Questões Sobre Teoria Atômica-Molecular - Química - 1º ano do ensino médio

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31) Considere amostras de 1 g de cada uma das seguintes substâncias: eteno (C2H4), monóxido de carbono (CO) e nitrogênio (N2). Essas três amostras

A) apresentam a mesma quantidade, em mol, de moléculas.
B) apresentam a mesma quantidade, em mol, de átomos.
C) apresentam ligações covalentes polares.
D) são de substâncias isômeras.
E) são de substâncias simples.

A alternativa correta é letra A

Mol determina a quantidade, seja esta de moléculas, átomos, íons ou elétrons. A molécula é a menor porção de uma substância que apresenta todas as suas propriedades físicas e químicas sendo formadas por dois ou mais átomos. Os átomos que constituem as moléculas podem ser do mesmo tipo como o N₂ ou de tipos diferentes, como C₂H₄ e CO. É possível calcular a massa de uma molécula realizando a soma das massas atômicas de cada átomo que forma a respectiva molécula. O resultado é denominado Massa Molecular (MM). Primeiro é preciso saber qual é a massa atômica de cada átomo, que é dada pela Tabela Periódica dos elementos. A massa molecular será a soma das massas atômicas dos átomos.

A massa atômica disponível na tabela periódica para cada elemento envolvido nessa questão:
C – 12 u.m.a. (unidade por massa atômica)
O – 16 u.m.a. (unidade por massa atômica)
H – 1 u.m.a. (unidade por massa atômica)
N – 14 u.m.a. (unidade por massa atômica)

Com isso, temos a massa molar (massa de substância contida em 1 mol da mesma)

C₂H₄= (2 x 12) + (4 x 1) = 28 g/mol
CO= (1 x 12) + (1 x 16) = 28 g/mol
N₂ = (2 x 14) = 28 g/mol

Se temos 1g de cada substância logo o número de mols para as três será o mesmo:

n = 1g / (28g.mol^-1) = 0,036 mols

E por isso a alternativa A está correta, pois apresentam o mesmo número de mols de moléculas.

Em relação às outras alternativas:
Não possuem o mesmo número de mols de átomos, pois as moléculas apresentadas apresentam quantidade de átomos que as compõem diferentes.
A ligação covalente é caracterizada pelo compartilhamento de elétrons, ocasionando uma atração mútua e mantendo a molécula unida. A polaridade da ligação está relacionada ao elemento que realiza a ligação. Sendo a ligação realizada por dois elementos iguais, como no caso do N₂, então não há diferença de eletronegatividade e a molécula é apolar.
Isômeros apresentam a mesma formula molecular, apesar de serem diferentes. Como vemos, não é o caso das substâncias apresentadas.
Substâncias simples são formadas por um único tipo de elemento, e das que foram apresentadas na questão há apenas uma.

32) O número de átomos de magnésio em 6g desse elemento é igual a

A) ¼ de átomo.
B) 24 x 10²³ átomos.
C) ¼ x 6x 10²³ átomos.
D) 6,0 x 10²³ átomos.
E) 6 átomos.

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A alternativa correta é letra C

Primeiramente, é necessário encontrar a quantidade molar de magnésio. Para isso, basta dividir a massa de magnésio pela sua massa molar:

\begin{array}{l} n = \frac{6, 0}{24} \\ n = 0, 25 m o l \end{array}

Agora, multiplicando 0,25 pela constante de Avogadro, tem-se um valor total de moléculas igual a 1/4 x 6x10²³ou 1,5 x 10²³.

Portanto, a reposta correta é a alternativa C.

33) Entre os vários íons presentes em 200 mililitros de água de coco há aproximadamente 320 mg de potássio, 40 mg de cálcio e 40 mg de sódio. Assim, ao beber água de coco, uma pessoa ingere quantidades diferentes desses íons, que, em termos de massa, obedecem à sequência: potássio > sódio = cálcio. No entanto, se as quantidades ingeridas fossem expressas em mol, a sequência seria:

A) potássio > cálcio = sódio.
B) cálcio = sódio > potássio.
C) potássio > sódio > cálcio.
D) cálcio > potássio > sódio.

