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CP E_ FQ 11 © R AI ZE DI TO RA EXAMES-TIPO Marco Máquina de Escrever www.estudaFQ.pt - 96 310 99 94 EXAMES-TIPO EXAMES-TIPO 3 CP E_ FQ 11 © R AI ZE DI TO RA A intensidade das forças de Van der Waals permite compreender o valor relativo de muitas propriedades físi- cas, como as temperaturas de fusão e de ebulição, a viscosidade, a tensão superficial e a solubilidade. Quanto mais intensas forem as interações intermoleculares, mais elevadas serão as temperaturas referidas, a viscosi- dade e a tensão superficial. No que respeita à solubilidade ou insolubilidade de duas substâncias, tudo depen- de do balanço das interações em cada uma delas em relação às que se estabelecem entre ambas. Assim, em termos gerais, para se obter uma boa solubilidade interessa que as interações moleculares solvente-soluto sejam comparáveis com as solvente-solvente e soluto-soluto. J. L. da Silva, P. F. da Silva, A Importância de Ser Eletrão, Lisboa, Gradiva, pp. 176-177, 2009 O cloreto de hidrogénio, HCℓ, e o iodeto de hidrogénio, HI, quando dissolvidos em água, dão origem a dois ácidos fortes, o ácido clorídrico e o ácido iodídrico, respetivamente. O iodeto de hidrogénio, HI, tem um ponto de ebulição maior do que o cloreto de hidrogénio, HCℓ. Tal de- ve-se, essencialmente, ao facto de A. a ligação HI ser mais forte do que a ligação HCℓ. B. o HI apresentar forças de London mais intensas do que as do HCℓ. C. o HI apresentar forças dipolo-dipolo mais intensas do que as do HCℓ. D. o HI formar ligações de hidrogénio e o HCℓ não. O iodeto de hidrogénio pode ser sintetizado de acordo com o esquema seguinte: H2 (g) + I2 (g) " 2 HI (g) Ligação Energia de ligação / kJ mol - 1 H - H + 436 I - I + 151 H - I + 299 Selecione a única opção que apresenta a expressão que permite determinar a variação de energia associada à formação de duas moles de iodeto de hidrogénio, a partir da reação acima indicada, expressa em kJ mol - 1. A. + 436 + 151 - 299 = + 288 B. - 436 - 151 + 299 = - 288 C. + 436 + 151 - (2 * 299) = - 11 D. - 436 - 151 + (2 * 299) = + 11 Considere o grupo da Tabela Periódica onde se encontram os elementos cloro e iodo. Qual é o elemento desse grupo cujos átomos, no estado fundamental, apresentam maior energia de ionização? Uma amostra impura de óxido de cálcio (M = 56,08 g mol - 1), de massa 0,121 g, foi dissolvida em 50,0 cm3 de uma solução aquosa de ácido clorídrico de concentração 0,100 mol dm - 3. O excesso de ácido clorídrico foi depois titulado com uma solução aquosa de hidróxido de sódio de concentração 0,100 mol dm - 3, ten- do sido necessário um volume de 18,0 cm3 para a solução resultante adquirir um pH de 7, a 25 °C. 1 2 3 4 As equações das reações envolvidas são as seguintes: CaO (s) + 2 HCℓ (aq) " CaCℓ2 (aq) + H2O (l) HCℓ (aq) + NaOH (aq) " NaCℓ (aq) + H2O (l) 4.1 Calcule o grau de pureza da amostra de óxido de cálcio, apresentando o resultado com três algaris- mos significativos. Apresente todas as etapas de resolução. 4.2 A solução de ácido clorídrico usada na titulação foi preparada por diluição, tendo sido adicionado um volume de água destilada igual ao volume da solução inicial de ácido. O pH da solução inicial de ácido clorídrico é A. 0,3 B. 0,7 C. 1 D. 1,3 4.3 O indicador usado na titulação ácido-base foi o alaranjado de metilo. A tabela seguinte apresenta al- gumas das suas propriedades: Indicador Zona de viragem Cor da forma ácida Cor da forma alcalina Alaranjado de metilo 3,1 - 4,4 Vermelho Amarelo Que cor apresenta o indicador ácido-base no ponto final? GRUPO II O monóxido de nitrogénio é um gás que, ao sofrer reação na atmosfera, pode formar ácido nítrico, um dos ácidos presentes nas chuvas ácidas. O monóxido de nitrogénio tem origem, por exemplo, nas combustões dos motores dos veículos automóveis, nas centrais termoelétricas, nas