Quí 2 - Aulas 3 e 4_EO

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AULAS

3E4

DIAGRAMAS DE MUDANÇA DE ESTADO COMPETÊNCIAS:

E.O. APRENDIZAGEM 1. (CEFET-SP) A TEMPERATURA EM QUE DETERMINADA SUBSTÂNCIA PURA SE SOLIDIFICA, EM CONDIÇÕES CONSTANTES a) depende da quantidade de calor oferecida. b) depende somente da quantidade de substância. c) depende da quantidade de calor e de substância utilizados. d) é igual à temperatura em que ela se vaporiza. e) é igual à temperatura em que ela se funde. 2. (CEFET-MG) QUANDO SE FORNECE CALOR A UMA PORÇÃO DE ÁGUA

EM UMA PANELA, SUA TEMPERATURA SE ELEVA ATÉ QUE COMEÇA A FERVER.

ENTRETANTO, MESMO COM A CHAMA ACESA, A TEMPERATURA DO LÍQUIDO

EM EBULIÇÃO NÃO SE ALTERA. ISTO OCORRE PORQUE A ENERGIA RECEBIDA PELA ÁGUA É

3. (CEETEPS) UMA PESSOA SOLICITA NUMA LANCHONETE UM HAMBÚRGUER

E UM COPO DE REFRIGERANTE COM CUBOS DE GELO. A TEMPERATURA DOS CUBOS DE GELO E DO REFRIGERANTE SÃO IGUAIS.

NÃO EXISTINDO PERDAS DE CALOR DURANTE A FUSÃO DO GELO NO REFRI-

GERANTE, O FENÔMENO FÍSICO QUE SE OBSERVA NO SISTEMA (REFRIGERAN-

+ GELO) INDICA QUE:

a) a temperatura do sistema mantém-se constante durante a fusão do gelo. b) a temperatura do sistema aumenta. c) a temperatura do sistema diminui. d) a temperatura do gelo mantém-se constante e do refrigerante aumenta. e) a temperatura do sistema sempre aumenta. 4. (CEFET-MG) DE UMA TORNEIRA FORAM COLETADOS (200 mL) E UMA GARRAFA (2000 mL) DE ÁGUA.

3, 15 e 27

5. (CESGRANRIO – ADAPTADO) UM CIENTISTA RECEBEU UMA SUBSTÂNCIA DESCONHECIDA, NO ESTADO SÓLIDO, PARA SER ANALISADA. A TABELA REPRESENTA O PROCESSO DE AQUECIMENTO DE UMA AMOSTRA DESSA SUBSTÂNCIA. Tempo (min) Temperatura (ºC)

0

10 20 30 40 50 60

70

20 40 40 40 70 70 70

90

ANALISANDO A TABELA, PODEMOS CONCLUIR QUE A AMOSTRA APRESENTA a) duração da ebulição de 10 min. b) duração da fusão de 40 min. c) ponto de fusão de 40 ºC. d) ponto de fusão de 70 ºC. e) ponto de ebulição de 50 ºC. 6. (MACKENZIE) NO GRÁFICO ADIANTE, DE MUDANÇA DE FASE DE AGRE-

GAÇÃO DE UMA SUBSTÂNCIA, PROVOCADA PELO AUMENTO DE TEMPERATURA, O NOME CORRETO DAS TRANSFORMAÇÕES OCORRIDAS NOS INTERVALOS

a) usada para converter a água líquida em vapor de água. b) utilizada para aumentar a velocidade das partículas da água. c) transferida ao vapor para elevar a temperatura do mesmo. d) utilizada pela água para acelerar a velocidade das partículas.

TE

HABILIDADES:

1, 4 e 7

UM COPO

CONSIDERANDO-SE OS DOIS RECIPIENTES CHEIOS, PODE-SE AFIRMAR QUE O

X E Y SÃO:

temperatura ºC

G L S tempo |– X –|

|– Y –|

a) solidificação e condensação. b) fusão e ebulição. c) liquefação e vaporização. d) sublimação e sublimação. e) fusão e liquefação. 7. (CFTMG) OBSERVE OS DOIS GRÁFICOS DE VARIAÇÃO DA TEMPERATURA

AO LONGO DO TEMPO, DISPONIBILIZADOS ABAIXO:

UM DOS GRÁFICOS CORRESPONDE AO PERFIL DE UMA SUBSTÂNCIA PURA E O OUTRO, AO PERFIL DE UMA MISTURA.

CONTEÚDO PRESENTE NOS DOIS FRASCOS APRESENTA DIFERENTES

a) densidades. b) composições. c) temperaturas de ebulição. d) tempos para se chegar à ebulição.

