Gabarito - CNSA - 2º anos - Propriedades
Coligativas e Termoquímica
01 - (UFU MG/2011/2ªFase)
As contribuições da ciência e
tecnologia marcaram os últimos séculos em todos os setores da sociedade. Na
indústria, por exemplo, a produção do café solúvel pode ser compreendida a
partir da mudança de estado físico da água, descrita pelo diagrama de fases
abaixo:
A partir da análise do diagrama de
fases, proponha um procedimento, que explique como é possível a obtenção do
café solúvel desidratado, sem, contudo, ocorrer a perda de suas propriedades.
Considere que, no processo da fabricação desse gênero alimentício, a primeira
etapa é a preparação de uma solução contendo água e o café já torrado e moído.
02 - (UFU MG/2011/1ªFase)
O estudo das propriedades coligativas
das soluções permite-nos prever as alterações nas propriedades de seu solvente.
A respeito das propriedades
coligativas, assinale a alternativa correta.
a) Se for colocada água com glutamato de
monossódio dissolvido para congelar em uma geladeira, a temperatura de fusão da
água na solução permanecerá a mesma que a da água pura.
b) As propriedades coligativas independem do
número de partículas do soluto na solução, da natureza das partículas e de sua
volatilidade.
c) Se forem preparadas duas soluções aquosas
de mesma concentração, uma de glutamato de monossódio e outra de açúcar, a
temperatura de ebulição da água na solução será maior que a da água na solução
de açúcar.
d) Em uma panela tampada, a pressão de vapor
da solução aquosa de glutamato de monossódio é maior do que a pressão de vapor
da água pura porque a presença do sal facilita a evaporação do solvente.
03 - (UFG GO/2011/Julho)
As propriedades das soluções que
dependem do solvente e da concentração do soluto são denominadas propriedades
coligativas. O gráfico a seguir representa as variações de pressão de vapor e
temperatura de fusão e ebulição causadas pela adição de um soluto não volátil à
água. As linhas contínua e tracejada referem-se à água pura e à solução,
respectivamente.
Analisando-se o referido gráfico,
conclui-se que as variações em I, II e III representam, respectivamente, as
propriedades relacionadas a
a) tonoscopia, crioscopia e
ebulioscopia.
b) ebulioscopia, crioscopia e
tonoscopia.
c) crioscopia, ebulioscopia e
tonoscopia.
d) tonoscopia, ebulioscopia e
crioscopia.
e) crioscopia, tonoscopia e ebulioscopia.
04 - (UESPI/2011)
Em países frios, é comum a utilização
de água e etilenoglicol no radiador de carros para evitar o congelamento do
líquido. Esta mistura pode baixar a temperatura de congelamento até –35°C (a
água pura congela a 0°C ).
Esta característica se deve ao fato de que:
a) a temperatura de início de congelamento do
solvente de uma solução (água + etilenoglicol) é menor que a temperatura de
início de congelamento do solvente puro (água).
b) o etilenoglicol reage com a água liberando
energia que irá aquecer o radiador.
c) o etilenoglicol cria uma camada protetora
no radiador, impedindo a perda de calor no sistema.
d) quanto menor a concentração da solução,
menor será a temperatura de início do congelamento.
e) o composto formado nesta reação, o
etilenoglicol hidratado, possui menor ponto de fusão.
05 - (FGV SP/2011)
Considerando
a água pura, uma solução aquosa de glicose de concentração igual a 3,0 mol L–1
e uma solução aquosa de CaCl2 de concentração igual a 1,0 mol L–1,
assinale a alternativa que apresenta a ordem correta para as temperaturas de
ebulição (Te ) desses líquidos.
a) Te
água > Te da solução contendo glicose > Te da
solução contendo CaCl2.
b) Te
água < Te da solução contendo glicose < Te da
solução contendo CaCl2.
c) Te
água = Te da solução contendo glicose = Te da solução
contendo CaCl2.
d) Te
água < Te da solução contendo glicose = Te da solução
contendo CaCl2.
e) Te
água > Te da solução contendo glicose = Te da solução
contendo CaCl2.
