terça-feira, 1 de dezembro de 2015
Equação de Estado dos Gases Perfeitos (Equação de Clapeyron)
A equação de estado dos gases descreve totalmente o comportamento de um gás ideal
Conforme visto no texto “Equação Geral dos Gases”, a relação das variáveis dos gases ideais (pressão, temperatura e volume) sempre dá uma constante.
PV = k
T
Se a quantidade do gás for igual a 1 mol, a constante será representada pela letra R, que é conhecida como a constante universal dos gases.
PV = R
T
O cientista parisiense Benoit Paul Emile Clapeyron (1799-1864) relacionou essa equação com as três variáveis de estado dos gases, para uma quantidade de matéria igual a n, ou seja, para um número qualquer de mol, o que de forma completa descreve o comportamento geral dos gases. Desse modo, ele criou a seguinte equação:
Fórmula da equação de estado dos gases perfeitos ou lei de Clapeyron
Essa equação é denominada de Equação de Clapeyron ou de Equação de Estado dos Gases Perfeitos, já que todo gás que obedece a essa lei é considerado um gás perfeito ou ideal.
Assim, nas condições normais de temperatura e pressão (CNTP), em que a pressão está ao nível do mar, ou seja, é igual a 760 mmHg ou 1 atm, e a temperatura é de 273,15 k; podemos encontrar o valor da constante universal dos gases (R) para 1 mol de gás, já que, conforme diz a Lei de Avogadro, 1 mol de qualquer gás ocupa o volume de 22,4 L. Desse modo, temos:
PV = nRT
R = PV
nT
R = 1 atm . 22,4 L
1 mol. 273,15K
R = 0,082 atm . L
mol. K
Se usarmos todas as unidades recomendadas pelo SI, teremos:
P = 101 325 Pa
V = 0,0224 m3
R = PV
nT
R = 101 325 Pa. 0,0224 m3
1 mol. 273,15K
R = 8,309 Pa . m3 ou R = 8,309 __J___
mol. K mol. K
Além disso, temos também esse cálculo para os valores adotados nas STP (Standard Temperature and Pressure) da União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC), nas unidades recomendadas pelo SI:
R = PV
nT
R = 100 000 Pa. 0,022714 m3
1 mol. 273,15K
R = 8,314 Pa . m3 ou R = 8,314 __J___
mol. K mol. K
Por Jennifer Rocha Vargas Fogaça
Princípio de Avogadro
A Lei de Avogadro, também denominada Hipótese de Avogadro, pode ser enunciada da seguinte maneira:
“Volumes iguais, de quaisquer gases, nas mesmas condições de temperatura e pressão, apresentam a mesma quantidade de matéria em mol ou moléculas.”
Mas, como se chegou a essa conclusão? E que volume seria esse?
Bom, conforme foi comprovado pelo cientista Jean Perin, tendo como embasamento os esttudos de Avogadro, determinou, 1 mol de qualquer gás contém 6,02 . 1023 moléculas (Constante de Avogadro ou número de Avogadro). Assim, se 1 mol de qualquer gás contém a mesma quantidade de moléculas, o volume ocupado também será o mesmo, desde que esteja nas mesmas condições de temperatura e pressão.
Quando Avogadro realizou experimentos para determinar quantitativamente esse volume, ele os realizou nas Condições Normais de Temperatura e Pressão (CNTP), em que a temperatura é de 273k e a pressão é de 1 atm. Assim, ele determinou que o volume molar, ou seja, o volume ocupado por um mol de qualquer gás, na CNTP é igual a 22,4L.
Isso significa que, por exemplo, na CNTP, 1 mol de gás hidrogênio ocupa 22,4L e o gás cloro também, mesmo que a massa do gás hidrogênio seja muito menor, pois é de 2 g (H2), enquanto que a massa do gás cloro é de 71g (Cl2).
Apesar das massas serem diferentes, o gás hidrogênio e o cloro ocupam o mesmo volume molar
Esse valor (22,4 L) é muito importante, principalmente em cálculos estequiométricos em que precisamos fazer relações com o volume. Além disso, nas Condições Ambientais de Temperatura e Pressão (CATP), o volume molar passa a ser 25 L
Mas, ainda surge outra pergunta: como pode caber, em um mesmo volume, o mesmo número de moléculas, sendo que existem gases com moléculas maiores e outras menores?
Isso é explicado porque, no estado gasoso, as moléculas estão a uma distância tão grande umas das outras que o tamanho delas é desprezível.
Por Jennifer Rocha Vargas Fogaça
“Volumes iguais, de quaisquer gases, nas mesmas condições de temperatura e pressão, apresentam a mesma quantidade de matéria em mol ou moléculas.”
Mas, como se chegou a essa conclusão? E que volume seria esse?
Bom, conforme foi comprovado pelo cientista Jean Perin, tendo como embasamento os esttudos de Avogadro, determinou, 1 mol de qualquer gás contém 6,02 . 1023 moléculas (Constante de Avogadro ou número de Avogadro). Assim, se 1 mol de qualquer gás contém a mesma quantidade de moléculas, o volume ocupado também será o mesmo, desde que esteja nas mesmas condições de temperatura e pressão.
Quando Avogadro realizou experimentos para determinar quantitativamente esse volume, ele os realizou nas Condições Normais de Temperatura e Pressão (CNTP), em que a temperatura é de 273k e a pressão é de 1 atm. Assim, ele determinou que o volume molar, ou seja, o volume ocupado por um mol de qualquer gás, na CNTP é igual a 22,4L.
Isso significa que, por exemplo, na CNTP, 1 mol de gás hidrogênio ocupa 22,4L e o gás cloro também, mesmo que a massa do gás hidrogênio seja muito menor, pois é de 2 g (H2), enquanto que a massa do gás cloro é de 71g (Cl2).
Apesar das massas serem diferentes, o gás hidrogênio e o cloro ocupam o mesmo volume molar
Esse valor (22,4 L) é muito importante, principalmente em cálculos estequiométricos em que precisamos fazer relações com o volume. Além disso, nas Condições Ambientais de Temperatura e Pressão (CATP), o volume molar passa a ser 25 L
Mas, ainda surge outra pergunta: como pode caber, em um mesmo volume, o mesmo número de moléculas, sendo que existem gases com moléculas maiores e outras menores?
Isso é explicado porque, no estado gasoso, as moléculas estão a uma distância tão grande umas das outras que o tamanho delas é desprezível.
Por Jennifer Rocha Vargas Fogaça
sábado, 14 de novembro de 2015
A pressão atmosférica
A pressão exercida por um gás é resultado das colisões de suas partículas com as paredes do recipiente que o contém e, portanto, exerce uma força sobre determinada área de superfície. Assim, podemos definir a pressão (P) como a relação entre a força (F) que esse gás exerce sobre uma determinada superfície e a área (A) dessa superfície, ou seja: P = F/A.
O primeiro gás conhecido e que hoje se sabe que na verdade se trata de uma mistura de gases é o ar atmosférico. Ele é formado por uma camada de gases de 800 km que exerce uma força peso, em resultado da ação da gravidade, sobre a superfície da Terra e sobre os objetos, animais e pessoas que estão sobre ela.
O ar atmosférico foi o primeiro “gás” a ter a sua pressão medida. Essa façanha foi realizada pelo físico e matemático italiano, Evangelista Torricelli (1608-1647). No ano de 1643, ele criou o tubo de Torricelli, hoje conhecido como barômetro de mercúrio.
Basicamente, ele pegou um tubo de vidro com 1 metro de comprimento e o encheu de mercúrio (Hg). Depois, ele inverteu esse tubo sobre um recipiente que também continha mercúrio. Assim, ele observou que o líquido começou a descer, mas parou em determinada altura, que foi de 76 cm.
Ele realizou essa experiência ao nível do mar. Portanto, ele concluiu que uma coluna de mercúrio de 76 cm ou 760 mm equivale à pressão atmosférica. Por isso, dizemos que, ao nível do mar, a pressão atmosférica é igual a 760 mm Hg.