siderurgias e na atividade biológica dos solos. Num conversor catalítico de um sistema de exaustão de um automóvel ocorre, a elevada temperatura, a se- guinte reação: 2 NO (g) + 2 CO (g) — N2 (g) + 2 CO2 (g) DH = - kJ mol-1 Preveja, justificando, como variam as concentrações de NO (g) e de CO (g) quando ocorre uma diminuição da temperatura do sistema inicialmente em equilíbrio. O monóxido de nitrogénio, NO, também pode ser formado quando iões nitrato, NO3 - , em soluções ácidas, são reduzidos por prata sólida. O número de oxidação do nitrogénio no NO e do oxigénio no NO3 - são, respetivamente, A. 0 e - 2 B. 0 e - 6 C. - 2 e - 6 D. + 2 e - 2 A mistura gasosa libertada pelos efluentes de um automóvel tem uma quantidade de moléculas de 2,50 mol de moléculas de N2 (g) (M = 28,02 g mol - 1) e 5,00 mol de moléculas de CO2 (g) (M = 44,01 g mol - 1), nas condições normais de pressão e temperatura. 3.1 Determine a massa de oxigénio presente na mistura gasosa. 3.2 Determine a densidade da mistura gasosa, nas condições de pressão e temperatura referidas. Apre- sente todas as etapas de resolução. 1 2 3 EXAME-TIPO 6 GRUPO I Marco Máquina de Escrever www.estudaFQ.pt - 96 310 99 94 EXAMES-TIPO2 EXAMES-TIPO CP E_ FQ 11 © R AI ZE DI TO RA A intensidade das forças de Van der Waals permite compreender o valor relativo de muitas propriedades físi- cas, como as temperaturas de fusão e de ebulição, a viscosidade, a tensão superficial e a solubilidade. Quanto mais intensas forem as interações intermoleculares, mais elevadas serão as temperaturas referidas, a viscosi- dade e a tensão superficial. No que respeita à solubilidade ou insolubilidade de duas substâncias, tudo depen- de do balanço das interações em cada uma delas em relação às que se estabelecem entre ambas. Assim, em termos gerais, para se obter uma boa solubilidade interessa que as interações moleculares solvente-soluto sejam comparáveis com as solvente-solvente e soluto-soluto. J. L. da Silva, P. F. da Silva, A Importância de Ser Eletrão, Lisboa, Gradiva, pp. 176-177, 2009 O cloreto de hidrogénio, HCℓ, e o iodeto de hidrogénio, HI, quando dissolvidos em água, dão origem a dois ácidos fortes, o ácido clorídrico e o ácido iodídrico, respetivamente. O iodeto de hidrogénio, HI, tem um ponto de ebulição maior do que o cloreto de hidrogénio, HCℓ. Tal de- ve-se, essencialmente, ao facto de A. a ligação HI ser mais forte do que a ligação HCℓ. B. o HI apresentar forças de London mais intensas do que as do HCℓ. C. o HI apresentar forças dipolo-dipolo mais intensas do que as do HCℓ. D. o HI formar ligações de hidrogénio e o HCℓ não. O iodeto de hidrogénio pode ser sintetizado de acordo com o esquema seguinte: H2 (g) + I2 (g) " 2 HI (g) Ligação Energia de ligação / kJ mol - 1 H - H + 436 I - I + 151 H - I + 299 Selecione a única opção que apresenta a expressão que permite determinar a variação de energia associada à formação de duas moles de iodeto de hidrogénio, a partir da reação acima indicada, expressa em kJ mol- 1. A. + 436 + 151 - 299 = + 288 B. - 436 - 151 + 299 = - 288 C. + 436 + 151 - (2 * 299) = - 11 D. - 436 - 151 + (2 * 299) = + 11 Considere o grupo da Tabela Periódica onde se encontram os elementos cloro e iodo. Qual é o elemento desse grupo cujos átomos, no estado fundamental, apresentam maior energia de ionização? Uma amostra impura de óxido de cálcio (M = 56,08 g mol - 1), de massa 0,121 g, foi dissolvida em 50,0 cm3 de uma solução aquosa de ácido clorídrico de concentração 0,100 mol dm - 3. O excesso de ácido clorídrico foi depois titulado com uma solução aquosa de hidróxido de sódio de concentração 0,100 mol dm - 3, ten- do sido necessário um volume de 18,0 cm3 para a solução resultante adquirir um pH de 7, a 25 °C. 1 2 3 4 As equações das reações envolvidas são as seguintes: CaO (s) + 2 HCℓ (aq) " CaCℓ2 (aq) + H2O (l) HCℓ (aq) + NaOH (aq) " NaCℓ (aq) + H2O (l) 4.1 Calcule o grau de pureza da amostra de óxido de cálcio, apresentando o resultado com três algaris- mos significativos. Apresente todas as etapas de resolução. 