Manual do Professor · Supervisor de Expedição: Bruno Oliveira líder de Expedição: ... AnalistasVander Soares SuPortE PEDAGóGiCo Gerente de Suporte Pedagógico: Renata Gazzinelli

4V | Volume 1 | Química

Autores: Fabiano Guerra e Marcos Raggazzi.

Manual do Professor

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2 Coleção 4VColeção 4V

C689 Coleção 4V: - Belo Horizonte: Bernoulli Sistema de Ensino, 2018. 178 p.: il.

Ensino para ingresso ao Nível Superior. Bernoulli Grupo Educacional.

1. Química I - Título II - Bernoulli Sistema de Ensino III - V. 1

CDU - 37CDD - 370

Centro de Distribuição:

Rua José Maria de Lacerda, 1 900 Cidade Industrial Galpão 01 - Armazém 05 Contagem - MGCEP: 32.210-120

Endereço para correspondência:

Rua Diorita, 43, PradoBelo Horizonte - MGCEP: 30.411-084www.bernoulli.com.br/sistema 31.3029.4949

Fotografias, gráficos, mapas e outros tipos de ilustrações presentes em exercícios de vestibulares e Enem podem ter sido adaptados por questões estéticas ou para melhor visualização.

Coleção 4V – Volume 1 é uma publicação da Editora DRP Ltda. Todos os direitos reservados. Reprodução proibida. Art. 184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.

SAC: [email protected]

AutorESQuímica: Fabiano Guerra, Marcos Raggazzi

ADminiStrAtivoGerente Administrativo: Vítor LealCoordenadora técnico-Administrativa: Thamirys Alcântara Coordenadora de Projetos: Juliene SouzaAnalistas técnico-Administrativas: Ana Clara Pereira, Bárbara Câmara, Lorena KnuppAssistentes técnico-Administrativos: Danielle Nunes, David Duarte, Fernanda de Souza,

Priscila Cabral, Raphaella HamziAuxiliares de Escritório: Ana da Silva, Sandra Maria MoreiraEncarregado de Serviços Gerais e manutenção: Rogério Brito

ComErCiAlGerente Comercial: Carlos Augusto AbreuCoordenador Comercial: Rafael CurySupervisora Administrativo-Comercial: Mariana GonçalvesConsultores Comerciais: Adalberto de Oliveira, Carlos Eduardo Oliveira, Cláudia Amoedo,

Eduardo Medeiros, Guilherme Ferreira, Ricardo Ricato, Robson Correia, Rossano Rodrigues, Simone Costa

Analistas Comerciais: Alan Charles Gonçalves, Cecília Paranhos, Rafaela RibeiroAssistentes Comerciais: Laura Caroline Tomé, Melissa Turci

oPErAçõESGerente de operações: Bárbara AndradeCoordenadora de operações: Karine ArcanjoSupervisora de Atendimento: Vanessa VianaAnalista de Controle e Planejamento: Vinícius AmaralAnalistas de operações: Adriana Martins, Ludymilla BarrosoAssistentes de relacionamento: Amanda Aurélio, Amanda Ragonezi, Ana Maciel, Ariane Simim,

Elizabeth Lima, Eysla Marques, Flora Freitas, Iara Ferreira, Luiza Ribeiro, Mariana Girardi, Renata Gualberto, Renata Magalhães, Viviane Rosa

Coordenadora de Expedição: Janaína CostaSupervisor de Expedição: Bruno Oliveiralíder de Expedição: Ângelo Everton PereiraAnalista de Expedição: Luís XavierAnalista de Estoque: Felipe LagesAssistentes de Expedição: Eliseu Silveira, Helen Leon, João Ricardo dos Santos,

Pedro Henrique Braga, Sandro Luiz QueirogaAuxiliares de Expedição: Admilson Ferreira, Marcos Dionísio, Ricardo Pereira, Samuel PenaSeparador: Vander Soares

SuPortE PEDAGóGiCoGerente de Suporte Pedagógico: Renata GazzinelliAssessoras Pedagógicas Estratégicas: Madresilva Magalhães, Priscila BoyGestores de Conteúdo: Luciano Carielo, Marinette FreitasConsultores Pedagógicos: Adriene Domingues, Camila Ramos, Claudete Marcellino,

Daniella Lopes, Denise Almeida, Eugênia Alves, Francisco Foureaux, Heloísa Baldo, Leonardo Ferreira, Paulo Rogedo, Soraya Oliveira

Analista de Conteúdo Pedagógico: Paula VilelaAnalista de Suporte Pedagógico: Caio PontesAnalista técnico-Pedagógica: Graziene de AraújoAssistente técnico-Pedagógica: Werlayne BastosAssistentes técnico-Administrativas: Aline Freitas, Lívia Espírito Santo

tECnoloGiA EDuCACionAlGerente de tecnologia Educacional: Alex Rosalíder de Desenvolvimento de novas tecnologias: Carlos Augusto PinheiroCoordenadora Pedagógica de tecnologia Educacional: Luiza WinterCoordenador de tecnologia Educacional: Eric LongoCoordenadora de Atendimento de tecnologia Educacional: Rebeca MayrinkAnalista de Suporte de tecnologia Educacional: Alexandre PaivaAssistentes de tecnologia Educacional: Augusto Alvarenga, Naiara MonteiroDesigner de interação: Marcelo CostaDesigners instrucionais: Alisson Guedes, David Luiz Prado, Diego Dias, Fernando Paim,

Mariana Oliveira, Marianna DrumondDesigner de vídeo: Thais MeloEditora Audiovisual: Marina Ansalonirevisor: Josélio VerteloDiagramadores: Izabela Brant, Raony Abade

ProDuçãoGerente de Produção: Luciene FernandesAnalista de Processos Editoriais: Letícia OliveiraAssistente de Produção Editorial: Thais Melgaço

núcleo PedagógicoGestores Pedagógicos: Amanda Zanetti, Vicente Omar TorresCoordenadora Geral de Produção: Juliana RibasCoordenadoras de Produção Pedagógica: Drielen dos Santos, Isabela Lélis, Lílian Sabino,

Marilene Fernanda Guerra, Thaísa Lagoeiro, Vanessa Santos, Wanelza Teixeira

Analistas Pedagógicos: Amanda Birindiba, Átila Camargos, Bruno Amorim, Bruno Constâncio, Daniel Menezes, Daniel Pragana, Daniel Pretti, Dário Mendes, Deborah Carvalho, Joana Leite, Joyce Martins, Juliana Fonseca, Luana Vieira, Lucas Maranhão, Mariana Campos, Mariana Cruz, Marina Rodrigues, Paulo Caminha, Paulo Vaz, Raquel Raad, Stênio Vinícios de Medeiros, Taciana Macêdo, Tatiana Bacelar, Thalassa Kalil, Thamires Rodrigues, Vladimir Avelar

Assistente de tecnologia Educacional: Numiá GomesAssistentes de Produção Editorial: Carolina Silva, Suzelainne de Souza

Produção EditorialGestora de Produção Editorial: Thalita NigriCoordenadores de núcleo: Étore Moreira, Gabriela Garzon, Isabela DutraCoordenadora de iconografia: Viviane FonsecaPesquisadores iconográficos: Camila Gonçalves, Débora Nigri, Eloine Reis, Fabíola Paiva,

Guilherme Rodrigues, Núbia Santiagorevisores: Ana Maria Oliveira, Gabrielle Ruas, Lucas Santiago, Luciana Lopes, Natália Lima,

Tathiana OliveiraArte-Finalistas: Cleber Monteiro, Gabriel Alves, Kátia SilvaDiagramadores: Camila Meireles, Isabela Diniz, Kênia Sandy Ferreira, Lorrane Amorim,

Naianne Rabelo, Webster Pereirailustradores: Reinaldo Rocha, Rodrigo Almeida, Rubens Lima

Produção GráficaGestor de Produção Gráfica: Wellington SeabraAnalista de Produção Gráfica: Marcelo CorreaAssistente de Produção Gráfica: Patrícia ÁureaAnalistas de Editoração: Gleiton Bastos, Karla Cunha, Pablo Assunção, Taiana Amorimrevisora de Produção Gráfica: Lorena Coelho

Coordenador do PSm: Wilson BittencourtAnalistas de Processos Editoriais: Augusto Figueiredo, Izabela Lopes, Lucas RoqueArte-Finalista: Larissa AssisDiagramadores: Anna Carolina Moreira, Maycon Portugal, Rafael Guisoli, Raquel Lopes,

Wallace Weberilustradores: Carina Queiroga, Hector Ivo Oliveirarevisoras: Danielle Cardoso, Luísa Guerra, Marina Oliveira

ConSElho DirEtorDiretor Administrativo-Financeiro: Rodrigo Fernandes DomingosDiretor de Ensino: Rommel Fernandes DomingosDiretor Pedagógico: Paulo RibeiroDiretor Pedagógico Executivo: Marcos Raggazzi

DirEçãoDiretor Executivo: Tiago Bossi

Expediente

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3Bernoulli Sistema de Ensino

APRESENTAÇÃOCaro professor,

A Coleção 4V – Química 2018 conta com a autoria de três professores: Fabiano Guerra, Ívina Paula de Souza e Marcos Raggazzi.

Nesta edição, procuramos primar pela atualização do material, principalmente em relação à seleção de exercícios, que contemplam os modelos e conteúdos cobrados pelo Enem e pelos principais vestibulares do país. Alguns módulos foram reescritos para que se tornassem mais completos e detalhados, tendo por objetivo facilitar o seu trabalho em sala de aula.

Os Exercícios de Aprendizagem visam levar os alunos a aplicarem os conhecimentos adquiridos em sala de aula. Buscamos tratar, nesses exercícios, da maioria dos temas propostos nas questões de vestibular e do Enem, propiciando ao aluno um parâmetro da forma como os conteúdos são cobrados nesses tipos de exame. Além disso, esses exercícios servem como suporte para que os alunos resolvam também os Exercícios Propostos. Recomendamos que todos os Exercícios de Aprendizagem sejam resolvidos em sala de aula. Contudo, você, professor, tem a liberdade de escolher um Exercício Proposto, um da Seção Enem ou mesmo um do Caderno Extra para substituir um Exercício de Aprendizagem.

Os Exercícios Propostos foram selecionados tendo por base os seguintes critérios:

• Atualidade.Osexercíciosrefletematendênciadaquelesquesãopropostosnosprincipaisvestibulares.

• Graudedificuldade.Emumasequênciadeexercícios,existeumgraucrescentededificuldade.

Os exercícios do Caderno Extra da Coleção 4V apresentam as mesmas características dos outros tipos de exercícios, porém, alguns deles relacionam conteúdos que não foram abordados no módulo estudado. Com isso, oferecemos ao aluno uma visão mais abrangente da cobrança transversalizada e, algumas vezes, interdisciplinar de alguns vestibulares. Sabemos que não são todas as escolas que adotam esse material complementar e gostaríamos de tranquilizar aqueles que não o fazem. O número e a qualidade dos Exercícios de Aprendizagem e dos Exercícios Propostos selecionados são mais que suficientes para uma boa preparação do aluno.

Até então, tivemos a colaboração de vários professores que se utilizaram dessa Coleção e contribuíram com críticas construtivas. Continuamos contando, então, professor, com a sua colaboração para nos encaminhar sua análise deste material e, desde já, nos comprometemos a analisar cada ponto sinalizado por você com o objetivo de promover mudanças em todos os sentidos para melhor atendê-lo.

Nossa equipe de autores agradece, desde já, a todos que nos agraciarem com críticas, pois, só assim, nosso material poderá evoluir.

Os autores

NOVIDADES 2018O Bernoulli Sistema de Ensino tem sua atividade pautada na busca constante da excelência. Por isso,

trabalhamos sempre atentos à evolução do mercado e com empenho para oferecer as melhores soluções educacionais aos nossos parceiros. Em 2017, iniciamos o nosso atendimento ao segmento da Educação Infantil com o material didático para 4 e 5 anos, que já é sucesso nas escolas, trazendo ainda mais inovação e qualidade para as práticas escolares. Em 2018, é hora de estendermos nossa atuação às outras crianças desse segmento: as de 2 e 3 anos, que poderão vivenciar práticas lúdicas e pedagogicamente ricas.

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NosAnosIniciaisdoEnsinoFundamental,anovidadeéaparceriafirmadaparaofertadeumacoleçãode livros literários totalmente alinhada aos temas trabalhados nos livros do 1º ao 5º ano. As obras são voltadas para o desenvolvimento de temas transversais, como respeito a diferenças, sustentabilidade, cidadania e manifestações culturais. Além disso, atendendo aos pedidos de nossos parceiros, passamos a oferecer o livro de Língua Inglesa para o 1º ano, que foi construído com o mesmo rigor de qualidade e com mais ludicidade ainda, em consonância com a proposta pedagógica da Educação Infantil e com a dos Anos Iniciais do Ensino Fundamental.

NosAnosFinaisdoEnsinoFundamental,agrandenovidadeficaacargodaColeçãodeArteparao6ºatéo 9º ano, que apresenta uma abordagem integrada das quatro linguagens artísticas (artes visuais, música, teatro e dança), de forma a desenvolver a sensibilidade, criticidade, criatividade, bem como a fruição estética, entrelaçando a esses aspectos práticas de criação e produção artísticas, incitando nos alunos e nos professoresumolharreflexivoecurioso.ContamostambémcomumnovolivrodeBiologiaparaatenderàsescolas que trabalham separadamente esse componente curricular no 9º ano do Ensino Fundamental, uma solução totalmente integrada às temáticas e ao projeto editorial da Coleção Ensino Fundamental Anos Finais. Temas como a Bioquímica, a Biotecnologia, a Ecologia, a Evolução são destaques no conteúdo programático dessa obra, que tem como objetivo a retomada de assuntos trabalhados ao longo do Ensino Fundamental e a introdução de tópicos relevantes para a preparação dos alunos que em breve ingressarão no Ensino Médio.