Mas, essa não é a unidade que o SI (Sistema Internacional de Unidades) e a IUPAC
(União Internacional de Química Pura e Aplicada) reconhecem como internacional para a pressão, e sim o Pa (pascal). 1 pascal é a pressão exercida por uma força igual a 1 newton (N), distribuída de modo uniforme e perpendicularmente sobre uma superfície plana de 1 metro quadrado (m2) de área. Assim, temos a seguinte relação:
No entanto, existem outras unidades de pressão além do Pa e do mm Hg (milímetro de mercúrio). Temos também o torr, em homenagem a Torricelli, temos o atm, que corresponde à pressão de uma atmosfera, e o SI também aceita o bar como unidade de pressão em uso. O torr e o atm não são unidades recomendadas mais. A seguir, são mostradas as relações entre essas unidades:
Além disso, é muito comum também o quilopascal (kPa), pois o pascal é uma unidade relativamente pequena, correspondendo, por exemplo, à pressão que uma camada fina de manteiga exerce sobre uma fatia de pão. Temos, então: 1 kPa = 103 Pa.
Entretanto, Torricelli verificou também que quando ele fazia essa experiência no alto das montanhas, a altura do mercúrio no interior do tubo ficava menor, o que significava que a pressão atmosférica era menor em lugares mais altos.
Isso é verdade, pois as camadas mais altas de ar vão comprimindo as camadas de ar que ficam mais perto do solo. Assim, perto do solo existem mais partículas por unidade de volume do que nas camadas superiores. Com isso, a pressão atmosférica é menor em pontos mais altos e vai ficando cada vez maior à medida que vai se aproximando do nível do mar, que é a pressão maior possível, conforme se pode ver na figura a seguir:
Quanto maior a altitude menor a pressão atmosférica
Por exemplo, lá no Monte Everest, cuja altitude é igual a 8850 metros, a pressão atmosférica é igual a 240 mm Hg, bem menor que a pressão atmosférica ao nível do mar (760 mmHg).
As pressões atmosféricas em diferentes regiões são, hoje, medidas por meio de barômetros modernos, como o mostrado abaixo:
Por Jennifer Rocha Vargas Fogaça
Características gerais dos gases
Características Gerais dos Gases
Uma das características dos gases é que eles tendem a ocupar todo o volume do recipiente em que estão contidos.
Os gases são compostos extremamente importantes para a origem e manutenção da vida na Terra, como mostra o caso do oxigênio que respiramos. Por outro lado, eles também são responsáveis pela ameaça à existência do planeta e da humanidade, o que pode ser visto na poluição atmosférica e nas suas consequências, como o “efeito estufa”, o aquecimento global e as chuvas ácidas.
Além disso, os gases também são muito usados em processos necessários do cotidiano, tais como no enchimento de pneus dos automóveis, nos fogões para cozinhar comida e em reações nos laboratórios e indústrias químicas.
Essas informações nos mostram que estudar as principais características dos gases é imprescindível, pois, com isso, é possível entender os problemas ambientais que estamos enfrentando, prover meios de sustentar e salvar vidas, fabricar novos produtos para o dia a dia e assim por diante.
Os gases são compostos de partículas minúsculas, que podem ser átomos ou moléculas. Mas, visto que não é possível visualizar esses componentes dos gases, o seu comportamento e as suas características baseiam-se num modelo ideal (teoria cinética dos gases).
Assim, as principais características dos gases ideais são:
• As suas partículas encontram-se bastante afastadas umas das outras, movimentando-se continuamente de maneira desordenada. Esse movimento veloz dos gases é denominado deagitação térmica, pois conforme se aumenta a temperatura do sistema, mais rápido as partículas irão se movimentar.
A velocidade das partículas do ar atmosférico em condições normais de temperatura e pressão é de aproximadamente 1400 km/h.
• Devido a essa movimentação, as partículas dos gases estão constantemente chocando-se umas com as outras e com as paredes do recipiente. Esses choques contra as paredes do recipiente exercem uma determinada força por unidade de área, que é a pressão exercida pelo gás. Além disso, esses choques ocorrem de forma perfeitamente elástica, o que significa que ocorrem sem variação da energia cinética total;
• Os gases possuem grande expansibilidade e compressibilidade, portanto, o seu volume será exatamente o volume do recipiente em que estão contidos. Quando não estão em um recipiente, eles não possuem forma definida nem volume constante;
• Os gases possuem massa. Quando a massa de um gás é igual à sua forma no estado líquido ou no sólido, ele ocupa um volume muito maior do que se estivesse em algum desses dois estados físicos;
• Eles são menos densos que os sólidos e os líquidos;
• Possuem grande dilatabilidade com a variação da temperatura, ou seja, dilatam-se ao receber calor;
• Um gás sempre se mistura uniformemente com outros gases. Um exemplo é o ar, que é uma mistura de vários gases, sendo que os principais são o gás nitrogênio (N2) e o oxigênio (O2);
• As variáveis de estudo dos gases são a pressão, o volume e a temperatura.
Essas características ocorrem perfeitamente em um gás ideal e não em um gás real, porque na prática, quando a pressão está muito elevada e/ou a temperatura está muito baixa, o volume do gás diminui e as partículas ficam próximas umas das outras, ocorrendo interações intermoleculares. Já no modelo do gás ideal, essas interações não são consideradas.
Por Jennifer Rocha Vargas Fogaça
Uma das características dos gases é que eles tendem a ocupar todo o volume do recipiente em que estão contidos.
Os gases são compostos extremamente importantes para a origem e manutenção da vida na Terra, como mostra o caso do oxigênio que respiramos. Por outro lado, eles também são responsáveis pela ameaça à existência do planeta e da humanidade, o que pode ser visto na poluição atmosférica e nas suas consequências, como o “efeito estufa”, o aquecimento global e as chuvas ácidas.
Além disso, os gases também são muito usados em processos necessários do cotidiano, tais como no enchimento de pneus dos automóveis, nos fogões para cozinhar comida e em reações nos laboratórios e indústrias químicas.
Essas informações nos mostram que estudar as principais características dos gases é imprescindível, pois, com isso, é possível entender os problemas ambientais que estamos enfrentando, prover meios de sustentar e salvar vidas, fabricar novos produtos para o dia a dia e assim por diante.
Os gases são compostos de partículas minúsculas, que podem ser átomos ou moléculas. Mas, visto que não é possível visualizar esses componentes dos gases, o seu comportamento e as suas características baseiam-se num modelo ideal (teoria cinética dos gases).
Assim, as principais características dos gases ideais são:
• As suas partículas encontram-se bastante afastadas umas das outras, movimentando-se continuamente de maneira desordenada. Esse movimento veloz dos gases é denominado deagitação térmica, pois conforme se aumenta a temperatura do sistema, mais rápido as partículas irão se movimentar.
A velocidade das partículas do ar atmosférico em condições normais de temperatura e pressão é de aproximadamente 1400 km/h.
• Devido a essa movimentação, as partículas dos gases estão constantemente chocando-se umas com as outras e com as paredes do recipiente. Esses choques contra as paredes do recipiente exercem uma determinada força por unidade de área, que é a pressão exercida pelo gás. Além disso, esses choques ocorrem de forma perfeitamente elástica, o que significa que ocorrem sem variação da energia cinética total;
• Os gases possuem grande expansibilidade e compressibilidade, portanto, o seu volume será exatamente o volume do recipiente em que estão contidos. Quando não estão em um recipiente, eles não possuem forma definida nem volume constante;
• Os gases possuem massa. Quando a massa de um gás é igual à sua forma no estado líquido ou no sólido, ele ocupa um volume muito maior do que se estivesse em algum desses dois estados físicos;
• Eles são menos densos que os sólidos e os líquidos;
• Possuem grande dilatabilidade com a variação da temperatura, ou seja, dilatam-se ao receber calor;
• Um gás sempre se mistura uniformemente com outros gases. Um exemplo é o ar, que é uma mistura de vários gases, sendo que os principais são o gás nitrogênio (N2) e o oxigênio (O2);
• As variáveis de estudo dos gases são a pressão, o volume e a temperatura.
Essas características ocorrem perfeitamente em um gás ideal e não em um gás real, porque na prática, quando a pressão está muito elevada e/ou a temperatura está muito baixa, o volume do gás diminui e as partículas ficam próximas umas das outras, ocorrendo interações intermoleculares. Já no modelo do gás ideal, essas interações não são consideradas.