4.2 A solução de ácido clorídricousada na titulação foi preparada por diluição, tendo sido adicionado um volume de água destilada igual ao volume da solução inicial de ácido. O pH da solução inicial de ácido clorídrico é A. 0,3 B. 0,7 C. 1 D. 1,3 4.3 O indicador usado na titulação ácido-base foi o alaranjado de metilo. A tabela seguinte apresenta al- gumas das suas propriedades: Indicador Zona de viragem Cor da forma ácida Cor da forma alcalina Alaranjado de metilo 3,1 - 4,4 Vermelho Amarelo Que cor apresenta o indicador ácido-base no ponto final? GRUPO II O monóxido de nitrogénio é um gás que, ao sofrer reação na atmosfera, pode formar ácido nítrico, um dos ácidos presentes nas chuvas ácidas. O monóxido de nitrogénio tem origem, por exemplo, nas combustões dos motores dos veículos automóveis, nas centrais termoelétricas, nas siderurgias e na atividade biológica dos solos. Num conversor catalítico de um sistema de exaustão de um automóvel ocorre, a elevada temperatura, a se- guinte reação: 2 NO (g) + 2 CO (g) — N2 (g) + 2 CO2 (g) DH = - kJ mol-1 Preveja, justificando, como variam as concentrações de NO (g) e de CO (g) quando ocorre uma diminuição da temperatura do sistema inicialmente em equilíbrio. O monóxido de nitrogénio, NO, também pode ser formado quando iões nitrato, NO3 - , em soluções ácidas, são reduzidos por prata sólida. O número de oxidação do nitrogénio no NO e do oxigénio no NO3 - são, respetivamente, A. 0 e - 2 B. 0 e - 6 C. - 2 e - 6 D. + 2 e - 2 A mistura gasosa libertada pelos efluentes de um automóvel tem uma quantidade de moléculas de 2,50 mol de moléculas de N2 (g) (M = 28,02 g mol - 1) e 5,00 mol de moléculas de CO2 (g) (M = 44,01 g mol - 1), nas condições normais de pressão e temperatura. 3.1 Determine a massa de oxigénio presente na mistura gasosa. 3.2 Determine a densidade da mistura gasosa, nas condições de pressão e temperatura referidas. Apre- sente todas as etapas de resolução. 1 2 3 EXAME-TIPO 1 GRUPO I EXAMES-TIPO EXAMES-TIPO 5 CP E_ FQ 11 © R AI ZE DI TO RA GRUPO III Quando uma amostra de cloreto de cálcio é aquecida numa chama, pode observar-se uma cor vermelha-ala- ranjada. Os cloretos de metais alcalino terrosos produzem chamas coloridas quando A. os eletrões são excitados para um nível de energia superior. B. eletrões excitados se movem de um nível de energia superior para um nível de energia inferior. C. um eletrão de valência abandona o átomo. D. os eletrões transitam entre os iões positivos e iões negativos. Uma parte do espetro obtido pode ser observada na Figura 1. 300 400 500 600 700 616 nm Figura 1 Calcule a variação de energia sofrida pelo eletrão que produz a risca a 616 nm. h (constante de Planck) = 6,63 * 10 - 34 J s Considere os valores de primeira e segunda energias de ionização do cálcio presentes na tabela: Ionização 1.ª 2.ª Energia de ionização / kJ mol - 1 578 1145 4.1 Escreva a equação que representa a segunda energia de ionização do cálcio. 4.2 Calcule a quantidade de energia, em kJ, necessária para formar 5,00 g de iões Ca2 + (g) a partir de Ca (g). Apresente o resultado com três algarismos significativos. 