Exercícios de química para 2º ano do ensino médio (com respostas explicadas)

Resposta correta: letra a -

Para balancear uma equação química lembremos da regra MACHO, para nortear a ordem de balanceamento. Primeiro verifica-se os Metais, em seguida os Ametais, logo após o Carbono, o Hidrogênio e, por fim, o Oxigênio.

É possível verificar que o Mn está devidamente balanceado de ambos os lados, mas o Al não. Ao lado dos produtos encontramos dois átomos de Al, contudo há três átomos de Oxigênio no óxido de alumínio (Al₂O₃). Dessa maneira, é interessante incluir o coeficiente 3 à frente do óxido de manganês (MnO₂) presente nos reagentes, assim teremos 3 x 2 = 6, e o coeficiente 2 à frente do óxido de alumínio (Al₂O₃) presente nos produtos (3 x 2 = 6).

Assim sendo, será preciso balancear o alumínio, que no lado dos produtos encontra-se em 4 unidades (2 x 2 = 4), logo será necessário incluir o coeficiente 4 no Al nos reagentes.

Por fim, observamos o Mn que está com coeficiente 3 nos reagentes e 1 nos produtos. Dessa maneira, será necessário incluir o coeficiente 3 à frente do Mn presente nos produtos.

Ao realizar essas etapas a equação estará balanceada com os menores números inteiros possíveis.

Resposta correta: letra b.

- São consumidas 9,0 x 10²⁴ moléculas de O₂.

O primeiro passo na resolução dessa questão é realizar o balanceamento através da Lei da Conservação das Massas (Lavosier) e Lei das Proporções Constantes (Proust). Ao finalizar o balanceamento você saberá quantos mols de cada substância, reagentes e produtos, estão envolvidos na reação.

Em seguida, por meio de regra de três, é possível resolver a questão levando em consideração um conhecimento prévio, a constante de Avogadro.

A constante de Avogadro diz que 1 mol de uma determinada substância equivale a, aproximadamente, 6,0 . 10²³ moléculas. Assim temos que:

1 mol de C₂H₆O ------- 3 . 6,0 . 10²³ moléculas de O₂

5 mols de C₂H₆O ------ x moléculas de O₂

Realizando os cálculos, temos que:

moléculas de O₂.

Logo, temos que o resultado será:

x = 90 . 10²³ moléculas de O₂.

Porém, como estamos trabalhando com notação científica, é preciso manter o valor final em notação. Dessa forma, o resultado final será:

x = 9,0 . 10²⁴ moléculas de O₂ sendo consumidas na combustão completa do álcool etílico.

Resposta correta: letra e:

- O volume de O₂ após a reação é de 134, 4 L.

Para iniciar o processo, precisamos realizar o balanceamento da equação química para que ambos os lados estejam equivalentes, reagentes e produtos, levando em consideração as Leis da conservação das massas e proporções definidas.

Observe que a questão pede que seja realizada com os menores números inteiros possíveis para os coeficientes. Além disso, é necessário relembrar a equivalência do mol para volume em CNTP é:

1 mol = 22,4 L.

Assim, temos que:

1 mol de O₂ -------- 22, 4 L de O₂

6 mols de O₂ ------ x L de O₂

Realizando os cálculos, obtemos:

Logo, x = 134,4 L de O₂ produzido.

Resposta correta: letra d - Seis ligações, pois o enxofre, em conjunto com alguns outros elementos, não segue a regra do octeto.

Para haver estabilidade entre os elementos ligantes, o enxofre se torna hexavalente. Isso porque, o enxofre nem sempre segue a regra do octeto. Ele fará a quantidade de ligações necessária para que os elementos ligantes se estabilizem. Assim, temos a seguinte condição:

Se contar o número de ligações realizadas pelo enxofre (S), perceberá que são seis.

Resposta correta: letra a: +4 e +5.

Para realizar esta questão é necessário saber calcular o Número de Oxidação (Nox) de um elemento. É muito comum, em ambientes escolares, a pratica da memorização das tabelas de Nox, contudo, se você souber montar a estrutura de Lewis para cada fórmula molecular não será necessário decorar.

Observe a estrutura do ácido sulfuroso (H₂SO₃):

Para obter o Nox do enxofre, basta observar os elementos que se ligam a ele e ver quem é mais eletronegativo. Nesse caso, o enxofre está ligado a três oxigênios. O oxigênio é mais eletronegativo do que o enxofre, se olhar na tabela de eletronegatividade verá que o oxigênio possui 3,5 de eletronegatividade e o enxofre 2,6. Logo, há uma tendência maior dos oxigênios atrairem a nuvem eletrônica do enxofre para si. Portanto, basta contar quantas ligações o enxofre faz que será equivalente ao Nox.

Como ele faz quatro ligações, seu Nox será 4. E como ele é menos eletronegativo que os oxigênios terá uma carga positiva (+), logo +4.

O mesmo é feito para o ácido fosfórico (H₃PO₄). Observe:

Existem quatro ligações ocorrendo com oxigênios. O fósforo possui 2,2 de eletronegatividade contra 3,5 do oxigênio. Portanto, ele será positivo. Agora é só contar quantas ligações o fósforo faz para descobrir seu Nox.

