Questões Sobre Soluções - Química - 1º ano do ensino médio

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21) (www.embraer.com)

A) 55.
B) 22.
C) 77.
D) 33.
E) 88.

A alternativa correta é letra C

A aeronave em uma velocidade de 220 km/h irá percorrer a distância de 110 km em meia hora (30 minutos). Pois, em uma hora ela percorre 220 km, a metade disso em metade do tempo.
Se ela gasta 100 L/h a esta velocidade, em meia hora ela irá gastar apenas a metade. Ou seja, 50 L.
Temos a informação de que, em cada litro tem 0,8 kg de C₂H₅OH, e que a combustão é completa.
Então temos a seguinte reação química:
C₂H₅OH + 3O₂ -> 2CO₂ + 3H₂O
Com isso, vamos calcular a massa molar das partes que nos interessam.
Massa molar de C₂H₅OH: 2*12 + 6*1 + 16*1 = 46 g/mol
Massa molar do dióxido de Carbono (CO₂) = 12*1 + 2*16 = 44 g/mol.
Lembrando que, massa molar do Hidrogênio é 1 g/mol, a massa molar do Carbono é 12 g/mol e a massa molar do Oxigênio é 16 g/mol.
Agora temos a seguinte correspondência, para cada 46 g de C₂H₅OH queimado, criamos 2*44 g de dióxido de Carbono. Logo,
46 g - 88 g
40 kg - x
(46 g)x = (88 g)(40 kg) => x = (88 g)(40 kg)/(46 g) ≈ 77 kg

22) Relatos históricos contam que, durante a Segunda Guerra Mundial, espiões mandavam mensagens com uma “tinta invisível”, que era essencialmente uma solução de nitrato de chumbo. Para tornar a escrita com nitrato de chumbo visível o receptor da mensagem colocava sobre a “tinta invisível” uma solução de sulfeto de sódio, Na2S, bastante solúvel em água e esperava pela reação:

A) I e II.
B) II e III.
C) III e IV.
D) I e III.
E) II e IV.

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A alternativa correta é letra A

Analisando cada item, tem-se:

I: CORRETA. Como produto da reação, tem-se o NaNO₃ e o PbS, que são formados pelos íons nitrato (NO₃^-) + sódio (Na⁺) , e sulfeto (S^2-) + chumbo (Pb²⁺), respectivamente.

II: CORRETA. Os sais formados por íons nitrato e metais alcalinos são solúveis, e já os sais formados pelo íons sulfeto são insolúveis em água na maioria dos casos, com exceção da amônia e metais alcalinos.

III: INCORRETA. O sulfeto de chumbo é insolúvel.

IV: INCORRETA. O nitrato de sódio é solúvel em água, não podendo ser utilizado para a leitura da mensagem. Portanto, a resposta correta é a alternativa A.

23) Para um sistema formado por um recipiente, água líquida e um sólido, observa-se uma transformação, conforme a figura a

A) a densidade do líquido aumenta com o aquecimento.
B) a densidade do líquido é maior que a do sólido após o aquecimento.
C) o sólido se contrai com o aquecimento.
D) o recipiente e o líquido se expandem com o aquecimento, porém, não há alteração na densidade.
E)o sólido reage com o líquido liberando gás, fazendo-o assim, subir.

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A alternativa correta é letra B

O fenômeno de um corpo flutuar sobre o outro indica que a densidade do flutuante é menor que a do outro corpo. Assim, a figura mostra que a densidade do sólido diminuiu e/ou a da água aumentou (comportamento anômalo da água). Ou seja, a densidade do líquido é maior que a do sólido após o aquecimento.

Portanto, a resposta correta é a alternativa B.

24) Em competições esportivas é comum premiar os vencedores com medalhas que hierarquizam a classificação dos três primeiros colocados com ouro, prata e bronze. A medalha que tradicionalmente é conferida ao terceiro colocado é de bronze, que é

A) uma solução sólida de cobre e estanho.
B) uma liga metálica formada por prata e iodo.
C) uma mistura heterogênea de cobre e estanho.
D) a denominação em latim do elemento bromo.
E) um amálgama de mercúrio e enxofre

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A alternativa correta é letra A

A medalha de bronze é feita de uma liga entre estanho e cobre, porém não é uma mistura heterogênea. Ela tem a mesma cor, aspecto e densidade em qualquer ponto da medalha. Logo, trata-se do que é chamado de solução sólida.

25) Uma embalagem de sopa instantânea apresenta, entre outras, as seguintes informações: “Ingredientes: tomate, sal, amido, óleo vegetal, emulsificante, conservante, flavorizante, corante, antioxidante”. Ao se misturar o conteúdo da embalagem com água quente, poderia ocorrer a separação dos componentes X e Y da mistura, formando duas fases, caso o ingrediente Z não estivesse presente.