1 2 3 GRUPO IV A Figura 2 (que não está à escala) ilustra uma experiência realizada numa aula de Física, na qual um bloco é abandonado sobre uma rampa, montada sobre uma mesa de tampo horizontal. O bloco, abandonado na po- sição A, percorre a distância sobre a calha até à posição B, movendo-se depois, sobre o tampo da mesa, até à posição C, onde para. Considere que as forças dissipativas estão presentes ao longo de todo o percurso e que o bloco pode ser re- presentado pelo seu centro de massa (modelo da partícula material). B C A Figura 2 Em qual dos esquemas seguintes está representado um diagrama das forças que atuam no bloco quando este, depois de abandonado, desliza sobre a calha? A. B. C. D. Qual é o esboço do gráfico que pode representar o modo como varia a energia cinética, Ec , do bloco em função da distância percorrida no plano inclinado, d ? A. Ec d 0 B. Ec d 0 C. Ec d 0 D. Ec d 0 A força de compressão do bloco sobre o plano tem A. a mesma intensidade no percurso AB e BC. B. maior intensidade no percurso AB do que no percurso BC. C. maior intensidade no percurso BC do que no percurso AB. D. sentido contrário do deslocamento. 1 2 3 EXAMES-TIPO4 EXAMES-TIPO CP E_ FQ 11 © R AI ZE DI TO RA GRUPO III Quando uma amostra de cloreto de cálcio é aquecida numa chama, pode observar-se uma cor vermelha-ala- ranjada. Os cloretos de metais alcalino terrosos produzem chamas coloridas quando A. os eletrões são excitados para um nível de energia superior. B. eletrões excitados se movem de um nível de energia superior para um nível de energia inferior. C. um eletrão de valência abandona o átomo. D. os eletrões transitam entre os iões positivos e iões negativos. Uma parte do espetro obtido pode ser observada na Figura 1. 300 400 500 600 700 616 nm Figura 1 Calcule a variação de energia sofrida pelo eletrão que produz a risca a 616 nm. h (constante de Planck) = 6,63 * 10 - 34 J s Considere os valores de primeira e segunda energias de ionização do cálcio presentes na tabela: Ionização 1.ª 2.ª Energia de ionização / kJ mol - 1 578 1145 4.1 Escreva a equação que representa a segunda energia de ionização do cálcio. 4.2 Calcule a quantidade de energia, em kJ, necessária para formar 5,00 g de iões Ca2 + (g) a partir de Ca (g). Apresente o resultado com três algarismos significativos. 1 2 3 GRUPO IV A Figura 2 (que não está à escala) ilustra uma experiência realizada numa aula de Física, na qual um bloco é abandonado sobre uma rampa, montada sobre uma mesa de tampo horizontal. O bloco, abandonado na po- sição A, percorre a distância sobre a calha até à posição B, movendo-se depois, sobre o tampo da mesa, até à posição C, onde para. Considere que as forças dissipativas estão presentes ao longo de todo o percurso e que o bloco pode ser re- presentado pelo seu centro de massa (modelo da partícula material). B C A Figura 2 Em qual dos esquemas seguintes está representado um diagrama das forças que atuam no bloco quando este, depois de abandonado, desliza sobre a calha? A. B. C. D. Qual é o esboço do gráfico que pode representar o modo como varia a energia cinética, E c , do bloco em função da distância percorrida no plano inclinado, d ? A. Ec d 0 B. Ec d 0 C. Ec d 0 D. Ec d 0 A força de compressão do bloco sobre o plano tem A. a mesma intensidade no percurso AB e BC. B. maior intensidade no percurso AB do que no percurso BC. C. maior intensidade no percurso BC do que no percurso AB. D. sentido contrário do deslocamento. 1 2 3 EXAMES-TIPO EXAMES-TIPO 7 CP E_ FQ 11 © R AI ZE DI TO RA Con sidere que a distância ao longo do percurso BC foi de 1,55 m, tendo decorrido um intervalo de tempo de 0,40 s. Apresente a equação que exprime a posição, x , do bloco no percurso horizontal, em função do tempo, t . Comece por determinar o módulo da velocidade na posição B e o módulo da aceleração. Apre- sente todos os cálculos que efetuar. GRUPO V Dentro de um calorímetro, como o da Figura 3, colocou-se 2,00 kg de gelo e uma resistência elétrica de imer- são de 1,0 kW. A resistência elétrica transferiu energia para a água, permitindo que a temperatura passasse de - 5,0 °C para 25,0 °C. Considere que durante o processo de transferência de energia para a água, a energia dissipada para a vizinhança e a contribuição do recipiente são desprezáveis. c água (capacidade térmica mássica da água) = 4,186 * 103 J kg - 1 ºC- 1 c gelo (capacidade térmica mássica