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Nessa lista são OBRIGATÓRIOS os seguintes exercícios: 1, 3, 4, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 14, 16, 17, 19 e 20. Todo o restante são exercícios COMPLEMEN- TARES. 01 - (QemA) Observe a tabela de solubilidade abaixo e responda: a. Qual (ais) a(s) substância(s) mais solúvel(is) a 30°C? b. Qual a substância menos solúvel a 10°C? c. Qual massa de KNO3 é necessária para se dissolver em 500 g de água a 30°C? d. Qual massa de Ce2(SO4)3 é necessária para se dissolver 400 g de água a 80ºC ? 02 - (QemA) O gráfico a seguir representa a curva de so- lubilidade de um sal genérico em função da temperatura. Quatro misturas desse sal, A, B, C e D, foram preparadas, em diferentes temperaturas, misturando-se diferentes massas do sal em água. A partir da análise do gráfico res- ponda: a. A solução A é um precipitado? Justifique. b. A solução B é saturada ou insaturada?Justifique. c. A solução C é insaturada? Justifique. 03 - (QemA) Considerando os conhecimentos sobre o assunto e as informações contidas no gráfico, assinale a afirmativa correta. INTRODUÇÃO AO ESTUDO DAS SOLUÇÕES - CLASSIFICAÇÃO DAS SOLUÇÕES - COEFICIENTE DE SOLUBILIDADE L ISTA DE EXERCÍCIOS 01 1 FÍS ICO QUÍMICA - MÓDULO 01 a. Se uma solução saturada de KNO3 for preparada a 50 ºC e em seguida aquecida a 80 ºC, será obtida uma solu- ção supersaturada desse sal. b. O sal mais solúvel em água, a 50 ºC, é o NaCl. c. A menor quantidade de água necessária para dissolver completamente 50 gramas de NaNO3 a 35 ºC é 100 gra- mas. d. Se a 250 gramas de KNO3 forem adicionados 200 gra- mas de água a 58 ºC, será obtida uma solução saturada com 100 gramas de KNO3 precipitado. e. A curva de solubilidade representa a fronteira entre as regiões insaturada e supersaturada, e qualquer ponto des- sa curva indica que a solução está saturada. 04 - (QemA) A quantidade máxima de soluto que pode ser dissolvida numa quantidade padrão de solvente é de- nominada Coeficiente de Solubilidade. Os valores dos Coe- ficientes de Solubilidade do nitrato de potássio (KNO3) em função da temperatura são mostrados na tabela. Considerando-se os dados disponíveis na tabela, qual a quantidade mínima de água (H2O), a 60 ºC necessária para dissolver totalmente 22,0 g de KNO3? 05 - (QemA) O gráfico a seguir expressa os coeficientes de solubilidade (CS) do KClO3 em 100 g de água em várias temperaturas: Calcule: a. a percentagem do KClO3 que dissolve quando adiciona 12 g de KClO3 em 100 g de água a 25 ºC. b. a massa de KClO3 contida em 240 g de solução a 50 ºC. 06. A curva de solubilidade de um dado sal é apresentada abaixo. Considerando a solubilidade deste sal a 40 ºC, qual é a quantidade máxima (aproximada) de soluto cristalizado quando a temperatura da solução saturada (e em agita- ção) for diminuída para 20 ºC? 07 - (QemA) O gráfico a seguir representa a solubilidade de vários sais em função da temperatura, expressa em gra- mas do soluto por 100 gramas de água. Sobre esse gráfico responda: a. Com o aumento de temperatura qual(ais) sal(ais) au- menta (m) sua (s) solubilidade (s)? b. Qual diminui a solubilidade com o aumento de tempe- ratura? c. Qual o coeficiente de solubilidade do Li2SO4 a 50 ºC? 08 - (QemA) Preparou-se uma solução, dissolvendo-se 50 g de Na2SO4.10H2O em 100 g de água a uma tempera- tura de 40 ºC. A seguir a solução foi resfriada a 20 ºC, ha- vendo formação de um sólido branco. 2 a. Qual a quantidade do sólido que se formou? b. O que representa a mudança da curva a aproximada- mente 38 ºC? 09 - (QemA) Ao adoçar uma xícara de café (50 mL), um indivíduo utilizou 2 colheres de açúcar (C12H22O11). Consi- dere que cada colher contém 5 g de açúcar, cuja solubilida- de é de 30 g/100g de água. Sobre essa xícara de café, Colo- que V ou F. a. ( ) apresenta corpo de chão constituído por açú- car. b. ( ) contém 0,50 mol de açúcar. c. ( ) poderia dissolver mais uma colher de açúcar. d. ( ) a massa, em gramas, de uma molécula desse açúcar é igual a 342 g dividido pelo número de Avogadro. 