química a · (vunesp) o espectro solar que atinge a superfície terrestre é formado...
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Química a aula 4
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exercícios
1. (PUC-RJ) Oxigênio é um elemento químico que se encontra na natureza sob a forma de três isótopos estáveis: oxigênio-16 (ocorrência de 99%), oxigênio-17 (ocorrência de 0,60%) e oxigênio-18 (ocorrência de 0,40%). A massa atômica do elemento oxigênio, levando em conta a ocorrência natural dos seus isótopos, é igual a:
a) 15,84b) 15,942c) 16,014
d) 16,116e) 16,188
2. (Vunesp) O espectro solar que atinge a superfície terrestre é formado predominantemente por radiações ultra-violeta (UV) (100 – 400 nm), radiações visíveis (400 – 800 nm) e radiações infravermelhas (acima de 800 nm). A faixa da radiação UV se divide em três regiões: UVA (320 a 400 nm), UVB (280 a 320 nm) e UVC (100 a 280 nm). Ao interagir com a pele humana, a radiação UV pode provocar reações fotoquímicas, que estimulam a produção de melanina, cuja manifestação é visível sob a forma de bronzeamento da pele, ou podem levar à produção de simples inflamações até graves queimaduras. Um filtro solar eficiente deve reduzir o acúmulo de lesões induzidas pela radiação UV por meio da absorção das radiações solares, prevenindo assim uma possível queimadura. São apresentados a seguir as fórmulas estruturais, os nomes e os espectros de absorção de três filtros solares orgânicos.
Comprimento de onda (nm)100 280300 400
0,6
0,4
0,2
Abs
orbâ
ncia
ácido p-aminobenzoico(PABA)
FILTRO SOLAR 1
— NH2
HO
O
Comprimento de onda (nm)100 280300 400
0,6
0,4
0,2
Abs
orbâ
ncia
1-(4-terc-butilfenil)-3-(4-metoxifenil) propano-1,2-diona(BMDM)
FILTRO SOLAR 3
Comprimento de onda (nm)100 280300 400
0,6
0,4
0,2
Abs
orbâ
ncia
metoxicinamato de 2 etil=hexila(octildimetilPABA)
FILTRO SOLAR 2
N
O O
OCH3
OHO
Juliana Flor et al. protetores solares. Química Nova, 2007. (adaptado)
A energia da radiação solar aumenta com a redução de seu comprimento de onda e a torna mais propensa a induzir reações fotoquímicas. Analisando os espectros de absorção apresentados e utilizando os dados da classificação periódica, assinale a alternativa que apresenta a massa molar, em g · mol–1, do filtro solar orgânico que tem o má-ximo de absorção de maior energia.
a) 273b) 133c) 310d) 277e) 137
a massa atômica é a média ponderada das massas dos isótopos naturais. portanto, teremos:
= ⋅ + ⋅ + ⋅ ⇒ =Mp16 0,99 17 0,006 18 0,004
1Mp 16,014
o filtro solar orgânico que absorve menor comprimento de onda e, consequentemente, tem o máximo de absorção de maior energia é o filtro solar 1, conforme o gráfico a seguir.
0,6
0,4
0,2
100 280 300 400
Abs
orbâ
ncia
Comprimento de onda (nm)
a partir das fórmulas estrutural e molecular do ácido p-amino benzoico, calcula-se a massa molar.