06 - (UEG GO/2010/Julho)
A análise da figura acima, que
representa o gráfico da pressão de vapor versus a temperatura para três
líquidos puros hipotéticos, permite concluir que
a) a adição de NaCl aos líquidos diminui as
suas temperaturas de ebulição.
b) na mesma temperatura o líquido B apresenta
maior pressão de vapor.
c) o líquido C apresenta a menor temperatura
de ebulição.
d) o líquido A é o mais volátil.
07
- (UFCG PB/2009/Janeiro)
O aumento da temperatura de ebulição
de um solvente é calculado a partir da expressão Dte
= Ke W ; onde Dte,
Ke e W são o aumento de temperatura de ebulição, a constante
ebuliométrica e a molalidade da solução, respectivamente.
Analise os casos das soluções aquosas
dadas abaixo e assinale a alternativa em que o aumento da temperatura de ebulição
de solvente, NÃO obedece à relação citada acima:
Dados: PMetanol = 46 g/mol,
PMglicose = 180 g/mol e PMsacarose = 344 g/mol.
a) 100 mL de 1 molal de sacarose.
b) 50 mL de 1 molal de etanol.
c) 50 mL de 2 molal de sacarose.
d) 50 mL de 2 molal de glicose.
e) 100 mL de 1 molal de glicose.
08
- (UNESP SP/2007/Conh. Gerais)
Estudos
comprovam que o Mar Morto vem perdendo água há milhares de anos e que esse
processo pode ser acelerado com o aquecimento global, podendo, inclusive, secar
em algumas décadas. Com relação a esse processo de perda de água, foram feitas
as seguintes afirmações:
I. a concentração de NaCl irá
diminuir na mesma proporção da perda de água;
II. a condutividade da água
aumentará gradativamente ao longo do processo;
III. a densidade da água, que
hoje é bastante alta, irá diminuir com o tempo;
IV. o ponto de ebulição da água
irá aumentar gradativamente.
Está correto
o contido apenas em
a) I.
b) III.
c) I e III.
d) II e III.
e) II e IV.
09 - (UFTM MG/2012)
Três
soluções aquosas de nitrato de sódio, nitrato de alumínio e glicose, com
concentrações 0,5 mol/L, foram aquecidas em três béqueres, sob as mesmas
condições ambientes, até a ebulição. As temperaturas das três soluções foram
monitoradas com três termômetros devidamente calibrados.
A
solução que a 25 ºC apresenta maior pressão de vapor e a solução que apresenta
maior temperatura de ebulição são, respectivamente,
a) glicose e
nitrato de alumínio.
b) glicose e
nitrato de sódio.
c) nitrato de
alumínio e glicose.
d) nitrato de
alumínio e nitrato de alumínio.
e) nitrato de
sódio e glicose.
10 - (UEM PR/2012/Janeiro)
Ao se preparar uma salada de folhas de
alface, utilizando sal e vinagre, devemos temperá-la e comê-la imediatamente,
pois, ao ser deixada em repouso por alguns minutos, as folhas de alface
murcham, dando à salada um aspecto indesejado. Considerando o exposto, é correto
dizer que o fato pode ser explicado
01. pelo efeito ácido do vinagre, que contém
ácido acético, que é um ácido forte que “queima” as folhas do alface fazendo-as
murchar.
02. pelo efeito do calor liberado pela
dissolução do sal no vinagre.
04. pelo efeito osmótico, no qual ocorre um
movimento da água contida nas folhas da alface para a solução resultante do
tempero.
08. pelo efeito de tonoscopia, no qual ocorre um
abaixamento da pressão máxima de vapor da água contida nas folhas da alface.
16. pelo aumento da pressão osmótica no interior
das células da folha da alface, que aumentam de volume até se romperem, levando
ao murchamento das folhas.