349

O

PERÍODO DE TEMPO QUE A SUBSTÂNCIA PURA PERMANECE TOTALMENTE

c)

LÍQUIDA E A TEMPERATURA DE EBULIÇÃO DA MISTURA, RESPECTIVAMENTE, SÃO:

a) 5 s e 10 ºC. b) 5 s e 100 ºC. c) 10 s e 50 ºC. d) 10 s e 60 ºC. 8. A FIGURA REPRESENTA A CURVA DE AQUECIMENTO DE UMA AMOSTRA, EM QUE S, L E G SIGNIFICAM, RESPECTIVAMENTE, SÓLIDO, LÍQUIDO E GASOSO. COM BASE NAS INFORMAÇÕES DA FIGURA, É CORRETO AFIRMAR QUE A AMOSTRA CONSISTE EM UMA:

d)

e)

a) substância pura. b) mistura coloidal. c) mistura heterogênea. d) mistura homogênea azeotrópica. e) mistura homogênea eutética. 9. A ADIÇÃO DE CLORETO DE SÓDIO À ÁGUA REDUZ O SEU PONTO DE CON23,3% DE NaCℓ(S) NA ÁGUA PODE REDUZIR O SEU PONTO DE CONGELAMENTO A –2,11°C, FORMANDO ENTRE AMBOS UMA MISTURA EUTÉTICA. SE NaCℓ SÓLIDO FOR ADICIONADO AO GELO ACIMA DESSA TEMPERATURA, PARTE DESSE GELO SE FUNDIRÁ E OCORRERÁ A DISSOLUÇÃO DO SAL ADICIONADO. SE MAIS SAL FOR ADICIONADO, O GELO CONTINUARÁ A FUNDIR. ESSA É UMA PRÁTICA COMUM, UTILIZADA PARA REMOVER O GELO DAS RUAS DAS CIDADES EM QUE NEVA NO INVERNO. GELAMENTO DEVIDO AO EFEITO CRIOSCÓPICO. A PRESENÇA DE

(PERUZZO, F. M; CANTO, E. L. QUÍMICA: NA ABORDAGEM DO COTIDIANO. V. 2. FÍSICO-QUÍMICA. 4. ED. SÃO PAULO: MODERNA, 2006. – TEXTO ADAPTADO.)

ASSINALE A ALTERNATIVA NA QUAL A CURVA DE AQUECIMENTO DA MISTURA EUTÉTICA CITADA ACIMA ESTÁ CORRETAMENTE REPRESENTADA.

LEGENDA: S = SÓLIDO; L = LÍQUIDO, G = GASOSO.

a)

10. (UNIRIO) UM CIENTISTA RECEBEU UMA SUBSTÂNCIA DESCONHECIDA, NO ESTADO SÓLIDO, PARA SER ANALISADA. O GRÁFICO A SEGUIR REPRESENTA O PROCESSO DE AQUECIMENTO DE UMA AMOSTRA DESSA SUBSTÂNCIA. T(ºC)

120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 10 20 30 40 50 60

tempo (min)

ANALISANDO O GRÁFICO, PODEMOS CONCLUIR QUE A AMOSTRA APRESENTA a) duração da ebulição de 10 min. b) duração da fusão de 40 min. c) ponto de fusão de 40 °C. d) ponto de fusão de 70 °C. e) ponto de ebulição de 50 °C.

E.O. FIXAÇÃO 1. (UEA) A VENDA DE ÁLCOOL HIDRATADO (95,5% DE ETANOL +4,5% DE ÁGUA) É CONTROLADA POR MOTIVO DE SEGURANÇA, JÁ QUE MUITAS PESSOAS ACIDENTALMENTE TIVERAM QUEIMADURAS NO CORPO POR SEU MANUSEIO INCORRETO.

A

SEGUIR, O GRÁFICO REPRESENTA A CURVA DE

AQUECIMENTO DESSA MISTURA À PRESSÃO DE

b)

350

1 ATM.

a) sólido – permanece constante b) gasoso – varia c) líquido – varia d) gasoso – permanece constante e) líquido – permanece constante 2. (UFRGS) CONSIDERE A REAÇÃO ABAIXO. Ca(OH)2(aq) + (NH4)2SO4 (aq) o CaSO4 + 2NH3(g) + 2H2O(ℓ) ANALISANDO AS PROPRIEDADES DAS SUBSTÂNCIAS PARTICIPANTES DESSA REAÇÃO, VERIFICOU-SE QUE UMA DELAS APRESENTA O SEGUINTE DIAGRAMA, QUANDO SUBMETIDA A PROCESSOS DE MUDANÇAS DE ESTADO FÍSICO.

4. (UFMG) OBSERVE O GRÁFICO: 70

Temperatura (ºC)

PELA ANÁLISE DO GRÁFICO, OBSERVA-SE QUE O ÁLCOOL HIDRATADO, A 85 ºC E 1 ATM, SE ENCONTRA NO ESTADO __________ E A TEMPERATURA DA MISTURA DURANTE A FUSÃO __________. ASSINALE A ALTERNATIVA QUE PREENCHE, CORRETA E RESPECTIVAMENTE, AS LACUNAS DO TEXTO.

60 50

t1

ESSE

t2

t3

Tempo(min)

GRÁFICO APRESENTA UMA MUDANÇA DE ESTADO FÍSICO. INICIAL-

MENTE, O SISTEMA SÓ TEM UMA FASE, E ESSA É SÓLIDA. APÓS A MUDANÇA, O SISTEMA É LÍQUIDO. SOBRE ESSE SISTEMA E SUA TRANSFORMAÇÃO, TODAS AS AFIRMATIVAS ESTÃO CORRETAS, EXCETO:

a) A mundaça de estado é uma fusão. b) A mudança de estado ocorre a partir de 50 ºC. c) A mudança de estado termina no instante t3. d) O sistema é constituído por uma substância pura e cristalina. e) O intervalo da temperatura de fusão é entre 50 ºC e 70 ºC. 5. UM ESTUDANTE AQUECEU UMA AMOSTRA DE ÁGUA LÍQUIDA POR, APRO-