Por Jennifer Rocha Vargas Fogaça
quarta-feira, 23 de setembro de 2015
Exercícios resolvidos de Estequiometria
QUÍMICA] - Exercícios resolvidos de Estequiometria
1ª questão:
O hipoclorito de sódio, é uma substância comercializada, em solução aquosa, com o nome de água sanitária ou água de lavadeira,possuindo propriedades bactericidas e alvejantes. Esse sal é produzido a partir de cloro e de soda cáustica, de acordo com a reação equacionada a seguir: Cl2 + NaOH → NaCl + NaClO + H2O
Determine as massas de cloro e de soda cáustica necessárias à obtenção de 1490g de hipoclorito de sódio.(Empregue os seguintes valores de massa molar: Cl2 = 71,0g/mol . NaOH = 40,0g/mol . NaClO= 74,5g/mol )
resolução:
Cl2 + 2 NaOH → NaCl + NaClO + H2O
71 g de Cl2 ---------- 74,5 g de NaClO
x ------------------------ 1490 g de NaClO
x = 71 x 1490 / 74,5
x = 1420 g de Cl2
Cl2 + 2 NaOH → NaCl + NaClO + H2O
2 x 40 g de NaOH --------- 74,5 g de NaClO
x' ------------------------------- 1490 g de NaClO
x' = 2 x 40 x 1490 / 74,5
x' = 1600 g de NaOH
2ª questão:
Houston, we have a problem”. Ao enviar essa mensagem em 13 de abril de 1970, o comandante da missão espacial Apollo 13, Jim Lovell, sabia: a vida de seus companheiros e a sua própria estavam em perigo.
Um dos tanques de oxigênio da nave explodira. Uma substância, o superóxido de potássio (K2O4), poderia ser
utilizada para absorver o CO2 e ao mesmo tempo restaurar o O2 na nave. CALCULE, segundo a equação
K2O4 + CO2 → K2CO3 + 3/2O2, a massa, em kg, de K2O4 necessária para consumir todo o CO2 exalado por um tripulante durante 72 horas se, em média, uma pessoa exala 1,0 kg de CO2 por dia.
(O = 16, C = 12, K = 39).
resolução:
A reação envolve (em Kg) K2O4 = 39 x 2 + 4 x 16 = 142g ou 0,142kg
CO2 = 12 + 2 x 16 = 44g = 0,044kg.
Então são necessários 0,142g de K2O4 para reagirem totalmente com 0,044kg de CO2
Regra de três:
0,142kg ------- 0,044kg
x ----------------3kg ( 3kg - pois 1kg CO2 em 1 dia - 72 horas = 3dias, portanto 3kg)
x = (3 x 0,142)./0,044 ====> x = 9,68kg de K2O4
3ª questão:Há alguns meses, a Petrobrás anunciou (revista Veja de 1/5/91) que reduziria, de 5% para 3%, o teor de enxofre no óleo combustível. Isto significa 272 toneladas de enxofre a menos, por dia, na atmosfera. Sabe-se que o enxofre contido no óleo é, na realidade, transformado em SO2(um gás) no momento da queima(combustão). Qual a massa (em toneladas) deste gás que deixará de ser lançada na atmosfera, por dia, devido à melhoria anunciada? Massas atômicas relativas: O=16; S=32. Dado:
S + O2 ------ SO2
resolução:
S + 1/2 O2 --> SO2
32 g de S ------------------ 64 g de SO2
272 ton de S ------------- m
x = 544 ton de SO2
4ª questão:
Para se obter manganês metálico, muito utilizado em diversos tipos de aços resistentes, o dióxido de manganês reage com o alumínio metálico, segundo a equação:
3 MnO2 + 4 Al -------> 2 Al2O3 + 3 Mn
Supondo rendimento de 100% para essa reação, a massa de dióxido de manganês necessária para se obter 5 toneladas de manganês metálico é aproximadamente:
a) 2 toneladas
b) 3 toneladas
c) 4 toneladas
d) 8 toneladas
e) 9 toneladas
resolução:A partir da reação ocorrida temos os seguintes dados:
3 MnO2 + 4 Al -------> 2 Al2O3 + 3 Mn
massa molar Mn = 55g
massa molar O = 16g
3mol MnO2 --- 3 mol Mn, simplificando:
1 mol MnO2 --- 1 mol Mn
55g Mn --- 87g MnO2
5.000.000g Mn --- m
m = 7.909.090,9g MnO2
m = 8.000.000g = 8 toneladas de MnO2 serão necessárias
5ª questão:
Coletou-se água no rio Tietê, na cidade de São Paulo. Para oxidar completamente toda a matéria orgânica contida em 1,00L dessa amostra, microorganismos consumiram 48,0mg de oxigênio(O2). Admitindo que a matéria orgânica possa ser representada por C6H10O5 e sabendo que sua oxidação completa produz CO2 e H2O, qual a massa da matéria orgânica por litro da água do rio?
(Dados: H = 1, C =12 e O = 16.)
a) 20,5 mg.
b) 40,5 mg.
c) 80,0 mg.
d) 160 mg.
e) 200 mg.
resolução:
C6H10O5 + 6 O2 ---------> 6CO2 + 5H2O
C6H10O5 - mol = 162
O2 - mol = 32 ===> 6 O2 = 192
162 ------------------ 192
x ------------------- 48
x = 48,0x 162/192 = 40,5
Resposta b) 49,5 mg
6ª questão:
Dada a equação:
TiCl4 + Mg ---------> MgCl2 + Ti
Considere que essa reação foi iniciada com 9,5g de TiCl4. Supondo-se que tal reação seja total, a massa de titânio obtida será, aproximadamente:
(Ti=48g/mol, TiCl4= 190g/mol)
a-) 1,2g
b-) 2,4g
c-) 3,6g
d-) 4,8g
e-) 7,2g
resolução:
1ª coisa a ser feita: balanceamento químico.
1TiCl4 + 2Mg ---------> 2MgCl2 + 1Ti
Para montar a igualdade:
reagente ..... reage produzindo ...... de produto (obtido na equação)
reagente .... .produzirá ..................de produto (qnt a ser calculada)
Teremos então:
190g de TiCl4 (1mol) .................... 48g de Ti (1 mol)
9,5g de TiCl4 .............................. x
190x = 9,5 . 48
x = 456/190
x = 2,4g de Ti
Resposta: b) 2,4g.
7ª questão:
A obtenção de etanol, a partir de sacarose (açúcar) por fermentação, pode ser representada pela seguinte equação:
C12H22O11 + H2O - > 4C2H5OH + 4CO2
Admitindo-se que o processo tenha rendimento de 100% e que o etanol seja anidro (puro), calcule a massa (em kg) de açúcar necessária para produzir um volume de 50 litros de etanol, suficiente para encher um tanque de um automóvel.
Densidade do etanol = 0,8 g/cm¤
Massa molar da sacarose = 342 g/mol
Massa molar do etanol = 46 g/mol
resolução:
primeiramente temos que analisar essa equação, assim vemos que para cada molecula de sacarose temos 4 moleculas de etanol, então devemos calcular primeiro o volume em litros que teremos de etanol para essa molecula de sacarose.
massa do etanol = 46 x 4= 184g
d=m/v
0.8= 184/v
v= 230 cm cubicos= 0,23 L com esse calculo descobrimos quantos litros de etanol temos na equação dada
assim temos que:
0,342kg --- 0,23l de etanol
X --- 50 l de etanol
x=74,35
1ª questão:
O hipoclorito de sódio, é uma substância comercializada, em solução aquosa, com o nome de água sanitária ou água de lavadeira,possuindo propriedades bactericidas e alvejantes. Esse sal é produzido a partir de cloro e de soda cáustica, de acordo com a reação equacionada a seguir: Cl2 + NaOH → NaCl + NaClO + H2O
Determine as massas de cloro e de soda cáustica necessárias à obtenção de 1490g de hipoclorito de sódio.(Empregue os seguintes valores de massa molar: Cl2 = 71,0g/mol . NaOH = 40,0g/mol . NaClO= 74,5g/mol )
resolução:
Cl2 + 2 NaOH → NaCl + NaClO + H2O
71 g de Cl2 ---------- 74,5 g de NaClO
x ------------------------ 1490 g de NaClO
x = 71 x 1490 / 74,5
x = 1420 g de Cl2
Cl2 + 2 NaOH → NaCl + NaClO + H2O
2 x 40 g de NaOH --------- 74,5 g de NaClO
x' ------------------------------- 1490 g de NaClO
x' = 2 x 40 x 1490 / 74,5
x' = 1600 g de NaOH
2ª questão:
Houston, we have a problem”. Ao enviar essa mensagem em 13 de abril de 1970, o comandante da missão espacial Apollo 13, Jim Lovell, sabia: a vida de seus companheiros e a sua própria estavam em perigo.