Dessa maneira, percebemos que o fósforo faz cinco ligações com oxigênios e, portanto, seu Nox será de +5.

Resposta correta: letra d - 14,2 g de KO₂.

Para resolver essa questão precisamos lembrar da Lei das proporções definidas de Proust. Como pode ser visto, na equação química 4 mols de KO_2(s) reagem com 2 mols de CO_2(g) para formar os produtos. Portanto, partiremos dessa proporção para chegar ao valor em gramas de KO_2(s), levando em consideração o mol informado no problema (0,10 mol de CO₂).

Assim, podemos resolver com regra de três simples, veja:

4 mols de KO_2(s) ----------- 2 mols de CO_2(g)

x mols de KO_2(s) ------------ 0,10 mol de CO_2(g)

Realizando os cálculos teremos:

x = 0,20 mol de KO_2(s).

Assim, realizamos outros cálculos para chegar ao resultado em gramas. Observe a seguir:

4 mols de KO_2(s) ----------- 284 g (Massa obtida na tabela períodica)

0,20 mol de KO_2(s) ---------- x g

Dessa maneira, obtermos:

x = 14,2 g de KO_2(s) reagindo com CO_2(g).

Resposta correta: letra b - 135,7 g.

Em primeiro lugar, precisamos observar as proporções de Hidreto de Lítio (LiH) para o gás hidrogênio liberado após a reação (H₂). A proporção é de 1 para 1, ou seja, 1 mol de LiH produz 1 mol de H₂.

Dessa maneira, precisamos lembrar que em Condições Normais de Temperatura e Pressão (CNTP) 1 mol de qualquer substância gasosa possui 22,4 L. Logo, para obter a quantidade de matéria em gramas fazemos uma regra de três simples.

1 mol de LiH --------- 1 mol de H₂

Logo,

8 g de LiH ------------- 22,4 L de H₂

x g de LiH -------------- 380 L de H₂

x = 135,7 g de LiH.

Resposta correta: letra b - Reagente em excesso O₂ / Porcentagem de excesso 50%.

É interessante perceber que todas as questões que envolvam estequiometria, as Lei Ponderais sempre auxiliarão muito!

Perceba que para que a reação ocorre são necessários 2 mols de SO₂ reagindo com 1 mol de O_2, ou seja, a proporção padrão para essa reação é 2:1. Assim, aumentar ou diminuir um dos reagentes geraria a perda da proporção.

A princípio parece complicada a resolução, mas não é. Observe:

Se já sabemos que a proporção é de 2:1, logo, preciso do dobro de SO₂ se comparado ao O₂. Portanto, se colocássemos o mesmo volume de reagentes, o que o problema pediu, faríamos uma reação 1:1, o que não é possível.

Ora, observando as proporções podemos perceber que se diminuirmos a proporção de SO₂ o O₂ ficará em excesso, correto? Portanto, não precisamos de cálculo para resolver a questão, basta a aplicação da lógica.

Para chegar à porcentagem observe quantos mols existiam na reação (2 mols de SO₂ e 1 mol de O₂) e os iguale, por exemplo, 2 mols de SO₂ e 2 mols de O₂. Isso porque, a questão fala do mesmo volume de gás, logo, mesmo mol.

Quantos % temos a mais de O₂ na condição abaixo:

• 2 mols de SO₂ para 1 mol de O_2;
• 2 mol de SO₂ para 2 mols de O₂;

Resposta: o dobro, ou seja, 50% a mais do que antes.

Resposta correta: letra a - O = -2 / N = -3 / H = +1 / C = +4.

Para calcular o Nox basta verificar quantas ligações cada elemento faz e observar com quais elementos ocorrem essas ligações. Esse olhar vai te ajuda a perceber dois detalhes importantes para conferir o Nox sem ter que decorar tabelas.

Vamos verificar primeiro o oxigênio. Ele está ligado diretamente ao carbono e realiza duas ligações. O próximo passo é verificar quem é mais eletronegativo, que nesse caso é o oxigênio. Assim, a carga negativa ficará para o oxigênio e como ele realiza duas ligações, seu Nox é -2.

Agora é só fazer o mesmo para os demais.

Nitrogênio, realiza duas ligações com o hidrogênio e uma com o carbono, portanto, são três, e é mais eletronegativo do que todos esses elementos. Seu Nox é de -3.

Carbono, realiza quatro ligações, uma dupla com o oxigênio e duas simples com dois nitrogênios diferentes. Assim, temos quatro ligações, e como o carbono é menos eletronegativo do que os demais elementos, seu Nox será positivo, portanto, +4.

Hidrogênio, realiza apenas uma ligação com o nitrogênio que é mais eletronegativo, logo, seu Nox é +1.

Para saber se fez tudo corretamente, some todos os valores, a soma dos valores de Nox precisa ser ZERO.

Observe:

Obs.: os números repetidos são para os átomos que se repetem, no caso, há dois nitrogênios e quatro hidrogênios.

Resposta correta: letra e - está em menor proporção.

Os reagentes podem estar em excesso ou em menor quantidade.

Quando em abundância, chamamos reagente em excesso. Quando em menor quantidade chamamos reagente limitante.