XIMADAMENTE, 18 MINUTOS. DURANTE O PROCESSO, ELE MEDIU E ANOTOU A TEMPERATURA DA AMOSTRA, A CADA

30 SEGUNDOS. COM OS DADOS

OBTIDOS, ELE FEZ O GRÁFICO A SEGUIR, QUE REPRESENTA A VARIAÇÃO DA

A SUBSTÂNCIA PARTICIPANTE DA REAÇÃO QUE CORRESPONDE AO DIAGRAMA

TEMPERATURA EM FUNÇÃO DO TEMPO:

ACIMA É

a) Ca(OH)2. b) (NH4)2SO4. c) CaSO4. d) NH3. e) H2O. 3. (FATEC) DUAS AMOSTRAS DE NAFTALINA, UMA DE 20 g (AMOSTRA A)

E OUTRA DE 40 g (AMOSTRA B), FORAM COLOCADAS EM TUBOS DE ENSAIO SEPARADOS, PARA SEREM SUBMETIDAS À FUSÃO.

AMBAS

AS AMOSTRAS FORAM AQUECIDAS POR UMA MESMA FONTE DE

CALOR. NO DECORRER DO AQUECIMENTO DE CADA UMA DELAS, AS TEMPERATURAS FORAM ANOTADAS

30 EM 30 SEGUNDOS. UM ESTUDANTE, CONSIDERANDO TAL PROCEDIMENTO, FEZ AS SEGUINTES PREVISÕES: I. A FUSÃO DA AMOSTRA A DEVE OCORRER À TEMPERATURA MAIS BAIXA DO QUE A DA AMOSTRA B. II. A TEMPERATURA DE FUSÃO DA AMOSTRA B DEVE SER O DOBRO DA TEMPERATURA DE FUSÃO DA AMOSTRA A. III. A AMOSTRA A ALCANÇARÁ A TEMPERATURA DE FUSÃO NUM TEMPO MENOR QUE A AMOSTRA B. IV. AMBAS AS AMOSTRAS DEVEM ENTRAR EM FUSÃO À MESMA TEMPERATURA. É CORRETO O QUE SE AFIRMA APENAS EM: DE

a) I. b) II. c) III. d) II e III. e) III e IV.

DE

ACORDO COM AS INFORMAÇÕES SOBRE ESSE PROCESSO E COM OS

DADOS APRESENTADOS NO GRÁFICO, É CORRETO AFIRMAR QUE

a) a água muda do estado líquido para o gasoso a 100 °C. b) a amostra é constituída por um único tipo de molécula. c) o material se apresenta totalmente gasoso a 98 °C. d) o experimento foi realizado ao nível do mar. 6. (UFES) UMA DETERMINADA SUBSTÂNCIA APRESENTA A SEGUINTE CUR-

VA DE AQUECIMENTO:

T(K)

483 279 5

10

15

20

t(min.)

351

CONSIDERANDO QUE A SUBSTÂNCIA NO ESTADO SÓLIDO EXISTE EM APENAS UMA FORMA ALOTRÓPICA, ASSINALE A ALTERNATIVA CORRETA.

UMA ANÁLISE DESSAS INFORMAÇÕES E DA CURVA DE AQUECIMENTO DESSA AMOSTRA DE MATERIAL PERMITE AFIRMAR:

a) A substância é um sólido a 200 K. b) A substância é um gás a 300 K. c) Entre 5 e 10 minutos de aquecimento, a substância existe somente na forma líquida. d) Entre 10 e 15 minutos de aquecimento, a substância existe como uma mistura em equilíbrio das fases líquida e gasosa. e) A substância é um gás a 450 K.

a) A amostra do material analisado é uma mistura. b) A partir do ponto A, representado no gráfico, forma-se uma substância pura na fase líquida. c) O material analisado, ao atingir 193 ºC, se transforma completamente em líquido. d) A curva representa o comportamento de uma substância pura sólida durante o aquecimento. e) As propriedades específicas utilizadas para identificação das substâncias químicas dependem da quantidade da amostra utilizada.

7. (CEFET) EM UMA AULA PRÁTICA DE QUÍMICA, UM PROFESSOR FORNECEU A SEUS ALUNOS UMA TABELA CONTENDO A DENSIDADE DE ALGUMAS AMOSTRAS E A CURVA DE AQUECIMENTO DE UMA DELAS, DENOMINADA

Amostras

Densidade (g · mL–1)

água

1,00

etanol anidro

0,79

etanol hidratado

0,81

butanol

0,81

isopropanol hidratado

0,79

X.

9. (CEFET) O ÁCIDO LÁURICO É CONHECIDO NA INDÚSTRIA FARMACÊUTICA PELA SUA PROPRIEDADE ANTIMICROBIANA. O GRÁFICO REPRESENTA A CURVA DE RESFRIAMENTO DE UMA AMOSTRA DESSE ÁCIDO, INICIALMENTE NO ESTADO LÍQUIDO, A UMA TEMPERATURA ACIMA DE SEU PONTO DE SOLIDIFICAÇÃO.

