2009 – Teste Intermédio – 11ºAno – março – Química

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1. As abundâncias dos principais elementos químicos têm uma distribuição surpreendentemente semelhante no Universo.

• 10ºano – Química – Domínio 1 – subdomínio 1 (Massa e tamanho dos átomos)

1.1. O gráfico da figura 1 representa as abundâncias relativas de alguns elementos no Universo, tomando como referência o hidrogénio.

Seleccione a alternativa correcta, com base neste gráfico.

(A) O carbono é o terceiro elemento mais abundante no Universo.

(B) O lítio é o metal alcalino mais abundante no Universo.

(C) O oxigénio é cerca de dez vezes menos abundante do que o azoto.

(D) O flúor e o cloro têm aproximadamente a mesma abundância.

• 10ºano – Química – Domínio 1 – subdomínio 2 (Energia dos eletrões nos átomos)

1.2. No Sol, o hidrogénio também é o elemento predominante, sendo o combustível que permite a sua (e nossa) existência.

Seleccione a alternativa correcta, relativamente ao átomo de hidrogénio.

(A) Nas transições electrónicas entre estados excitados, não há emissão de radiações na zona do ultravioleta.

(B) Nas transições electrónicas entre estados excitados, ocorre sempre emissão de radiação.

(C) O conjunto de todas as radiações emitidas na desexcitação do átomo de hidrogénio constitui um espectro contínuo.

(D) O átomo de hidrogénio, no estado de menor energia, pode ser excitado por radiações na zona do visível.

1.3. O Sol emite radiações que atingem a Terra, sendo a radiação verde a mais intensa.

Considere que um feixe monocromático de luz verde, ao incidir numa placa metálica, origina a ejecção de electrões, com uma determinada energia cinética.

Seleccione a alternativa correcta, relativamente a este fenómeno.

(A) Utilizando um feixe de luz vermelha, a energia cinética de cada um dos electrões ejectados é maior.

(B) Utilizando um feixe de luz violeta, a energia de remoção de cada um dos electrões ejectados é menor.

(C) Utilizando um feixe de luz violeta, a energia cinética de cada um dos electrões ejectados é maior.

(D) Utilizando um feixe de luz vermelha, a energia de remoção de cada um dos electrões ejectados é menor.

*O conteúdo deste item  já não faz parte dos atuais referenciais programáticos da disciplina. 

• 10ºano – Química – Domínio 1 – subdomínio 3 (Tabela periódica)

1.4. A Tabela Periódica dos Elementos é um instrumento organizador de conhecimentos sobre os elementos químicos.

Após várias tentativas de organização desses conhecimentos, é com Dmitri Mendeleev (1834-1898) que surge, embora com imprecisões, uma tabela muito semelhante à actual.

Escreva um texto sobre a localização dos elementos representativos na Tabela Periódica e o modo como variam algumas das suas propriedades, abordando os seguintes tópicos:

• Relação entre a configuração electrónica dos átomos dos elementos e o período e o grupo aos quais esses elementos pertencem;

• O raio atómico, em função do aumento do número atómico, para elementos de um mesmo período, assim como para elementos de um mesmo grupo;

• A energia de ionização, em função do aumento do número atómico, para elementos de um mesmo período, assim como para elementos de um mesmo grupo.

• 10ºano – Química – Domínio 2 – subdomínio 2 (Gases e dispersões)

2. A atmosfera terrestre funciona como um filtro da radiação solar, como resultado das interacções desta com a matéria existente nas diversas camadas da atmosfera.

Seleccione a alternativa correcta, relativamente às radiações ultravioleta (UV) provenientes do Sol.

(A) Na troposfera é absorvida a maior parte das radiações UV de maior energia.

(B) Na estratosfera são absorvidas praticamente todas as radiações UV de energia intermédia.

(C) Na termosfera é absorvida a maior parte das radiações UV de menor energia.

(D) Na mesosfera são absorvidas praticamente todas as radiações UV.

3. A atmosfera terrestre tem vindo a ser contaminada por diversos gases poluentes, como CO₂, CH₄, NO_x, SO₂, etc., sendo alguns deles responsáveis pelas chuvas ácidas.