Um dos tanques de oxigênio da nave explodira. Uma substância, o superóxido de potássio (K2O4), poderia ser
utilizada para absorver o CO2 e ao mesmo tempo restaurar o O2 na nave. CALCULE, segundo a equação
K2O4 + CO2 → K2CO3 + 3/2O2, a massa, em kg, de K2O4 necessária para consumir todo o CO2 exalado por um tripulante durante 72 horas se, em média, uma pessoa exala 1,0 kg de CO2 por dia.
(O = 16, C = 12, K = 39).
resolução:
A reação envolve (em Kg) K2O4 = 39 x 2 + 4 x 16 = 142g ou 0,142kg
CO2 = 12 + 2 x 16 = 44g = 0,044kg.
Então são necessários 0,142g de K2O4 para reagirem totalmente com 0,044kg de CO2
Regra de três:
0,142kg ------- 0,044kg
x ----------------3kg ( 3kg - pois 1kg CO2 em 1 dia - 72 horas = 3dias, portanto 3kg)
x = (3 x 0,142)./0,044 ====> x = 9,68kg de K2O4
3ª questão:Há alguns meses, a Petrobrás anunciou (revista Veja de 1/5/91) que reduziria, de 5% para 3%, o teor de enxofre no óleo combustível. Isto significa 272 toneladas de enxofre a menos, por dia, na atmosfera. Sabe-se que o enxofre contido no óleo é, na realidade, transformado em SO2(um gás) no momento da queima(combustão). Qual a massa (em toneladas) deste gás que deixará de ser lançada na atmosfera, por dia, devido à melhoria anunciada? Massas atômicas relativas: O=16; S=32. Dado:
S + O2 ------ SO2
resolução:
S + 1/2 O2 --> SO2
32 g de S ------------------ 64 g de SO2
272 ton de S ------------- m
x = 544 ton de SO2
4ª questão:
Para se obter manganês metálico, muito utilizado em diversos tipos de aços resistentes, o dióxido de manganês reage com o alumínio metálico, segundo a equação:
3 MnO2 + 4 Al -------> 2 Al2O3 + 3 Mn
Supondo rendimento de 100% para essa reação, a massa de dióxido de manganês necessária para se obter 5 toneladas de manganês metálico é aproximadamente:
a) 2 toneladas
b) 3 toneladas
c) 4 toneladas
d) 8 toneladas
e) 9 toneladas
resolução:A partir da reação ocorrida temos os seguintes dados:
3 MnO2 + 4 Al -------> 2 Al2O3 + 3 Mn
massa molar Mn = 55g
massa molar O = 16g
3mol MnO2 --- 3 mol Mn, simplificando:
1 mol MnO2 --- 1 mol Mn
55g Mn --- 87g MnO2
5.000.000g Mn --- m
m = 7.909.090,9g MnO2
m = 8.000.000g = 8 toneladas de MnO2 serão necessárias
5ª questão:
Coletou-se água no rio Tietê, na cidade de São Paulo. Para oxidar completamente toda a matéria orgânica contida em 1,00L dessa amostra, microorganismos consumiram 48,0mg de oxigênio(O2). Admitindo que a matéria orgânica possa ser representada por C6H10O5 e sabendo que sua oxidação completa produz CO2 e H2O, qual a massa da matéria orgânica por litro da água do rio?
(Dados: H = 1, C =12 e O = 16.)
a) 20,5 mg.
b) 40,5 mg.
c) 80,0 mg.
d) 160 mg.
e) 200 mg.
resolução:
C6H10O5 + 6 O2 ---------> 6CO2 + 5H2O
C6H10O5 - mol = 162
O2 - mol = 32 ===> 6 O2 = 192
162 ------------------ 192
x ------------------- 48
x = 48,0x 162/192 = 40,5
Resposta b) 49,5 mg
6ª questão:
Dada a equação:
TiCl4 + Mg ---------> MgCl2 + Ti
Considere que essa reação foi iniciada com 9,5g de TiCl4. Supondo-se que tal reação seja total, a massa de titânio obtida será, aproximadamente:
(Ti=48g/mol, TiCl4= 190g/mol)
a-) 1,2g
b-) 2,4g
c-) 3,6g
d-) 4,8g
e-) 7,2g
resolução:
1ª coisa a ser feita: balanceamento químico.
1TiCl4 + 2Mg ---------> 2MgCl2 + 1Ti
Para montar a igualdade:
reagente ..... reage produzindo ...... de produto (obtido na equação)
reagente .... .produzirá ..................de produto (qnt a ser calculada)
Teremos então:
190g de TiCl4 (1mol) .................... 48g de Ti (1 mol)
9,5g de TiCl4 .............................. x
190x = 9,5 . 48
x = 456/190
x = 2,4g de Ti
Resposta: b) 2,4g.
7ª questão:
A obtenção de etanol, a partir de sacarose (açúcar) por fermentação, pode ser representada pela seguinte equação:
C12H22O11 + H2O - > 4C2H5OH + 4CO2
Admitindo-se que o processo tenha rendimento de 100% e que o etanol seja anidro (puro), calcule a massa (em kg) de açúcar necessária para produzir um volume de 50 litros de etanol, suficiente para encher um tanque de um automóvel.
Densidade do etanol = 0,8 g/cm¤
Massa molar da sacarose = 342 g/mol
Massa molar do etanol = 46 g/mol
resolução:
primeiramente temos que analisar essa equação, assim vemos que para cada molecula de sacarose temos 4 moleculas de etanol, então devemos calcular primeiro o volume em litros que teremos de etanol para essa molecula de sacarose.
massa do etanol = 46 x 4= 184g
d=m/v
0.8= 184/v
v= 230 cm cubicos= 0,23 L com esse calculo descobrimos quantos litros de etanol temos na equação dada
assim temos que:
0,342kg --- 0,23l de etanol
X --- 50 l de etanol
x=74,35
quarta-feira, 20 de maio de 2015
Separação de Misturas - 1 ano (2015)
Separação de misturas
Em química, separações de misturas são utilizadas para decompor misturas de substâncias em um sistema qualquer nos dois ou mais componentes originais. É realizada para as mais diversas finalidades, da química analítica à engenharia química ou de petróleo. Dentre os métodos, alguns, por mais que pareçam ter pouca utilidade, são essenciais em processos de mineração ou análises farmacêuticas.
Métodos
Tamisação ou Peneiração
A peneiração é um método utilizado para separar misturas heterogêneas do tipo sólido-sólido, onde o tamanho da partícula é o responsável pela separação, ou seja, utiliza-se uma peneira que permite que alguns sólidos pequenos passem, e uma pequena quantidade de partículas grandes ficam retidas na peneira, que separa através do seu tamanho, ou melhor, do tamanho da malha da peneira. É usada para separar sólidos constituintes de partículas de dimensões diferentes. São usadas peneiras que tenham malhas diferentes.
Levigação
Na levigação é utilizada uma corrente de água para carregar as partes menos densas da mistura. Utiliza-se esse processo na separação da areia do ouro nos garimpos. A areia, a parte menos densa, é levada pela água, deixando apenas o ouro.
Centrifugação
Este método é muito utilizado nos laboratórios de análises clinicas. Por exemplo, para realizar exames de sangue é necessário separar o plasma dos elementos figurados. O sangue é colocado em tubos de ensaio e estes são dispostos num aparelho, geralmente elétrico chamado centrífuga ou centrifugador. Quando o centrifugador é acionado, os tubos de ensaio giram em alta velocidade e os elementos figurados, por serem mais densos que o plasma, são lançados para a extremidade dos tubos, separando-se do plasma.
Decantação
É um método muito simples para separar misturas heterogêneas. A decantação aproveita as diferenças de densidade das substâncias para separá-las. Primeiro a mistura deve ficar em repouso por algum tempo, para que as partículas mais densas se depositem no fundo. Em seguida, retira-se o liquido com cuidado, passando-o para outro recipiente. Quando o liquido é retirado por meio de um sifão, o processo de retirada é denominado sifonagem.
Dissolução fracionada
Método em que apenas um dos componentes da mistura dissolve-se em um líquido. Por exemplo, Sal e Areia. Primeiramente o sal é dissolvido, despejando-se um pouco de água na mistura. Em seguida filtra-se a mistura separando a areia da solução de sal. O sal finalmente é obtido por outros meios, como por destilação ou evaporação.