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A alternativa correta é letra C

Para cada um dos elementos, vamos calcular o número de mols ingeridos por uma pessoa ao ingerir 200 mL de água de coco:
Potássio (K):

1 mol K \to 39.000 mg

x mols \to 320 mg

x = \frac{320}{39.000} = 8 \times 10^{- 3} mols de potássio

Cálcio (Ca):

1 mol Ca \to 40.000 mg

x mols \to 40 mg

x = \frac{40}{40.000} = 1 \times 10^{- 3} mols de cálcio

Sódio (Na):

1 mol Na \to 23.000 mg

x mols \to 40 mg

x = \frac{40}{23.000} = 1, 9 \times 10^{- 3} mols de sódio

Assim, a ordem decrescente em mol para esses elementos é, conforme solicitado no enunciado, é: potássio > sódio > cálcio. Portanto, a resposta correta é a alternativa C.

34) Em 2011 comemoramos o Ano Internacional da Química (AIQ). Com o tema “Química: nossa vida, nosso futuro”, o AIQ-2011 tem como objetivos aumentar o conhecimento do público sobre a química, despertar o interesse entre os jovens e realçar as contribuições das mulheres para a ciência. Daí a justa homenagem à cientista polonesa Marie Curie (1867-1934), que há 100 anos conquistava o Prêmio Nobel da Química com a descoberta dos elementos polônio e rádio. O polônio resulta do decaimento radiativo do bismuto, quando este núcleo emite uma partícula β; em seguida, o polônio emite uma partícula α, resultando em um núcleo de chumbo, como mostra a reação.

A) 82, 207, 210.
B) 83, 206, 206.
C) 83, 210, 210.
D) 84, 210, 206.
E) 84, 207, 208.

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A alternativa correta é letra D

Para resolver essa questão é necessário conhecer as características das partículas alfa e beta. A partícula alfa possui massa 4 e número atômico 2, já a partícula beta possui massa 0 e número atômico de -1. Assim, o bismuto quando emite uma partícula beta continua com sua massa constante (isso por que a massa da partícula beta é 0) e tem seu número atômico variando da seguinte forma: 83-(-1)=84 (o primeiro sinal negativo vem do fato do bismuto estar perdendo essa partícula beta e o segundo sinal negativo é da carga da partícula beta). Continuando o decaimento, o polônio ao emitir uma partícula alfa tem sua massa diminuída em 4, ou seja, 210-4=206 e tem seu número atômico diminuído em 2, 84-2=82. Assim, o X (número atômico do polônio)=84, o Y (número de massa do polônio)=210 e M (número de massa do chumbo)= 206. Logo a resposta é a letra D.

35) Em 3,0 mol de H2SO4 e 5,0 mol de Br2 há, respectivamente:

A) 1,8. 10²⁴ moléculas e 3,0. 10²⁴ moléculas.
B) 3,0. 10²³ moléculas e 5,0. 10²³ moléculas.
C) 1,8. 10²⁴ moléculas e 3,0. 10²⁴ átomos.
D) 1,8. 10²⁴ átomos e 3,01. 10²⁴ átomos.
E) 6,0. 10²³ moléculas e 12. 10²³ moléculas.

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A alternativa correta é letra A

Utilizando a constante de Avogadro igual a 6,0.10²³moléculas por mol, tem-se:

\begin{array}{l} p a r a H_{2} S O_{4} : \\ Q = 3, 0 . 6, 0 . 10^{23} \\ Q = 1, 8 . 10^{24} \\ p a r a o B r_{2} : \\ Q = 5, 0 . 6, 0 . 10^{23} \\ Q = 3, 0 . 10^{24} \end{array}

Portanto, a resposta correta é a alternativa A.

36) A fórmula do gás sulfídrico é H2S. Portanto, em qualquer amostra pura desse gás há: (Dados: H = 1 e S = 32).