SOBRE ESSE MENTE, QUE

SISTEMA E SUAS TRANSFORMAÇÕES, AFIRMA-SE, CORRETA-

a) a temperatura de fusão do ácido láurico é 30° C. b) a temperatura de ebulição do ácido láurico é 60° C. c) as fases líquida e sólida coexistem no segmento BC. d) as moléculas de ácido se movimentam mais no ponto D, do que no A. AO

MEDIR

MASSA DE

20 mL DE X EM UMA PROVETA, OS 16,2 g. LOGO, CONCLUÍRAM QUE X É

ALUNOS OBTIVERAM A

a) água. b) butanol. c) etanol anidro. d) etanol hidratado. e) isopropanol hidratado. 8. (UESC) A QUÍMICA É UMA CIÊNCIA QUE ESTUDA FUNDAMENTALMENTE A COMPOSIÇÃO, AS PROPRIEDADES E AS TRANSFORMAÇÕES DAS SUBSTÂNCIAS QUÍMICAS, DAS MISTURAS E DOS MATERIAIS FORMADOS POR ESSAS SUBSTÂNCIAS. PARA IDENTIFICÁ-LAS, OS QUÍMICOS UTILIZAM UM CONJUNTO DE PROPRIEDADES ESPECÍFICAS COM OBJETIVO DE DIFERENCIÁ-LAS EXPERIMENTALMENTE DE UMA MISTURA. O GRÁFICO REPRESENTA A CURVA DE AQUECIMENTO DE UMA DETERMINADA AMOSTRA DE MATERIAL SÓLIDO EM FUNÇÃO DO TEMPO.

E.O. COMPLEMENTAR 1. O GRÁFICO REPRESENTA A CURVA DE RESFRIAMENTO DA ÁGUA PURA À PRESSÃO CONSTANTE DE 1 ATM. T(ºC) A 100

C 0

D E tempo(min.)

ASSINALE VERDADEIRA (V) OU FALSA (F) EM CADA UMA DAS SEGUINTES AFIRMATIVAS: ( ) O FENÔMENO QUE OCORRE NA REGIÃO B DA CURVA É A SOLIDIFICAÇÃO E HÁ DUAS FASES EM EQUILÍBRIO. ( ) NA REGIÃO C DA CURVA, HÁ SOMENTE A FASE SÓLIDA. ( ) NAS REGIÕES B E D DA CURVA, A TEMPERATURA PERMANECE CONSTANTE. ( ) NA REGIÃO D DA CURVA, COEXISTEM EM EQUILÍBRIO AS FASES SÓLIDA E LÍQUIDA. A SEQUÊNCIA CORRETA É: a) V – V – F – V. b) V – F – V – F. c) V – F – F – F.

352

B

d) F – V – V – V. e) F – F – V – V.

2. CONSIDERE A CURVA DE AQUECIMENTO DE UMA SUBSTÂNCIA SÓLIDA ATÉ SEU ESTADO GASOSO, EM FUNÇÃO DO TEMPO, À PRESSÃO DE 1 ATMOSFERA.

T/ºC

2 4 6 8 10 t/min Figura II

ACIMA, ASSINALE A(S) PROPOSIÇÃO(ÕES) CORRETA(S).

01) No tempo t2 coexistem sólido e líquido. 02) A temperatura T2 representa o ponto de ebulição da substância. 04) No intervalo de tempo t3 a t4, os estados líquido e vapor da substância coexistem a uma temperatura constante. 08) A curva de aquecimento mostra que a substância não é pura, mas sim, uma mistura homogênea simples. 16) O tempo t1 representa o início da vaporização da substância. 32) No intervalo de tempo t2 a t3, a substância se encontra no estado líquido a uma temperatura que varia de T1 a T2. 3. DOIS TUBOS DE ENSAIO CONTÊM VOLUMES IGUAIS DE LÍQUIDOS. O TUBO 1

CONTÉM ÁGUA DESTILADA E O TUBO 2, ÁGUA COM SAL DE COZINHA COMPLE-

TAMENTE DISSOLVIDO. AO SE AQUECEREM SIMULTANEAMENTE ESSES TUBOS, OBSERVA-SE QUE A ÁGUA DO TUBO 1 ENTRA EM EBULIÇÃO ANTES DA SOLUÇÃO

DO TUBO 2. CONSIDERANDO-SE ESSE EXPERIMENTO, É CORRETO AFIRMAR QUE A DIFERENÇA DE COMPORTAMENTO DOS DOIS LÍQUIDOS SE EXPLICA PORQUE

a) a temperatura de ebulição da solução é mais alta, para que o sal também se vaporize. b) a temperatura de ebulição da solução é mais alta, pois as ligações iônicas do sal, a serem quebradas, são fortes. c) a água destilada, sendo uma substância simples, entra em ebulição antes da mistura de água com sal. d) a água destilada, sendo uma substância pura, entra em ebulição a uma temperatura mais baixa. 4. A MASSA E O VOLUME DA AMOSTRA DE UM DOS TRÊS MATERIAIS FORAM 30 °C, ENCONTRANDO-SE OS VALORES DE 25 g E 50 mL, RESPECTIVAMENTE. COM BASE NESSA INFORMAÇÃO E NAS FIGURAS I E II, É INCORRETO AFIRMAR COM RELAÇÃO À AMOSTRA:

DETERMINADOS A

m/g

A

4 3 2 1 0

E.O. DISSERTATIVO 1. (UFV) O GRÁFICO A SEGUIR REPRESENTA A VARIAÇÃO DE TEMPERATURA OBSERVADA AO SE AQUECER UMA SUBSTÂNCIA A DURANTE CERCA DE 80 MINUTOS.