Evaporação
É usada quando há interesse somente na fase sólida, sendo liquida então desprezada. Para produzir cloreto de sódio (Sal) a partir da água do mar, utiliza-se a técnica da evaporação. Essa técnica se inicia pelo represamento da água do mar em grandes tanques, pouco profundos, cavados na areia, chamados de salinas. A água armazenada nas salinas vai evaporando pela ação dos ventos e da energia solar. Como conseqüência, o cloreto de sódio e outros componentes sólidos que se encontram dissolvidos na água do mar começam a se depositar no fundo dos tanques. Quando toda a água evapora, o material sólido é retirado de dentro das salinas e em seguida é amontoado ao lado desses tanques.
Destilação simples
Para separar a mistura de água e sal e recuperar também a água, emprega-se a destilação simples. A mistura é aquecida e a água entra em ebulição, mas o sal não. O vapor de água passa pelo interior de um condensador, que é resfriado por água corrente. Com esse resfriamento, o vapor condensa-se. A água liquida, isenta de sal, é recolhida no recipiente da direita e, ao final, restará sal sólido no frasco da esquerda. O líquido purificado que é recolhido no processo de destilação, recebe o nome de destilado.
Destilação fracionada
As misturas homogêneas formadas por dois ou mais líquidos oferecem uma razoável dificuldade para sua separação. A técnica da destilação fracionada pode ser usada com sucesso para separar algumas misturas desse tipo. È uma técnica complexa e sobre ela vamos apresentar apenas uma breve noção. A destilação fracionada é um aprimoramento da destilação simples, na qual uma coluna de vidro cheia de obstáculos é colocada entre o condensador e o balão na qual a mistura é aquecida. Os obstáculos permitem que o componente de menor ponto de ebulição chegue mais rapidamente ao condensador e destile primeiro. Assim que ele destilar totalmente, destilará o próximo componente liquido da mistura, que é recolhido em outro frasco. E assim por diante.
Catação
A catação é um tipo de separação de misturas do tipo "sólido-sólido". As substâncias são separadas manualmente, com uma pinça, colher, ou outro objeto auxiliador. É utilizada na separação de grãos bons de feijão dos carunchos e pedrinhas. Também é utilizada na separação dos diferentes tipos de materiais que compõem o lixo como vidro, metais, borracha, papel, plásticos que para serem destinados a diferentes usinas de reciclagem.
Flotação
Usa-se a água ou outro líquido para separar sólidos de densidades diferentes, ou seja, o mais denso afunda e o menos denso flutua. É assim que um pó de serragem pode ser separado da areia, por exemplo;
Ventilação
É usado para separar componentes de densidades muito diferentes. A casca do arroz também é separada do grão por ventilação, só que com o uso de máquinas especiais que produzem correntes de ar.
Fusão fracionada
Essa técnica de Separação de Misturas consiste nos diferentes pontos de fusão das matérias. Ou seja, a mistura é aquecida até que um de seus componentes passe para o estado Líquido, podendo assim ser separado do resto da mistura. As ligas metálicas são formadas pela mistura de vários elementos. Como cada elemento tem um ponto de fusão diferente, quando a liga é aquecida cada um irá derreter e se separar em um momento diferente.
Sublimação
A sublimação é a passagem direta de sólido a gás que sofrem algumas substâncias como o iodo, em determinadas condições de pressão e temperatura. A sublimação pode-se aplicar às soluções sólidas e às misturas, sempre uma das substâncias possa sofrer este fenômeno. Basta aquecer a mistura ou solução à temperatura adequada e recolher os vapores que, quando arrefecem, se vêem submetidos a uma sublimação regressiva, ou seja, passam diretamente de gás a sólido.
Separação magnética
Trata-se de um método de separação específico das misturas com um componente ferromagnético como o cobalto, o níquel e, principalmente, o ferro. Campos magnéticos são aplicados à mistura para reter as suas partículas ou para desviar a sua queda. Ex: areia e limalha de ferro, enxofre e limalha de ferro.
É utilizado para separar do lixo objetos de metal que serão reciclados. Um outro exemplo simples é a separação de linha e agulha
Em química, separações de misturas são utilizadas para decompor misturas de substâncias em um sistema qualquer nos dois ou mais componentes originais. É realizada para as mais diversas finalidades, da química analítica à engenharia química ou de petróleo. Dentre os métodos, alguns, por mais que pareçam ter pouca utilidade, são essenciais em processos de mineração ou análises farmacêuticas.
Métodos
Tamisação ou Peneiração
A peneiração é um método utilizado para separar misturas heterogêneas do tipo sólido-sólido, onde o tamanho da partícula é o responsável pela separação, ou seja, utiliza-se uma peneira que permite que alguns sólidos pequenos passem, e uma pequena quantidade de partículas grandes ficam retidas na peneira, que separa através do seu tamanho, ou melhor, do tamanho da malha da peneira. É usada para separar sólidos constituintes de partículas de dimensões diferentes. São usadas peneiras que tenham malhas diferentes.
Levigação
Na levigação é utilizada uma corrente de água para carregar as partes menos densas da mistura. Utiliza-se esse processo na separação da areia do ouro nos garimpos. A areia, a parte menos densa, é levada pela água, deixando apenas o ouro.
Centrifugação
Este método é muito utilizado nos laboratórios de análises clinicas. Por exemplo, para realizar exames de sangue é necessário separar o plasma dos elementos figurados. O sangue é colocado em tubos de ensaio e estes são dispostos num aparelho, geralmente elétrico chamado centrífuga ou centrifugador. Quando o centrifugador é acionado, os tubos de ensaio giram em alta velocidade e os elementos figurados, por serem mais densos que o plasma, são lançados para a extremidade dos tubos, separando-se do plasma.
Decantação
É um método muito simples para separar misturas heterogêneas. A decantação aproveita as diferenças de densidade das substâncias para separá-las. Primeiro a mistura deve ficar em repouso por algum tempo, para que as partículas mais densas se depositem no fundo. Em seguida, retira-se o liquido com cuidado, passando-o para outro recipiente. Quando o liquido é retirado por meio de um sifão, o processo de retirada é denominado sifonagem.
Dissolução fracionada
Método em que apenas um dos componentes da mistura dissolve-se em um líquido. Por exemplo, Sal e Areia. Primeiramente o sal é dissolvido, despejando-se um pouco de água na mistura. Em seguida filtra-se a mistura separando a areia da solução de sal. O sal finalmente é obtido por outros meios, como por destilação ou evaporação.
Evaporação
É usada quando há interesse somente na fase sólida, sendo liquida então desprezada. Para produzir cloreto de sódio (Sal) a partir da água do mar, utiliza-se a técnica da evaporação. Essa técnica se inicia pelo represamento da água do mar em grandes tanques, pouco profundos, cavados na areia, chamados de salinas. A água armazenada nas salinas vai evaporando pela ação dos ventos e da energia solar. Como conseqüência, o cloreto de sódio e outros componentes sólidos que se encontram dissolvidos na água do mar começam a se depositar no fundo dos tanques. Quando toda a água evapora, o material sólido é retirado de dentro das salinas e em seguida é amontoado ao lado desses tanques.
Destilação simples
Para separar a mistura de água e sal e recuperar também a água, emprega-se a destilação simples. A mistura é aquecida e a água entra em ebulição, mas o sal não. O vapor de água passa pelo interior de um condensador, que é resfriado por água corrente. Com esse resfriamento, o vapor condensa-se. A água liquida, isenta de sal, é recolhida no recipiente da direita e, ao final, restará sal sólido no frasco da esquerda. O líquido purificado que é recolhido no processo de destilação, recebe o nome de destilado.
Destilação fracionada
As misturas homogêneas formadas por dois ou mais líquidos oferecem uma razoável dificuldade para sua separação. A técnica da destilação fracionada pode ser usada com sucesso para separar algumas misturas desse tipo. È uma técnica complexa e sobre ela vamos apresentar apenas uma breve noção. A destilação fracionada é um aprimoramento da destilação simples, na qual uma coluna de vidro cheia de obstáculos é colocada entre o condensador e o balão na qual a mistura é aquecida. Os obstáculos permitem que o componente de menor ponto de ebulição chegue mais rapidamente ao condensador e destile primeiro. Assim que ele destilar totalmente, destilará o próximo componente liquido da mistura, que é recolhido em outro frasco. E assim por diante.
