para ajuste de pH, alcalinidade e desinfecção da água. Sobre essas substâncias e suas funções no tratamento da água da piscina, coloque V (verdadeiro) ou F (falso), conforme o caso.
( ) O HC é um ácido e tem a função de elevar o pH da água.
( ) Dentre as substâncias apresentadas na tabela, três delas são alcalinas e uma é ácida.
( ) O 3NaHCO , por apresentar um caráter básico, é responsável pelo controle da alcalinidade da água.
( ) Quando adicionado à água da piscina, o HC neutraliza as substâncias alcalinas presentes.
( ) O hipoclorito de cálcio é responsável pelo fornecimento de cloro para desinfecção e, por apresentar um
caráter ácido, reduz o pH da água.
Questão 8
a) Considere que a solução de H2SO4 da bateria de carro tenha pH =1 e que o suco de limão tenha pH =2. Qual a solução mais ácida? Justifique Um alvejante de roupas, do tipo “água de lavadeira”, apresenta [OH
−] aproximadamente igual a 1,0 10
-4 mol/L.
Nessas condições, qual a concentração de [H+] e qual o pH dessa solução? (Dado : Kw = 10
-14) Seja claro em sua
resposta. b) Um aluno preparou três soluções aquosas, a 25 C, de acordo com a figura abaixo.
I) Baseando-se no conceito de hidrólise salina, classifique os frascos acima, ácido, básico ou neutro. Seja claro, 1º Frasco: 2º Frasco: 3º Frasco: II) Justifique o que ocorreu no segundo frasco, através da reação química correspondente.
Questão 9
a) O Potencial Hidrogeniônico, mais conhecido como pH, consiste num índice que indica a acidez, neutralidade ou alcalinidade de um meio qualquer. Os valores de pH variam de 0 a 14. As hortênsias são flores que se colorem obedecendo ao pH do solo. É como se o pH fosse o estilista desse tipo de flor. Em solos onde a acidez é elevada, as hortênsias adquirem a coloração azul, agora, nos solos alcalinos, elas ficam rosa. Fonte:
<http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/o-ph-solo-coloracao-das-plantas.htm>.
Considerando as informações acima, em um solo com concentração de íons OH de 12 110 mols L , qual o pH
desse solo e a cor das hortênsias nele plantadas ? b) Uma solução ácida apresenta a [H
+] = 4 x 10
−4 mol/L , Calcule o seu pH. Dado: log 2 = 0,3
Deixe a resolução.
Substância pH em solução
HC 1
3NaHCO 10
2Ca(C O) 8
3O 7
Informações: Metais Alcalinos: Li, Na, K, Rb, Cs Metais Alcalinos Terrosos: Ca, Mg, Sr, Ba.
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Questão 10 a) O azul de bromotimol é um indicador ácido-base, com faixa de viragem [6,0 — 7,6], que apresenta cor amarela
em meio ácido e cor azul em meio básico e verde em meio neutro. Considere os seguintes sistemas em que se
colocou gotas desse indicador. Qual seria a coloração de cada um desses sistemas
I. água pura , cor: .................................. II. CH3COOH (ácido acético) em água , cor: ................................. III. NH4Cℓ (cloreto de amônio) em água , cor: ................................ b) (2,0pontos) Os sistemas químicos baseiam-se em algumas características. Os sistemas ácidos caracterizam-se pela liberação de íon hidrônio,H3O
+ ou simplesmente H
+(aq). Os sistemas básicos baseiam-se na liberação de íon
hidroxila, OH -(aq). A tabela a seguir mostra a característica de alguns sistemas.
Para os sistemas citados, 100% ionizados, julgue os itens abaixo, colocando “V” para verdadeiro ou “F” para falso. ( ) Todos os sistemas são formados por substâncias ácidas.
( ) O pOH da saliva é igual a 6.
( ) O vinagre é mais ácido que a clara de ovo.
( ) O pH do vinagre é igual a 3.
( ) Acrescentando uma gota de vinagre a uma gota de saliva, a solução se tornará neutra.
Testes
1) Considere a seguinte reação, entre hidrogênio e iodo:
As figuras seguintes representam possíveis colisões entre os reagentes:
Qual(ais) dessas figuras representa(m) uma geometria apropriada para que a reação ocorra? a) somente III. b) somente I. c) somente II e III. d) somente II. e) somente I e III.