• 11ºano – Química – Domínio 1 – subdomínio 2 (Equilíbrio químico)

3.1. Uma das reacções que está na origem das chuvas ácidas é a reacção do dióxido de enxofre, SO₂ (g), com o oxigénio da atmosfera, O₂ (g), originando trióxido de enxofre, SO₃ (g), traduzida por

2 SO₂ (g) + O₂ (g) ⇋ 2 SO₃ (g)

O gráfico da figura 2 representa uma das possíveis evoluções das concentrações dos componentes da mistura reaccional em função do tempo, em recipiente fechado contendo inicialmente uma mistura de SO₂ (g) e O₂ (g).

Seleccione a alternativa que contém a sequência que refere a evolução das concentrações de SO₂ (g), O₂ (g) e SO₃ (g), respectivamente.

(A) III, II e I.

(B) II, III e I.

(C) III, I e II.

(D) II, I e III.

• 11ºano – Química – Domínio 2 – subdomínio 1 (Reações ácido-base)

3.2. A chuva normal tem, usualmente, pH cerca de 5,6.

Indique o gás que, ao dissolver-se, é responsável por este valor.

4. O dióxido de carbono, CO₂ (g), é um dos principais gases que contribuem para o efeito de estufa, sendo conhecidas diversas acções conducentes à redução das suas emissões para a atmosfera.

No entanto, além do dióxido de carbono, o vapor de água, H₂O (g), e o metano, CH₄ (g), também contribuem para esse efeito.

• 10ºano – Química – Domínio 2 – subdomínio 1 (Ligação química)

4.1. Tanto a molécula H₂O como a molécula CO₂ têm um átomo central, respectivamente de oxigénio e de carbono.

Seleccione a alternativa que corresponde à geometria correcta dessas moléculas.

(A) A molécula H₂O é linear, assim como a molécula CO₂.

(B) A molécula H₂O é linear, enquanto a molécula CO₂ é angular.

(C) A molécula H₂O é angular, assim como a molécula CO₂.

(D) A molécula H₂O é angular, enquanto a molécula CO₂ é linear.

• 10ºano – Química – Domínio 2 – subdomínio 1 (Ligação química)

4.2. O metano, CH₄, é o alcano mais simples, com apenas um átomo de carbono por molécula.

A cadeia carbonada dos alcanos pode ser ramificada ou não ramificada, ocorrendo a ramificação apenas a partir do butano, C₄H₁₀.

Considere o alcano de cadeia ramificada, cuja fórmula de estrutura está representada na figura 3.

Seleccione a alternativa que corresponde ao nome deste alcano, de acordo com as regras da IUPAC.

(A) 3 – metil-heptano.

(B) 2,4 – dimetil-hexano.

(C) 2 – etil – 4 – metilpentano.

(D) 3 – etil – 1,1 – dimetilbutano.

5. O mercúrio contribui para a poluição atmosférica como material particulado.

Já um dos seus compostos, o metilmercúrio, quando em soluções aquosas, entra na cadeia alimentar, originando intoxicações.

A toxicidade do mercúrio e dos seus compostos deve-se à sua interferência em processos enzimáticos, impedindo a respiração e o metabolismo celular.

• 10ºano – Química – Domínio 2 – subdomínio 2 (Gases e dispersões)

5.1. Nos seres humanos, a concentração mínima de metilmercúrio (M = 215,63 g mol^–1) no sangue, normalmente associada ao aparecimento de sintomas de intoxicação, é 0,20 mg/L.

Indique o valor desta concentração, expresso em mol dm^–3.

• 10ºano – Química – Domínio 2 – subdomínio 2 (Gases e dispersões)

5.2. Cada ser humano não deve ingerir, em média, por dia, um valor superior a 2,3 x 10^–4 mg de metilmercúrio por quilograma da sua massa corporal.

Analisou-se uma amostra de 25,0 g de peixe, originária de uma remessa que ia ser comercializada, verificando-se que continha 1,0 x 10^–2 mg de metilmercúrio.

Mostre que a ingestão de 125 g daquele peixe pode provocar intoxicação numa pessoa de 60 kg.

Apresente todas as etapas de resolução.

6. O amoníaco, obtido industrialmente pelo processo de Haber-Bosch, é uma substância relevante na nossa sociedade, pelas suas múltiplas utilizações.

É matéria-prima no fabrico de fertilizantes, de ácido nítrico, de explosivos, de detergentes, entre outros.