Catação
A catação é um tipo de separação de misturas do tipo "sólido-sólido". As substâncias são separadas manualmente, com uma pinça, colher, ou outro objeto auxiliador. É utilizada na separação de grãos bons de feijão dos carunchos e pedrinhas. Também é utilizada na separação dos diferentes tipos de materiais que compõem o lixo como vidro, metais, borracha, papel, plásticos que para serem destinados a diferentes usinas de reciclagem.
Flotação
Usa-se a água ou outro líquido para separar sólidos de densidades diferentes, ou seja, o mais denso afunda e o menos denso flutua. É assim que um pó de serragem pode ser separado da areia, por exemplo;
Ventilação
É usado para separar componentes de densidades muito diferentes. A casca do arroz também é separada do grão por ventilação, só que com o uso de máquinas especiais que produzem correntes de ar.
Fusão fracionada
Essa técnica de Separação de Misturas consiste nos diferentes pontos de fusão das matérias. Ou seja, a mistura é aquecida até que um de seus componentes passe para o estado Líquido, podendo assim ser separado do resto da mistura. As ligas metálicas são formadas pela mistura de vários elementos. Como cada elemento tem um ponto de fusão diferente, quando a liga é aquecida cada um irá derreter e se separar em um momento diferente.
Sublimação
A sublimação é a passagem direta de sólido a gás que sofrem algumas substâncias como o iodo, em determinadas condições de pressão e temperatura. A sublimação pode-se aplicar às soluções sólidas e às misturas, sempre uma das substâncias possa sofrer este fenômeno. Basta aquecer a mistura ou solução à temperatura adequada e recolher os vapores que, quando arrefecem, se vêem submetidos a uma sublimação regressiva, ou seja, passam diretamente de gás a sólido.
Separação magnética
Trata-se de um método de separação específico das misturas com um componente ferromagnético como o cobalto, o níquel e, principalmente, o ferro. Campos magnéticos são aplicados à mistura para reter as suas partículas ou para desviar a sua queda. Ex: areia e limalha de ferro, enxofre e limalha de ferro.
É utilizado para separar do lixo objetos de metal que serão reciclados. Um outro exemplo simples é a separação de linha e agulha
quarta-feira, 13 de maio de 2015
Exercícios: Propriedades da matéria - 1 ano CED 02 - 2015
EXERCÍCIOS SOBRE PROPRIEDADES DA MATÉRIA
Marque a alternativa correta e justifique sua resposta.
1) (UFMG) Uma indústria química comprou certa quantidade de plástico de um fabricante, antes de ser usado, colhe-se uma amostra e submete-se a mesma a uma série de testes para verificações. Um desses testes Consiste em colocar uma fração da amostra num equipamento e aquecê-la até o plástico derreter. A fração sofreu:
a) sublimação
b) solidificação
c) ebulição
d) condensação
e) fusão
2. (VUNESP) Indicar a alternativa que representa um processo químico.
a) dissolução de cloreto de sódio em água
b) fusão da aspirina
c) destilação fracionada do ar líquido
d) corrosão de uma chapa de ferro
e) evaporação da água do mar
3. (UFSC-SP) Considere os processos:
I) Transformação de uma rocha em pó através de pressão
II) Revelação de filme
III) Desaparecimento de bolinhas de naftalina colocadas no armário para matar traças
IV) Obtenção de querosene a partir do petróleo
V) Corrosão de uma chapa de ferro
São exemplos de transformações químicas os processos:
a) I e IV
b) II e V
c) II, IV e V
d) I, IV e V
4. (UNIFOR-CE) Pode-se citar como exemplo de sistema homogêneo a mistura de:
a) mercúrio metálico e água
b) nitrogênio gasoso e vapor d’água
c) poeira e ar atmosférico
d) gelo e água líquida
e) areia e carvão em pó
5. (OSEC-SP) Adiciona-se excesso de água líquida ao sistema formado por cubos de gelo + cloreto de sódio + glicose. Após a fusão completa do gelo, quantos compostos compõem a mistura final obtida?
a) 1
b) 2
c) 3
d) 4
e) 5
6. UFAL - Tanto o diamante como a grafita são formados apenas por átomos de carbono, entretanto, diferem bastante na maioria de suas propriedades. Isto é explicado pelo fato de apresentarem diferentes:
a) produtos de combustão
b) estruturas cristalinas
c) massas atômicas
d) núcleos atômicos
e) cargas elétricas
7. (PUC-SP) Considere as substâncias que se seguem e seus correspondentes estados de agregação nas condições ambientes:
I – Cloreto de potássio (sólido).
II – Bromo (líquido).
III – água (líquida).
IV – Monóxido de carbono (gasoso).
V – Nitrogênio (gasoso).
Dentre essas substâncias, aquelas que misturadas em quaisquer proporções sempre formam sistemas monofásicos são:
a) IV e V
b) I e III
c) II e III
d) III e V
e) III e IV
8. UFAL - Considere a tabela abaixo, cujos dados foram obtidos à pressão de uma atmosfera.
DADOS: SUBSTÂNCIA PFº PEº I - 94,3 + 56,7 II - 38,9 + 357 III + 600 + 2000
Sob pressão de uma atmosfera e temperatura de 25º C, as substâncias I, II e III apresentam-se, respectivamente, nos estados:
a) sólido, sólido e sólido
b) líquido, líquido e sólido
c) líquido, líquido e líquido
d) líquido, sólido e sólido
e) sólido, líquido e sólido
9. UFAL - Á temperatura e à pressão ambientes, os componentes, os componentes do ar atmosférico formados por moléculas triatômicas são:
a) hidrogênio e nitrogênio
b) oxigênio e gás carbônico
c) ozônio e vapor d’água
d) hidrogênio e vapor d’água
e) nitrogênio e ozônio
10. (Fuvest-SP) Todas as "águas" com as denominações a seguir podem exemplificar soluções de sólidos em um líquido, exceto:
a) água potável
b) água destilada
c) água pura
d) água mineral
e) água do mar
11. (UEPI) Um dos mais conhecidos derivados do petróleo é a gasolina. Ela é encontrada nos postos de abastecimento de veículos e contém certo teor de álcool. Pode se determinar o volume de álcool na gasolina acrescentando água na mistura. Com relação à mistura citada, Podemos afirmar que:
a) a água não se mistura com o álcool, por isso, forma uma única fase.
b) gasolina + álcool constituem uma mistura heterogênea.
c) gasolina + álcool + água formam uma mistura heterogênea de duas fases.
d) gasolina + álcool + água formam uma mistura heterogênea de três fases.
e) água + gasolina + álcool constituem uma mistura homogênea.
12. UFAL - Os sistemas a seguir: A. água + álcool etílico + óleo B. ar + poeira podem ser classificados, respectivamente, como:
a) homogêneo-trifásico e homogêneo-bifásico.
b) heterogêneo-bifásico e heterogêneo-bifásico.
c) homogêneo-monofásico e homogêneo-monofásico
d) heterogêneo-bifásico e homogêneo-monofásico
e) homogêneo-unifásico e heterogêneo-bifásico
13. (UFAL-AL) A filtração por papel de filtro é recomendada para separar componentes de misturas heterogêneas de água e:
a) gás carbônico
b) etanol
c) óleo
d) ar
e) cal
14. (UFOP) Uma das etapas do funcionamento de um aspirador de pó, utilizado na limpeza doméstica, é a:
a) filtração
b) decantação
c) sedimentação
d) centrifugação
e) sifonação
15. (UFPE) Qual dos seguintes processos pode ser usado para extrair sal de cozinha da água do mar?
a) Filtração
b) Decantação
c) evaporação
d) Diluição
e) Eletroforese
16. (UFV) Numa das etapas do tratamento de água para as comunidades, o líquido atravessa espessas camadas de areia.
Esta etapa é uma:
a) decantação
b) filtração
c) destilação
d) flotação
e) levigação
17. (Unifor-CE) Um sólido A está totalmente dissolvido num líquido B. É possível separar o solvente B da mistura por meio de uma:
a) centrifugação
b) sifonação
c) decantação
d) filtração
e) destilação
Marque a alternativa correta e justifique sua resposta.