Sistema [H+] mol/L
Vinagre 10−3
Saliva 10−6
Clara de ovo 10−8
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2) Uma mesma reação foi realizada por dois métodos diferentes. Alguns dados gerais foram colocados em um diagrama:
De acordo com o gráfico, os valores aproximados para a energia de ativação dos métodos A e B, respectivamente, e o método mais rápido, são: a) 150 kJ, 110 kJ e método A. b) 110 kJ, 150 kJ e método B. c) 260 kJ, 300 kJ e método B. d) 260 kJ, 300 kJ e método A. e) 300 kJ, 260 kJ e método B.
3) A produção de ácido sulfúrico (H2SO4) a partir de enxofre (S) ocorre de acordo com as equações químicas a seguir:
S(s) + O2(g) → SO2(g) (etapa rápida) 2SO2(g) + O2(g) → 2SO3(g) (etapa lenta) SO3(g) + H2O(ℓ) → H2SO4(aq) (etapa rápida) Assinale a alternativa que representa corretamente a equação da velocidade da reação de formação do ácido sulfúrico, a partir do enxofre:
a) v = k[SO2]2[O2]
b) v = k[SO2][O2] c) v = k[S][O2] d) v = k[SO3][H2O] e) v = k[SO2][O2]
2
4) Um professor, utilizando comprimidos de antiácido efervescente à base de NaHCO3 , realizou quatro procedimentos, ilustrados a seguir
Procedimento I – Comprimido inteiro e água a 25 °C
Procedimento II – Comprimido inteiro e água a 5 °C
Procedimento III – Comprimido pulverizado e água a 25 °C
Procedimento IV – Comprimido pulverizado e água a 5 °C
A reação ocorreu mais rapidamente no procedimento a) I. b) I I. c) I I I. d) I V e) Todos são consumidos no mesmo intervalo de tempo.
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5) A reação de dimerização 2 NO2 → N2O4 tem velocidade dada por:
v = k[NO2]2
Caso a concentração do NO2 seja triplicada, a velocidade da reação a) será multiplicada por 3. b) será multiplicada por 6. c) será multiplicada por 9. d) será multiplicada por 12. e) será multiplicada por 1.
6) A tabela abaixo mostra a relação entre a concentração molar de um reagente X e a velocidade inicial da reação:
Considerando que todas as experiências foram feitas na mesma temperatura, a lei da velocidade da reação em função da
concentração do reagente X é: a) v = k[X] b) v = k[X]
2
c) v = k[X]3
d) v = k[X]0
e) v = k[X]4
7. Um técnico de laboratório dispõe de uma solução de NaOH com pH=13 e deseja fazer pH diminuir para 12.
Para isso ele deve:
a) diluir a solução à metade da concentração inicial. b) diluir a solução inicial 10 vezes. c) concentrar a solução inicial 10 vezes. d) concentrar a solução ao dobro da concentração inicial. e) adicionar 1 mol de qualquer ácido à solução. 8. (No sistema em equilíbrio
2NO(g) + O2(g) 2NO2(g) ∆H = - 27 kcal
a quantidade de NO2 aumenta com a
a) adição de um catalisador. b) diminuição da concentração de O2. c) diminuição da temperatura. d) diminuição da pressão. e) introdução de um gás inerte. 9. O "leite de magnésia", constituído por uma suspensão aquosa de Mg(OH)2, apresenta pH igual a 10. Isto
significa que:
a) o "leite de magnésia" tem propriedades ácidas. b) a concentração de íons OH
- é igual a 10
-10mol/L.
c) a concentração de íons H+ é igual a 10
-10mol/L.
d) a concentração de íons H+ é igual a 10
10mol/L.
e) a soma das concentrações dos íons H3O+ e OH
- é igual a 10
-14mol/L.
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10. A tabela a seguir indica pH aproximado de alguns sistemas, a 25°C
SISTEMA - pH
Suco de limão : 2,5
Vinagre : 3,0
Suco de tomate : 5,0
Sangue humano : 7,5
Leite de magnésia : 11,0
Considerando-se as informações dessa tabela, a afirmativa FALSA é
a) a concentração de íons H+ no sangue humano é inferior a 10
-7mol/L.
b) a concentração de íons H+ no vinagre é de 10
-3mol/L.
c) a concentração de íons OH- no leite de magnésia é 10
-11mol/L.
d) a concentração de íons OH- no suco de tomate é maior do que no vinagre.
e) o suco de limão é mais ácido do que o vinagre