V/mL

50 40 30 20 10

0

20 40 60 Tempo/min

a) A faixa de temperatura em que a substância A permanece sólida é _________________. b) A faixa de temperatura em que a substância A permanece líquida é ___________________. c) A temperatura de ebulição da substância A é _____________. 2. UMA MISTURA EUTÉTICA MUITO IMPORTANTE NA METALURGIA É A MISTURA FORMADA POR ZINCO (20%) E ESTANHO (80%). SABE-SE QUE O ZINCO FUNDE A 418 °C E O ESTANHO, A 232 °C. NO ENTANTO, O EUTÉTICO FORMADO POR ELES FUNDE A 192 °C. REPRESENTE EM UM GRÁFICO 𝛉 (°C) × t (MIN) O AQUECIMENTO DESSA IMPORTANTE LIGA DESDE O ESTADO SÓLIDO ATÉ O ESTADO GASOSO. 3. DOIS

BÉQUERES IGUAIS, DE CAPACIDADE CALORÍFICA DESPREZÍVEL,

CONTENDO QUANTIDADES DIFERENTES DE ÁGUA PURA A

25 °C, FORAM

AQUECIDOS, SOB PRESSÃO CONSTANTE DE 1 ATM, EM UMA MESMA CHAMA.

A TEMPERATURA DA ÁGUA EM CADA BÉQUER FOI MEDIDA EM FUNÇÃO DO TEMPO DE AQUECIMENTO, DURANTE 20 MINUTOS. APÓS ESSE TEMPO, AMBOS OS BÉQUERES CONTINHAM EXPRESSIVAS QUANTIDADES DE ÁGUA. OS RESULTADOS ENCONTRADOS ESTÃO REGISTRADOS NOS GRÁFICOS A SEGUIR. Temperatura

Patamar

Béquer A

B

C

1 2 3 4 Figura I

a) o seu ponto de ebulição é de 60 °C. b) é constituída do material mais denso entre os três. c) durante a determinação da massa e do volume, ela se encontrava no estado líquido. d) a 80 °C, ela será um gás. e) é constituída do material C.

Temperatura/ºC

ACORDO COM AS INFORMAÇÕES DO ENUNCIADO E COM O GRÁFICO

A C

0

DE

B

100 80 60 40 20

TA

0,0

5,0 10,0 15,0 20,0 Tempo/minuto

353

Temperatura

b) A fusão de uma substância é um processo endotérmico ou exotérmico? Considere que durante todo o processo a amostra de água receba um fluxo contínuo e uniforme de calor. c) EXPLIQUE por que a temperatura aumenta nas regiões I e III, indicadas no gráfico. d) EXPLIQUE por que a temperatura não se altera durante a fusão (região II, indicada no gráfico).

Patamar

Béquer B

TB

0,0

5,0 10,0 15,0 20,0 Tempo/minuto

a) Indique o valor das temperaturas TA e TB. Justifique sua resposta. b) Indique o béquer que contém maior quantidade de água. Justifique sua resposta. c) Calcule a massa de água no béquer B, caso o béquer A contenha 200 g de água. Indique seu cálculo. d) Indique qual dos dois gráficos apresentaria um patamar maior se a temperatura dos béqueres continuasse a ser anotada até a vaporização total da água. Justifique sua resposta 4. (UFMG) A ÁGUA É UM DOS PRINCIPAIS FATORES PARA A EXISTÊNCIA E

MANUTENÇÃO DA VIDA NA TERRA. NA SUPERFÍCIE DE ÁGUAS MUITO FRIAS, HÁ UMA TENDÊNCIA DE SE FORMAR UMA CROSTA DE GELO, MAS, ABAIXO DELA, A ÁGUA PERMANECE NO ESTADO LÍQUIDO. ISSO PERMITE QUE FORMAS DE VIDA COMO PEIXES E OUTROS ORGANISMOS CONSIGAM SOBREVIVER MESMO EM CONDIÇÕES MUITO SEVERAS DE TEMPERATURA.

ANALISE

OS DOIS GRÁFICOS ABAIXO QUE REPRESENTAM SIMPLIFICADA-

MENTE AS VARIAÇÕES DE DENSIDADE DE DUAS SUBSTÂNCIAS EM TEMPERATURAS PRÓXIMAS ÀS RESPECTIVAS TEMPERATURAS DE FUSÃO

(TF).

E.O. ENEM 1. (ENEM) SE, POR ECONOMIA, ABAIXARMOS O FOGO SOB UMA PANELA DE PRESSÃO LOGO QUE SE INICIA A SAÍDA DE VAPOR PELA VÁLVULA, DE FORMA SIMPLESMENTE A MANTER A FERVURA, O TEMPO DE COZIMENTO: a) será maior porque a panela “esfria”. b) será menor, pois diminui a perda de água. c) será maior, pois a pressão diminui. d) será maior, pois a evaporação diminui. e) não será alterado, pois a temperatura não varia.

E.O. OBJETIVAS (UNESP, FUVEST, UNICAMP E UNIFESP) 1. (UNESP) NA

INDÚSTRIA FARMACÊUTICA, SUBSTÂNCIAS ESPECÍFICAS

SÃO UTILIZADAS PARA REVESTIR PÍLULAS E COMPRIMIDOS.