do gelo) = 2,100 * 103 J kg - 1 ºC- 1 DH (variação de entalpia de fusão da água) = 3,34 * 105 J kg - 1 Figura 3 A resistência elétrica transfere energia para a água devido ao efeito Joule. Explique o que é o efeito Joule. Determine o intervalo de tempo que o circuito elétrico deve estarligado, com uma corrente elétrica de 0,85 A, para que se verifique o referido aumento da energia interna do sistema. Considere uma amostra de gelo que se encontra à temperatura de fusão e a pressão constante. Uma resis- tência elétrica fornece energia ao gelo a uma taxa de transferência constante, pelo que, se se pretender determinar a variação de entalpia de fusão do gelo, as grandezas que devem ser conhecidas são A. a massa da amostra e a temperatura de fusão do gelo. B. a massa da amostra e o intervalo de tempo de fornecimento de energia. C. a temperatura de fusão do gelo e o intervalo de tempo de fornecimento de energia. D. a temperatura de fusão do gelo e o intervalo de tempo de fornecimento de energia. Quando é fornecida a mesma quantidade de energia a uma amostra de água líquida a 0 °C e a uma amos- tra de gelo a 0 °C, ambas com a mesma massa, verifica-se que A. a energia cinética interna final de ambas as amostras é igual. B. a energia cinética interna final de ambas as amostras é diferente. C. ambas sofrem aumento de temperatura. D. a variação de energia interna é diferente. 4 1 2 3 4 GRUPO VI Uma aula de ótica, um estudante de Física representa o trajeto de três raios luminosos na superfície de sepa- ração entre o meio A e o ar. O estudante usa um transferidor para medir os vários ângulos. O diagrama seguin- te mostra as três medições, I, II e III. 100 110 120 130 140 150 160 170 180 100110 120 130 14 0 15 0 16 0 17 0 18 0 90 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Ar Meio A Raio 1 I. 100 110 120 130 140 150 160 170 180 100110 120 130 14 0 15 0 16 0 17 0 18 0 90 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Ar Meio A Raio 2 II. 100 110 120 130 140 150 160 170 180 100110 120 130 14 0 15 0 16 0 17 0 18 0 90 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Ar Meio A Raio 3 III. Indique qual dos meios, o ar ou o meio A, é oticamente mais denso. Justifique. Determine o ângulo crítico entre o ar e o meio A. Quando o raio luminoso incide na superfície de separação entre o meio A e o ar com o ângulo apresentado na medição II, A. ocorre reflexão total. B. ocorre alteração de frequência. C. o ângulo entre o raio refratado e o raio incidente é igual a 90°. D. o ângulo entre o raio refratado e o raio incidente é superior a 90°. FIM 1 2 3 EXAMES-TIPO6 EXAMES-TIPO CP E_ FQ 11 © R AI ZE DI TO RA Considere que a distância ao longo do percurso BC foi de 1,55 m, tendo decorrido um intervalo de tempo de 0,40 s. Apresente a equação que exprime a posição, x , do bloco no percurso horizontal, em função do tempo, t . Comece por determinar o módulo da velocidade na posição B e o módulo da aceleração. Apre- sente todos os cálculos que efetuar. GRUPO V Dentro de um calorímetro, como o da Figura 3, colocou-se 2,00 kg de gelo e uma resistência elétrica de imer- são de 1,0 kW. A resistência elétrica transferiu energia para a água, permitindo que a temperatura passasse de - 5,0 °C para 25,0 °C. Considere que durante o processo de transferência de energia para a água, a energia dissipada para a vizinhança e a contribuição do recipiente são desprezáveis. c água (capacidade térmica mássica da água) = 4,186 * 103 J kg - 1 ºC- 1 c gelo (capacidade térmica mássica do gelo) = 2,100 * 103 J kg - 1 ºC- 1 DH (variação de entalpia de fusão da água) = 3,34 * 105 J kg - 1 Figura 3 A resistência elétrica transfere energia para a água devido ao efeito Joule. Explique o que é o efeito Joule. Determine o intervalo de tempo que o circuito elétrico deve estar ligado, com uma corrente elétrica de 0,85 A, para que