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A alternativa correta é letra D

Dentre os ingredientes citados no enunciado, temos o óleo vegetal, um composto apolar. Ao adicionarmos a água quente, como é proposto pela questão, teríamos um sistema heterogêneo, uma vez que a água é um composto polar. Desse modo, teríamos um sistema com duas fases, devido ao óleo (apolar) e a água (polar), concluindo, então, que X é a água e Y o óleo vegetal. Entretanto, essa separação de fase não ocorre devido à presença do agente emulsificante, o qual é uma substância adicionada às emulsões para aumentar sua estabilidade, tonando-as razoavelmente estáveis e homogêneas. Assim, concluímos que o emulsificante corresponde ao Z, que impede essa formação de fases. Portanto, a resposta correta é a alternativa D.

26) Sal de cozinha, cloreto de sódio, é fundamental em nossa alimentação, porque melhora o sabor da comida, mas também participa de importantes processos metabólicos de nosso organismo e, por isso, deve ser consumido com moderação. Genericamente, uma reação química entre um ácido e uma base leva a formação de um sal e água. Para se obter 100 mL de uma solução 0,1 mol/L de NaCl deve-se misturar

A) 100 mL de solução aquosa de HCl 0,1 mol/L com 0,4 g de NaOH.
B) 100 mL de solução aquosa de HCl 0,1 mol/L com 100 mL de solução aquosa de NaOH 0,1 mol/L.
C) 3,65 g de HCl com 4 g de NaOH e juntar 100 mL de água.
D) 0,365 g de HCl com 0,4 g de NaOH e juntar 200 mL de água.
E) 0,365 g de HCl com 0,4 mL de NaOH 0,1 mol/L e juntar 100 mL de água.

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A alternativa correta é letra A

Para a formação do sal requerido, o NaCl, a seguinte reação acontece:

1 NaOH (aq) + 1 HCl (aq) → 1 NaCl(aq) + H₂O

Dessa forma, nota-se que a proporção entre hidróxido de sódio e de ácido clorídrico é igual a 1.

No enunciado é requerido que obtenha-se uma solução de 100 mL de NaCl com concentração de 0,1mol/L. Isso ocorre apenas no caso citado pelo item A, já que o volume total é de 100mL (desprezando o aumento com a adição do NaOH) e, também, determinando-se a quantidade de HCl presente neste volume, chega-se em 0,01 mol; e transformando 0,4 g de NaOH para mol, tem-se os mesmos 0,01 mol, ou seja, os dois reagentes estão na mesma proporção.

Portanto, a resposta correta é a alternativa A.

27) Preparam-se duas soluções saturadas, uma de oxalato de prata (Ag2C2O4) e outra de tiocianato de prata (AgSCN). Esses dois sais têm, aproximadamente, o mesmo produto de solubilidade (da ordem de 10–12). Na primeira, a concentração de íons prata é [Ag+]1 e, na segunda, [Ag+]2; as concentrações de oxalato e tiocianato são, respectivamente, [C2O42–] e [SCN–]. Nesse caso, é correto afirmar que

A) [Ag⁺]₁ = [Ag⁺]₂ e [C₂O₄^2–] < [SCN^–]
B) [Ag⁺]₁ >[Ag⁺]₂ e [C₂O₄^2–] > [SCN^–]
C) [Ag⁺]₁> [Ag⁺]₂ e [C₂O₄^2–] = [SCN^–]
D) [Ag⁺]₁ < [Ag⁺]₂ e [C₂O₄^2–] < [SCN^–]
E) [Ag⁺]₁ = [Ag⁺]₂e [C₂O₄^2–] > [SCN^–]

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A alternativa correta é letra B

Sabendo que K_ps (Ag₂C₂O₄) = k_ps (AgSCN) = 10^-12 e, considerando a solubilidade do Ag₂C₂O₄ igual a x mol/L e a do AgSCN igual a y mol/L, podemos encontrar as solubilidades e compará-las.

- Cálculo da solubilidade dos íons formados a partir do Ag₂C₂O₄:

\begin{array}{l} A g_{2} C_{2} O_{4} (s) \vec{\leftarrow} 2 A g^{+} (a q) + C_{2} {O_{4}}^{2 -} (a q) \\ x m o l / L 2 x m o l / L x m o l / L \end{array}

\begin{array}{l} K_{p s} = [A g^{+}]^{2} . [C_{2} {O_{4}}^{2 -}] \\ 10^{- 12} = (2 x)^{2} . (x) \\ 10^{- 12} = 4 x^{3} \\ x^{3} = \frac{1}{4} . 10^{- 12} \\ x = \sqrt[3]{\frac{1}{4} . 10^{- 12}} \\ x = 10^{- 4} m o l / L \end{array}

Assim, temos que:

[Ag⁺]₁ = 2 . 10^-4 mol/L

[C₂O₄^2-] = 10^-4 mol/L

- Cálculo da solubilidade dos íons formados a partir do AgSCN:

\begin{array}{l} A g S C N (s) \vec{\leftarrow} A g^{+} (a q) + S C N^{-} (a q) \\ y m o l / L y m o l / L y m o l / L \\ K_{p s} = [A g^{+}] . [S C N^{-}] \\ 10^{- 12} = (y) . (y) \\ y^{2} = 10^{- 12} \\ y = \sqrt{10^{- 12}} \\ y = 10^{- 6} m o l / L \end{array}

Assim, temos que:

[Ag⁺]₂ = 10^-6 mol/L

[SCN^-] = 10^-6 mol/L

Comparando os valores, temos:

[Ag⁺]₁ > [Ag⁺]₂ e [C₂O₄^2-] > [SCN^-]

28) O sulfato de alumínio é utilizado como clarificante no tratamento de água, pela ação dos íons alumínio que agregam o material em suspensão. No tratamento de 450L de água, adicionaram-se 3,078kg de sulfato de alumínio, sem que houvesse variação de volume. Admitindo-se a completa dissociação do sal, a concentração de íons alumínio, em mol.L-1, é igual a:

A) 0,02
B) 0,03
C) 0,04
D) 0,05

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A alternativa correta é letra C

A fórmula molecular do Sultafo de Alumínio é Al₂(SO₄)₃_,1mol de Sulfato de Alumínio corresponde a :

27g x 2 + 32g x 3 + 16 x 4 x 3 = 342g/mol

Na massa de 3,078 kg, a quantidade de matéria de Al₂(SO₄)₃ é igual a:

3.078g / 342g.mol^-1 = 9mol

Para o volume de 450L de solução formada após a adição do sal, a concentração de Al₂(SO₄)₃ é:

9mol / 450L = 0,02mol.L^-1

O sulfato de alumínio é um sal que, em solução aquosa, se dissocia segundo a equação:

Al₂(SO₄)₃(s)

2 Al³⁺(aq) + 3 SO₄^2-(aq)

Como 1 mol de Al₂(SO₄)₃acarreta a formação de 2 mols de Al³⁺, tem-se que a concentração de íons Al³⁺ é igual a:

2 x 0,02 = 0,04mol/L.

Portanto, a alternativa correta é a letra C.

29) A massa molar do antimônio é 122g/mol. Sendo assim, a concentração, expressa em mol/L, do elemento antimônio presente numa ampola do medicamento é, aproximadamente,

A) 0,1.
B) 0,3.
C) 0,4.
D) 0,5.
E) 0,7.

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A alternativa correta é letra E

Inicialmente, devemos calcular a quantidade, em massa, de antimônio em 1 L de Glucantime^®, como mostrado nos cálculos abaixo:

\begin{array}{l} 1 mL de Glucantine - 81 mg de {Sb}^{5 +} \\ 1000 mL de Glucantine - x \\ x = \frac{1000 m L x 81 g}{1 m L x 1000} = 81 g de {Sb}^{5 +} \\ L e m b r a n d o q u e 1 m g = \frac{1}{1000} g \end{array}

Agora, a partir da quantidade, em massa, de antimônio presente em 1 L do medicamente, podemos calcular a quantidade de matéria, em mol, e a concentração de antimônio em uma ampola do medicamento. Assim:

\begin{array}{l} 1 mol de {Sb}^{5 +} - 122 g \\ x' - 81 g \\ x' = \frac{1 m o l x 81 g}{122 g} = 0, 66 mol de {Sb}^{5 +} \end{array}

Desta forma, a concentração de Sb⁵⁺ em uma ampola de Glucantime^® é de aproximadamente 0,7 mol/L, o que nos remete a alternativa "D" como a correta.

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30) Uma água mineral gasosa, de grande aceitação em todo o mundo, é coletada na fonte e passa por um processo no qual água e gás são separados e recombinados – o gás é reinjetado no líquido – na hora do engarrafamento. Esse tratamento permite ajustar a concentração de CO2, numa amostra dessa água, em 7g/L. Com base nessas informações, é correto afirmar que:

A) a condutividade elétrica dessa água é nula, devido ao caráter apolar do dióxido de carbono que ela contém.
B) uma garrafa de 750 mL dessa água, posta à venda na prateleira de um supermercado, contém 3 L de CO₂.
C) essa água tem pH na faixa ácida, devido ao aumento da concentração de íons [H₃O]⁺ formados na dissolução do CO₂.
D) o grau de pureza do CO₂ contido nessa água é baixo, pois o gás contém resíduos do solo que a água percorre antes de ser coletada.
E) devido ao tratamento aplicado no engarrafamento dessa água, seu ponto de ebulição é o mesmo em qualquer local que seja colocada a ferver.

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A alternativa correta é letra C

Deve-se saber que o CO₂ dissolvido reage com a água, da seguinte forma:

CO₂ + H₂O → H₂CO₃ → H⁺ + CO₃^-

Ou seja a presença do CO₂, leva à diminuição do pH da água pelo aumento na concentração de H⁺

Portanto C é correta.

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