11 - (UPE PE/2011)
As
afirmativas abaixo estão relacionadas às propriedades da água e das soluções
aquosas moleculares e iônicas. Sobre elas, é CORRETO afirmar que
a) quando se abre a tampa de uma garrafa de
bebida gaseificada com dióxido de carbono, verifica-se que o gás borbulha
fortemente; isso está relacionado com o aumento da pressão parcial do gás no
momento em que se remove a tampa.
b) não é aconselhável adicionar sal de
cozinha ao recipiente contendo gelo, utilizado para gelar a bebida que será
servida em uma festa, pois esse procedimento provocaria um aumento na
temperatura de congelação da água.
c) as águas dos oceanos congelam rapidamente,
em regiões perto dos polos, sempre que a temperatura nesses locais atingir 0°C que é a temperatura de
congelação da água pura ao nível do mar.
d) um náufrago, mesmo com sede intensa, sob
um sol inclemente, não deve ingerir água do mar, pois esse procedimento acelera
a desidratação corporal, ocasionando sérios problemas para a sua saúde.
e) numa panela de pressão usada praticamente
por todas as donas de casa, a água ferve a uma temperatura superior a 100°C , porque a pressão sobre
a água no interior da panela é menor que 1 atm.
12
- (PUC SP/2010)
Um técnico de laboratório preparou uma solução
aquosa de cloreto de cálcio isotônica a uma solução aquosa de glicose.
Considerando que a concentração da solução de glicose (M = 180g.mol–1)
é de 54g.L-1 e que o cloreto de cálcio encontra-se completamente
dissociado nestas condições, as concentrações de cátions Ca2+ e a de
ânions Cl– na solução aquosa em questão são, respectivamente,
a) 27g.
L–1 e 27 g. L–1.
b) 18
g. L–1 e 36 g. L–1.
c) 0,30mol.
L–1 e 0,60mol. L–1.
d) 0,15mol.
L–1 e 0,15mol. L–1.
e) 0,10mol. L–1e 0,20 mol. L–1.
13 - (UPE PE/2008)
Uma solução
aquosa 0,10 mol/L de um ácido
monoprótico tem pressão osmótica P1. Mantendo-se constante a
temperatura, acrescenta-se água destilada a essa solução até que seu volume
quadruplique. Admitindo que P2 seja a pressão osmótica da solução
diluída, podemos estimar que
a) P1 = 0,25P2
b) P2 = 0,5P1
c) (P1)2 = 2P2
d) P2 = (P1)1/2
e) 
14 - (UFRN/2012)
Uma atitude sustentável que visa a diminuir a poluição do ar
é a regulagem dos motores dos automóveis. Uma regulagem inadequada do motor
favorece a combustão incompleta, que gera, além do dióxido de carbono (CO2(g)),
o monóxido de carbono (CO(g)) e a fuligem (C(s)).
Suponha
que um carro use etanol como combustível e considere as reações e os dados da
Tabela apresentados a seguir:
C2H5OH(l)
+ 5/2O2(g) ®
CO(g) + 3H2O(l) + CO2(g)
C2H5OH(l)
+ 3O2(g) ®
3H2O(l) + 2CO2(g)
T
= 298 K e P = 1 atm
Tendo em vista essa situação, quando o motor não estiver bem
regulado,
a) a combustão é incompleta, pois, na
mistura ar (O2)/combustível, o O2 é a substância
limitante da reação.
b) na combustão incompleta, o consumo de
álcool para produzir a mesma quantidade de energia que na combustão completa é
menor.
c) na combustão incompleta dos gases
liberados, só o CO2 tem impacto indesejado na qualidade do ar.
d) a
combustão é incompleta, pois, na mistura ar (O2)/combustível, o
etanol é a substância limitante da reação.
15 - (FMA ABC SP/2012)
O acetileno (C2H2)
é o combustível empregado em maçaricos oxiacetilênicos, cuja chama chega a
atingir temperaturas próximas de 3 000 ºC. Estando reagentes e produtos no
estado-padrão, são liberados 1 300 kJ na combustão completa de 1 mol de
acetileno.
Dados:
DHf0
H2O = –285 kJ.mol–1
DHf0
CO2 = –395 kJ.mol–1
A partir desses dados, determina-se
que a entalpia de formação padrão (DHf0)
do acetileno é
a) 225 kJ.mol–1
b) –1300 kJ.mol–1
c) –620 kJ.mol–1
d) 620 kJ.mol–1
e) 450 kJ.mol–1
16 - (UEFS BA/2011/Janeiro)
Habitantes
de uma região do Cerrado deixaram de utilizar GLP para a produção de energia de
uso doméstico e passaram a produzir e a usar o biogás, combustível rico em
metano, obtido a partir da fermentação anaeróbica de restos de biomassa e de
dejetos de bovinos e de suínos. A preferência pelo biogás em lugar do gás
liquefeito de petróleo, GLP, que contém propano e butano, se deu por razões de
economia de energia.