EM

UM

EXPERIMENTO, UMA DAS SUBSTÂNCIAS SÓLIDAS FOI RETIRADA DE UMA FORMULAÇÃO E PURIFICADA.

PARA

VERIFICAR A EFICIÊNCIA DA

PURIFICAÇÃO, UM TERMÔMETRO FOI COLOCADO EM UM TUBO DE ENSAIO CONTENDO UMA AMOSTRA DA SUBSTÂNCIA DERRETIDA, A ATM.

DURANTE

1

O RESFRIAMENTO E ATÉ QUE A AMOSTRA TENHA SE

SOLIDIFICADO COMPLETAMENTE, FORAM LIDAS AS TEMPERATURAS EM INTERVALOS REGULARES.

COM ESSES DADOS, FOI TRAÇADA A CURVA DE

RESFRIAMENTO, UM GRÁFICO QUE MOSTRA A VARIAÇÃO DE TEMPERATURA EM FUNÇÃO DO TEMPO, A

O

1 ATM.

GRÁFICO QUE CORRESPONDE À CURVA DE RESFRIAMENTO DA SUB-

STÂNCIA PURA ESTÁ REPRESENTADO EM:

a) a) O gráfico que representa o comportamento da água é o I ou o II? JUSTIFIQUE a sua escolha com base nas informações apresentadas e em outros conhecimentos sobre o assunto. Uma amostra de água pura, inicialmente sólida, foi aquecida até algum tempo após sua completa fusão. A figura representa a variação da temperatura dessa amostra durante esse processo.

354

b)

c)

a) mistura eutética, pois funde a temperatura constante. b) mistura azeotrópica, pois funde a temperatura constante. c) substância pura, pois funde a temperatura constante. d) suspensão coloidal que se decompõe pelo aquecimento. e) substância contendo impurezas e com temperatura de ebulição constante. 3. (UNESP) O DIÓXIDO DE CARBONO TEM DIVERSAS E IMPORTANTES APLI-

CAÇÕES. NO ESTADO GASOSO, É UTILIZADO NO COMBATE A INCÊNDIOS, EM

ESPECIAL QUANDO ENVOLVEM MATERIAIS ELÉTRICOS; NO ESTADO SÓLIDO, O DENOMINADO GELO SECO É UTILIZADO NA REFRIGERAÇÃO DE PRODUTOS PERECÍVEIS, ENTRE OUTRAS APLICAÇÕES. A FIGURA APRESENTA UM ESBOÇO

d)

DO DIAGRAMA DE FASES PARA O

CO2.

e)

COM

BASE NAS INFORMAÇÕES FORNECIDAS PELO DIAGRAMA DE FASES

PARA O

2. (UNESP) NO

CAMPO DA METALURGIA, É CRESCENTE O INTERES-

SE NOS PROCESSOS DE RECUPERAÇÃO DE METAIS, POIS É CONSIDERÁVEL

A ECONOMIA DE ENERGIA ENTRE OS PROCESSOS DE PRODUÇÃO E DE RECICLAGEM, ALÉM DA REDUÇÃO SIGNIFICATIVA DO LIXO METÁLICO. E ESSE

É O CASO DE UMA MICROEMPRESA DE RECICLAGEM, NA QUAL DESEJAVA-SE

DESENVOLVER UM MÉTODO PARA SEPARAR OS METAIS DE UMA SUCATA, COMPOSTA DE APROXIMADAMENTE 63% DE ESTANHO E 37% DE CHUMBO, USANDO AQUECIMENTO.

ENTRETANTO, NÃO SE OBTEVE ÊXITO NESSE PARA INVESTIGAR O PROBLEMA, FORAM

PROCEDIMENTO DE SEPARAÇÃO.

COMPARADAS AS CURVAS DE AQUECIMENTO PARA CADA UM DOS METAIS ISOLADAMENTE COM AQUELA DA MISTURA, TODAS OBTIDAS SOB AS MESMAS CONDIÇÕES DE TRABALHO.

CO2, É CORRETO AFIRMAR QUE

a) o CO2 estará no estado líquido para qualquer valor de temperatura, quando sob pressão igual a 67 atm. b) o CO2 pode passar diretamente do estado sólido para o gasoso, quando a pressão for menor que 5,1 atm. c) haverá equilíbrio entre os estados líquido e gasoso para qualquer valor de pressão, quando sob temperatura igual a 25°C. d) as curvas representam as condições de temperatura e pressão em que existe uma única fase do CO2. e) há mais de um conjunto de condições de pressão e temperatura em que coexistem as três fases em equilíbrio. 4. (UNESP) I E II SÃO DOIS LÍQUIDOS INCOLORES E TRANSPARENTES. OS

DOIS FORAM AQUECIDOS, SEPARADAMENTE, E MANTIDOS EM EBULIÇÃO. OS

VALORES DAS TEMPERATURAS (T) DOS LÍQUIDOS EM FUNÇÃO DO TEMPO (T) DE AQUECIMENTO SÃO MOSTRADOS NA FIGURA A SEGUIR.

T (º C)

II I

t (minutos)

COM BASE NESSAS INFORMAÇÕES, PODE-SE AFIRMAR QUE

CONSIDERANDO AS INFORMAÇÕES DAS FIGURAS, É CORRETO AFIRMAR QUE A SUCATA É CONSTITUÍDA POR UMA

a) I é um líquido puro e II é uma solução. b) I é uma solução e II é um líquido puro. c) I é um líquido puro e II é um azeótropo. d) I e II são líquidos puros com diferentes composições químicas. e) I e II são soluções com mesmos solvente e soluto, mas I é uma solução mais concentrada do que II.