No Ensino Médio, as novidades estão no campo da tecnologia, com a disponibilização do Meu Bernoulli também para a 1ª e a 2ª série. Além disso, será disponibilizado um novo formato de e-book, mais leve, com novas funcionalidades e recursos de acessibilidade. Quem já conhece sabe que o Meu Bernoulli é uma plataforma digital de aprendizagem inovadora capaz de trazer grandes benefícios para a comunidade escolar. Além de todas as funcionalidades que o Meu Bernoulli já apresenta, os parceiros que adquirirem os Simulados Enem terão, a partir deste ano, acesso a todas as provas comentadas.

A inovação também está presente no Bernoulli TV! A partir de agora, os vídeos estarão disponíveis no app e em maior variedade, de modo a apresentar a resolução de questões para novas disciplinas das Coleções 6V,4Ve2V,EnsinoMédio(1ªe2ªséries)etambémparaaColeçãodo9ºanodoEnsinoFundamental.Além disso, estarão disponíveis a resolução de todos os Simulados Enem e Ensino Médio (1ª e 2ª séries) logo após a aplicação das provas e os áudios para as disciplinas de Língua Inglesa e Língua Espanhola.

E ainda tem mais: alinhado com um mundo cada vez mais digital, o Bernoulli Sistema de Ensino passa a integrar os seus objetos de Aprendizagem(games, animações, simuladores e vídeos) às Coleções, de modo que eles possam ser acessados através de QR codes e códigos impressos nos materiais físicos. Com isso, o conteúdo estará sempre à mão, podendo ser acessado por meio de smartphones e tablets, onde o aluno estiver, tornando a Aprendizagemainda mais interativa e instigante!

Comovocêpoderácomprovar,oBernoulliSistemadeEnsinonãopara!Estamossempreàfrenteafimdetrazer o que há de melhor para que sua escola continue sempre conosco.

FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICAAColeção4V–QuímicafoiescritaconsiderandoqueaLDBEN/96adotaoEnsinoMédiocomoetapafinal

da educação básica e que essa fase de estudos pode ser compreendida como período de consolidação e aprofundamento dos conhecimentos construídos ao longo do Ensino Fundamental, possibilitando o prosseguimento dos estudos.

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Partindo dessa premissa, a proposta da Coleção 4V – Química reafirma a importância da contextualização na abordagem de situações reais trazidas do cotidiano e acerca de importantes problemas atuais, como, por exemplo, as questões ambientais. Além disso, privilegia a compreensão e a análise dos fatos para facilitar o aprendizado e ainda discute a interpretação de experimentos.

Na Coleção 4V – Química, a disciplina é dividida por frentes (temas). Cada frente é composta por módulos que correspondem à ordenação dos conteúdos, feita criteriosamente para que toda instrumentalização necessária seja dada ao aluno, contemplando-se todos os temas propostos no Planejamento Anual. Assim, não se propõe esgotar nenhum conteúdo em um único volume, mas ao longo de toda a Coleção. Objetiva-se, com isso, atender à principal finalidade educativa para a qual a Coleção foi escrita: preparação para o vestibular.

BERNOULLI DIGITALO foco do Bernoulli Sistema de Ensino sempre esteve voltado à disponibilização de materiais didáticos de

excelência e que realmente colaborem para a promoção de uma educação efetiva e inovadora. Com esse mesmo compromisso, apresentamos o Bernoulli Digital, que é colocado à sua disposição como uma ampliação da Coleção 4V, permitindo a utilização ainda mais aprofundada e eficiente das nossas publicações.

O Bernoulli Digital apresenta objetos de aprendizagem interativos que exploram recursos visuais e auditivos a fim de proporcionar experiências possíveis apenas por meio da interação digital, o que confere maior dinamismo, diversidade e envolvimento ao processo de construção do conhecimento.

A utilização desse moderno material didático abre novas possibilidades para a relação entre o estudante e o livro, uma vez que a informação deixa de ser unilateral (apenas do livro para o leitor) e passa a permitir que o aluno interaja com a dinâmica dos objetos de aprendizagem do Bernoulli Digital e obtenha respostas imediatas. Além disso, esses objetos foram pensados para auxiliar os professores durante as aulas, por meio de uma projeção em televisão ou outro equipamento multimídia, como apoio durante as explanações, enriquecendo-as e permitindo mais envolvimento, motivação e compreensão dos conteúdos trabalhados. Portanto, eles podem ser utilizados no ambiente escolar pelo professor e / ou pelos alunos de forma individual e também fora da escola, contribuindo para o rompimento espaço-temporal escolar e favorecendo a aprendizagem autônoma.

Em sua maioria, os objetos de aprendizagem são acompanhados por textos e instruções que colaboram para o entendimento das informações trabalhadas e auxiliam na utilização da ferramenta e de exercícios fixadores e avaliativos, que verificam a compreensão do que foi estudado. Nesse sentido, sugerimos que os objetos de aprendizagem sejam utilizados integralmente, uma vez que todas as etapas foram cuidadosamente pensadas para promover a aprendizagem efetiva. Destacamos aqui a utilização dos exercícios, que são corrigidos em tempo real pelo próprio material, oferecendo ao aluno o gabarito imediato da atividade realizada. Dessa forma, o aluno pode, se preciso for, retornar à interação com o objeto de Aprendizagem, na tentativa de esclarecer suas dúvidas.

Relacionados ao conteúdo apresentado na Coleção (4V Vol. 1 Química), estão à sua disposição os seguintes objetos de Aprendizagem:

Animações As animações do Bernoulli Digital apresentam uma sequência de acontecimentos relativos a um fenômeno

ou procedimento prioritariamente em formato 3D, permitindo a visualização de seus elementos em diferentes ângulos e a possibilidade de pausá-las em determinados pontos, retrocedê-las e avançá-las. Em uma animação, a ampliação dos detalhes e o movimento contínuo das imagens expandem a possibilidade de compreensão do conteúdo apresentado, uma vez que possibilitam uma visualização completa e dinâmica, muito diferente da observação de uma sequência de fotografias de passos intermediários, como vemos no material impresso.

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Games EducativosOs games educativos são jogos eletrônicos que trazem benefícios para o aprendizado, por meio da interação,

ou seja, da possibilidade de o jogador participar ativamente, atuando, respondendo e interferindo na dinâmica do jogo.

Os games contribuem para o desenvolvimento de habilidades variadas, como a resolução de problemas, a criatividade, a concentração, a memória e o raciocínio rápido, ao mesmo tempo que estimulam a persistência e geram prazer.

Simuladores Os simuladores reproduzem e simulam o comportamento de elementos em um determinado fenômeno

ou em equipamentos, recriando acontecimentos reais de maneira virtual. Esse recurso abre a possibilidade de experimentação de situações muitas vezes improváveis para o ambiente de sala de aula.

Ao usar simuladores, o aluno é convidado a reproduzir os fenômenos estudados, interagindo com eles e modificando-os por meio da inserção de dados, de interações de clique ou do arrasto de objetos.

Os simuladores podem ser, inclusive, utilizados como ferramenta para o trabalho em grupo, permitindo aos alunos testarem diversas condições, refletirem sobre resultados e proporem soluções para as situações--problema estudadas.

Vídeos Didáticos Os vídeos são excelentes recursos didáticos que favorecem a compreensão dos assuntos estudados, uma vez que,

se utilizados com planejamento e intencionalidade, podem ilustrar a explicação do professor, ajudando-o a compor cenários e realidades distantes ou desconhecidas pelos alunos. Os vídeos apresentados no material Bernoulli Digital são produzidos, maioritariamente, em formato 3D, favorecendo a visualização de detalhes e representações de elementos mais próximas do real.

QR Code – Como acessarO QR Code é um código de acesso aos objetos de aprendizagem do Bernoulli Digital. Para baixar o conteúdo,

é necessário que você tenha disponível no seu dispositivo um leitor de QR Codes, que você pode encontrar nas stores (Google Play e App Store). Baixe o app, escaneie o código com a câmera e tenha acesso ao nosso conteúdo.

MATRIZ DE REFERÊNCIA ENEMCiências da Natureza e suas Tecnologias

Eixos cognitivos (comuns a todas as áreas de conhecimento)I. Dominar linguagens (DL): dominar a norma culta da Língua Portuguesa e fazer uso das linguagens

matemática,artísticaecientíficaedasLínguasEspanholaeInglesa.

II. Compreender fenômenos (CF): construir e aplicar conceitos das várias áreas do conhecimento para acompreensãodefenômenosnaturais,deprocessoshistórico-geográficos,daproduçãotecnológicae das manifestações artísticas.

III. Enfrentar situações-problema (SP): selecionar, organizar, relacionar, interpretar dados e informações representados de diferentes formas, para tomar decisões e enfrentar situações-problema.

IV. Construir argumentação (CA): relacionar informações, representadas em diferentes formas, e conhecimentos disponíveis em situações concretas, para construir argumentação consistente.

V. Elaborar propostas (EP): recorrer aos conhecimentos desenvolvidos na escola para elaboração de propostas de intervenção solidária na realidade, respeitando os valores humanos e considerando a diversidade sociocultural.

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Habilidades e competênciasCompetência de área 1 – Compreender as ciências naturais e as tecnologias a elas associadas como construções humanas, percebendo seus papéis nos processos de produção e no desenvolvimento econômico e social da humanidade.

H1 – Reconhecer características ou propriedades de fenômenos ondulatórios ou oscilatórios, relacionando-os a seus usos em diferentes contextos.

H2 – Associar a solução de problemas de comunicação, transporte, saúde ou outro, com o correspondente desenvolvimento científico e tecnológico.

H3 – Confrontar interpretações científicas com interpretações baseadas no senso comum, ao longo do tempo ou em diferentes culturas.

H4 – Avaliar propostas de intervenção no ambiente, considerando a qualidade da vida humana ou medidas de conservação, recuperação ou utilização sustentável da biodiversidade.

Competência de área 2 – Identificar a presença e aplicar as tecnologias associadas às ciências naturais em diferentes contextos.

H5 – Dimensionar circuitos ou dispositivos elétricos de uso cotidiano.

H6 – Relacionar informações para compreendermanuais de instalação ou utilização de aparelhos,ou sistemas tecnológicos de uso comum.

H7 – Selecionar testes de controle, parâmetros ou critérios para a comparação de materiais e produtos, tendo em vista a defesa do consumidor, a saúde do trabalhador ou a qualidade de vida.

Competência de área 3 – Associar intervenções que resultam em degradação ou conservação ambiental a processos produtivos e sociais e a instrumentos ou ações científico-tecnológicos.

H8 – Identificar etapas em processos de obtenção, transformação, utilização ou reciclagem de recursos naturais, energéticos ou matérias-primas, considerando processos biológicos, químicos ou físicos neles envolvidos.

H9 – Compreender a importância dos ciclos biogeoquímicos ou do fluxo de energia para a vida, ou da ação de agentes ou fenômenos que podem causar alterações nesses processos.

H10 – Analisar perturbações ambientais, identificando fontes, transporte e / ou destino dos poluentes ou prevendo efeitos em sistemas naturais, produtivos ou sociais.

H11 – Reconhecer benefícios, limitações e aspectos éticos da biotecnologia, considerando estruturas e processos biológicos envolvidos em produtos biotecnológicos.

H12 – Avaliar impactos em ambientes naturais decorrentes de atividades sociais ou econômicas, considerando interesses contraditórios.

Competência de área 4 – Compreender interações entre organismos e ambiente, em particular aquelas relacionadas à saúde humana, relacionando conhecimentos científicos, aspectos culturais e características individuais.

H13 – Reconhecer mecanismos de transmissão da vida, prevendo ou explicando a manifestação de características dos seres vivos.

H14 – Identificar padrões em fenômenos e processos vitais dos organismos, como manutenção do equilíbrio interno, defesa, relações com o ambiente, sexualidade, entre outros.

H15 – Interpretar modelos e experimentos para explicar fenômenos ou processos biológicos em qualquer nível de organização dos sistemas biológicos.

H16–Compreenderopapeldaevoluçãonaproduçãodepadrões,nosprocessosbiológicosounaorganizaçãotaxonômica dos seres vivos.

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Competência de área 5 – Entender métodos e procedimentos próprios das ciências naturais e aplicá-los em diferentes contextos.

H17 – Relacionar informações apresentadas em diferentes formas de linguagem e representação usadas nas ciências físicas, químicas ou biológicas, como texto discursivo, gráficos, tabelas, relações matemáticas ou linguagem simbólica.

H18 – Relacionar propriedades físicas, químicas ou biológicas de produtos, sistemas ou procedimentos tecnológicos às finalidades a que se destinam.

H19 – Avaliar métodos, processos ou procedimentos das ciências naturais que contribuam para diagnosticar ou solucionar problemas de ordem social, econômica ou ambiental.

Competência de área 6 – Apropriar-se de conhecimentos da Física para, em situações-problema, interpretar, avaliar ou planejar intervenções científico-tecnológicas.

H20 – Caracterizar causas ou efeitos dos movimentos de partículas, substâncias, objetos ou corpos celestes.

H21 – Utilizar leis físicas e / ou químicas para interpretar processos naturais ou tecnológicos inseridos no contexto da Termodinâmica e / ou do Eletromagnetismo.

H22 – Compreender fenômenos decorrentes da interação entre a radiação e a matéria em suas manifestações em processos naturais ou tecnológicos, ou em suas implicações biológicas, sociais, econômicas ou ambientais.

H23 – Avaliar possibilidades de geração, uso ou transformação de energia em ambientes específicos, considerando implicações éticas, ambientais, sociais e / ou econômicas.

Competência de área 7 – Apropriar-se de conhecimentos da Química para, em situações-problema, interpretar, avaliar ou planejar intervenções científico-tecnológicas.