C — C C — NH2
O
HO CH — CH
CH — CH
Fórmula estruturalFórmula molecular: c7h7No2
a massa molecular será dada por:(7 ⋅ 12) + (7 ⋅ 1) + (1 ⋅ 14) + (2 ⋅ 16) = 137 g ⋅ mol-1
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3. (Mackenzie-SP) O 1-metilciclopenteno (C6H10) é um produto bloqueador da ação do etileno e tem sido utilizado com su-cesso em flores, hortaliças e frutos, retardando o amadurecimento desses vegetais, aumentando, por isso, a sua vida útil.Considerando que sejam utilizados 8,2 kg de 1-metilciclopenteno para atrasar o amadurecimento de algumas fru-tas, é correto afirmar que se gastou:(Dado: massas molares (g · mol–1): H = 1 e C = 12)
a) 1,0 · 10–1 mol de C6H10
b) 1,0 mol de C6H10
c) 1,0 · 101 mol de C6H10
d) 1,0 · 102 mol de C6H10
e) 1,0 · 103 mol de C6H10
4. (Acafe-SC)
NH
Piperidina
NH
Pirrol
NPiridina
NH
Pirrolidina
A piperidina está presente em veneno da formiga-lava-pé e no agente químico principal da pimenta-preta. Em uma determinada amostra de piperidina contém 2,64 ⋅ 1022 átomos de hidrogênio.(Dados: C: 12 g/mol, H: 1 g/mol, N: 14 g/mol; constante de Avogadro: 6 ⋅ 1023 entidades)A massa dessa amostra é:
a) 695 mgb) 340 mgc) 374 mgd) 589 mg
estudo orientado
exercícios
1. (Colégio Naval) Considere as informações sobre os isótopos do ferro contidas na tabela abaixo.
Isótopo Abundância (%)
54Fe 5,845
56Fe 91,754
57Fe 2,119
58Fe 0,282
a massa molar do c6h10 é dada por:(6 ∙12) + (10 ∙ 1) = 82 g/mol1 mol de c6h10 82 g
n 8,2 ∙ 103 g (8,2 kg)n = 102 mol de c6h10
a fórmula estrutural da piperidina é:
CH2
CH2
H2C
H2C
H2
C
N
H
assim, a fórmula estrutural da piperidina será c5h11N.cálculo da massa molar: (12 ⋅ 5) + ( 1 ⋅ 11) + (14 ⋅ 1) = 85 g/mol1 mol 85 g 6 ⋅ 1023 moléculas 11 ⋅ 6 ⋅ 1023 átomos de h
m 2,64 ⋅ 1022 átomos de hm = 3,4 ⋅ 101 g ou 340 mg
Química a aula 5
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exercícios
1. (IFCE) Observe a distribuição eletrônica dos elementos químicos A, B, C, D e E.A: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6
B: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s1
C: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p5
D: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1
E: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 Sobre os elementos supracitados, é correto afirmar-se que:
a) E é um halogênio.b) A é um metal de transição.c) C é um calcogênio.d) D é um metal alcalinoterroso.e) B e D são metais alcalinos.
2. (IFSul) Os metais formam o maior grupo de elementos químicos presentes na tabela periódica e apresentam algu-mas propriedades diferentes, dentre elas o raio atômico.A ordem decrescente dos metais pertencentes ao terceiro período da tabela periódica, em relação a seus respec-tivos raios atômicos, é:
a) alumínio, magnésio e sódio.b) sódio, magnésio e alumínio.c) magnésio, sódio e alumínio.d) alumínio, sódio e magnésio.
(Dado: números atômicos: 11Na; 12Mg; 13Al)
3. (UEFS-BA, adaptada) A energia de ionização é uma propriedade periódica muito importante, pois está relaciona-da com a tendência que um átomo neutro possui de formar um cátion. Observe na tabela os valores de energias de ionização (EI em kJ/mol) para determinados elementos químicos.
Elemento químico 1a energia de ionização 2a energia de ionização 3a energia de ionização
X 520 7.297 11.810
Y 900 1.757 14.840
Com base nas variações das energias de ionização apresentadas na tabela, analise as afirmativas e marque com V as verdadeiras e com F as falsas.
( ) X é um metal e possui 3 elétrons na camada de valência.( ) Y é um metal e possui 2 elétrons na camada de valência.( ) X pertence ao grupo 1 e Y, ao grupo 2 da tabela periódica.( ) Se X e Y pertencem ao mesmo período da tabela periódica, com ambos no estado neutro, Y possui maior raio
atômico que X.A alternativa que contém a sequência correta, de cima para baixo, é a:
a) V – V – F – Fb) V – F – V – Fc) F – V – F – Vd) F – F – V – Ve) F – V – V – F
pela distribuição eletrônica, teremos:a: tem 4 camadas (pertence ao 4o período) e 8 elétrons na camada de valência, logo está no grupo 18, gás nobre.b: tem 5 camadas (pertence ao 5o período) e 1 elétron na camada de valência, logo está no grupo 1, metal alcalino.c: tem 4 camadas (pertence ao 4o período) e 7 elétrons na camada de valência, logo está no grupo 17, halogênio.d: tem 4 camadas (pertence ao 4o período) e 1 elétron na camada de valência, logo está no grupo 1, metal alcalino.e: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4: tem 3 camadas (pertence ao 3o período) e 6 elétrons na camada de valência, logo está no grupo 16, calcogênio.analisando as alternativas:a) está errada porque o elemento E é calcogênio.b) está errada porque o elemento A é um elemento representativo (tem subnível de maior energia s) do grupo dos gases nobres.c) está errada porque o elemento C é um halogênio.d) está errada porque o elemento D é um metal alcalino.e) está correta, porque os elementos B e D são metais alcalinos.