Considerando-se
essas informações, é correto afirmar:
a) O processo anaeróbico de
produção de biogás se caracteriza pelo aumento do estado de oxidação dos átomos
de carbono, enxofre e nitrogênio existentes na biomassa fermentável.
b) O cozimento de alimentos com
butano ou propano é mais rápido do que com biogás, desde que se considerem as
mesmas condições no cozimento.
c) A energia liberada na
combustão de 1,0g de metano é maior que a liberada, nas mesmas condições, pelo
butano.
d) A combustão e a produção de
biogás são processos endotérmicos.
e) O propano é um combustível
mais calórico que o butano.
17 - (FGV RJ/2012)
O
Teflon é um polímero sintético amplamente empregado. Ele é formado a partir de
um monômero que se obtém por pirólise do trifluormetano.
O
trifluormetano, CHF3, é produzido pela fluoração do gás metano, de
acordo com a reação
CH4(g)
+ 3F2(g) ® CHF3(g) + 3 HF(g).
Dados:
A
entalpia-padrão da reação de fluoração do gás metano, em kJ.mol–1, é
igual a
a) –1 633.
b) –2 175.
c) –2 325.
d) +1 633.
e) +2 175.
18 - (FEPECS DF/2012)
A reação do 4-bromo-but-1-eno com o bromo molecular produz a
substância 1,2,4-tribromo-butano:
A tabela a seguir apresenta valores médios de algumas energias de
ligação em kJ.mol–1.
A variação de entalpia envolvida na produção de um mol de
1,2,4-tribromo-butano, em kJ, calculada com os dados da tabela é igual a:
a) + 295;
b) + 179;
c) + 36;
d) – 102;
e) – 245.
19 - (MACK SP/2011/Janeiro)
O gás
propano é um dos integrantes do GLP (gás liquefeito de petróleo) e, desta
forma, é um gás altamente inflamável.
Abaixo está
representada a equação química NÃO
BALANCEADA de combustão
completa do gás propano.
C3H8(g) + O2(g) ® CO2(g) + H2O(v)
Na tabela,
são fornecidos os valores das energias de ligação, todos nas mesmas condições
de pressão e temperatura da combustão.
Assim, a
variação de entalpia da reação de combustão de um mol de gás propano será igual
a
a) – 1670 kJ.
b) – 6490 kJ.
c) + 1670 kJ.
d) – 4160 kJ.
e) + 4160 kJ.
20 - (UDESC SC/2012)
O gás metano pode ser utilizado como
combustível, como mostra a equação 1:
Equação 1: CH4(g) + 2O2(g) ® CO2(g) + 2H2O(g)
Utilizando as equações termoquímicas
abaixo, que julgar necessário, e os conceitos da Lei de Hess, obtenha o valor
de entalpia da equação 1.
C(s) + H2O(g) ® CO(g) + H2(g) DH
= 131,3 kJ mol–1
CO(g) + ½ O2(g) ® CO2(g) DH
= –283,0 kJ mol–1
H2(g) + ½ O2(g) ® H2O(g) DH
= –241,8 kJ mol–1
C(s) + 2H2(g) ® CH4(g) DH
= –74,8 kJ mol–1
O valor da entalpia da equação 1, em kJ,
é:
a) – 704,6
b) – 725,4
c) – 802,3
d) – 524,8
e) – 110,5
21 - (MACK SP/2011/Janeiro)
A hidrazina,
cuja fórmula química é N2H4, é um composto químico com
propriedades similares à amônia, usado entre outras aplicações como combustível
para foguetes e propelente para satélites artificiais.
Em
determinadas condições de temperatura e pressão, são dadas as equações
termoquímicas abaixo.