355

5. (UNESP) EM UM LABORATÓRIO, FOI ENCONTRADO UM FRASCO, SEM IDENTIFICAÇÃO, CONTENDO UM PÓ BRANCO CRISTALINO. AQUECENDO ESTE PÓ COM TAXA CONSTANTE DE FORNECIMENTO DE CALOR, FOI OBTIDA A SEGUINTE CURVA DE AQUECIMENTO.

FICOU EM ABSOLUTO REPOUSO À TEMPERATURA AMBIENTE. APÓS ALGUM

TEMPO, NOTOU-SE A FORMAÇÃO DE CRISTAIS DE IODO NA TAMPA DO FRASCO DEVIDO À

a) pressão osmótica do iodo. b) sublimação do iodo. c) fusão do iodo. d) decomposição do iodo. e) alta reatividade química do iodo.

T (º C)

8. (UNESP) AQUECENDO-SE

sólido

sólido + líquido

líquido

tempo (minutos)

SÓLIDO PARA O LÍQUIDO, A TEMPERATURA DO SISTEMA

a) é constante e igual ao ponto de ebulição. b) é constante, mesmo depois que todo o sólido tenha desaparecido. c) é constante, enquanto há sólido. d) aumenta gradativamente. e) aumenta até acabar todo o sólido.

PODE-SE AFIRMAR QUE O PÓ BRANCO ENCONTRADO É a) uma substância simples. b) uma substância composta. c) uma mistura de cristais com tamanhos diferentes. d) uma mistura de duas substâncias. e) uma mistura de três substâncias. 6. (FUVEST) A DECOMPOSIÇÃO TÉRMICA POR AQUECIMENTO GRADUAL E CONTÍNUO (AO AR) DO ACETATO DE MANGANÊS (II) TETRAIDRATADO, SÓLIDO, OCORRE EM DUAS ETAPAS: Mn(CH3COO)2·4H2O(s)oMn(CH3COO)2(s)+ 4H2O(g) NA TEMPERATURA DE 130°C. Mn(CH3COO)2(s) o MnO(s) + (CH3)2CO(g) + CO2(g) NA TEMPERATURA DE 350°C. CERTA MASSA DO SAL HIDRATADO É AQUECIDA NESSAS CONDIÇÕES. QUAL DOS GRÁFICOS ADIANTE REPRESENTA O QUE OCORRE COM A MASSA (M) DA FASE SÓLIDA COM O AUMENTO DA TEMPERATURA (T)? a)

b)

m

t

c)

E.O. DISSERTATIVAS (UNESP, FUVEST, UNICAMP E UNIFESP) 1. (FUVEST) OXALATO DE CÁLCIO MONOIDRATADO (CaC2O4.H2O) AQUECIDO AO AR DECOMPÕE-SE GRADATIVAMENTE SEGUINDO TRÊS ETAPAS (I, II E III). AS EQUAÇÕES DAS REAÇÕES E AS RESPECTIVAS FAIXAS DE TEMPERATURA EM QUE ELAS OCORREM SÃO DADAS A SEGUIR: Faixa de temperatura (ºC)

m

t

CONTINUAMENTE UMA SUBSTÂNCIA PURA,

À PRESSÃO CONSTANTE, QUANDO SE OBSERVA A PASSAGEM DO ESTADO

I) CaC2O4H2O(s) o CaC2O4(s) + H2O(g)

130 - 210

II) CaC2O4(s) oCaCO3(s) + CO(g)

420 - 510

III) CaC3(s) oCaO(s) + CO2(g)

630 - 760

ESBOCE UM GRÁFICO, MASSA DE SÓLIDO EM FUNÇÃO DA TEMPERATURA DE AQUECIMENTO, QUE REPRESENTA ESSA DECOMPOSIÇÃO. INICIE COM UMA MASSA QUALQUER À TEMPERATURA AMBIENTE. INDIQUE NO GRÁFICO AS SUBSTÂNCIAS QUE ESTÃO PRESENTES NAS SEGUINTES FAIXAS DE TEMPERATURA: 25 – 130 °C, 210 – 420 °C E 510 – 630 °C. 2. (UNICAMP) NUMA ENTREVISTA À REVISTA N°163, UM ASTROFÍSICO

m

BRASILEIRO CONTA QUE PROPÔS, EM UM ARTIGO CIENTÍFICO, QUE UMA ESTRELA BASTANTE VELHA E FRIA (6.000 K), DA CONSTELAÇÃO DE CENTAURO, TEM UM NÚCLEO QUASE TOTALMENTE CRISTALIZADO.

t

d)

ESSE NÚCLEO SERIA CONSTITUÍDO PRINCIPALMENTE DE CARBONO E A ESTRELA ESTARIA A CAMINHO DE SE TRANSFORMAR EM UMA ESTRELA DE DIAMANTE, COM A CRISTALIZAÇÃO DO CARBONO.

m

O

t

e)

m

42 ESTRELAS COM AS ENQUANTO NÃO TERMINA O PROCESSO DE CRISTALIZAÇÃO DO NÚCLEO, AS ESTRELAS DE DIAMANTE PERMANECEM COM A TEMPERATURA CONSTANTE. NO QUE DIZ RESPEITO À TEMPERATURA, INDEPENDENTEMENTE DE SEU VALOR ABSOLUTO, ELE COMPESQUISADOR RELATA TER IDENTIFICADO MAIS