a distribuição eletrônica dos elementos será:
11Na: 1s2 2s2 2p6 3s1 ⇒ 3 camadas (3o período)
12Mg: 1s2 2s2 2p6 3s2 ⇒ 3 camadas (3o período)
13al: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 ⇒ 3 camadas (3o período)como apresentam igual número de camadas, deve-se analisar o número de prótons. Quanto maior o número de prótons, maior a atração entre núcleo e elétron e menor o raio. assim, a ordem decrescente (maior para o menor) desses elementos será: sódio, magnésio e alumínio.
para o elemento X há uma grande diferença de energia da 1a para a 2a energia de ionização, logo pode-se concluir que o elemento X apresenta apenas um elétron na camada de valência, característica dos metais alcalinos (grupo 1).para o elemento Y há uma grande variação da 2a para a 3a, logo pode-se concluir que tem dois elétrons na camada de valência, característica dos metais alcalinoterrosos (grupo 2). (F) X tem 1 elétron na camada de valência.(V)(V)(F) Nessa situação, como X é um metal alcalino e Y um metal alcalinoterroso, no mesmo período (terão o mesmo número de camadas), obrigatoriamente, Y terá um próton a mais que X, portanto Y será menor que X.
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4. Na tabela a seguir, é reproduzido um trecho da classificação periódica dos elementos.
B C N O F Ne
Al Si P S Cl Ar
Ga Ge As Se Br Kr
Pela análise das propriedades dos elementos, está correto afirmar que:a) a afinidade eletrônica do neônio é maior que a do flúor.b) o fósforo apresenta maior condutividade elétrica que o alumínio.c) o nitrogênio é mais eletronegativo que o fósforo.d) a primeira energia de ionização do argônio é menor que a do cloro.e) o raio do íon Al3+ é maior que o do íon Se2–.
estudo orientado
exercícios
1. (UFG-GO) Para estimular um estudante a se familiarizar com os números atômicos de alguns elementos químicos, um professor cobriu as teclas numéricas de uma calculadora com os símbolos dos elementos químicos de número atômico correspondente, como mostra a figura a seguir.
Nessa calculadora, se o estudante adicionar o elemento de menor número atômico com o de maior eletronega-tividade, elevar a soma ao elemento cujo número atômico seja um número primo par e, em seguida, calcular o logaritmo do resultado, acionando a tecla log, o resultado final será um dígito, cuja tecla corresponde ao símbolo:
a) de um gás nobre.b) do elemento mais eletronegativo.c) do elemento de menor número atômico.d) de um halogênio.e) do elemento menos eletronegativo.
Variação da eletronegatividade na tabela periódica:
B
A
Ga
C
Si
Ge
N
P
As
O
S
Se
F
C
Br
a) (F) o neônio é gás nobre (está estável), logo a afinidade do flúor é maior que a do neônio.b) (F) o alumínio é metal e o fósforo ametal, logo a condutividade elétrica do alumínio é maior que a do fósforo.d) (F) o neônio tem menor raio, logo apresenta maior energia de ionização que o cloro.e) (F) o íon alumínio perde uma camada e passa a ter duas camadas. o selênio ganha dois elétrons e continua com três camadas. portanto, o raio do íon alumínio é menor que o do íon selênio.
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exercícios
1. (FEI-SP) Sabendo-se que o número atômico do alumínio é 13 e o do oxigênio é 8, a fórmula de um provável com-posto sólido e estável formado por esses dois elementos será:
a) AlOb) Al2Oc) AlO3
d) Al3O2
e) Al2O3
2. (Fatec-SP) Considere os elementos químicos e seus respectivos números atômicos, representados na figura.