se verifique o referido aumento da energia interna do sistema. Considere uma amostra de gelo que se encontra à temperatura de fusão e a pressão constante. Uma resis- tência elétrica fornece energia ao gelo a uma taxa de transferência constante, pelo que, se se pretender determinar a variação de entalpia de fusão do gelo, as grandezas que devem ser conhecidas são A. a massa da amostra e a temperatura de fusão do gelo. B. a massa da amostra e o intervalo de tempo de fornecimento de energia. C. a temperatura de fusão do gelo e o intervalo de tempo de fornecimento de energia. D. a temperatura de fusão do gelo e o intervalo de tempo de fornecimento de energia. Quando é fornecida a mesma quantidade de energia a uma amostra de água líquida a 0 °C e a uma amos- tra de gelo a 0 °C, ambas com a mesma massa, verifica-se que A. a energia cinética interna final de ambas as amostras é igual. B. a energia cinética interna final de ambas as amostras é diferente. C. ambas sofrem aumento de temperatura. D. a variação de energia interna é diferente. 4 1 2 3 4 GRUPO VI Uma aula de ótica, um estudante de Física representa o trajeto de três raios luminosos na superfície de sepa- ração entre o meio A e o ar. O estudante usa um transferidor para medir os vários ângulos. O diagrama seguin- te mostra as três medições, I, II e III. 100 110 120 130 140 150 160 170 180 100110 120 130 14 0 15 0 16 0 17 0 18 0 90 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Ar Meio A Raio 1 I. 100 110 120 130 140 150 160 170 180 100110 120 130 14 0 15 0 16 0 17 0 18 0 90 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Ar Meio A Raio 2 II. 100 110 120 130 140 150 160 170 180 100110 120 130 14 0 15 0 16 0 17 0 18 0 90 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Ar Meio A Raio 3 III. Indique qual dos meios, o ar ou o meio A, é oticamente mais denso. Justifique. Determine o ângulo crítico entre o ar e o meio A. Quando o raio luminoso incide na superfície de separação entre o meio A e o ar com o ângulo apresentado na medição II, A. ocorre reflexão total. B. ocorre alteração de frequência. C. o ângulo entre o raio refratado e o raio incidente é igual a 90°. D. o ângulo entre o raio refratado e o raio incidente é superior a 90°. FIM 1 2 3 EXAMES-TIPO EXAMES-TIPO 9 CP E_ FQ 11 © R AI ZE DI TO RA EXAME-TIPO 6 Grupo I 1. B 2. C 3. Flúor. 4.1 O ácido clorídrico encontra-se na mesma proporção este- quiométrica do hidróxido de sódio. A quantidade de matéria de ácido clorídrico que reagiu com hidróxido de sódio: n = c × V = 0,100 × 18,0 × 10 - 3 = 1,80 × 10 - 3 mol A quantidade de matéria de ácido clorídrico adicionada à amos- tra impura de óxido de cálcio: n = c × V = 0,100 × 50,0 × 10 - 3 = 5,00 × 10 - 3 mol A quantidade de ácido clorídrico que reagiu com óxido de cálcio: n reage = n total - n excesso = 5,00 × 10 - 3 - 1,80 × 10 - 3 = 3,20 × 10 - 3 mol A partir da estequiometria da reação (1 mol CaO : 2 mol HCℓ) ve- rifica-se que a quantidade de óxido de cálcio que reagiu foi 1,60 × 10 - 3 mol . A massa de óxido de cálcio presente na amostra: m = n * M = 1,60 * 10-3 * 56,08 = 0,0897 g O grau de pureza da amostra de óxido de cálcio: Grau de pureza (%) = m substância ______ m amostra * 100 = 0,0897 _____ 0,121 * 100 = 74,1% 4.2 B 4.3 Amarelo. Grupo II 1. Quando ocorre uma diminuição da temperatura do sistema inicialmente em equilíbrio, este evolui, de acordo com o Princípio de Le Châtelier, favorecendo a reação exotérmica. Como a reação exotérmica é, neste caso, a reação direta, prevê-se que as concen- trações de NO (g) e de CO (g) diminuam. 