• 10ºano – Química – Domínio 2 – subdomínio 2 (Gases e dispersões)

6.1. O hidrogénio, H₂ (g), usado no fabrico do amoníaco, é normalmente obtido a partir do gás natural, essencialmente constituído por metano, CH₄ (g), reacção que pode ser traduzida pela equação química

CH₄ (g) + H₂O (g) → CO (g) + 3 H₂ (g)

Calcule o volume de hidrogénio que se obtém, medido em condições PTN, considerando a reacção completa de 960 kg de metano com excesso de vapor de água.

Apresente todas as etapas de resolução.

M (CH₄) = 16,04 g mol^–1

• 11ºano – Química – Domínio 2 – subdomínio 1 (Reações ácido-base)

6.2. Num recipiente fechado de capacidade 5,0 dm³, uma mistura constituída por 1,0 mol de H₂ (g), 2,5 mol de N₂ (g) e 2,0 mol de NH₃ (g) encontra-se a 500 °C.

A essa temperatura, a constante de equilíbrio da reacção traduzida por

N₂ (g) + 3 H₂ (g) ⇋ 2 NH₃ (g)

• é Kc = 0,30.

Mostre, com base no valor do quociente de reacção, Qc, que a concentração de amoníaco, na mistura reaccional, diminui até se estabelecer o equilíbrio.

Apresente todas as etapas de resolução.

• 11ºano – Química – Domínio 2 – subdomínio 2 (Reações de oxidação redução)

6.3. Seleccione a alternativa correcta, relativamente à reacção de formação do amoníaco, indicada em 6.2.

(A) A espécie oxidante é o N₂ (g) e o elemento que se reduz é o hidrogénio.

(B) A espécie redutora é o H₂ (g) e o elemento que se oxida é o hidrogénio.

(C) A espécie redutora é o N₂ (g) e o elemento que se oxida é o azoto.

(D) A espécie oxidante é o H₂ (g) e o elemento que se reduz é o azoto.

• 11ºano – Química – Domínio 2 – subdomínio 1 (Reações ácido-base)

6.4. O amoníaco, resultante da decomposição da ureia presente na urina, é um dos responsáveis pelo odor desagradável nas casas de banho.

A sua ionização em água pode ser traduzida por

NH₃ (aq) + H₂O (l) ⇋ NH₄⁺ (aq) + OH^– (aq)

Indique um dos pares conjugados ácido-base envolvidos nesta reacção.

7. Num laboratório, um grupo de alunos pretende preparar, com rigor, uma solução aquosa neutra, por meio de uma reacção de neutralização, e aproveitar essa solução para verificar como o produto iónico da água, Kw, varia com a temperatura.

A solução aquosa neutra foi preparada misturando 50 mL de ácido clorídrico, HCl (aq), de concentração 0,100 mol dm^–3, com um determinado volume de uma solução aquosa de hidróxido de sódio, NaOH (aq), de concentração 0,500 mol dm^–3.

Em seguida, mediram o pH dessa solução a diferentes temperaturas, o que lhes permitiu verificar como Kw varia com a temperatura.

• 11ºano – Química – Domínio 2 – subdomínio 1 (Reações ácido-base)
• 11ºano – Química – A.l. – 2.1 – Titulação ácido-base

7.1. Seleccione a alternativa que permite obter uma afirmação correcta.

Na preparação, com rigor, da solução aquosa neutra, o volume de NaOH (aq) que tiveram de utilizar foi…

(A) … 5,0 mL.

(B) … 10 mL.

(C) … 15 mL.

(D) … 20 mL.

• 11ºano – Química – Domínio 2 – subdomínio 1 (Reações ácido-base)
• 11ºano – Química – A.l. – 2.1 – Titulação ácido-base
• A.l.  – Medições

7.2. Seleccione a alternativa que corresponde ao material de vidro que deve ser utilizado na medição do volume de NaOH (aq).

(A) Pipeta graduada.

(B) Proveta graduada.

(C) Copo de precipitação.

(D) Pipeta de Pasteur.

• 11ºano – Química – Domínio 2 – subdomínio 1 (Reações ácido-base)
• 11ºano – Química – A.l. – 2.1 – Titulação ácido-base

7.3. Na tabela seguinte apresentam-se os valores de pH dessa solução neutra, a diversas temperaturas.

 

Indique, justificando a sua resposta, como varia o produto iónico da água, Kw , em função da temperatura, com base nesta tabela.

FIM