MESMAS CARACTERÍSTICAS E AFIRMA:

PLEMENTA ESSA AFIRMAÇÃO FAZENDO UMA ANALOGIA ENTRE O PROCESSO QUE OCORRE NA ESTRELA E A SOLIDIFICAÇÃO DA ÁGUA NA

t

7. (UNESP) À PRESSÃO AMBIENTE, O IODO TEM PONTOS DE FUSÃO E DE EBULIÇÃO SUPERIORES A 100°C. UM ESTUDANTE COLOCOU IODO SÓLIDO EM UM FRASCO LIMPO, QUE FOI HERMETICAMENTE FECHADO. O FRASCO

356

TERRA. COM

BASE NO CONHECIMENTO CIENTÍFICO, VOCÊ CONCORDA COM A ANALOGIA FEITA PELO PESQUISADOR? JUSTIFIQUE.

GABARITO E.O. Aprendizagem 1. E

2. A

3. A

4. D

5. C

6. B

7. B

8. E

9. B

10. C

E.O. Enem 1. E

E.O. Fixação 1. B

2. D

3. E

5. D

5. B

6. A

7. B

8. A

9. C

E.O. Complementar 1. E

2. Soma = 02 + 04 + 32 = 38

3. D

4. B

E.O. Objetivas (Unesp, Fuvest, Unicamp e Unifesp) 1. C

2. A

3. B

6. D

7. B

8. C

4. A

5. D

E.O. Dissertativas

E.O. Dissertativo

(Unesp, Fuvest, Unicamp e Unifesp)

1.

1. Observe a figura

a) 10 °C a 20 °C b) 20 °C a 40 °C c) 40 °C 2.

Nelas as moléculas absorvem calor, aumentando seu grau de agitação térmica. d) Durante a fusão, a energia absorvida transforma-se em energia potencial no sistema, que aumenta sua desorganização. Isso significa que as moléculas de água se afastam diminuindo a agregação do sistema.

T ºC

gasoso líquido

192 sólido t/(min)

3. a) TA = TB = 100 °C, correspondem à temperatura de ebulição da água pura sob pressão de 1 atm. b) Béquer B, pois demora mais para entrar em ebulição. c) Béquer A o 10 minutos para ebulir 200 g de H2O. Béquer B o15 minutos para ebulir x g de H2O. 10 min _______ 200 g

2. A afirmação é correta, pois supondo que os núcleos das estrelas sejam formados por carbono puro, e feita a analogia com a água, o comportamento é de uma substância pura. Quando se aquece uma substância pura inicialmente no estado sólido, a temperatura aumenta até atingir o ponto de fusão (PF), onde começa a “derreter”; neste ponto a temperatura é constante. Quando chega na temperatura de ebulição ou ponto de ebulição (PE) acontece o mesmo: a temperatura permanece constante. Isto ocorre com qualquer substância pura. Observe a figura a seguir:

15 min _______ x Ÿ x = 300 g d) Béquer B, pois contém maior quantidade de água. 4. a) A água apresenta um comportamento anômalo quanto à variação de densidade na temperatura de congelamento. Quando muda do estado líquido para sólido, sua densidade aumenta (ao contrário da maioria das substâncias). Assim, o gráfico que representa o comportamento da água é o gráfico II. b) A fusão da água é um processo endotérmico (absorve de calor). c) Nas regiões I e III, a água encontra-se nos estados sólido e líquido respectivamente.

357

CÓDIGOS HIERÁRQUICOS Os códigos a seguir foram elaborados para ajudar o aluno a identificar os temas dos exercícios realizados, ajudando-o a mapear seus pontos fortes e seus pontos fracos. As numerações aqui dispostas, portanto, possuem correspondências didáticas no seu material teórico. E.O. APRENDIZAGEM CÓDIGOS

1

2.0

EXERCÍCIOS

CÓDIGOS

2

2.0

1

2.0 A 2.3

3

2.0

2

2.0 A 2.3

4

1.0

3

2.3

5

2.0

4

1.0

6

2.0

5

1.0

7

2.0

6

2.0 A 2.3

8

2.0

7

1.0

9

2.0

8

2.0 A 2.3

E.O. FIXAÇÃO

E.O. DISSERTATIVAS (UNESP, FUVEST, UNICAMP E UNESP)

EXERCÍCIOS

CÓDIGOS

1

2.0

EXERCÍCIOS

CÓDIGOS

2

2.0

1

2.0 A 2.3

3

2.0 A 2.3

2

1.0 A 2.0

4

2.0

5

2.3

6

1.0

7

1.0

8

2.3

9

1.0 E.O. COMPLEMENTAR

EXERCÍCIOS

CÓDIGOS

1

1.0

2

2.2

3

1.0 A 2.0 E.O. DISSERTATIVO

EXERCÍCIOS

CÓDIGOS

1

1.0

2

1.0

3

2.0, 2.1

4

1.0 A 2.1 E.O. ENEM

358

E.O. OBJETIVAS (UNESP, FUVEST, UNICAMP E UNESP)

EXERCÍCIOS

EXERCÍCIOS

CÓDIGOS

1

1.0 A 2.3