10 - (QemA) Considerando sistemas termodinamicamen- te estáveis. Coloque V(verdadeiras) ou F (falsas). a. ( ) A 25 ºC, a solubilidade em água do NaNO3 é maior do que a do Na2SO4.10H2O. b. ( ) A 25 ºC, uma mistura de 120 g de NaNO3 com 100 g H2O é bifásica, sendo uma das fases NaNO3(s) e a outra a H2O(l). c. ( ) A 0 ºC, uma mistura de 20 g de NaCl com 100 g de gelo é monofásica, sendo esta fase uma solução aquo- sa não saturada em NaCl. d. ( ) A 25 ºC, a concentração de íons de sódio exis- tentes na fase líquida de uma mistura preparada pela adi- ção de 5,8 g de NaCl à 100 g de H2O é 1 mol/L. 11 - (UNESP SP) No gráfico, encontra-se representada a curva de solubi- lidade do nitrato de potássio (em gramas de soluto por 1000 g de água). Para a obtenção de solução saturada contendo 200 g de nitrato de potássio em 500 g de água, a solução deve estar a uma temperatura, aproximadamente, igual a a) 12 °C. b) 17 °C. c) 22 °C. d) 27 ºC. e) 32 °C. 12 - (MACK SP) As curvas de solubilidade têm grande importância no estudo das soluções, já que a temperatura influi decisi- vamente na solubilidade das substâncias. Consideran- do as curvas de solubilidade dadas pelo gráfico, é corre- to afirmar que 3 a) há um aumento da solubilidade do sulfato de cério com o aumento da temperatura. b) a 0ºC o nitrato de sódio é menos solúvel que o cloreto de potássio. c) o nitrato de sódio é a substância que apresenta a maior solubilidade a 20ºC. d) resfriando-se uma solução saturada de KClO3, preparada com 100 g de água, de 90ºC para 20ºC, observa-se a precipitação de 30 g desse sal. e) dissolvendo-se 15 g de cloreto de potássio em 50 g de água a 40ºC, obtém-se uma solução insaturada. 13 - (UNIR RO) Adicionando diferentes tipos de sais à água é possível observar a dissolução dessas substâncias, a formação de sistemas em equilíbrio dinâmico e a precipitação de partículas sólidas. Analise o gráfico abaixo que repre- senta a solubilidade de um sal em água.3 A partir dos dados constantes do gráfico, pode-se afir- mar: a) A dissolução do sal é exotérmica. b) A temperatura não tem influência sobre a solubili- dade do sal. c) O gráfico representa um sal que sofre modificações em sua estrutura com a variação da temperatura. d) A dissolução do sal é endotérmica. e) A 40º C, para se obter uma solução saturada, com corpo de fundo (partículas precipitadas), é necessá- rio dissolver até cerca de 20 g do sal em 100 mL de água pura. 14 - (UFSCAR SP) As solubilidades dos sais KNO3 e Ce2(SO4)3 em água, medidas em duas temperaturas diferentes, são forneci- das na tabela a seguir. Com base nestes dados, pode-se afirmar que: a) a dissolução de KNO3 em água é um processo exotérmico. b) a dissolução de Ce2(SO4)3 em água é acompanhada de absorção de calor do ambiente. c) os dois sais podem ser purificados pela dissolução de cada um deles em volumes adequados de água a 80ºC, seguido do resfriamento de cada uma das soluções a 10ºC. d) se 110,1 g de uma solução saturada de Ce2(SO4)3 a 10ºC forem aquecidos a 80ºC, observa-se a deposi- ção de 2,2 g do sal sólido. e) a adição de 100 g de KNO3 a 100 g de água a 80ºC dá origem a uma mistura homogênea. 15 - (UFV MG) A solubilidade do nitrato de potássio (KNO3), em fun- ção da temperatura, é representada no gráfico abaixo: 4 De acordo com o gráfico, assinale a alternativa que in- dica CORRETAMENTE a massa de KNO3, em gramas, presente em 750 g de solução, na temperatura de 30 °C: a) 250 b) 375 c) 150 d) 100 e) 500 16 - (UEPG PR) Analise os dados de solubilidade do KC! e do Li2CO3 contidos na tabela a seguir, na pressão constante, em várias temperaturas e assinale o que for correto. 