<http://tinyurl.com/kun3zgs>. acesso em: 30 ago. 2014.
Esses elementos podem formar o composto:a) molecular, BaBr.b) molecular, BaBr2.c) iônico, BaBr.d) iônico, BaBr2.e) iônico, Ba2Br.
3. (UECE) Considere quatro elementos químicos, representados por: G, J, X e Z. Sabendo-se que os elementos J e G pertencem ao mesmo grupo da tabela periódica e que os elementos J, X e Z apresentam números atômicos con-secutivos, sendo X um gás nobre, é correto afirmar-se que:
a) os elementos J e G apresentam potenciais de ionização idênticos por possuírem o mesmo número de elétrons no último nível.
b) o composto formado por J e Z é iônico e sua fórmula química é ZJ.c) o composto formado por G e Z é molecular e sua fórmula química é ZG2.d) o composto JX apresenta ligação coordenada.
13al: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1 ⇒ 3 elétrons na camada de valência, formará o cátion al3+
8o: 1s2 2s2 2p4 ⇒ 6 elétrons na camada de valência, formará o ânion o2-
como o número de elétrons doados e o de recebidos têm de ser iguais, a fórmula do composto será dada por:
A3+
O2–
A2O
3 ⇒
56ba: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d10 5p6 6s2 ⇒ 2 elétrons na camada de valência, formará o cátion ba2+
35br: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p5 ⇒ 7 elétrons na camada de valência, formará o ânion br-
como o número de elétrons doados e o de recebidos têm de ser iguais, a fórmula do composto será dada por:
Ba2+
Br1–
BaBr2⇒
3. pelas informações do enunciado, se J e G pertencem ao mesmo grupo da tabela periódica, terão números de camadas diferentes, portanto diferentes energias de ionização. Se os elementos J, X e Z apresentam números atômicos consecutivos, sendo X um gás nobre (é estável, não faz ligações químicas), o elemento J será um halogênio (7 elétrons na camada de valência, formará o ânion J-1) e Z será um metal alcalino (1 elétron na camada de valência, formará o cátion Z+1). assim, formarão por ligação iônica, a substância ZJ.
Química a aula 6
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4. (UFJF-MG, adaptada) O nitinol é uma liga metálica incomum, formada pelos metais Ni e Ti, e sua principal caracterís-tica é ser uma liga com memória. Essa liga pode ser suficientemente modificada por ação de alguma força externa e retornar a sua estrutura original em uma determinada faixa de temperatura, conforme esquema a seguir.
Formaoriginal
Estruturadeformada
Formaoriginal
Força Calor
a) Escreva o nome e a distribuição eletrônica dos metais presentes no nitinol.
b) Dentre os metais usados na produção do nitinol, qual possui maior raio atômico? E qual possui maior potencial de ionização?
c) Uma das formas de produção do metal Ni de alta pureza para a confecção de ligas metálicas é a extração de minerais sulfetados, os quais possuem o NiS. Qual é o tipo de ligação química que ocorre entre seus átomos?
d) Cite duas características comuns aos metais.
estudo orientado
exercícios
1. Águas que contenham cátions como cálcio (Ca )(aq.)2+ e magnésio (Mg )(aq.)
2+ acima de 150 mg/L são denominadas “água dura”. A presença desses cátions dissolvidos em água dificulta a ação dos sabões na remoção da sujeira e da gordura, porque reagem com o sabão formando compostos insolúveis que aderem ao tecido que está sendo lavado. A reação de precipitação de um sabão na água dura, na presença de magnésio, é:
2C H — COO Mg (C H — COO) Mg17 35 (aq.)–
(aq.)2
17 35 2 (s)+ →+
Observação: consultar a tabela periódica.As ligações que são formadas na precipitação do sabão são:
a) exclusivamente iônicas.b) exclusivamente metálicas.c) uma metálica e uma iônica.d) duas iônicas e uma metálica. e) duas metálicas e uma iônica.