H24 – Utilizar códigos e nomenclatura da Química para caracterizar materiais, substâncias ou transformações químicas.

H25 – Caracterizar materiais ou substâncias, identificando etapas, rendimentos ou implicações biológicas, sociais, econômicas ou ambientais de sua obtenção ou produção.

H26 – Avaliar implicações sociais, ambientais e / ou econômicas na produção ou no consumo derecursos energéticos ou minerais, identificando transformações químicas ou de energia envolvidas nesses processos.

H27 – Avaliar propostas de intervenção no meio ambiente aplicando conhecimentos químicos, observando riscos ou benefícios.

Competência de área 8 – Apropriar-se de conhecimentos da Biologia para, em situações-problema, interpretar, avaliar ou planejar intervenções científico-tecnológicas.

H28 – Associar características adaptativas dos organismos com seu modo de vida ou com seus limites de distribuição em diferentes ambientes, em especial em ambientes brasileiros.

H29 – Interpretar experimentos ou técnicas que utilizam seres vivos, analisando implicações para o ambiente, a saúde, a produção de alimentos, matérias-primas ou produtos industriais.

H30 – Avaliar propostas de alcance individual ou coletivo, identificando aquelas que visam à preservação e à implementação da saúde individual, coletiva ou do ambiente.

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PLANEJAMENTO ANUALDISCIPLINA: QUÍMICA

SÉRIE: 3ª

SEGMENTO: EM/PV

FRENTE MÓDULO VOLUME CONTEÚDO

A

01

1

• Leis das reações químicas e teoria atômica clássica

02 • Natureza elétrica da matéria e núcleo atômico

03 • Teoria quântica

04 • Classificação periódica

05

2

• Propriedades periódicas

06 • Ligações iônicas e metálicas

07 • Ligações covalentes

08 • Geometria molecular e polaridade das moléculas

09

3

• Interações intermoleculares

10 • Análise imediata

11 • Ácidos e bases de Arrhenius

12 • Sais e óxidos

13

4

• Reações inorgânicas

14 • Introdução ao equilíbrio químico

15 • Constantes de equilíbrio

16 • Equilíbrio iônico e de solubilidade

B

01

1

• Os sistemas químicos e suas transformações

02 • Mudanças de estado físico e densidade

03 • Cálculos químicos e de fórmulas

04 • Estudo físico dos gases I

05

2

• Estudo físico dos gases II

06 • Cálculos estequiométricos

07 • Introdução à Termoquímica

08 • Calores de reação e energia de ligação

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10 Coleção 4V

B

09

3

• Introdução ao estudo das soluções

10 • Concentração e mistura de soluções

11 • Cinética Química I

12 • Cinética Química II

13

4

• Reações de oxirredução e NOx

14 • Processos eletroquímicos e pilhas

15 • Eletrólises e Leis de Faraday

16 • Propriedades coligativas

C

01

1

• Reações nucleares

02 • Introdução à Química Orgânica

03 • Hidrocarbonetos

04 • Álcoois, fenóis, éteres, aldeídos e cetonas

05

2

• Ácidos, sais carboxílicos e ésteres

06 • Aminas, amidas e outras funções orgânicas

07 • Isomeria

08 • Propriedades físicas dos compostos orgânicos

09

3

• Teorias ácido-base modernas e ácidos e bases orgânicos

10 • Reações de adição

11 • Reações de eliminação

12 • Reações de oxidação

13

4

• Reações de substituição

14 • Polímeros

15 • Biomoléculas

16 • Química ambiental

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PLANEJAMENTO DO VOLUMEDISCIPLINA: QUÍMICA

SÉRIE: 3ª

SEGMENTO: EM/PV

VOLUME: 1

FRENTE MÓDULO CONTEÚDO SUGESTÕES DE ESTRATÉGIAS

A

01 • Leis das reações químicas e teoria atômica clássica

• Aula expositiva

• Aplicação de exercícios

• Resolução de exercícios

• Aula prática

• Aula multimídia

• Discussão em grupos

• Filmes

02 • Natureza elétrica da matéria e núcleo atômico

03 • Teoria quântica

04 • Classificação periódica

B

01 • Os sistemas químicos e suas transformações

02 • Mudanças de estado físico e densidade

03 • Cálculos químicos e de fórmulas

04 • Estudo físico dos gases I

C

01 • Reações nucleares

02 • Introdução à Química Orgânica

03 • Hidrocarbonetos

04 • Álcoois, fenóis, éteres, aldeídos e cetonas

ORIENTAÇÕES PARA COMPOSIÇÃO DE CARGA HORÁRIA

Para otimizar o uso do material, sugerimos a você, professor, uma composição de carga horária em que deverão ser observados alguns pontos enumerados a seguir.

Uso Anual

1. Considere que o ano letivo tenha, em média, trinta e duas semanas letivas. Como a Coleção 4V possui quatro volumes, recomendamos dedicar oito semanas letivas a cada volume.

2. O conteúdo de Química está disposto em três frentes, A, B e C, e cada uma das frentes tem quatro módulos por volume.

Para calcular o número médio de aulas por módulo, basta considerar a carga horária de oito semanas e dividi-la pelo número de módulos.

Após a utilização dos quatro volumes da Coleção 4V, recomendamos que seja realizada uma revisão em, pelo menos, duas semanas letivas.

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12 Coleção 4V

ORIENTAÇÕES E SUGESTÕESMÓDULO – A 01

Leis das reações químicas e teoria atômica clássicaSequência sugerida para apresentação do conteúdo:

1. Dêadefiniçãodemodeloediscutaaaplicaçãodemodelosparaaexplicaçãodefenômenos.

2. Apresenteasideiasfilosóficasdosgregosparaexplicaraconstituiçãodamatéria.Esclareçaparaosalunos que os modelos primitivos não eram baseados em dados experimentais.

3. Demonstre as leis das reações químicas, base do modelo atômico de Dalton.

4. Adote os seguintes procedimentos, apresentando exemplos numéricos que facilitem a compreensão dos alunos:

a. discuta os casos em que a Lei da Conservação das Massas pode ser aplicada;

b. demonstre a Lei das Proporções Definidas;

c. apresente a Lei das Proporções Múltiplas.

5. Resolva os Exercícios de Aprendizagem de 01 a 04.

6. ApresenteomodeloatômicodeDalton.Esclareçaparaosalunosqueessemodeloexplica todasas leis das reações químicas, mas apresenta limitações, pois não explica fenômenos elétricos e nucleares.

7. ResolvaosExercíciosdeAprendizagem05e06.

MÓDULO – A 02

Natureza elétrica da matéria e núcleo atômicoSequência sugerida para apresentação do conteúdo:

1. Apresente as limitações do modelo atômico de Dalton para explicar fenômenos elétricos e nucleares.

2. Descrevaumtuboderaioscatódicos.Leveumalâmpadafluorescenteparaasaladeaulaemostre

que ela é um tubo de raios catódicos.

3. Descreva o experimento de Thomson.

4. Seguem alguns links de vídeos interessantes a serem visitados:

<http://www.youtube.com/watch?v=d1TmiJV_wxg>

<http://www.youtube.com/watch?v=vIf9sTeKUTo>

5. Apresente as conclusões de Thomson e o seu modelo atômico.

6. ResolvaosExercíciosdeAprendizagem 01, 02 e 04.

7. DetalheospontosconflitantesentreomodelodeThomsoneodeDalton:

a. divisibilidade do átomo;

b. presença de carga elétrica.

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8. Destaque os fenômenos que o modelo de Thomson consegue explicar e que não são explicados pelo modelo de Dalton.

9. Descreva o experimento de Rutherford.

10. Apresente os resultados obtidos no experimento de Rutherford.

11. Apresente os resultados esperados com base no modelo de Thomson.

12. Apresente as conclusões de Rutherford e o seu modelo atômico.

13. Seguem alguns links de vídeos interessantes a serem visitados:

<http://www.youtube.com/watch?v=Zd6_zVdMgJk>(vídeoeminglês)

<http://www.youtube.com/watch?v=Q8RuO2ekNGw> (vídeo em inglês)

<http://www.youtube.com/watch?v=bSEOOMs5VNU> (vídeo em inglês)

14. Discuta os resultados obtidos no experimento de Rutherford caso seja utilizado outro metal em vez de ouro.

15. Utilize o objeto de aprendizagem “Experimento de Rutherford”, do Bernoulli Digital. A animação contribuirá para a compreensão do experimento, uma vez que permite a visualização das trajetórias das partículas alfa no encontro com a lâmina de ouro. Estimule os alunos a interagirem com o objeto, aumentando a quantidade de prótons e nêutrons no núcleo atômico, eauxilie-osnaanálisedecomoessasalteraçõesinfluenciamatrajetóriadaspartículas.

16. ResolvaoExercíciodeAprendizagem03.

17. Apresente o conceito de número atômico e de elemento químico.

18. Conceitue número de massa. Esclareça para seus alunos que número de massa não é igual à massa do átomo.

19. Faça a representação de um elemento químico.

20. Conceitue isótopos, isóbaros e isótonos e dê exemplos de cada um.

21. Conceitueátomosneutros,exemplificandocadacaso.


MÓDULO – A 03Teoria quântica

Professor, nos últimos anos, a abordagem dos seguintes conteúdos diminuiu na maioria dos vestibulares:

• Modelo de Sommerfeld

• Princípio da Dualidade

• Princípio da Incerteza

• Modelo atômico atual

• Números quânticos

• Níveis de energia

• Distribuição eletrônica dos elementos

• Distribuição eletrônica por orbitais

• Distribuição eletrônica de íons

Caso esses conteúdos não façam parte dos programas dos principais vestibulares de interesse dos seus alunos,

eles devem ser ministrados em aula extra, ou excluídos da programação, pois esse módulo é muito extenso e não

é aconselhável que você, professor, destine um tempo muito grande para desenvolver conteúdos que não sejam

verdadeiramente relevantes, pois isso comprometerá sua programação.

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14 Coleção 4V

Sequência sugerida para apresentação do conteúdo:

1. Definaespectrocontínuo.

2. Definaespectrodescontínuo.

3. Descreva o experimento de emissão de luz por um gás à baixa pressão e submetido a uma alta voltagem,

gerando um espectro descontínuo.

4. Diferencie o espectro de absorção do espectro de emissão.

5. Esclareçaqueosespectrosdecadagássãoespecíficos.

Vários vídeos, disponíveis no YouTube, podem ajudar no entendimento da obtenção dos espectros

descontínuos de absorção e de emissão, como:

<http://www.youtube.com/watch?v=fKYso97eJs4> (a partir de 1 minuto e 52 segundos)

<http://www.youtube.com/watch?v=2ZlhRChr_Bw>

<http://www.youtube.com/watch?v=l4yg4HTm3uk>

<http://www.youtube.com/watch?v=sDcG1b96lpE>

<http://www.youtube.com/watch?v=CJJGg9nGHvo>

Observação: vídeos em inglês; último vídeo em espanhol.


7. Apresente as limitações do modelo de Rutherford:

a. colisão de elétrons com o núcleo atômico;

b. explicação das causas dos espectros descontínuos.

8. Apresente o modelo de Bohr.

9. Esclareça para os alunos que as bases do modelo atômico de Bohr são postulados (proposições que,

não sendo demonstráveis nem evidentes, são tomadas como ponto de partida de um raciocínio dedutivo).

10. Resolva os Exercícios de Aprendizagem 01 e 04.

11. Apresente o modelo atômico de Sommerfeld.

12. Resolva o Exercício de Aprendizagem 03.

13. Apresente o Princípio da Dualidade.

14. Apresente o Princípio da Incerteza.

15. A partir do Princípio da Incerteza, comece a construir a ideia de orbital.

16. Diferencieórbitadeorbital.

17. Apresente aos alunos o vídeo “Orbitais atômicos”, do Bernoulli Digital. O objeto de aprendizagem

contribui para a visualização e a caracterização dos orbitais atômicos, além de caracterizar

o núcleo atômico e a eletrosfera. É também representada a distribuição de orbitais atômicos

de alguns átomos, com suas respectivas formas, facilitando a compreensão do conteúdo.

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Vários outros vídeos que ajudam no entendimento e na visualização dos orbitais atômicos estão disponíveis também no YouTube, como:

<http://www.youtube.com/watch?v=K-jNgq16jEY>

<http://www.youtube.com/watch?v=HxWF_tiLAXE>

<http://www.youtube.com/watch?v=VfBcfYR1VQo>


19. Apresente aos alunos a ideia de que existe uma equação que, ao ser resolvida, fornece um conjunto de números que caracterizam os orbitais e a energia dos elétrons que neles se encontram.

20. Apresenteosnúmerosquânticosedestaqueosignificadodecadaumdeles.

21. A partir do diagrama de Linus Pauling, discuta a distribuição de elétrons nos níveis e subníveis de energia.

22. Apresente a Regra de Hund.

23. Apresente o Princípio da Exclusão de Pauli. Nesse momento, é importante destacar que, se dois elétrons possuírem os quatro números quânticos iguais, eles não poderão permanecer no mesmo orbital devido à repulsão magnética entre eles.


25. Aofimdessemódulo, façaumquadro comparativoentre todososmodelosatômicosestudados,destacando as semelhanças e as diferenças entre eles.

MÓDULO – A 04

Classificação periódicaSequência sugerida para apresentação do conteúdo:

1. Apresenteohistóricodaclassificaçãoperiódicadoselementos.Professor,talvezpareçadesnecessáriaa apresentação desse conteúdo. Contudo, se você tiver tempo para apresentá-lo, isso facilitará a compreensão da classificação periódica atual. Mostre também aos alunos a evolução do conhecimentocientífico.

2. Apresenteaclassificaçãoperiódicaatual,destacandoascaracterísticascomunsaoselementosqueparticipam do mesmo grupo e do mesmo período.