1) (UFMG) Uma indústria química comprou certa quantidade de plástico de um fabricante, antes de ser usado, colhe-se uma amostra e submete-se a mesma a uma série de testes para verificações. Um desses testes Consiste em colocar uma fração da amostra num equipamento e aquecê-la até o plástico derreter. A fração sofreu:
a) sublimação
b) solidificação
c) ebulição
d) condensação
e) fusão
2. (VUNESP) Indicar a alternativa que representa um processo químico.
a) dissolução de cloreto de sódio em água
b) fusão da aspirina
c) destilação fracionada do ar líquido
d) corrosão de uma chapa de ferro
e) evaporação da água do mar
3. (UFSC-SP) Considere os processos:
I) Transformação de uma rocha em pó através de pressão
II) Revelação de filme
III) Desaparecimento de bolinhas de naftalina colocadas no armário para matar traças
IV) Obtenção de querosene a partir do petróleo
V) Corrosão de uma chapa de ferro
São exemplos de transformações químicas os processos:
a) I e IV
b) II e V
c) II, IV e V
d) I, IV e V
4. (UNIFOR-CE) Pode-se citar como exemplo de sistema homogêneo a mistura de:
a) mercúrio metálico e água
b) nitrogênio gasoso e vapor d’água
c) poeira e ar atmosférico
d) gelo e água líquida
e) areia e carvão em pó
5. (OSEC-SP) Adiciona-se excesso de água líquida ao sistema formado por cubos de gelo + cloreto de sódio + glicose. Após a fusão completa do gelo, quantos compostos compõem a mistura final obtida?
a) 1
b) 2
c) 3
d) 4
e) 5
6. UFAL - Tanto o diamante como a grafita são formados apenas por átomos de carbono, entretanto, diferem bastante na maioria de suas propriedades. Isto é explicado pelo fato de apresentarem diferentes:
a) produtos de combustão
b) estruturas cristalinas
c) massas atômicas
d) núcleos atômicos
e) cargas elétricas
7. (PUC-SP) Considere as substâncias que se seguem e seus correspondentes estados de agregação nas condições ambientes:
I – Cloreto de potássio (sólido).
II – Bromo (líquido).
III – água (líquida).
IV – Monóxido de carbono (gasoso).
V – Nitrogênio (gasoso).
Dentre essas substâncias, aquelas que misturadas em quaisquer proporções sempre formam sistemas monofásicos são:
a) IV e V
b) I e III
c) II e III
d) III e V
e) III e IV
8. UFAL - Considere a tabela abaixo, cujos dados foram obtidos à pressão de uma atmosfera.
DADOS: SUBSTÂNCIA PFº PEº I - 94,3 + 56,7 II - 38,9 + 357 III + 600 + 2000
Sob pressão de uma atmosfera e temperatura de 25º C, as substâncias I, II e III apresentam-se, respectivamente, nos estados:
a) sólido, sólido e sólido
b) líquido, líquido e sólido
c) líquido, líquido e líquido
d) líquido, sólido e sólido
e) sólido, líquido e sólido
9. UFAL - Á temperatura e à pressão ambientes, os componentes, os componentes do ar atmosférico formados por moléculas triatômicas são:
a) hidrogênio e nitrogênio
b) oxigênio e gás carbônico
c) ozônio e vapor d’água
d) hidrogênio e vapor d’água
e) nitrogênio e ozônio
10. (Fuvest-SP) Todas as "águas" com as denominações a seguir podem exemplificar soluções de sólidos em um líquido, exceto:
a) água potável
b) água destilada
c) água pura
d) água mineral
e) água do mar
11. (UEPI) Um dos mais conhecidos derivados do petróleo é a gasolina. Ela é encontrada nos postos de abastecimento de veículos e contém certo teor de álcool. Pode se determinar o volume de álcool na gasolina acrescentando água na mistura. Com relação à mistura citada, Podemos afirmar que:
a) a água não se mistura com o álcool, por isso, forma uma única fase.
b) gasolina + álcool constituem uma mistura heterogênea.
c) gasolina + álcool + água formam uma mistura heterogênea de duas fases.
d) gasolina + álcool + água formam uma mistura heterogênea de três fases.
e) água + gasolina + álcool constituem uma mistura homogênea.
12. UFAL - Os sistemas a seguir: A. água + álcool etílico + óleo B. ar + poeira podem ser classificados, respectivamente, como:
a) homogêneo-trifásico e homogêneo-bifásico.
b) heterogêneo-bifásico e heterogêneo-bifásico.
c) homogêneo-monofásico e homogêneo-monofásico
d) heterogêneo-bifásico e homogêneo-monofásico
e) homogêneo-unifásico e heterogêneo-bifásico
13. (UFAL-AL) A filtração por papel de filtro é recomendada para separar componentes de misturas heterogêneas de água e:
a) gás carbônico
b) etanol
c) óleo
d) ar
e) cal
14. (UFOP) Uma das etapas do funcionamento de um aspirador de pó, utilizado na limpeza doméstica, é a:
a) filtração
b) decantação
c) sedimentação
d) centrifugação
e) sifonação
15. (UFPE) Qual dos seguintes processos pode ser usado para extrair sal de cozinha da água do mar?
a) Filtração
b) Decantação
c) evaporação
d) Diluição
e) Eletroforese
16. (UFV) Numa das etapas do tratamento de água para as comunidades, o líquido atravessa espessas camadas de areia.
Esta etapa é uma:
a) decantação
b) filtração
c) destilação
d) flotação
e) levigação
17. (Unifor-CE) Um sólido A está totalmente dissolvido num líquido B. É possível separar o solvente B da mistura por meio de uma:
a) centrifugação
b) sifonação
c) decantação
d) filtração
e) destilação
A constituição da matéria e propriedade da matéria
A CONSTITUIÇÃO DA MATÉRIA
- A primeira idéia de átomo surge na Grécia antiga com os filósofos Demócrito e Leucipo(400 a.C.).
- Teoria atômica de Dalton (1806): A matéria é formada por átomos; átomos semelhantes constituem os Elementos químicos. Elementos químicos diferentes, possuem tamanhos e massas diferentes; A combinação de elementos diferentes origina substâncias diferentes; Os átomos não são criados nem destruídos, apenas rearranjados.
REPRESENTAÇÃO DOS ELEMENTOS QUÍMICOS: Os elementos químicos recebem símbolos que os representam graficamente. (Ex: Oxigênio – símbolo O)
Ex.: Gás Oxigênio – O2 ( A letra O indica o símbolo do elemento e o no 2 o índice)
A representação de uma substância é chamada de fórmula.
Água - H2O
CLASSIFICAÇÃO DA MATÉRIA
SUBSTÂNCIA: É uma proporção constante de elementos químicos.
Substância simples. Ex: H2, O2, N2, Na, O3, etc.
Substância composta. Ex: H2O, H2SO4, HCl, HCN, etc.
Alotropia é o fenômeno em que um mesmo elemento químico (átomos de mesmo Z) forma duas ou mais substâncias simples diferentes.
Ex O2 E O3 ; Cgraf e Cdiam
Substância pura é todo material com as seguintes características:
• Unidades estruturais (moléculas, conjuntos iônicos) quimicamente iguais entre si.
• Composição fixa, do que decorrem propriedades fixas, como densidade, ponto de fusão e de ebulição, etc.
• A temperatura se mantém inalterada desde o início até o fim de todas as suas mudanças de estado físico (fusão, ebulição, solidificação, etc.).
• Pode ser representada por um fórmula porque tem composição fixa.
• Não conserva as propriedades de seus elementos constituintes, no caso de ser substância pura composta.
• Misturas: é formada por duas ou mais substância sendo cada uma delas considerada um componente.
Misturas Homogênea. Ex.: água com açúcar (1 fase).
Mistura Heterogênea. Ex.: água e óleo (+ de 1 fase).
Existem misturas que, como exceção, se comportam como se fossem substâncias puras no processo de fusão, isto é, a temperatura mantém-se inalterada no início ao fim da fusão. Essas são chamadas misturas eutéticas.
Existem misturas que, como exceção, se comportam como se fossem substâncias puras em relação à ebulição, isto é, a temperatura mantém-se inalterada do início ao fim da ebulição. Essas são chamadas misturas azeotrópicas.
Não é conhecida nenhuma mistura que seja eutética e azeotrópica simultaneamente.
PROPRIEDADES DA MATÉRIA
O que define a matéria são suas propriedades. Existem as propriedades gerais e as propriedades específicas.
As propriedades gerais são comuns para todo tipo de matéria e não permitem diferenciar uma da outra. São elas: massa, peso, inércia, elasticidade, compressibilidade, extensão, divisibilidade, impenetrabilidade.
Massa – medida da quantidade de matéria de um corpo. Determina a inércia e o peso.