I. N2(g) + 2 H2(g) ® N2H4(g) DH = + 95,0
kJ/mol
II. H2(g) +
1/2 O2(g) ® H2O(g) DH = - 242,0
kJ/mol
A variação
da entalpia e a classificação para o processo de combustão da hidrazina, nas
condições de temperatura e pressão das equações termoquímicas fornecidas são,
de acordo com a equação N2H4(g) + O2(g) ® N2(g) + 2H2O(g),
respectivamente,
a) – 579 kJ/mol; processo
exotérmico.
b) + 389 kJ/mol; processo
endotérmico.
c) – 389 kJ/mol; processo
exotérmico.
d) – 147 kJ/mol; processo
exotérmico.
e) + 147 kJ/mol; processo
endotérmico.
22 - (UNIFOR CE/2011/Julho)
O
metano, CH4, é a molécula mais leve que contém carbono. É um gás
incolor, inodoro, inflamável sob condições comuns e o principal constituinte de
gás natural. Também é conhecido como gás do brejo ou gás do pântano porque é
produzido por bactérias que atuam sobre a matéria orgânica sob condições
anaeróbicas. A equação da reação de formação do metano é:
C (s)
+ 2 H2 (g) CH4 (g)
São
dadas as seguintes equações termoquímicas:
C (s)
+ O2 (g) CO2 (g); DH = –393,5 kJ
H2 (g) + 1/2 O2 (g) H2O (l); DH = 285,8 kJ
A
variação de entalpia para a reação de formação de metano é:
a) + 149,6 kJ
b) - 148,6 kJ
c) + 74,8 kJ
d) – 74,8 kJ
e) +72,8 kJ
23 - (UESC BA/2011)
NO(g) + O·(g) ® NO2(g)
Embora as variações de entalpia tenham
sido medidas e organizadas em tabelas, é possível calcular a variação de
entalpia de reação, DH,
para uma reação a partir de valores de variação de entalpia tabelados. Assim,
não é necessário fazer medições calorimétricas para todas as reações químicas.
Dessa forma, o cálculo da variação de entalpia para a equação química que
representa a reação entre o óxido de nitrogênio (II), NO(g), com o oxigênio
atômico, O·(g), pode ser
feito com base nas variações de entalpia das equações termoquímicas
I. NO(g) + O3(g) ® NO2(g) + O2(g) DHº
= –198,9kJ
II. O3(g) ® 3/2 O2(g) DHº = –143,3kJ
III. O2(g) ® 2 O·(g) DHº = 495,0kJ
A partir dessas considerações sobre a
variação de entalpia de uma reação química, é correto afirmar:
01. A variação de entalpia da reação química
entre o NO(g) e o oxigênio atômico O·(g)
é igual a –551,6kJ.
02. A variação de entalpia da equação
termoquímica I representa um processo exotérmico.
03. A variação de entalpia de reação entre o
NO(g) e o oxigênio atômico, O·(g),
depende apenas da energia dos reagentes.
04. A energia de ligação O=O é o calor liberado
na ruptura de 1,0mol dessa ligação, de acordo com a equação termoquímica III.
05. A variação de entalpia associada às equações
químicas II e III representam o calor de formação, respectivamente, de O2(g)
e de O·(g).
24 - (UFPE/2012)
A espontaneidade de uma reação química
é importante para avaliar sua viabilidade comercial, biológica ou ambiental.
Sobre a termodinâmica de processos químicos, podemos afirmar que:
00. reações espontâneas são sempre exotérmicas.
01. reações espontâneas, ocorrendo dentro de
sistemas fechados e isolados, causam um aumento da entropia do sistema.
02. para reações em sistemas fechados, as
variações da entalpia e da entropia não podem ser utilizadas para determinar a
sua espontaneidade.
03. reações que apresentam variação positiva da
entropia são sempre espontâneas.
04. para reações ocorrendo em temperatura e
pressão constantes, a energia livre de Gibbs é a função termodinâmica que
determina a sua espontaneidade.
25 - (UFRN/2012)
A exploração de jazidas, embora dê grande retorno financeiro
ao País, provoca prejuízos ao Meio Ambiente. Nos municípios da Região do
Seridó, no RN, a principal atividade econômica é a extração de minerais de scheelita.