3. Não deixe de salientar que alguns gases nobres, em condições experimentais específicas, sãocapazesdeformarcompostosquímicos,principalmenteóxidosefluoretos,comoXeO4.

4. Apresenteaclassificaçãodoselementosdeacordocomaconfiguraçãoeletrônica.

5. Resolva os Exercícios de Aprendizagem 01, 02 e 03.

6. Apresente os estados físicos dos elementos. Esclareça para os alunos que, ao dizermosqueumelementoestánumdeterminadoestadofísico,significadizerquea(s)substância(s)simplesqueeleforma nas CNTP é(são) sólida(s), líquida(s) ou gasosa(s).

7. Apresente algumas características das famílias mais importantes da tabela periódica.

8. ResolvaosExercíciosdeAprendizagemde04a06.

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MÓDULO – B 01

Os sistemas químicos e suas transformaçõesProfessor, esse módulo é de grande importância para a compreensão da constituição e das propriedades

físicas da matéria. Os assuntos abordados nesse módulo são muito cobrados nos principais vestibulares do país e servirão de base para a compreensão dos demais módulos. Portanto, você deve ser cuidadoso ao apresentar tais conteúdos.


1. Apresente o conceito de matéria e suas principais características – possuir massa e ocupar lugar no espaço (volume).

2. Explicite que materiais diferentes são formados por átomos diferentes ou pelos mesmos átomos combinados de formas diferentes. Nesse momento, faça algumas representações de combinações de esferas diferentes e de esferas iguais, que ajudarão o aluno a visualizar e compreender esse raciocínio.

3. Definasistema.

4. Mostre os diferentes tipos de sistemas.

5. Apresenteadefiniçãodefases.

6. Conceituesubstâncias.

7. Apresente a definição de elemento químico. Você, professor, não deve definir elemento químicocomo um conjunto de átomos que apresentam o mesmo número atômico, pois, nesse momento, é importante o aluno entender que elemento é um tipo de átomo. Você deve, simbolicamente, representar, no quadro, os átomos por esferas. Átomos do mesmo elemento químico serão representados por esferas do mesmo tipo.

8. Combasenarepresentaçãocomesferas,definasubstânciasmono,bi,triepoliatômicas.

9. Apartirdarepresentaçãocomesferas,apresenteadefiniçãodesubstânciassimplesecompostas.

10. Utilizandoarepresentaçãocomesferas,definasistemaspurosemisturas.


12. Esclareça para os alunos que não existe um sistema puro. Consideraremos um sistema puro quandoaquantidadedeimpurezasnãointerferirsignificativamentenaspropriedadesdomaterial. A água tridestilada pode apresentar uma quantidade de sais e gases dissolvidos desprezível, que não interfere nas propriedades da água, como a cor, o sabor, o odor, a acidez e a condutividade elétrica. Porisso,aáguatridestiladapodeserclassificadacomosistemapuro.Contudo,umaáguamineralgaseificada deve ser classificada como umamistura, pois a quantidade de sais dissolvidos e degás carbônico não é mais desprezível, uma vez que chega a alterar as propriedades da água, que apresenta gosto, acidez e condutividade elétrica diferentes da água pura.

13. Apresenteasdefiniçõesdesistemashomogêneoseheterogêneos.


15. Esclareça para os alunos que existem sistemas puros heterogêneos (ex.: água sólida + água líquida).


17. Diferencie, de forma enfática, os processos de misturar e de dissolver.

18. Explique os fenômenos químicos, físicos e nucleares, diferenciando-os e dando exemplos práticos.


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MÓDULO – B 02

Mudanças de estado físico e densidadeSequência sugerida para apresentação do conteúdo:

1. Apresenteadefiniçãodeestadofísico.

2. Caracterize e diferencie os três estados físicos da matéria.

3. Apresente as mudanças de estado físico. Deixe claro para os alunos que elas podem ocorrer devido a variações de temperatura e pressão de um sistema. Diga a eles que essa discussão será retomada quando estudarmos os diagramas de fases.

4. Caracterize e diferencie os três tipos de vaporização.


6. Apresenteasdefiniçõesdetemperaturasdefusãoedeebulição.Destaquequeosvaloresdessastemperaturas dependem da pressão à qual o sólido e o líquido, respectivamente, estão submetidos.

7. Apresente exemplos de temperaturas de fusão e de ebulição de diferentes materiais, para que os alunos indiquem o estado físico de um sistema em função da temperatura em que ele se encontra.

8. Apresente a definição de curva de aquecimento.Mostre que, se invertermos essa curva, ela setransformará em uma curva de resfriamento. Indicamos aqui a utilização do objeto de aprendizagem “Curva de aquecimento da água”, do Bernoulli Digital. Nesse recurso didático, o aluno poderá observar as transformações físicas da água à medida que ela é aquecida: de sólida para líquida (processo de fusão) e de líquida para gasosa (processo de vaporização). Ajude os estudantes a analisarem as informações apresentadas no quadro negro: a curva de aquecimento da água em função do tempo, a organização espacial das moléculas de água e as interações entre elas em cada fase. Solicite que eles relacionem as informações do quadro com as mudanças no estado da água dentro do recipiente e chame a atenção para o comportamento do gráficoduranteamudançadeestado,destacandoquenãohávariaçãodetemperatura.Nãodeixedepropor a resolução dos exercícios que acompanham o objeto.

9. Apresente os seguintes intervalos de tempo:

a. aquecimento do sólido;

b. fusão;

c. aquecimento do líquido;

d. vaporização;

e. aquecimento do sistema gasoso.

10. Esclareçaqueointervalodetempoparaafusãoeparaasolidificaçãoéomesmo.

11. Esclareça que o intervalo de tempo para a vaporização e para a condensação ou liquefação é o mesmo.

12. Diferencie a curva de aquecimento de um sistema puro da curva de aquecimento de um sistema formado por uma mistura homogênea.

13. Apresenteadefiniçãodeumsistemaazeotrópico.Deixeclaroparaosalunosqueumsistemaseráum azeótropo apenas em uma determinada proporção entre seus componentes.

14. Apresente a curva de aquecimento de um sistema azeotrópico, diferenciando-a de uma curva de aquecimento de um sistema puro.

15. Apresenteadefiniçãodeumsistemaeutético.Deixeclaroparaosalunosqueumsistemaseráeutéticoapenas em uma determinada proporção entre seus componentes.

16. Apresente a curva de aquecimento de um sistema eutético, diferenciando-a de uma curva deaquecimento de um sistema puro.

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18 Coleção 4V


18. Apresenteadefiniçãodediagramadefases.

19. Apresente os diagramas de fases da água e do gás carbônico.

20. Apresenteasdefiniçõesde:

a. ponto triplo;b. ponto crítico;c. fluido supercrítico;d. curva de fusão;e. curva de vaporização;f. curva de sublimação.

21. Apresente aos alunos o vídeo “Mudanças de estado físico”, presente no Bernoulli Digital. Nesse objeto de aprendizagem, são apresentadas a caracterização dos três estados físicos da matéria, quanto à organização e ao comportamento das moléculas em cada um deles, e o processo de fusão e de

vaporização. A possibilidade de visualização de modelos que representam essas estruturas e comportamentos, impossíveis de serem visualizadas a olho nu, faz desse vídeo um aliado à compreensão dos alunos e torna a aprendizagem mais dinâmica e prazerosa. Aproveite também para introduzir o conceito de ponto triplo, em que a matéria se apresenta nos três estados físicos comvaloresdetemperaturaepressãoespecíficos;eopontocrítico,emquenãoépossíveldistinguir

a fase líquida da fase gasosa. Utilize esse recurso como suporte à sua explanação e não deixe de propor os exercícios que acompanham o objeto.

22. Ensineosalunosaidentificarematemperaturadefusãoedeebuliçãodaáguaedogáscarbônicoavárias pressões.

23. Discuta as diferenças entre gás e vapor.


25. Apresenteadefiniçãodedensidade.Esclareçaparaosalunosquedensidadeéumapropriedadeintensiva, ou seja, não depende das dimensões do sistema.

26. Esclareça para os alunos que, geralmente, o aumento da temperatura leva a uma diminuiçãona densidade de um sistema. Mostre que existem exceções, como a da água, e que os motivos que a levam a ser uma exceção serão discutidos posteriormente. Contudo, se a turma estiver num nível mais avançado, mostre que o empacotamento tetraédrico das moléculas de água, formando espaços vazios hexagonais, é o grande responsável por essa anomalia.

27. Caso tenha tempo, realize um experimento que demonstre a relação entre massa e volume. Temos, como sugestão, o experimento em que colocamos uma pedra de naftalina em água e ela afunda. Posteriormente, jogamos um comprimido efervescente e a naftalina estabelece um movimento de subida e descida. Outra possibilidade é a apresentação da “lâmpada de lava”, que demonstra a dependência da densidade em relação à temperatura.

28. Discuta os critérios que são utilizados para diferenciar um sistema puro de uma mistura e também aquelesusadosparaidentificarsistemaspuros.

29. Os links de vídeos a seguir também podem lhe ajudar a tornar a aula mais atrativa:

<http://www.youtube.com/watch?v=76CNkxizQuc>

(Estudando fenômenos físicos – criação de uma bolha a partir da sublimação do gelo-seco – vídeo em inglês)

<http://www.youtube.com/watch?v=Q56qygjkoJc>

(Show de Química! Vários exemplos de transformações químicas interessantes)

<http://www.youtube.com/watch?v=dHRLdx7v1pA>

(Mudanças de estado físico – vídeo em inglês)

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MÓDULO – B 03

Cálculos químicos e de fórmulasProfessor, o conteúdo desse módulo é de grande importância, pois servirá de base para os cálculos relativos

aos conteúdos de gases, de cálculos estequiométricos e aos conteúdos de físico-química. Por esse motivo,

aborde-o de maneira minuciosa. Contudo, é necessário otimizar essa abordagem, pois esse módulo é muito

extenso e você não pode destinar um tempo muito grande para desenvolvê-lo. Isso pode comprometer

sua programação.


1. Apresente o conceito de medição e de padrão de medição. Esclareça para os alunos que o quilograma

não é um padrão ideal para a medição da massa de átomos e de outras espécies químicas.

2. Definaunidadedemassaatômica.Emturmasdenívelmaisavançado,demonstrearelaçãoentre

unidade de massa atômica e grama.

3. Faça as comparações da massa atômica de um elemento com

• a unidade padrão;

• 112

da massa atômica do carbono-12;

• a massa atômica do carbono-12.

Observação:casoosalunosapresentemdificuldadesemestabeleceressascomparações,façaoutras,

com situações concretas da realidade dos estudantes, como aquelas entre as massas das pessoas e

a unidade padrão quilograma.

4. Ensine o cálculo da massa atômica de um elemento a partir de sua abundância isotópica.


6. Apresenteadefiniçãodemassamolecular.

7. Faça as comparações da massa molecular de uma espécie química com

• a unidade padrão;

• 112

da massa atômica do carbono-12;

• a massa atômica do carbono-12.

8. Explique que a expressão “massa molecular” muitas vezes é utilizada para substâncias não moleculares,

como substâncias iônicas.

9. Apresente a constante de Avogadro.

10. Introduza o conceito de mol. Faça um paralelo entre mol e dúzia para facilitar a compreensão dos alunos.

11. Definamassamolar.

12. Conceitue quantidade de matéria.

13. ResolvaosExercíciosdeAprendizagem02,03e06.

14. ApresenteadefiniçãodeCNTP.

15. Introduza o conceito de volume molar.

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20 Coleção 4V

16. Conceitue fórmulamolecular. Apresente exemplos de fórmulas de substâncias importantes no cotidiano.

17. Definafórmulamínima.

18. Exercite com os alunos a obtenção da fórmula mínima de várias substâncias a partir da fórmula

molecular e vice-versa.

19. Definafórmulapercentual.Dêexemplosdefórmulaspercentuais.

20. A partir da fórmula molecular, calcule a fórmula mínima de duas substâncias, metano e água,

por exemplo.

21. Resolva todos os Exercícios Resolvidos na sequência apresentada no módulo. É importante que você,

professor, enfatize a interpretação dos dados que se encontram no enunciado das questões para que

oalunoidentifiqueotipoderaciocínioqueeleterádedesenvolvernamaioriadosexercíciosdesse

módulo. Como os alunos não necessitam copiar a resolução, tome cuidado para que eles não se

dispersem.

Caso seja do seu interesse, após apresentar a resolução de um Exercício Resolvido, escolha um Exercício

de Aprendizagem equivalente e dê um tempo para que os alunos tentem resolvê-lo sozinhos.

22. Faça os Exercícios de Aprendizagem 04 e 05.

23. Professor, é prudente que você escolha, de acordo com a realidade de suas turmas, uma sequência

de Exercícios Propostos para que os alunos a resolvam como tarefa.

MÓDULO – B 04Estudo físico dos gases I


1. Caracterize os estados físicos, dando ênfase às diferenças entre o estado gasoso e os demais estados

físicos.

2. Apresenteadefiniçãodevariáveisdeestado.

3. Definavolume.Apresenteasconversõesentreasváriasunidadesdevolume.

4. Conceitue pressão. Apresente as conversões entre as várias unidades de pressão, deixando claro para

os alunos a diferença entre pressão e força. Utilize, para essa explanação, um experimento como o

da cama de pregos com um balão.

5. Demonstre que, para a mesma força, quanto menor a área maior é a pressão.

6. Seguemdoislinks de vídeos que também podem lhe ajudar a montar um experimento demonstrativo

da relação entre área e pressão:

<http://www.youtube.com/watch?v=hG7lGZqWFpM> (vídeo em inglês)

<http://www.youtube.com/watch?v=HM9MB6YYO9Y>(vídeoeminglês).

7. Apresente o raciocínio que é utilizado para a medição da pressão em um barômetro.

8. Dê a definição de temperatura, explicando que ela está associada à energia cinéticamédia das

partículas de um sistema.