Inércia – resistência que um corpo oferece a qualquer tentativa de variação do seu estado de movimento ou de repouso. O corpo que está em repouso, tende a ficar em repouso e o que está em movimento tende a ficar em movimento, com velocidade e direção constantes.
Peso – é a força gravitacional entre o corpo e a Terra.
Elasticidade – propriedade onde a matéria tem de retornar ao seu volume inicial após cessar a força que causa a compressão.
Compressibilidade – propriedade onde a matéria tem de reduzir seu volume quando submetida a certas pressões.
Extensão – propriedade onde a matéria tem de ocupar lugar no espaço.
Divisibilidade – a matéria pode ser dividida em porções cada vez menores. A menor porção da matéria é a molécula, que ainda conserva as suas propriedades.
Impenetrabilidade – dois corpos não podem ocupar o mesmo espaço ao mesmo tempo.
As propriedades específicas são próprias para cada tipo de matéria, diferenciando-as umas das outras. Podem ser classificadas em organolépticas, físicas e químicas.
As propriedades organolépticas podem ser percebidas pelos órgãos dos sentidos (olhos, nariz, língua). São elas: cor, brilho, odor e sabor.
As propriedades físicas são: ponto de fusão e ponto de ebulição, solidificação, liquefação, calor específico, densidade absoluta, propriedades magnéticas, maleabilidade, ductibilidade, dureza e tenacidade.
Ponto de fusão e ebulição – são as temperaturas onde a matéria passa da fase sólida para a fase líquida e da fase líquida para a fase sólida, respectivamente.
Ponto de ebulição e de liquefação – são as temperaturas onde a matéria passa da fase líquida para a fase gasosa e da fase gasosa para a líquida, respectivamente.
Calor específico – é a quantidade de calor necessária para aumentar em 1 grau Celsius (ºC) a temperatura de 1grama de massa de qualquer substância. Pode ser medida em calorias.
Densidade absoluta – relação entre massa e volume de um corpo.
d = m : V
Propriedade magnética – capacidade que uma substância tem de atrair pedaços de ferro (Fe) e níquel (Ni).
Maleabilidade – é a propriedade que permite à matéria ser transformada em lâmina. Característica dos metais.
Ductibilidade – capacidade que a substância tem de ser transformada em fios. Característica dos metais.
Dureza – é determinada pela resistência que a superfície do material oferece ao risco por outro material. O diamante é o material que apresenta maior grau de dureza na natureza.
Tenacidade – é a resistência que os materiais oferecem ao choque mecânico, ou seja, ao impacto. Resiste ao forte impacto sem se quebrar.
As propriedades químicas são as responsáveis pelos tipos de transformação que cada substância é capaz de sofrer. Estes processos são as reações químicas.
- A primeira idéia de átomo surge na Grécia antiga com os filósofos Demócrito e Leucipo(400 a.C.).
- Teoria atômica de Dalton (1806): A matéria é formada por átomos; átomos semelhantes constituem os Elementos químicos. Elementos químicos diferentes, possuem tamanhos e massas diferentes; A combinação de elementos diferentes origina substâncias diferentes; Os átomos não são criados nem destruídos, apenas rearranjados.
REPRESENTAÇÃO DOS ELEMENTOS QUÍMICOS: Os elementos químicos recebem símbolos que os representam graficamente. (Ex: Oxigênio – símbolo O)
Ex.: Gás Oxigênio – O2 ( A letra O indica o símbolo do elemento e o no 2 o índice)
A representação de uma substância é chamada de fórmula.
Água - H2O
CLASSIFICAÇÃO DA MATÉRIA
SUBSTÂNCIA: É uma proporção constante de elementos químicos.
Substância simples. Ex: H2, O2, N2, Na, O3, etc.
Substância composta. Ex: H2O, H2SO4, HCl, HCN, etc.
Alotropia é o fenômeno em que um mesmo elemento químico (átomos de mesmo Z) forma duas ou mais substâncias simples diferentes.
Ex O2 E O3 ; Cgraf e Cdiam
Substância pura é todo material com as seguintes características:
• Unidades estruturais (moléculas, conjuntos iônicos) quimicamente iguais entre si.
• Composição fixa, do que decorrem propriedades fixas, como densidade, ponto de fusão e de ebulição, etc.
• A temperatura se mantém inalterada desde o início até o fim de todas as suas mudanças de estado físico (fusão, ebulição, solidificação, etc.).
• Pode ser representada por um fórmula porque tem composição fixa.
• Não conserva as propriedades de seus elementos constituintes, no caso de ser substância pura composta.
• Misturas: é formada por duas ou mais substância sendo cada uma delas considerada um componente.
Misturas Homogênea. Ex.: água com açúcar (1 fase).
Mistura Heterogênea. Ex.: água e óleo (+ de 1 fase).
Existem misturas que, como exceção, se comportam como se fossem substâncias puras no processo de fusão, isto é, a temperatura mantém-se inalterada no início ao fim da fusão. Essas são chamadas misturas eutéticas.
Existem misturas que, como exceção, se comportam como se fossem substâncias puras em relação à ebulição, isto é, a temperatura mantém-se inalterada do início ao fim da ebulição. Essas são chamadas misturas azeotrópicas.
Não é conhecida nenhuma mistura que seja eutética e azeotrópica simultaneamente.
PROPRIEDADES DA MATÉRIA
O que define a matéria são suas propriedades. Existem as propriedades gerais e as propriedades específicas.
As propriedades gerais são comuns para todo tipo de matéria e não permitem diferenciar uma da outra. São elas: massa, peso, inércia, elasticidade, compressibilidade, extensão, divisibilidade, impenetrabilidade.
Massa – medida da quantidade de matéria de um corpo. Determina a inércia e o peso.
Inércia – resistência que um corpo oferece a qualquer tentativa de variação do seu estado de movimento ou de repouso. O corpo que está em repouso, tende a ficar em repouso e o que está em movimento tende a ficar em movimento, com velocidade e direção constantes.
Peso – é a força gravitacional entre o corpo e a Terra.
Elasticidade – propriedade onde a matéria tem de retornar ao seu volume inicial após cessar a força que causa a compressão.
Compressibilidade – propriedade onde a matéria tem de reduzir seu volume quando submetida a certas pressões.
Extensão – propriedade onde a matéria tem de ocupar lugar no espaço.
Divisibilidade – a matéria pode ser dividida em porções cada vez menores. A menor porção da matéria é a molécula, que ainda conserva as suas propriedades.
Impenetrabilidade – dois corpos não podem ocupar o mesmo espaço ao mesmo tempo.
As propriedades específicas são próprias para cada tipo de matéria, diferenciando-as umas das outras. Podem ser classificadas em organolépticas, físicas e químicas.
As propriedades organolépticas podem ser percebidas pelos órgãos dos sentidos (olhos, nariz, língua). São elas: cor, brilho, odor e sabor.
As propriedades físicas são: ponto de fusão e ponto de ebulição, solidificação, liquefação, calor específico, densidade absoluta, propriedades magnéticas, maleabilidade, ductibilidade, dureza e tenacidade.
Ponto de fusão e ebulição – são as temperaturas onde a matéria passa da fase sólida para a fase líquida e da fase líquida para a fase sólida, respectivamente.
Ponto de ebulição e de liquefação – são as temperaturas onde a matéria passa da fase líquida para a fase gasosa e da fase gasosa para a líquida, respectivamente.
Calor específico – é a quantidade de calor necessária para aumentar em 1 grau Celsius (ºC) a temperatura de 1grama de massa de qualquer substância. Pode ser medida em calorias.
Densidade absoluta – relação entre massa e volume de um corpo.
d = m : V
Propriedade magnética – capacidade que uma substância tem de atrair pedaços de ferro (Fe) e níquel (Ni).
Maleabilidade – é a propriedade que permite à matéria ser transformada em lâmina. Característica dos metais.
Ductibilidade – capacidade que a substância tem de ser transformada em fios. Característica dos metais.
Dureza – é determinada pela resistência que a superfície do material oferece ao risco por outro material. O diamante é o material que apresenta maior grau de dureza na natureza.
Tenacidade – é a resistência que os materiais oferecem ao choque mecânico, ou seja, ao impacto. Resiste ao forte impacto sem se quebrar.
As propriedades químicas são as responsáveis pelos tipos de transformação que cada substância é capaz de sofrer. Estes processos são as reações químicas.
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