2. D 3.1 Numa quantidade de matéria de 5,00 mol de moléculas de CO2 estão presentes 10,0 mol de átomos de O. A massa de oxigé- nio presente na mistura: 3.2 A massa de N2 (g) presente na mistura: m = n × M = 2,50 × 28,02 = 70,05 g A massa de CO2 (g) presente na mistura: m = n × M = 5,00 × 44,01 = 220,0 g A massa da mistura gasosa: m = m N 2 + m CO 2 = 70,05 + 220,0 = 290 O volume da mistura gasosa em condições de pressão e tempe- ratura normais: V = n × V m= 7,50 × 22,4 = 168,0 dm 3 A densidade da mistura gasosa em condições de pressão e tem- peratura normais: ρ = m mistura ______ V mistura = 290 _____ 168,0 = 1,73 g dm - 3 Grupo III 1. B 2. O valor de energia associado ao fotão que origina a risca que consta no espetro é determinado através da seguinte expressão: E = h c __ λ ⇔ E = 6,63 × 10 - 34 × 3,00 × 10 - 8 __________ 616 × 10 - 9 = 3,23 × 10 - 19 J Como ocorre uma emissão de radiação, o valor da variação de energia sofrida pelo eletrão é negativo. Assim, ΔE = - 3,23 × 10 - 19 J . 3.1 Ca+ (g) " Ca2+ (g) + e- 3.2 A quantidade de matéria de átomos de cálcio, Ca (g) é: n = m __ M = 5,00 _____ 40,08 = 0,125 mol A energia necessária fornecer para se formar 1 mol de Ca2+ (g) a partir de 1 mol de Ca (g) é: E = E 1 + E 2 = 578 + 1145 = 1723 kJ mol - 1 Pelo que, a quantidade de energia necessária fornecer para for- mar 5,00 g de iões Ca2 + (g) a partir de Ca (g): 1 mol –––––––––– 1723 kJ 0,125 mol –––––––––– 215 kJ A energia necessária fornecer para que se forme 5,00 g de iões Ca2 + (g) é 215 kJ. Grupo IV 1. B 2. D 3. C Grupo V 1. O efeito Joule, ou efeito térmico, é um fenómeno que consiste na libertação de energia, sob a forma de calor, devido à passa- gem de corrente elétrica. Este efeito é causado pelas colisões dos eletrões livres contra os átomos do condutor que, ao receberem energia, vibram mais intensamente e aumentam a temperatura do condutor. 2. A energia necessária para o aquecimento do gelo: E = m × c × Δ θ = 2,00 × 2,100 × 10 3 × (0 - (-5,0)) = 2,10 × 10 5 J A energia necessária para a fusão da água: ΔE = m × ΔH = 2,00 × 3,34 × 10 5 = 6,68 × 10 4 J A energia necessária para o aquecimento da água no estado lí- quido: E = m × c × Δ θ = 2,00 × 4,186 × 10 3 × (25,0 - 0) = 2,09 × 10 5 J A variação de energia interna da água, ΔU é: ΔU = 2,10 × 10 4 + 6,68 × 10 5 + 2,09 × 10 5 = 8,98 × 10 5 J O intervalo de tempo que o circuito elétrico deve estar ligado para que se verifique o referido aumento da energia interna do sistema: P = R I 2 ⇔ ΔE ___ Δt = R I 2 ⇔ ⇔ Δt = E ___ R I 2 = 8,98 × 10 5_______________ 1,0 × 10 3 × 0,85 2 = 1,2 × 10 3 s 3. B 4. B Grupo VI 1. O meio A é opticamente mais denso que o ar. Na passagem de um raio luminoso de um meio para outro meio, o índice de refra- çao do meio é inversamente proporcional ao seno do ângulo de refração. Assim, quanto maior a densidade ótica de um meio, maior o seu índice de refração e maior o afastamento do raio re- fratado relativamente à normal ao ponto de incidência. 2. n A × sin θ c = n ar sin 90° ⇔ n A = n ar _____ sin θ c = 1 _______ sin 48° = 1,34 3. D Marco Máquina de Escrever www.estudaFQ.pt - 96 310 99 94 EXAMES-TIPO8 EXAMES-TIPO CP E_ FQ 11 © R AI ZE DI TO RA EXAME-TIPO 1 Grupo I 1. B 2. C 3. Flúor. 4.1 O ácido clorídrico encontra-se na mesma proporção este- quiométrica do hidróxido de sódio. A quantidade de matéria de ácido clorídrico que reagiu com hidróxido de sódio: n = c × V = 0,100 × 18,0 × 10 - 3 = 1,80 × 10 - 3 mol A quantidade de matéria de ácido clorídrico adicionada à amos- tra impura de óxido de cálcio: n = c × V = 0,100 × 50,0 × 10 - 3 = 5,00 × 10 - 3 mol A quantidade de ácido clorídrico que reagiu com óxido de cálcio: n reage = n total - n excesso = 5,00 × 10 - 3 - 1,80 × 10 -3 = 3,20 × 10 - 3 mol A partir da estequiometria da reação (1 mol CaO : 2 mol HCℓ) ve- rifica-se que a quantidade de óxido de cálcio que reagiu foi 1,60 × 10 - 3 mol . A massa de óxido de cálcio presente na amostra: m = n * M = 1,60 * 10-3 * 56,08 = 0,0897 g O grau de pureza da amostra de óxido de cálcio: Grau de pureza (%) = m substância______ m amostra * 100 = 0,0897_____ 0,121 * 100 = 74,1% 4.2 B 4.3 Amarelo. Grupo II 1. Quando ocorre uma diminuição da temperatura do sistema inicialmente em equilíbrio, este evolui, de acordo com o Princípio de Le Châtelier, favorecendo a reação exotérmica. Como a reação exotérmica é, neste caso, a reação direta, prevê-se que as concen- trações de NO (g) e de CO (g) diminuam. 