28Ni (níquel): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d8
22ti (titânio): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d2
como ambos apresentam o mesmo número de camadas, o de maior raio será o ti, porque tem menor carga nuclear (número de prótons). o Ni apresenta maior potencial de ionização, porque tem menor raio (maior número de prótons).
o enxofre é um ametal com seis elétrons na camada de valência; logo, ao se ligar com o níquel – um metal –, a ligação química será iônica.
algumas características dos metais: são alto ponto de fusão e ebulição, brilho metálico, alta maleabilidade e ductibilidade, altas condutividades térmica e elétrica.
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exercícios
1. (UEG-GO) Considere a camada de valência para o átomo de nitrogênio (Z = 7). Com base na análise de sua distribui-ção eletrônica, pode-se inferir que o número máximo de ligações covalentes que esse elemento é capaz de formar será igual a:
a) 1 b) 2 c) 3 d) 4
2. (FEI-SP, adaptada) Na molécula de monóxido de carbono estão presentes quais tipos de ligações?Números atômicos: C = 6; O = 8
a) Uma covalente e duas iônicas.b) Duas covalentes e uma iônica.c) Uma covalente e uma covalente dativa.
d) Duas covalentes e uma covalente dativa.e) Três covalentes normais.
3. (PUC-MG) Quando três elementos químicos X (Z = 1), Y (Z = 16) e Z (Z = 8) se combinam para formar uma substância composta, obtêm-se a fórmula molecular e a ligação química, respectivamente:
a) XYZ e ligação covalente.b) X2YZ2 e ligação iônica.c) XY2Z4 e ligação metálica.d) X2YZ4 e ligação covalente.
4. (UFRGS-RS) Os elementos X, Y e Z apresentam as seguintes configurações eletrônicas:X: 1s2 2s2 2p6 3s1
Y: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5
Z: 1s2 2s2 2p6
A respeito desses elementos, pode-se afirmar que:a) X e Y tendem a formar ligação iônica.b) Y e Z tendem a formar ligação covalente.c) X não tende a fazer ligações nem com Y nem com Z.d) dois átomos de X tendem a fazer ligação covalente entre si.e) dois átomos de Z tendem a fazer ligação iônica entre si.
estudo orientado
exercícios
1. Leia o texto a seguir e responda ao que se pede.
Fulerenos são formas alotrópicas de carbono (Z = 6). os fulerenos mais conhecidos são moléculas que apresentam 60 átomos de carbono e, por isso, são representados graficamente como c60. [...]
distribuição eletrônica: 7N: 1s2 2s2 2p3
temos a presença de 5 elétrons na camada de valência, portanto o nitrogênio faz, no máximo, 3 ligações covalentes.
X: 1s1 ⇒ 1 elétron na camada k, logo adquire estabilidade com mais 1 elétron.Y: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4 ⇒ 6 elétrons na camada de valência, adquire estabilidade com mais 2 elétrons.Z: 1s2 2s2 2p4 ⇒ 6 elétrons na camada de valência, adquire estabilidade com mais 2 elétrons.assim, teremos as fórmulas ao lado.portanto, a fórmula molecular será: X2YZ4.observação: os elementos X, Y e Z são, respectivamente, h, S e o, portanto temos a estrutura do ácido sulfúrico h2So4.
analisando as configurações eletrônicas notamos que X apresenta 1 elétron na camada de valência, logo é um metal que tem tendência para doar um elétron, transformando-se em um cátion (X1+). o elemento Y apresenta 7 elétrons na camada de valência, logo é um ametal que tem tendência para receber um elétron, transformando-se em um ânion (Y1-). portanto, a ligação entre X e Y será iônica, e o composto formado terá fórmula XY. o elemento Z apresenta 8 elétrons na camada de valência, portanto não fará ligação química.
Fórmulaeletrônica
Fórmulaestrutural
zY Z XX Zz
X — Z — Y — Z — X
Z
Z
Fórmulaeletrônica
Fórmulaestrutural
C O C — O
2. 6c: 1s2 2s2 2p2 ⇒ 4 elétrons na camada de valência.
8o: 1s2 2s2 2p4 ⇒ 6 elétrons na camada de valência.como são ametais, farão ligações covalentes.logo, o monóxido de carbono é formado por duas ligações covalentes e uma ligação covalente dativa.