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9. Mostre as conversões entre as várias unidades de temperatura.

10. Apresenteadefiniçãodeumatransformaçãogasosa.

11. Discutaumatransformaçãoisotérmicamatemáticaegraficamente.

12. Na análise gráfica, ensine aos alunos a identificarem, entre duas isotermas, a correspondente àtemperatura mais elevada.

13. Apresente a Lei de Boyle. Seguem alguns links de vídeos que podem lhe ajudar a montar um experimento demonstrativo dessa relação:

<http://www.youtube.com/watch?v=qEZEwvRK7S4>

<http://www.youtube.com/watch?v=K7Z6RLq6fA4>(vídeoemespanhol)

<http://www.youtube.com/watch?v=J_I8Y-i4Axc> (vídeo em inglês)

14. Discuta o processo de respiração humana. Seguem alguns links de vídeos que podem lhe ajudar a montar um experimento demonstrativo:

<http://www.youtube.com/watch?v=ZpbuDdpahWk>

<https://www.youtube.com/watch?v=DNbF6bnCoio>

15. Apresente o comportamento microscópico das partículas gasosas em uma transformação isotérmica.

16. Discutaumatransformaçãoisobáricamatemáticaegraficamente.

17. Naanálisegráfica,ensineaosalunosaidentificarem,entreduasretasisobáricas,acorrespondenteà pressão mais elevada.

18. Apresente a Lei de Gay-Lussac. Seguem alguns links de vídeos que podem lhe ajudar a montar um experimento demonstrativo dessa relação:

<http://www.youtube.com/watch?v=VNU6YpKmLtM>(vídeoemespanhol)

<http://www.youtube.com/watch?v=67KOCmTsCyU>

19. Explique o comportamento microscópico das partículas gasosas em uma transformação isobárica.

20. Discutaumatransformaçãoisométricamatemáticaegraficamente.

21. Naanálisegráfica,ensineaosalunosaidentificarem,entreduasretasisométricas,acorrespondenteao volume mais elevado.

22. Apresente a Lei de Charles. Seguem alguns links de vídeos que podem lhe ajudar a montar um experimento demonstrativo dessa relação:

<http://www.youtube.com/watch?v=4kr1UROrE3U> (vídeo em espanhol)

<http://www.youtube.com/watch?v=EVhhrbjTCMY>

23. ResolvaosExercíciosdeAprendizagem02,05e06.

24. Apresente o comportamento microscópico das partículas gasosas em uma transformação isométrica.

25. Aborde todas as bases da teoria cinética dos gases.

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22 Coleção 4V

26.No Bernoulli Digital, o simulador “Propriedade dos gases” que pode ser utilizado nesse momento para ilustrar sua aula e facilitar a compreensão dos alunos. O objeto de aprendizagem permite que o aluno controle a energia térmica de um sistema, adicione partículas leves e pesadas e aumente a pressão dentro de um recipiente para observar o comportamento dos gases de acordo com essa

variação. Instigue os alunos para que percebam a diferença de energia cinética entre as partículas levesepesadasecomoavariaçãodeenergiatérmicainfluenciaomovimentodecadaespécie.

Chame a atenção para o fato de a variação de pressão alterar a temperatura dentro do recipiente e também a energia cinética das partículas. Não deixe de propor a resolução dos exercícios após a exploração do objeto.


28. Diferencie gás real de gás ideal.

29. Deduza a expressão da equação geral dos gases.


31. Os links de vídeos a seguir podem lhe ajudar a tornar a aula mais atrativa:

<http://www.youtube.com/watch?v=Uy-SN5j1ogk>

(Transformação em sistema fechado)

<http://www.youtube.com/watch?v=QldLPbf7k8U&NR=1>

(Lei de Boyle – vídeo em espanhol)

<http://www.youtube.com/watch?v=3SJkwcgwVpI>

(Demonstrações da Lei dos Gases Ideais)

MÓDULO – C 01

Reações nuclearesEsse conteúdo é muito extenso para ser ministrado em um pequeno número de aulas. Sendo assim,

recomendamos, para os colégios e cursos pré-vestibulares cujos vestibulares de interesse dos alunos não contemplem tal conteúdo, que ele seja ministrado em aula extra.

Como esse conteúdo desperta interesse nos alunos, tome cuidado para não atrasar sua programação na tentativa de sanar todas as curiosidades que surgirem, pois a maioria delas não são cobradas no vestibular.

Sequência sugerida para apresentação dos conteúdos:

1. Diferencie fenômenos químicos, físicos e nucleares.

2. Explique o motivo de alguns núcleos serem instáveis.

3. Compare as três emissões radioativas.

4. Apresente as duas leis da radioatividade e resolva os Exercícios de Aprendizagem 02, 03, 04 e 05.

5. Definameia-vida (t )12

e faça a dedução da fórmula utilizada para o seu cálculo:

N = N0 . 2–x

em que x é o número de períodos de meia-vida (x = tempo/ (t )12

).

6. Esclareçaparaseusalunosquenenhumfatorquealteraavelocidadedeumareaçãoquímicaalterao tempo de meia-vida de uma amostra radioativa.

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8. Definafissãoefusãonuclear,diferenciando-as.


10. Caso tenha tempo, mostre algumas aplicações de amostras radioativas na vida cotidiana. Seguemalgunslinks interessantes para serem visitados:

<http://www.cnen.gov.br/index.php/component/content/article?id=128>

<http://www.cnen.gov.br/ensino/energ-nuc.asp#inicio>

11. Sugerimosautilizaçãodaanimação“ReatorNuclear”,disponívelnoBernoulliDigital.Esseobjetodeaprendizagemexibeaconstituiçãodeumausinanucleardeáguapressurizada,descrevendocadaumadaspartesqueacompõemeoseufuncionamento,apartirdaapresentaçãodatecnologianuclear.Alémdisso,oalunopoderáassistiraumarepresentaçãodofuncionamentodeumreator,verificandoocomportamentodassuasestruturasinternas,inclusiveareproduçãomicroscópicadoprocessodefissãonuclear,eobservarcomoaenergiacinéticadovapordeágua,aopassarpelasturbinasdogeradorelétrico,éconvertidaemenergiaelétrica.Oobjetodeaprendizagempodeserutilizadoemsalacomoapoioàsuaexplanaçãooudeformaautônomapeloaluno.Nãodeixedesugeriraresoluçãodosexercíciosapresentadosaofinaldaanimação.VáriasoutrasanimaçõesqueajudamnavisualizaçãodosfenômenosnuclearesestãodisponíveistambémnoYouTube,como:

<http://www.youtube.com/watch?v=F1u3YFNe5ls>

<http://www.youtube.com/watch?v=EGkRvuPpUbM>

<http://www.youtube.com/watch?v=TwTp0rwvC4o>

<http://www.youtube.com/watch?v=ZDOZX9GaeO0>

12. CasoasturmasdeEnsinoMédiodesenvolvamtrabalhosavaliativos,ummaterialquepodeserutilizadoéofilmeO dia seguinte.

MÓDULO – C 02

Introdução à Química OrgânicaUtilizemodelosparacaracterizarostiposdecarbonosedecadeiascarbônicas,umavezqueosalunos

têmdificuldadeparavisualizarátomosemoléculastridimensionalmente.

Sequênciasugeridaparaapresentaçãodoconteúdo:

1. ApresenteohistóricodaQuímicaOrgânica.


3. Expliciteasprincipaiscaracterísticasquediferenciamoscompostosorgânicosdosinorgânicos.

4. Apresentetodasasclassificaçõesdoscarbonos.


6. Apresente todas as classificações das cadeias carbônicas.Umaestratégia que pode ser utilizadapara ganhar tempo é apresentar os tipos de cadeias carbônicas através de uma apresentação de slides (em PowerPointousimilares).

7. ResolvaosExercíciosdeAprendizagem04a06.

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24 Coleção 4V

MÓDULO – C 03

HidrocarbonetosEsse módulo é muito importante, pois apresenta as bases da nomenclatura dos compostos orgânicos.

Enfatize os detalhes e apresente exemplos de todos os casos possíveis de hidrocarbonetos alifáticos.


1. Apresente, primeiramente, todos os hidrocarbonetos alifáticos.

2. Expliqueasregrasdenomenclaturaparaoshidrocarbonetosalifáticosnãoramificados.

3. Definaradicallivre.Mostreosprincipaisradicaislivres.

4. Apresenteasregrasdenomenclaturaparaoshidrocarbonetosalifáticosramificados.


6. Apresenteoscompostosaromáticos.

Professor, caso os vestibulares de interesse dos seus alunos não contemplem os compostos aromáticos não benzênicos e a regra de Hückel, suprima esses conteúdos de sua aula. Se esse for o seu caso, apenasapresentealgunscompostosaromáticosnãobenzênicosparaqueoalunofixeainformaçãodeque ser aromático não implica ser benzênico, mas o inverso é verdadeiro.

7. Explique as regras de nomenclatura para os hidrocarbonetos aromáticos.

8. Apresente os radicais livres derivados de compostos benzênicos.


MÓDULO – C 04

Álcoois, fenóis, éteres, aldeídos e cetonasSequência sugerida para apresentação do conteúdo:

1. Introduza o grupo funcional dos álcoois.

2. Apresenteasclassificaçõesdosálcoois.

3. Explique as regras de nomenclatura para os álcoois.


5. Destaque a nomenclatura usual, pelo menos, dos principais álcoois.

6. Diferencieálcoolinsaturadoeenol.

7. Apresente o grupo funcional dos fenóis.

8. Explique as regras de nomenclatura para os fenóis.

9. Apresente o caráter ácido dos fenóis. Caso sua programação esteja comprometida, não entre em detalhes, pois esse conteúdo será abordado posteriormente. Contudo, não se esqueça de destacar o caráter ácido dos fenóis, mais acentuado do que o dos álcoois e do que o da água.

10. Diferencie álcool aromático e fenol.

11. Apresente o grupo funcional dos éteres.

Professor, caso os vestibulares de interesse dos seus alunos não contemplem os epóxidos, suprima esse conteúdo de sua aula.

12. Explique as regras de nomenclatura para os éteres.

13. Apresente o grupo carbonila.

14. Diferencie aldeídos e cetonas.

15. Apresente as regras de nomenclatura para os aldeídos.

16. Apresenteasregrasdenomenclaturaparaascetonas.

Professor, caso os vestibulares de interesse dos seus alunos não contemplem os testes de Tollens e Fehling, suprima esses conteúdos de sua aula.

17. ResolvaosExercíciosdeAprendizagemde03a06.

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COMENTÁRIO E RESOLUÇÃO DE QUESTÕES

MÓDULO – A 01

Leis das reações químicas e teoria atômica clássica

Exercícios de Aprendizagem

Questão 01 – Letra D

Comentário: De acordo com a Lei de Proust, uma mesma substância composta possui sempre a mesma composição qualitativa e quantitativa de elementos independentemente de sua origem ou do método utilizado para obtê-las, o que torna correta a alternativa D e incorreta a alternativa A. As misturas são a reunião de duas ou mais substâncias em um mesmo recipiente sem a alteração das características individuais destas. As misturas, muitas vezes, são formadas por mais de um elemento químico, assim como as substâncias compostas, mas diferem delas por não possuírem composição definida. Dessa forma, estão incorretas as alternativas B e C.

Questão 02 – Letra C

Comentário: Para a determinação do valor de x, utilizaremos a Lei de Lavoisier. Como a soma das massas dos reagentes é igual à soma das massas dos produtos, temos que:

6,0g+x=10,0g

x = 4,0 g

O valor de y pode ser determinado pela Lei de Proust, em que, numa reação química, há uma relação fixa entre as massas das substâncias participantes:

6,0gmagnésio 4,0 g oxigênio

y 0,5 g oxigênio

y = 0,75 g

O valor de z é encontrado utilizando-se da Lei de Lavoisier:

0,75 g + 0,5 g = z

z = 1,25 g


Comentário: A Lei da Conservação das Massas (Lei de Lavoisier) é válida para todas as reações químicas, independentemente do estado físico dos reagentes e dos produtos e das condições de temperatura e pressão. Entretanto, para que ela possa ser verificada, é necessário que o sistema esteja fechado, ou seja, que não haja nenhuma troca com o ambiente. Essas condições são consideradas somente na alternativa D.

Questão 04 – Letra BComentário: A combustão da palha de aço, representada simplificadamente por Fe, está demonstrada a seguir.

Fe(s) + 12O2(g) → FeO(s)

ou 4Fe(s) + 3O2(g) → 2Fe2O3(s)

Como a reação ocorre em sistema aberto e os possíveis produtos formados são sólidos, conclui-se que o reagente ferro incorporou oxigênio, o que justifica o aumento da massa da palha de aço após a ocorrência da combustão.

Questão 05 – Letra CComentário: Atualmente, sabe-se que átomos de um mesmo elemento devem ser idênticos apenas no que diz respeito ao número atômico e às propriedades químicas. Porém, eles podem ser diferentes quanto ao número de massa (isótopos). Logo, a alternativa A está incorreta. Dalton relacionou a existência de substâncias simples que não podiam ser decompostas às ideias de indivisibilidade e indestrutibilidade dos átomos. Hoje em dia, apesar de a crença atomística persistir, essas ideias não fazem parte do modelo atômico atual, já que se sabe da existência de partículas subatômicas, como elétrons, prótons e nêutrons, anteriormente desconhecidas. Logo, as alternativas B e D estão incorretas. Átomos de elementos diferentes se combinam em uma proporção fixa para originar determinado composto químico. Tal postulado é, ainda hoje, aceito para a maioria dos compostos conhecidos. Portanto, a alternativa C está correta.

Questão 06 – Soma = 25Comentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos cada uma das alternativas.