2. D 3.1 Numa quantidade de matéria de 5,00 mol de moléculas de CO2 estão presentes 10,0 mol de átomos de O. A massa de oxigé- nio presente na mistura: 3.2 A massa de N2 (g) presente na mistura: m = n × M = 2,50 × 28,02 = 70,05 g A massa de CO2 (g) presente na mistura: m = n × M = 5,00 × 44,01 = 220,0 g A massa da mistura gasosa: m = m N 2 + m CO2 = 70,05 + 220,0 = 290 O volume da mistura gasosa em condições de pressão e tempe- ratura normais: V = n × V m = 7,50 × 22,4 = 168,0 dm 3 A densidade da mistura gasosa em condições de pressão e tem- peratura normais: ρ = m mistura______ V mistura = 290 _____ 168,0 = 1,73 g dm - 3 Grupo III 1. B 2. O valor de energia associado ao fotão que origina a risca que consta no espetro é determinado através da seguinte expressão: E = h c __ λ ⇔ E = 6,63 × 10 - 34 × 3,00 × 10 - 8 __________ 616 × 10 - 9 = 3,23 × 10 - 19 J Como ocorre uma emissão de radiação, o valor da variação de energia sofrida pelo eletrão é negativo. Assim, ΔE = - 3,23 × 10 - 19 J . 3.1 Ca+ (g) " Ca2+ (g) + e- 3.2 A quantidade de matéria de átomos de cálcio, Ca (g) é: n = m __ M = 5,00_____ 40,08 = 0,125 mol A energia necessária fornecer para se formar 1 mol de Ca2+ (g) a partir de 1 mol de Ca (g) é: E = E 1 + E 2 = 578 + 1145 = 1723 kJ mol - 1 Pelo que, a quantidade de energia necessária fornecer para for- mar 5,00 g de iões Ca2 + (g) a partir de Ca (g): 1 mol –––––––––– 1723 kJ 0,125 mol –––––––––– 215 kJ A energia necessária fornecer para que se forme 5,00 g de iões Ca2 + (g) é 215 kJ. Grupo IV 1. B 2. D 3. C 4. Pela equação das velocidades: v = v 0 + at ⇔ 0 = v 0 + a × 0,40 ⇔ v 0 = - 0,40 a Pela equação do movimento: x = x 0 + v 0 t + 1 __ 2 a t 2 ⇔ x = - 0,40 a + 1 __ 2 a t 2 1,55 = - 0,40 a + 1 __ 2 a × 0,40 2 ⇔ a = - 4,84 m s - 2 O módulo da aceleração é a = 4,84 m s - 2 O módulo da velocidade: v 0 = - 0,40 a = - 0,40 × - 4,84 = 1,94 m s - 1 A equação que exprime a posição, x, do bloco que efetua este movimento, em função do tempo, t : x = x 0 + v 0 t + 1 __ 2 a t 2 ⇔ x = 1,94 t - 2,42 t 2 (SI) Grupo V 1. O efeito Joule, ou efeito térmico, é um fenómeno que consiste na libertação de energia, sob a forma de calor, devido à passa- gem de corrente elétrica. Este efeito é causado pelas colisões dos eletrões livres contra os átomos do condutor que, ao receberem energia, vibram mais intensamente e aumentam a temperatura do condutor. 2. A energia necessária para o aquecimento do gelo: E = m × c × Δ θ = 2,00 × 2,100 × 10 3 × (0 - (- 5,0)) = 2,10 × 10 5 J A energia necessária para a fusão da água: ΔE = m × ΔH = 2,00 × 3,34 × 10 5 = 6,68 × 10 4 J A energia necessária para o aquecimento da água no estado lí- quido: E = m × c × Δ θ = 2,00 × 4,186 × 10 3 × (25,0 - 0) = 2,09 × 10 5 J A variação de energia interna da água, ΔU é: ΔU = 2,10 × 10 4 + 6,68 × 10 5 + 2,09 × 10 5 = 8,98 × 10 5 J O intervalo de tempo que o circuito elétrico deve estar ligado para que se verifique o referido aumento da energia interna do sistema: P = R I 2 ⇔ ΔE ___ Δt = R I 2 ⇔ ⇔ Δt = E ___ R I 2 = 8,98 × 10 5 _______________ 1,0 × 10 3 × 0,85 2 = 1,2 × 10 3 s 3. B 4. B Grupo VI 1. O meio A é opticamente mais denso que o ar. Na passagem de um raio luminoso de um meio para outro meio, o índice de refra- çao do meio é inversamente proporcional ao seno do ângulode refração. Assim, quanto maior a densidade ótica de um meio, maior o seu índice de refração e maior o afastamento do raio re- fratado relativamente à normal ao ponto de incidência. 2. 42º 3. D CPE-FQ11_20162818_EXAME-TIPO.pdf CPE-FQ11_20162818_EXAME-TIPO