01. Quando se adiciona 40g de KCl a 100g de água, a 20ºC, ocorre formação de precipitado, que se dis- solve com aquecimento a 40oC. 02. Quando se adiciona 0,154g de Li2CO3 a 100g de água, a 50oC, forma-se uma solução insaturada. 04. O resfriamento favorece a solubilizaçãodo KCl, cuja dissolução é exotérmica. 08. Quando se adiciona 37g de KCl a 100g de H2O, a 30°C, forma-se uma solução saturada. 16. A dissolução do Li2CO3 é endotérmica e favorecida com o aumento de temperatura. 17 - (UEM PR) Um determinado sal X apresenta solubilidade de 12,5 gramas por 100 mL de água a 20ºC. Imagine que qua- tro tubos contêm 20 mL de água cada e que as quanti- dades a seguir do sal X foram adicionadas a esses tu- bos: Tubo 1: 1,0 grama; Tubo 2: 3,0 gramas; Tubo 3: 5,0 gramas; Tubo 4: 7,0 gramas. Após agitação, mantendo-se a temperatura a 20ºC, coexistirão solução saturada e fase sólida no(s) tubo(s) a) 1. b) 3 e 4. c) 2 e 3. d) 2, 3 e 4. e) 2. 08 - (UFMG) A dose letal (DL50 ) – a quantidade de um pesticida capaz de matar 50% das cobaias que recebem essa dose – é expressa em miligramas do pesticida por qui- lograma de peso da cobaia. Este quadro apresenta os dados da solubilidade em água e da DL50 de três pesticidas: Considerando-se essas informações, é CORRETO afir- mar que o pesticida com maior potencial de se espa- lhar no ambiente por ação das chuvas e aquele com maior toxicidade a) são, respectivamente, o DDT e o paration. b) é, em ambos os casos, o malation. c) são, respectivamente, o DDT e o malation. d) são, respectivamente, o malation e o paration. 19 - (UFG GO) A presença de O2 na água, essencial para a respiração de espécies aquáticas aeróbicas, deve-se à dissolução do O2 atmosférico em água. A constante de equilíbrio desse processo de dissolução é igual à solubilidade do O2 aquoso, dividida pela pressão parcial do O2 gasoso. Se ao nível do mar a pressão atmosférica é de 1 atm e o oxigênio corresponde a 21% da composição do ar, a solubilidade do O2 na água a) crescerá com o aumento da altitude. b) decrescerá com o aumento da altitude. c) crescerá independentemente da pressão atmosféri- ca. d) decrescerá independentemente da pressão atmosfé- rica. e) permanecerá inalterada com a altitude. 20 - (UEMG) A presença do oxigênio gasoso (O2) na água se deve, em parte, à dissolução do ar atmosférico na água. A equação, a seguir, representa o equilíbrio de disso- lução do O2 em água: O2(g) <------> O2(aq) Baseando-se nessas informações e em outros conheci- mentos sobre o assunto, é INCORRETO afirmar que a) a solubilidade do O2 aumenta em temperaturas mais elevadas. 5 b) a solubilidade do O2 é baixa, devido ao caráter polar da molécula de água. c) a disponibilidade de O2 em águas superficiais é influenciada pela altitude. d) a ligação entre átomos de oxigênio ocorre por compartilhamento de elétrons. Exercícios desafios - ZONA NERD 01 - (ITA SP) Quando submersos em “águas profundas”, os mergu- lhadores necessitam voltar lentamente à superfície para evitar a formação de bolhas de gás no sangue. I) Explique o motivo da NÃO formação de bolhas de gás no sangue quando o mergulhador desloca-se de regiões próximas à superfície para as regiões de “águas profundas”. II) Explique o motivo da NÃO formação de bolhas de gás no sangue quando o mergulhador desloca-se muito lentamente de regiões de “águas profundas” para as regiões próximas da superfície. III) Explique o motivo da FORMAÇÃO de bolhas de gás no sangue quando o mergulhador desloca-se muito rapidamente de regiões de “águas profun- das” para as regiões próximas da superfície. 