01. Correta. A Lei de Proust, que serviu de base para o Modelo de Dalton, foi estendida a qualquer reação química da seguinte maneira:Emumadadareaçãoquímica,háumarelaçãofixaentre as massas das substâncias participantes formando substâncias compostas diferentes.

02. Incorreta. De acordo com Dalton, os átomos são partículas esféricas maciças e indivisíveis. Thomson foi quem propôs que o átomo era constituído de uma esfera positiva com cargas negativas espalhadas por toda a sua extensão o que tornaria o átomo eletricamente neutro.

04. Incorreta. Rutherford foi o cientista que propôs que o átomo era constituído por um núcleo central positivo, pequeno e denso, com elétrons girando em órbitas circulares ao seu redor.

08. Correta. De acordo com Dalton, todos os átomos de um determinado elemento são idênticos quanto às suas massas e às suas propriedades químicas. Além disso, para ele, a identidade química dos átomos estava relacionada à massa.

16.Correta.Daltonpropôsqueamatériaéformadaporátomosindivisíveis e indestrutíveis e, portanto, não poderiam se fragmentar nem se converter em átomos de outro elemento químico.

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Exercícios Propostos

Questão 01 – Letra DComentário: No experimento 1, os produtos formados na queima da folha de papel, constituído principalmente por celulose, são gasosos e o sistema é aberto. Logo, o prato que inicialmente possuía as folhas de papel diminui de massa, desequilibrando a balança utilizada nesse experimento para o lado direito.

No experimento 2, a reação ocorrida pode ser representada pela equação química

Fe(s) + 12O2(g) → FeO(s)

ou

4Fe(s) + 3O2(g) → 2Fe2O3(s)

Como a reação ocorre em sistema aberto e os possíveis produtos formados são sólidos, conclui-se que o reagente ferro incorporou oxigênio. Assim, o prato que inicialmente possuía a esponja de ferro aumenta de massa, desequilibrando a balança utilizada no experimento para o lado esquerdo.

Assim, a figura que representa corretamente a situação final observada é representada na alternativa D.

Questão 02 – Letra CComentário: A queima de qualquer combustível envolve, além da massa do combustível, a massa da substância gasosa envolvida nesse tipo de reação, que no caso é o gás oxigênio (proveniente do ar). Como a massa dessa substância não foi mensurada inicialmente, em concordância com a Lei de Lavoisier, pode-se concluir que a soma das massas dos compostos formados pesa mais que 10 kg.

Questão 03 – Letra DComentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos cada uma das reações químicas.

I. O vinagre é uma solução de ácido acético. Quando o bicarbonato de sódio entra em contato com o ácido acético, ocorre uma reação química que pode ser representada pela equação

NaHCO3(s) + H+(aq) → Na+

(aq) + H2O(l) + CO2(g)

A reação ocorre com desprendimento de gás carbônico que, em um sistema aberto, escapa para o ambiente, diminuindo a massa no copo.

II. A reação da queima do álcool pode ser representada pela equação

C2H6O(l) + 3O2(g) → 2CO2(g) + 3H2O(g)

Como os produtos formados são gasosos, estes escapam para a atmosfera, já que o sistema é aberto, diminuindo a massa no vidro de relógio.

III. O enferrujamento de um prego consiste na oxidação do ferro. Essa reação pode ser representada pela equação

Fe(s) + 12O2(g) + H2O(l) → Fe(OH)2(s)

ou

4Fe(s) + 3O2(g)+6H2O(l) → 2Fe2O3.6H2O(s)

Como os produtos possíveis são sólidos e incorporam o gás oxigênio na reação, a massa no vidro de relógio aumenta.

IV. Os comprimidos efervescentes liberam gás carbônico que, em sistema aberto, escapa para a atmosfera. Dessa forma, a massa no copo diminuirá.

Questão 04 – Letra BComentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos cada uma das afirmativas.A) Incorreta. A Lei da Conservação da Massa estabelece que,

durante uma transformação química, a soma das massas dos reagentes é igual à soma das massas dos produtos. Portanto,amassafinaldoconjuntonãopodesermaiordoque a sua massa inicial.

B) Correta. A Lei da Conservação da Massa é válida para todas as reações químicas, independentemente do estado físico dos reagentes e dos produtos. Entretanto, para que ela possa serverificada,énecessárioqueosistemaestejafechado, ou seja, que não haja nenhuma troca com o ambiente. Logo, a massa de CO2 gasoso desprendida pode ser calculada subtraindo-seamassainicialdoconjuntodamassafinal.

C) Incorreta. A reação química caracterizada pela efervescência em água de um comprimido, em cuja composição predomina uma mistura de ácido cítrico e bicarbonato de sódio, é a formação de bolhas, que são a liberação de gás carbônico.

D) A Lei de Richter diz que a massa de dois elementos que se combinam separadamente com a mesma massa de um elemento podem ser as mesmas, múltiplas ou submúltiplas da massa que se combinam entre si. Logo, a experiência é um exemplo da Lei da Conservação das Massas (Lei de Lavoisier) e não da Lei ponderal de Richter.

Questão 05 – Letra AComentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos cada uma das alternativas.

A) Correta. Segundo o modelo atômico de Dalton, durante as reações químicas, os átomos não são criados nem destruídos, são apenas rearranjados, formando novas substâncias. EssemodeloconfirmaaLeideConservaçãodasMassasdeLavoisier, que ainda é aceita atualmente e segundo a qual, em uma reação química, a soma das massas dos reagentes é sempre igual à soma das massas dos produtos.

B) Incorreta. De acordo com Dalton, os átomos são indivisíveis e indestrutíveis. Logo, a existência de partículas subatômicas não era considerada por esse cientista.

C) Incorreta. De acordo com Dalton, todos os átomos de um determinado elemento são idênticos quanto às suas massas e às suas propriedades químicas. Contudo essas características não oferecem explicações para a Lei de Conservação da Massa de Lavoisier.

D) Incorreta. O modelo atômico de Dalton não contemplou a existência de partículas subatômicas, como os elétrons, nem de órbitasconcêntricasderaioseenergiasdefinidasrelacionadasao movimento circular desses elétrons ao redor do núcleo.

E) Incorreta. De acordo com Dalton, toda a matéria é composta por átomos. Contudo, essa informação não oferece explicação para a Lei de Conservação das Massas de Lavoisier.

Questão 06Comentário:

A) Comosobraram6,0gdebromo, conclui-seque somente 16,0greagiramcom4,0gdecálcio.Logo,aproporçãoentrecálcio (Ca), bromo (Br2) e brometo de cálcio (CaBr2) é

4,0 g de Ca 16,0gdeBr2 20,0 g de CaBr2

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Em outra experiência, forammisturados 1,6 g de Ca e 4,8 g de Br2. Nesse caso, o reagente em excesso é o cálcio, já que, para reagir completamente com 4,8 g de Br2, pela estequiometria da reação, é necessário somente 1,2 g de Ca.

Dessa forma, pela Lei da Conservação das Massas, ao reagir 4,8 g de Br2 com 1,2 g de Ca, serão formados 6,0gdeCaBr2.

B) O reagente em excesso, como já mencionado, é o metal cálcio. A massa desse reagente que não reagiu é calculada da seguinte forma:

� �� 1,6g 1,2g 0,4g de CaMistura Reagiu Excesso

− =


A) Na primeira experiência, foram colocados 40 g do elemento A e somente 20 g dele reagiram. Conforme a Lei de Proust (LeidasProporçõesDefinidas),podemosescrever:

2080

30g de Ag de B

g de Am

B

= ⇒ mB = 120 g de B

Considerando a reação A + B → composto, a massa do produto é igual à soma das massas dos reagentes (Lei de Lavoisier). Assim, a massa de composto obtida é 30 g + 120 g = 150 g de composto.

B) A massa de B utilizada no segundo experimento foi de 120 g. Como foram adicionados 150 g de B, o excesso foi de 150 g – 120 g = 30 g de B.

Questão 08 Comentário: Segundo a Lei de Lavoisier, a soma das massas dos reagentes deve ser igual à soma das massas dos produtos. O primeiro procedimento que devemos fazer nessas questões é montar a equação da reação e fazer o balanceamento:

Fe(s) + S(s) → FeS(s)

Agora fazemos a soma das massas segundo a estequiometria, que é de 1 : 1:• Primeira quantidade: 21 g + 15 g = 33 g + 3 g →36g• Segundaquantidade:30g+16g=44g+2g→46g

Segundo a Lei de Proust, a proporção das massas que reagem e que são produzidas é fixa. Para verificar essa lei, basta fazer as seguintes proporções (sempre com as quantidades que reagiram):

• Primeira quantidade:

21 g de Fe reagem com 15 – 3 = 12 g de S, produzindo 33 g de FeS2.

Proporções:S / Fe = 12 / 21 = 4 / 7

S / FeS2 = 12 / 33 = 4 / 11Fe / FeS2 = 21 / 33 = 7 / 11

• Segunda quantidade:

30–2=28gdeFe reagemcom16gdeS formando 44 g de FeS2.

Proporções:S/Fe=16/28=4/7

S / FeS2=16/44=4/11Fe / FeS2 = 28 / 44 = 7 / 11

Portanto, a proporção da reação I é igual à proporção da reação II.

Questão 09 – Letra DComentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos cada uma das afirmativas.A) Incorreta. O primeiro cientista a expor a ideia de átomos,

apresentando partículas subatômicas com cargas positivas e negativas, foi J. J. Thomson.

B) Incorreta. O átomo constituído por um núcleo denso positivo e elétrons, de carga negativa, girando em volta do núcleo numa região denominada eletrosfera, foi idealizado pelo cientista E. Rutherford.

C) Incorreta. A ideia de camadas eletrônicas (níveis energéticos) por onde os elétrons gravitam foi apresentada pelo cientista N. Bohr.

D) Correta. De acordo com a Teoria Atômica de Dalton, os átomos de um mesmo elemento químico são idênticos quanto às suas massas e às suas propriedades químicas.

Seção Enem

Questão 01 – Letra EEixo cognitivo: II

Competência de área:3

Habilidade: 25

Comentário: Na transformação de carbono-14 em nitrogênio-14, identifica-se um fenômeno que não pode ser explicado pelo modelo atômico proposto por Dalton. Segundo esse cientista, os átomos eram indivisíveis e, portanto, não poderiam se fragmentar nem se converter em átomos de outro elemento químico. Na técnica de datação com carbono-14, observa-se que houve fragmentação do átomo de carbono e que este se converteu em nitrogênio e, dessa forma, a identidade dos átomos não foi preservada.

Questão 02 – Letra AEixo cognitivo: I

Competência de área: 5

Habilidade: 17

Comentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos cada uma das alternativas.A) Correta. Newton, assim como Dalton, atribuiu à matéria as

características corpusculares “maciça” e “impenetrável”.B) Incorreta. Newton atribuiu diferentes características às

partículas que formam os diversos materiais, porém, ele não associa as partículas de mesma natureza com sua massa.

C) Incorreta. A concepção newtoniana da matéria consistia apenas em uma abordagem qualitativa. Essa concepção não apresentava detalhes de como as partículas se combinam para formar um material.

D) Incorreta. Esse postulado foi resultado de uma série de determinações de massas atômicas relativas dos elementos feita por Dalton, o que o levou a postular a Lei das Proporções Múltiplas. As hipóteses de Newton não discutiam regras quantitativas de combinações.

E) Incorreta. A regra da máxima simplicidade também foi resultado das medidas de massas atômicas relativas feitas por Dalton e dizia que, quando somente uma combinação entre dois corpos fosse possível, dever-se-ia assumir que essa combinação ocorreria na proporção de um para um.

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28 Coleção 4V

MÓDULO – A 02Natureza elétrica da matéria e núcleo atômico


Questão 01 – Letra A

Comentário: O fato de a razão entre a carga e a massa

dos raios catódicos ser a mesma, independentemente da

natureza do metal escolhido para fazer o cátodo do aparelho

ou da natureza do gás residual dentro da ampola de vidro,

sugere que os raios catódicos são constituintes de todos os

átomos. Assim, as alternativas B e D estão incorretas, pois

ânions e cátions não são espécies universais. Se os raios

catódicos fossem íons, seria de se esperar que tais íons

variassem conforme a natureza dos átomos constituintes

do cátodo ou do gás existente dentro da ampola de vidro.

Por outro lado, a observação II – quanto ao desvio do

feixe de raios catódicos na direção de uma placa carregada

positivamente – sugere que os raios catódicos têm cargas

negativas. Portanto, a alternativa C também está incorreta,

pois indica partículas com carga positiva.

Dessa forma, como os raios catódicos têm carga negativa

e a mesma natureza, independentemente dos materiais

escolhidos para a construção do aparelho, conclui-se que eles

são constituídos de elétrons.


Comentário: Thomson não determinou a massa e a carga do

elétron, mas uma relação (uma razão com valor definido) entre

a massa e a carga do elétron.

Questão 03 – Letra E

Comentário: Na experiência de Rutherford, a maior parte das

partículas alfa, de carga positiva, atravessou a lâmina de ouro,

como era esperado. No entanto, um pequeno número de

partículas sofreu desvios muito grandes. Rutherford interpretou

esse resultado, propondo que o átomo deveria apresentar

uma região muito densa e carregada positivamente. Ela

seria responsável pelos grandes desvios das partículas

alfa que passassem próximas, ou que se aproximassem

frontalmente. Ele chamou essa região de núcleo atômico. Assim,

as alternativas B e C estão incorretas.

Como a maior parte das partículas alfa atravessou a lâmina

sem sofrer desvios, Rutherford concluiu que o tamanho do

núcleo era muito menor que o tamanho do átomo e que a

matéria teria, em sua constituição, grandes espaços vazios.

Portanto, as alternativas A e D estão incorretas e a alternativa E

está correta.

Questão 04 – Letra B

Comentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos cada uma das alternativas.