A) 1 g de hidrogênio para 16 g de enxofre.
B) 2 g de hidrogênio para 1 g de enxofre.
C) 100 átomos de hidrogênio para 200 átomos de enxofre.
D) 6,02.10²³átomos de hidrogênio para 6,02 • 10²³átomos de enxofre.
E) 20% de hidrogênio em massa.

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A alternativa correta é letra A

Com os valores de massa molar dados acima, pode-se concluir que a massa molar do H₂S é de 34 g/mol.

Usando a fração mássica de cada elemento, baseado na suas massas molares correspondentes, chega-se que:

Fração mássica do enxofre : 32/34

Fração mássica do hidrogênio: 2/34

Com isso, para cada 32 g de enxofre, necessita-se de 2 g de hidrogênio, ou do mesmo modo, necessita-se de 1 g de hidrogênio para cada 16 g de enxofre.

Portanto, a resposta correta é a alternativa A.

37) 1,8 • 1023 moléculas de uma substância A têm massa igual a 18,0 g. A massa molar de A, em g/mol, vale:

A) 18,0.
B) 60,0.
C) 75,0.
D) 90,0.
E) 120,0.

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A alternativa correta é letra B

Primeiramente, é necessário saber quantos moles equivalem a 1,8 • 10²³ moléculas:

\begin{array}{l} n = \frac{1, 8 . 10^{23}}{6 . 10^{23}} \\ n = 0, 3 m o l \end{array}

Para a massa molar da substância A, faz-se o seguinte:

\begin{array}{l} M M = \frac{m a s s a d a d a}{q u a n t i d a d e m o l e s} \\ M M = \frac{18, 0 g}{0, 3 m o l} \\ M M = 60 g / m o l \end{array}

Portanto, a resposta correta é a alternativa B.

38) Em 3,0 mols de H2SO4 e 5 mols de Br2 há, respectivamente,

A) 1,8 x 10²⁴ moléculas e 3,01 x 10²⁴ moléculas;
B) 3,0 x 10²³ moléculas e 5,0 x 10²³ moléculas;
C) 1,8 x 10²⁴ moléculas e 3,01 x 10²³ moléculas;
D) 1,8 x 10²⁴ átomos e 3,01 x 10²⁴ moléculas;
E) 1,8 x 10²⁴ moléculas e 5,0 x 10²⁴ átomos;

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A alternativa correta é letra A

Utilizando a constante de Avogadro igual a 6,02.10²³moléculas por mol, tem-se:

\begin{array}{l} p a r a H_{2} S O_{4} : \\ Q = 3, 0 . 6, 02 . 10^{23} \\ Q = 1, 8 . 10^{24} \\ p a r a o B r_{2} : \\ Q = 5, 0 . 6, 02 . 10^{23} \\ Q = 3, 01 . 10^{24} \end{array}

Portanto, a resposta correta é a alternativa A.

39) Três mols de benzeno (C6H6) contêm uma massa de:

A) 78 g
B) 39 g
C) 156 g
D) 72 g
E) 234 g

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A alternativa correta é letra E

A massa molar do benzeno é calculada da seguinte maneira:

MM(benzeno) = 6.12 + 6.1 = 78 g/mol

Dessa forma, três moles equivalem a 3.78 = 234 g de benzeno.

Portanto, a resposta correta é a alternativa E.

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40) Assinale a alternativa que indica o número de átomos existentes em 4 mols de magnésio:

A) 24. 10²⁴
B) 2,4. 10²⁴
C) 2,4. 10²²
D) 6. 10²³
E) 6. 10²⁴

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A alternativa correta é letra B

Para saber a quantidade de átomos existentes em 4 mols de magnésio, fazemos o seguinte cálculo:

Q = Constante de Avogadro . n,

sendo Q a quantidade total de átomos e n o número de mols.

Assim, tem-se:

Q = 6,0 . 10²³. 4

Q = 24 . 10²³ = 2,4 . 10²⁴

Portanto, a resposta correta é a alternativa B.

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