O tungstênio (W), o principal metal extraído, e com elevado valor comercial,
foi utilizado inicialmente em filamentos de lâmpadas e, mais recentemente, na
produção de aços resistentes. O minério é inicialmente tratado para se obter o
óxido de tungstênio (WO3) e, em seguida, passa por um processo de
redução com gás hidrogênio a 1.200ºC para a separação do metal puro, como
mostrado na equação a seguir:
WO3 (s) + 3H2 (g) 
W (s) + 3H2O (g)
W (s) + 3H2O (g)
Os valores relativos à energia livre de formação dos óxidos
de metais à Pressão = 1atm e Temperatura = 25ºC são apresentados abaixo:
a) A maioria dos metais como o W, o Al e o
Fe são encontrados na Natureza na forma de óxidos, o que exige processos
complexos para obtê-los na forma metálica. Com base nos dados da Tabela,
explique esse comportamento desses metais na Natureza.
b) Considerando que a reação apresenta
100% de rendimento, calcule a quantidade de WO3 necessária para
produzir 1 kg
do metal puro.
TEXTO: 1 - Comum à questão: 26
Investigando o sistema olfativo dos
camundongos, o biólogo brasileiro Fábio Papes, em parceria com o Instituto de
Pesquisa Scripps, na Califórnia, notou que algo no odor exalado pelos
predadores estimulava uma área nasal específica: o chamado órgão vomeronasal,
uma estrutura formada por alguns milhares de células nervosas capazes de captar
a informação química carregada pelo ar e transformá-la em impulsos elétricos,
resultando nos impulsos cerebrais do medo.
Para descobrir se esse órgão
participava apenas na identificação do cheiro dos predadores ou se atuava na
identificação de outros odores desagradáveis, os testes foram repetidos expondo
camundongos ao naftaleno, o principal componente das pastilhas de naftalina,
liberado na queima da madeira e associado por animais ao odor do fogo. Tanto os
roedores com vomeronasal ativo quanto os com órgão desativado (camundongos
transgênicos), evitaram a gaze com naftaleno, sinal de que os neurônios
desligados agiam na identificação dos inimigos naturais.
(Adaptado: Revista
Pesquisa Fapesp, junho de 2010, p. 53)
26 - (PUC Camp SP/2011)
A informação química recebida pelas
células nervosas olfativas são moléculas específicas no estado gasoso. A
concentração dessas moléculas no ar depende da capacidade de volatilização das
substâncias e pode ser determinada pela observação de suas propriedades como,
por exemplo, a
a) densidade.
b) pressão de vapor.
c) temperatura de fusão.
d) solubilidade em água.
e) hidrólise.
GABARITO:
1)
Gab:
Em uma primeira etapa, deve-se
congelar a solução contendo água e café, à pressão constante.
Em uma segunda etapa, mantém-se a
temperatura constante, diminui-se a pressão, de modo a manter as propriedades
do pó solúvel. A água, de acordo com o gráfico, sofrerá sublimação, restando o
pó outrora solubilizado em água.
2)
Gab:
C
3)
Gab:
C
4) Gab:
A
5) Gab:
D
6) Gab:
D
7)
Gab:
B
8) Gab:
E
9) Gab: A
10)
Gab:
04
11)
Gab:
D
12) Gab: E
13) Gab: E
14) Gab:
A
15)
Gab:
A
16) Gab: C
17) Gab: B
18) Gab: D
19) Gab: A
20)
Gab: C
21) Gab: A
22) Gab: D
23)
Gab:
02
24)
Gab:
FVFFV
25) Gab:
a) A energia livre
de formação está relacionada com a tendência do metal reagir com o oxigênio
para formação do óxido a fim de adquirir maior estabilidade. A análise da
tabela indica que os valores relativos à energia livre de formação dos óxidos
de metais são todos negativos, fato este relacionado à espontaneidade das
reações de formação dos óxidos.
b) 232 g de WO3 _ 184 g de W
x _ 1000 g de W
x = 1260,87
g de WO3 ou 1,260 kg de WO3
Ou 1 mol de WO3
_ 184 g de W
x _ 1000 g de W
x = 5,43 mol de WO3
26)
Gab:
B
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