A) Incorreta. O modelo de Thomson não discorre sobre volume mínimo do centro do átomo, ele fala de um modelo em que o átomo é uma esfera positiva e eletricamente neutra, devido às cargas negativas espalhadas por toda a sua extensão.

B) Correta. Veja comentário da alternativa A.

C) Incorreta. É o modelo de Rutherford que distribui os elétronsemórbitasfixasaoredordonúcleo.

D) Incorreta. É o modelo de Dalton que trabalha o átomo como uma bola de bilhar.

E) Incorreta. Os elétrons não estão espalhados aleatoriamente no espaço, mas sim espalhados e incrustados em toda a extensão da esfera positiva.


Comentário: Ao ler a quantidade de prótons, devemos ter em mente que essa quantidade equivale ao número atômico. Portanto,onúmeroatômicodesseátomoé iguala56. Jáonúmero de massa nada mais é do que o número de prótons somadocomonúmerodenêutrons,queéiguala56+82=138.


Comentário: O número atômico de A é igual a 20. Logo, os átomos desses elementos possuem 20 prótons e 20 elétrons.O cátion A+ apresenta 19 elétrons e é isoeletrônico de B. Assim, os átomos do elemento B possuem 19 elétrons, 19 prótons e, portanto, seu número atômico é 19.Como a massa atômica de B é igual a 39 e seu número atômico é 19, seu número de nêutrons é dado por

AB = Z + n ⇒ n = 39 – 19 ⇒ n = 20

Os elementos A e B são isótonos. Então, tanto os átomos de A quanto os de B apresentam 20 nêutrons.

Como o número atômico de A é igual a 20 e seus átomos têm 20 nêutrons, conclui-se que seu número de massa é igual a 40 e A não é isóbaro de B (AB = 39)

AA = Z + n = 20 + 20 ⇒ AA = 40

O cátion B+ possui 18 elétrons, não sendo, portanto,

isoeletrônico de A, com 20 elétrons.



Comentário: Um tubo de raios catódicos é um tubo de vidro que contém um gás à pressão reduzida próxima do vácuo (denominado gás residual), tendo, em uma extremidade, um eletrodo negativo (cátodo), e, na outra, um positivo (ânodo). Quando se aplicam altas voltagens nos eletrodos, os raios catódicos fluem do cátodo para o ânodo. Os raios catódicos não dependem do gás residual e sofrem desvios quando submetidos a um campo elétrico ou a um campo magnético.

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Comentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos

cada uma das alternativas.

A) Incorreta. A presença de cargas negativas foi proposta

por Thomson. Contudo, o caráter corpuscular e de onda

foi proposto por foi Louis de Broglie. A hipótese dele era

de que o comportamento dual onda-partícula da radiação

também se aplicava à matéria. Assim, como um fóton

tem associada a ele uma onda luminosa que governa seu

movimento, o elétron tem associada a ela uma onda de

matéria que governa seu movimento.

B) Incorreta.UmdospostuladosdeDaltonafirmavaquetoda

a matéria é constituída por átomos, que são partículas

indivisíveis, indestrutíveis e extremamente pequenas.

C e D) Incorretas. Com relação ao modelo de Rutherford,

há um núcleo central positivo, pequeno e denso,

com elétrons girando em órbitas circulares ao seu

redor, como os planetas giram em torno do Sol.

As alternativas C e D referem-se a esse modelo e,

portanto, são incorretas.

E) Correta. Thomson, a partir de seus experimentos com

os tubos de raios catódicos, criou um modelo em que o

átomo era formado por cargas positivas e negativas. Para

Thomson, o átomo era uma esfera positiva com cargas

negativas espalhadas por toda a sua extensão.




A) Incorreta. O modelo de Thomson admite um átomo que

pode ser dividido em cargas positivas e cargas negativas.

B) Incorreta. Segundo Thomson, os elétrons estão espalhados

uniformemente no átomo. O conceito de orbital provém

damecânicaquântica,definidocomoaregiãoaoredordo

núcleo em que é máxima a probabilidade de se encontrar

elétrons.

C) Incorreta. O decaimento radioativo natural foi estudado

por Rutherford e outros cientistas, sendo completamente

elucidado somente depois da publicação dos trabalhos de

Thomson sobre sua concepção de átomo.

D) Correta. Para Thomson, o átomo era uma esfera positiva

e eletricamente neutra devido às cargas negativas

espalhadas por toda a sua extensão. Tal modelo foi

chamado de modelo do “pudim de ameixas” ou “pudim

de passas”, no qual a massa do pudim corresponde à

carga positiva e as ameixas ou as passas no interior e

na periferia dessa massa seriam as cargas negativas.



cada uma das afirmativas.

I. Correta. A experiência com partículas alfa atravessando

umafinacamadadeouropermitiuaRutherfordconcluir

que deveria haver uma região no átomo que concentraria

toda a sua carga positiva e praticamente toda a sua massa,

denominadanúcleo.Oselétrons,porsuavez,ficariamnuma

segunda região ao redor do núcleo, denominada eletrosfera.

II. Correta. O fato de a maioria das partículas atravessar a

lâmina de ouro sem sofrer desvios levou Rutherford a propor

que o núcleo seria muito menor que o átomo. De acordo com

os cálculos realizados pelos seus colaboradores, o raio do

núcleo é cerca de dez mil vezes menor que o raio do átomo.

III. Incorreta. Rutherford não esclareceu como os elétrons

estavam espalhados ao redor do núcleo. No parágrafo

final do documento publicado em1911, Rutherford cita

que, provavelmente, os elétrons estão girando ao redor do

núcleo, analogamente ao que ocorre no sistema solar, com

os planetas girando ao redor do Sol.

IV. Incorreta. A ideia de níveis quantizados de energia surgiu

a partir do modelo atômico de Bohr.

Questão 05 – Letra BComentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos


A) Correta. A experiência de Rutherford consistiu no

bombardeamentodepartículasalfasobreumafinalâmina

(ou película) de ouro.

B) Incorreta. Os espectros de difração não eram explicados

pelo modelo de Rutherford.

C) Correta. Por serem positivamente carregadas, algumas

partículas alfa incididas sofreram consideráveis desvios

devido à repulsão ao núcleo positivo do átomo constituinte

da lâmina metálica.

D) Correta. A partir das conclusões de Rutherford, foi

estabelecido que o núcleo atômico é pequeno e denso

quando comparado com as órbitas nas quais circulavam

os elétrons.

E) Correta. Rutherford, por trabalhar anteriormente com a

radiação emitida pelo Polônio, já possuía o conhecimento

sobre a natureza das partículas alfa.

Questão 06 – Letra BComentário: Dalton considera que os átomos são partículas

indivisíveis. Logo, A deve ser associado a II. Thomson considera

que o átomo é constituído por uma massa positiva com elétrons

incrustados. Logo, B deve ser associado a III. Rutherford

considera que o átomo apresenta duas regiões: um núcleo

muito denso e positivo e uma eletrosfera de grande volume,

porém massa desprezível. Logo, C deve ser associado a I.

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Comentário: O número atômico (Z) corresponde ao número de prótons existentes no núcleo de uma espécie química. Esse número caracteriza um elemento químico, ou seja, átomos do mesmo elemento químico apresentam o mesmo número atômico. Os átomos 16O, 17O e 18O são isótopos do elemento oxigênio, dessa forma, o número atômico (Z) desses átomos é o mesmo. No estado fundamental de um átomo, o número de prótons é igual ao número de elétrons, assim, esses átomos apresentam, também, o mesmo número de elétrons.

Os isótopos do oxigênio diferem quanto ao número de massa (A), como verifica-se na representação de cada átomo de oxigênio. Como o número de massa dos isótopos é diferente e o número atômico é o mesmo (Z = 8), o número de nêutrons também é diferente conforme indicado a seguir.

16O ⇒N=16–8⇒ N = 8

17O ⇒ N = 17 – 8 ⇒ N = 9

18O ⇒ N = 18 – 8 ⇒ N = 10


Comentário: O ânion cloreto (Cl–) é resultado do ganho de um elétron pelo átomo neutro de cloro e o cátion potássio (K+) é resultado da perda de um elétron do átomo neutro de potássio. Os números atômicos e a quantidade de elétrons das espécies Cl–, Ar e K+ são dados a seguir.

Cl– ⇒ Z = 17, e– = 18

Ar ⇒ Z = 18, e– = 18

K+ ⇒ Z = 19, e– = 18

As três espécies citadas possuem o mesmo número de elétrons.


Comentário: O elemento copernício possui número atômico Z=112enúmerodenêutronsN=165.Seunúmerodemassapode ser determinado pela relação.

A = Z + NA=112+165=277

Para representarmos um átomo de um elemento químico, geralmente, colocamos o seu símbolo no centro; acima, colocamos o seu número de massa e, abaixo, o seu número atômico. O copernício não poderá ser representado pelos símbolos Cu, Co, C e Cr, pois esses símbolos correspondem aos elementos cobre, cobalto, carbono e cromo, respectivamente. Então, o copernício pode ser representado por

112277Cp.


Comentário: Um ânion mononuclear bivalente com 10 elétrons pode ser genericamente representado por X2–. O ânion X2– é resultado do ganho de 2 elétrons do átomo neutro X. Portanto, o átomo neutro X possui 8 elétrons e 8 prótons.

O cátion Mg2+ apresenta o mesmo número de elétrons que o ânion em questão e, portanto, a mesma estrutura eletrônica.

O número de massa do elemento em questão é dado por A = Z + N,

em que Z é o número atômico e N a quantidade de nêutrons.

Como a quantidade de nêutrons nesse elemento é diferente

de zero, conclui-se que o seu número de massa é maior que oito.

Com o ganho de dois elétrons, ocorre a diminuição da atração nuclear,

acarretando a expansão da nuvem eletrônica e fazendo

aumentar o raio iônico em relação ao raio do átomo neutro.


Comentário: Analisando cada uma das alternativas, temos que:

A) Correta. Isótopos são átomos de número atômico igual e

diferentes números de massa. Portanto, os nuclídeos 12C6

e 13C6 são considerados isótopos.

B) Correta. Isóbaros são átomos de elementos que apresentam

número atômico diferente e número de massa igual.

C) Incorreta. O número de massa corresponde à soma do

número de prótons com o número de nêutrons.

D) Correta. A massa atômica de um elemento é dada pela

média ponderada dos números atômicos de todos os

isótopos daquele elemento.

E) Correta. Isótonos são átomos de elementos químicos

diferentes que apresentam o mesmo número de nêutrons.


Comentário: Nessa forma de representação, temos, na parte

superior à esquerda de quem lê, o número de massa, e, embaixo

deste número, temos o número de prótons ou número atômico.

O número à direita de quem lê, na parte superior, é a carga do

composto. Logo, notamos que não temos o número de nêutrons

nessa representação, mas sabemos que o número de massa (A)

é igual ao número de prótons (Z) mais o número de nêutrons (N):

A = N + Z

Assim, basta-nos fazer as contas em cada elemento e ver quem

tem o mesmo número de nêutrons.

Seção Enem

Questão 01 – Letra CEixo cognitivo: II


Habilidade: 3

Comentário: Os fenômenos mencionados no texto são a

natureza dos raios catódicos e o desvio das partículas alfa,

quando incididas em uma lâmina metálica. Thomson, a partir

de seus experimentos com os tubos de raios catódicos, criou

um modelo em que o átomo era formado por cargas positivas e

negativas. Rutherford, a partir de um experimento que consistia

nobombardeamentodepartículasalfasobreumafinalâminade

ouro, propôs um modelo para o átomo no qual o núcleo pequeno,

positivo e central é circundado pelos elétrons na eletrosfera.

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Questão 02 – Letra AEixo cognitivo: IICompetência de área: 7Habilidade: 25Comentário: Segundo o modelo atômico de Dalton, durante as reações químicas, os átomos não são criados nem destruídos, são apenas rearranjados, formando novas substâncias. Esse modelo confirma a Lei da Conservação das Massas de Lavoisier, que ainda é aceita atualmente. O modelo atômico proposto por Thomson também permite explicar essa lei, pois a contestação feita por esse cientista sobre do modelo de Dalton diz respeito à divisibilidade do átomo e não à conservação das massas em uma reação química.

Questão 03 – Letra CEixo cognitivo: IICompetência de área: 7Habilidade: 25Comentário: Segundo Thomson, o átomo era uma esfera com distribuição uniforme de carga positiva, na qual estariam incrustradas cargas negativas também distribuídas uniformemente por toda a sua extensão. Dessa forma, Rutherford e seus colaboradores esperavam que as partículas alfa bombardeadas sobre a lâmina de ouro não se desviassem, ou sofressem, no máximo, leves desvios.

MÓDULO – A 03Teoria quântica

Exercícios de AprendizagemQuestão 01 – Letra A


A) Correta. Segundo o Modelo de Bohr, o átomo seria constituído de um núcleo maciço de diâmetro muito pequeno e carregado positivamente. Esse modelo complementou o modelo de Rutherford ao conferir o caráter de conservação de energia às órbitas dos elétrons, ou seja, ao girar ao redor do núcleo, o elétron não ganha nem perde energia, pois essas órbitas correspondem a níveis estacionários de energia.

B) Incorreta. Para Thomson, o átomo era uma esfera positiva e eletricamente neutra devido às cargas negativas espalhadas por toda a sua extensão. Com esse modelo, começou-se a admitir a divisibilidade do átomo e a reconhecer a natureza elétrica da matéria.

C) Incorreta. Segundo Dalton, a matéria seria formada por átomos indivisíveis e indestrutíveis. Ele relacionou a existência de substâncias simples que não podiam ser decompostas às ideias de indivisibilidade e indestrutibilidade dos átomos.

D) Incorreta. Rutherford propôs um modelo atômico em que o núcleo seria positivo, pequeno e denso, com elétrons girando em órbitas circulares ao seu redor, como os planetas giram em torno do Sol.