02 - (FUVEST SP) A efervescência observada, ao se abrir uma garrafa de champanhe, deve-se à rápida liberação, na forma de bolhas, do gás carbônico dissolvido no líquido. Nesse líquido, a concentração de gás carbônico é proporcio- nal à pressão parcial desse gás, aprisionado entre o líquido e a rolha. Para um champanhe de determinada marca, a constante de proporcionalidade (k) varia com a temperatura, conforme mostrado no gráfico. Uma garrafa desse champanhe, resfriada a 12 ºC, foi aberta à pressão ambiente e 0,10 L de seu conteúdo foram despejados em um copo. Nessa temperatura, 20% do gás dissolvido escapou sob a forma de bolhas. O número de bolhas liberadas, no copo, será da ordem de Gás carbônico: Pressão parcial na garrafa de champanhe fechada, a 12 ºC .............6 atm Massa molar .................................. 44 g/mol Volume molar a 12ºC e pressão ambiente .......................... 24 L/mol Volume da bolha a 12ºC e pressão ambiente ......................6,0 x 10-8L a) 102 b) 104 c) 105 d) 106 e) 108 03 - (FUVEST SP) Industrialmente, o clorato de sódio é produzido pela eletrólise da salmoura* aquecida, em uma cuba eletro- lítica, de tal maneira que o cloro formado no anodo se misture e reaja com o hidróxido de sódio formado no catodo. A solução resultante contém cloreto de sódio e clorato de sódio. 2NaCl(aq) + 2H2O(l) ----> Cl2(g) + 2NaOH(aq) + H2(g) 3Cl2(g) + 6NaOH(aq) ----> 5NaCl(aq) + NaClO3(aq) + 3H2O(l) Ao final de uma eletrólise de salmoura, retiraram-se da cuba eletrolítica, a 90oC, 310 g de solução aquosa saturada tanto de cloreto de sódio quanto de clorato de sódio. Essa amostra foi resfriada a 25oC, ocorrendo a separação de material sólido. a) Quais as massas de cloreto de sódio e de clorato de sódio presentes nos 310 g da amostra retirada a 90oC? Explique. b) No sólido formado pelo resfriamento da amostra a 25oC, qual o grau de pureza (% em massa) do composto presente em maior quantidade? c) A dissolução, em água, do clorato de sódio libera ou absorve calor? Explique. * salmoura = solução aquosa saturada de cloreto de sódio 6 01. a. NaNO3 b. KNO3 c. 250 g d. 40 g 02. a. Sim, pois está acima da curva de solubilidade. b. Insaturada, pois está abaixo da curva de solubilidade. c. Sim, pois está acima da curva de solubilidade. 03. E 04. 20 g. 05. a. Aproximadamente 67% b. 40g. 06. 30g. 07. a. Todos exceto o Li2SO4 Li2SO4 Aproximadamente 30 g de Li2SO4/100 g de H2O 08. 30 g de precipitado. Indica que a substancia está perdendo moléculas de H2O de cristalização 09. FFVV 10. VVVV 11. D 12. E 13. D 14. E 15. A 16. 09 17. D 18. D 19. B 20. A Exercícios desafios - ZONA NERD QUESTÃO 01) I. não há formação de bolhas devido ao aumento da pressão sobre o mergulhador, aumentando a dissolução de N2 no sangue. II. como o mergulhador volta lentamente, não haverá formação de bolhas, uma vez que o N2 dissolvido vai lentamente sendo lentamente sendo liberado através das trocas gasosas até atingir o grau de saturação inicial. Isso ocorre devido a um decréscimo muito rápido da pressão sobre o mergulhador, o que favorece a saída do N2 dissolvido no sangue (volta ao grau inicial de forma muito rápido) atingindo a saturação e formando bolhas. QUESTÃO 02) D De acordo com a Lei de Henry, temos: S= K . P(12 C, garrafa fechada) S= 2,6 = 12g . L -1˜= 0,28 mol CO2 Portanto, em O,1L de champanhe temos: 1L --- 0,28 mol CO2 0,1 L ---- X Portanto, o volume que escapou, 20%, correponde a 0,0056 mol CO2. Volume molar 12 C 24L ------ 1 mol Y ------ o,oo56 mol Y= 0,1344 L CO2 Número de bolhas 1 bolha ---- 6,10 -8 L Z ---- 0,1344 L CO2 Z= 2,24.106 bolhas QUESTÃO 03) a) pelo coeficiente de solubilidade presente no grráfico e considerando que a solução está saturada para os dois sais, temos: NaCl : 40,0g NaClO3 :170,0g H2O = 100,0g o que resulta em uma massa de 310g da mistura b) O gráfico mostra que, a 25°C, continuam em solução, em 100 g deH2O, aproximadamente 38 g de NaCl e 100 g de NaClO3. Assim, a massa de material cristalizado é formada por 2 g de NaCl e 70 g de NaClO3 . Pureza de NaClO3= 97,2% c) A dissolução, em água, do NaClO3 aumenta com o aumento da temperatura como pode ser observado no gráfico. Portanto, o processo absorve calor (endotérmico). GABARITO L ISTA 01 7 FÍS ICO QUÍMICA - MÓDULO 01