Comentário: A descontinuidade dos espectros de absorção e de emissão do átomo de hidrogênio pode ser explicada pela existência de níveis eletrônicos definidos de energia. A transição eletrônica entre os níveis de energia ocorre com a absorção ou com a emissão de energia pelos elétrons. Como os níveis de energia são definidos, somente algumas transições são possíveis. Dessa forma, as energias envolvidas nas transições também são definidas, o que caracteriza a descontinuidade dos espectros.



A) Incorreta. Segundo Heisenberg, é impossível determinar a posição e o momento linear de um elétron simultaneamente (Princípio da Incerteza).

B) Incorreta. Um orbital comporta no máximo dois elétrons, com spins contrários.

C) Incorreta. Orbital é a região do espaço em que é máxima a probabilidade de encontrar um elétron.

D) Correta. É a grande afirmação domodelo atômico deSommerfeld.


Comentário: A explicação para as diferentes cores observadas nos fogos de artifício envolve as transições eletrônicas entre os níveis de energia, quando elétrons excitados de íons metálicos retornam a níveis menos energéticos e emitem a diferença de energia em forma de luz. A explicação é adequada somente para o modelo atômico de Rutherford-Bohr, no qual os átomos apresentam os elétrons distribuídos em órbitas de energias definidas.



A) Incorreta. Para um átomo neutro, o número de prótons é sempre igual ao número de elétrons. O número de nêutrons corresponde à diferença entre o número de massa e o número de prótons e, em alguns casos, os números de prótons e de nêutrons são iguais.

B) Incorreta. O conceito de órbitas não faz parte do modelo atômico atual, já que não é possível a determinação exata da trajetória de um elétron ao redor do núcleo. Essa ideia foi substituída pelo conceito de orbital.

C) Incorreta. Um orbital p tem uma distribuição de elétrons no espaço em forma de halter e o orbital s gera uma distribuição elétrica de forma esférica em torno do núcleo.

D) Correta.Orbitalédefinidocomoaregiãoaoredordonúcleoemque é máxima a probabilidade de se encontrar elétrons.

E) Incorreta. As massas dos prótons e dos nêutrons são semelhantese, aproximadamente, iguaisa1,26 .10–24 g. Amassadoelétronécercade1836vezesmenorqueasmassasdessas subpartículas e vale, aproximadamente, 9,1 . 10–28 g.

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Questão 06 – Letra BComentário: De acordo com o Princípio da Exclusão de Pauli, em um orbital, existem, no máximo, 2 elétrons com spins opostos. Como o subnível s é formado por um único orbital e o subnível p é formado por três orbitais, cada um deles comporta, nomáximo, 2 e 6 elétrons, respectivamente. Logo, as trêsconfigurações seguintes não são possíveis.

• 1s2 2s3 2p0 • 1s3 2s1 • 1s2 2s2 2p7


Questão 01 – Soma = 24


01. Incorreta. As cores observadas no Teste de Chama podem ser explicadas pelo modelo de Bohr, que propõe que, quando um elétron ganha energia, ele é promovido a um nível mais energético e mais distante do núcleo e, logo em seguida, retorna ao nível de origem, liberando toda a energia recebida sob a forma de luz.

02. Incorreta. As cores observadas na queima de fogos de artifício e na luz emitida por lâmpadas de vapor de sódio e mercúrio são, respectivamente, devido aos fenômenos de luminescência e incandescência que ocorrem devido às transições eletrônicas.

04. Incorreta. Quando um elétron ganha energia, ele é promovido a um nível mais energético e, logo em seguida, retorna ao nível de origem, liberando toda a energia recebida sob a forma de luz, sendo que a cor da luz depende do tipo de transição eletrônica realizada.

08e16.Corretas.Vide comentários das alternativas 01 e 04.

Questão 02 – Letra AComentário: Para resolução dessa questão, associaremos cada uma das partículas à sua especificação correspondente.

Elétron (2). Conforme descrito por Millikan, no experimento em que borrifou gotículas de óleo para serem submetidas à ação de um campo elétrico, o elétron apresenta massa igual a 9,1 . 10–31kgecargaiguala–1,6.10–19 C.

Átomo de Bohr (5). Niels Bohr foi o primeiro cientista a considerar a quantização da energia para o elétron. De acordo com esse cientista, ao girar ao redor do núcleo, o elétron não ganha nem perde energia, pois essas órbitas são níveis estacionários de energia.

Átomo de Dalton (3). Dalton acreditava que a matéria era formada por corpúsculos indivisíveis e indestrutíveis denominados átomos. Com a sua teoria era possível explicar as leis ponderais descobertas na época – Lei de conservação da massa, Lei das proporções definidas e Lei das proporções múltiplas.

Próton(1).Oprótonapresentamassaiguala1,673.10–27 kg e corresponde a 1 unidade de massa atômica (u.m.a.).

Átomo de Rutherford (4). No experimento de espalhamento de partículas alfa sobre lâminas metálicas, Rutherford concluiu que o átomo apresenta duas regiões: o núcleo, com carga positiva e altamente denso, e a eletrosfera, região que envolve o núcleo e na qual os elétrons deveriam ser encontrados.



A) Incorreta. Nenhum dos dois chega a pesquisar a fundo as questões eletromagnéticas.

B) Correta. O modelo de Bohr, que utilizou com referência os trabalhos de Max Planck, ajudou a entender melhor como os átomos organizam seu sistema energético, pois, segundo ele, o átomo não absorve ou libera energia de forma contínua, mas trabalha com pacotes de energia.

C) Incorreta. A questão dos subníveis é criada mais à frente, depois de outros modelos.

D) Incorreta. Ambos trabalham com a mesma ideia sobre atração entre núcleo e elétrons.



A) Incorreta.Ográficomostraasprováveisposiçõesparaumelétron do átomo de hidrogênio sem apresentar dados sobre sua velocidade.

B) Incorreta. O conceito de órbitas não faz parte do modelo atômico atual, já que não é possível a determinação exata da trajetória de um elétron ao redor do núcleo. Essa ideia foi substituída pelo conceito de orbital.

C) Correta. Para conhecermos com exatidão a velocidade e, consequentemente, a energia de um elétron, não é possível a determinação exata da trajetória de um elétron ao redor do núcleo de acordo com o Princípio da Incerteza de Heinsenberg.

D) Incorreta. O átomo neutro do hidrogênio apresenta somente um elétron.

E) Incorreta. A representação evidencia somente a região do espaço mais provável de um elétron ser encontrado.



A) Incorreta. Qualquer elétron pode ir para qualquer orbital, basta que haja a energia necessária para que o elétron execute esse movimento.

B) Correta.Estaéadefiniçãodeorbital:éaregiãoemquehá maior probabilidade de se encontrar um elétron.

C) Incorreta. Os cálculos efetuados no modelo atual não conseguiram determinar exatamente onde está o elétron, maschegaramàdefiniçãodeorbitaldescritanocomentárioda alternativa B.

D) Incorreta. Cada elétron de um átomo – e não cada orbital atômico – possui um conjunto de 4 números quânticos com valoresdefinidos.


Comentário: O elétron pode, sim, mudar de órbita, basta que seja fornecida energia suficiente ao átomo.

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Questão 07 – Letra EComentário: O elemento químico que apresenta a configuração eletrônica em questão é o argônio, pois seus átomos neutros apresentam o número de elétrons igual ao número de prótons, que é igual a 18 (Z = 18).

Considerando a distribuição eletrônica para o cátion bivalente, podemos escrever a configuração eletrônica de seus átomos neutros, acrescentando dois elétrons: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2. Portanto, o cátion bivalente apresenta número atômico Z = 20 e, consultando a tabela periódica, pode-se afirmar que se trata do cálcio (Ca2+).

Questão 08 – Soma = 17Comentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos cada um dos itens.

01. Correto. O número quântico secundário l de um elétron é o número que indica a forma da região mais provável de ele ser encontrado, ou seja, a forma de seu orbital. Os valores numéricos de l podem variar de 0 a n –1 e são comumente denominados de s, p, d, f e g para os valores de l de 0 a 4.

02. Incorreto. O número de orbitais em um subnível corresponde ao intervalo de –l a +l, ou seja, para subníveis do tipo s, o número de orbitais é 1; para subníveis do tipo p, o número de orbitais é 3; para subníveis do tipo d, o número de orbitais é 5; para subníveis do tipo f, o número de orbitais é 7, e assim por diante.

04. Incorreto. O diagrama de Pauling é uma ferramenta utilizada para a distribuição dos elétrons em ordem crescente de energia nos subníveis. Nesse diagrama, a ordem crescente de energia segue a direção diagonal no sentido da direita para a esquerda.

08. Incorreto. O elemento de número atômico Z = 28 apresenta a seguinte distribuição eletrônica:

1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d8

Como o subnível 3d se encontra com apenas 8 elétrons e a sua capacidade é de 10 elétrons, ele se encontra incompleto.

16.Correto.Oterceironíveleletrônico(camadaM)apresentaos subníveis s, p e d. Um orbital s, três orbitais p e cinco orbitais d, totalizando 9 orbitais.


A) Incorreta. Os três elétrons da camada mais externa são representados por 2s2 e 2px

1. Os elétrons do orbital 2s apresentam número quântico secundário l = 0, e o elétron do orbital 2px apresenta número quântico secundário l = 1.

B) Correta. Os três elétrons representados por 2s2 e 2px1 estão

no mesmo nível e, portanto, apresentam número quântico principal n = 2.

C) Correta. Os quatro elétrons representados por 1s2 e 2s2 estão todos em orbitais do tipo s, ou seja, os quatro elétrons apresentam número quântico azimutal l = 0.

D) Correta. Os quatro elétrons representados por 1s2 e 2s2 apresentam número quântico magnético ml = 0.

E) Correta. Os elétrons do átomo em questão podem ser distribuídos da seguinte maneira, com seus respectivos números quânticos spin e orbitais:

–1/2 +1/2

1s2

–1/2 +1/2

2s2

–1/2

2px1

Portanto, três elétrons apresentam número quântico spin ms = –1/2.

Questão 10 – Letra AComentário: Primeiro, o símbolo [Ar] 3d5 indica que o composto possui 23 elétrons que são correspondentes ao número de elétrons do átomo de argônio mais 5 elétrons. Mas, como o enunciado fala que se trata de um íon 2+, ele perdeu 2 elétrons, logo, a configuração do elemento na sua forma neutra é [Ar] 4s2 3d5, e somente na forma neutra o número de elétrons de um composto é igual ao número de prótons. Assim, o elemento em questão tem 25 prótons, e esse elemento na tabela periódica é o manganês.

Seção Enem

Questão 01 – Letra CEixo cognitivo: ICompetência de área: 7Habilidade: 24Comentário: A quimiluminescência é um fenômeno em que uma reação química produz uma molécula intermediária no estado excitado que, ao retornar ao seu estado fundamental (relaxação), emite radiação com frequência na região do visível. A reação do luminol é um fenômeno de quimiluminescência em que os estados intermediário e fundamental da molécula que sofre relaxação estão representados pelas estruturas III (marcada com asterisco) e IV, respectivamente.

Questão 02 – Letra EEixo cognitivo: IIICompetência de área:6Habilidade: 22Comentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos cada uma das alternativas. A) Incorreta. Quando os elétrons dos átomos recebem um

quantum de energia e são excitados, eles são promovidos a um nível mais externo (mais energético). Apenas quando os elétrons retornam ao nível de origem há emissão de energia, na forma de luz.

B) Incorreta. A produção de luz azul ocorre devido à emissão de luz quando elétrons excitados retornam aos seus níveis originais (vide alternativa E).

C) Incorreta. Uma excitação eletrônica, ou seja, transição de um elétron de um nível de menor energia para um nível de maior energia, ocorre com absorção de energia. A emissão de luz ocorre quando o elétron excitado retorna ao nível de origem.

D) Incorreta.Ooxigênionãocedeenergiatérmicaparaafosfinapara que ocorra a combustão. Um elétron formador de um átomo de oxigênio não poderia se aproximar do núcleo, pois os níveis mais internos estariam completamente preenchidos com outros elétrons.

E) Correta.Aqueimada fosfinaéumprocessoexotérmico.Parte da energia térmica liberada é absorvida por elétrons dos átomos que formam os produtos. Esses elétrons, ao absorverem energia, sofrem uma transição eletrônica de um nível menos energético para um nível de maior energia e, ao fazerem o caminho inverso, emitem a mesma quantidade de energia absorvida, nesse caso, na forma de luz azul.

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MÓDULO – A 04

Classificação periódica


Questão 01 – Letra CComentário:Oelementodenúmeroatômico16éoenxofre(S). Suamassa é 32. Logo, possui 16 prótons, 16 elétrons e 16nêutrons.Suaconfiguraçãoeletrônicaé1s2 2s2 2p6 3s2 3p4. Estálocalizadonoterceiroperíodoenafamília16(calcogênios)da tabela periódica. Logo, as afirmativas verdadeiras são II e V.

Questão 02 – Letra BComentário: Como a distribuição eletrônica dos quatro elementos químicos termina em subníveis s e p, conclui-se que são todos elementos representativos. Nos metais alcalinos, a configuração eletrônica termina em ns1 e, nos metais alcalinoterrosos, em ns2. Já os gases nobres são caracterizados por uma configuração terminada em ns2 np6. Assim, o elemento I é um metal alcalino, o III é um gás nobre e o IV é um metal alcalinoterroso. O elemento II possui distribuição eletrônica irregular terminada em ns1 (n – 1)d5, que é característica dos elementos da família 6. Portanto, o elemento II não é um metal alcalino.

Questão 03 – Letra AComentário: Os elementos Na (Z = 11), Al (Z = 13) e Ar (Z = 18) são todos do mesmo período. Logo, a alternativa A está errada.

Os elementos Ti (Z = 22), Ru (Z = 44) e W (Z = 74) são metais de transição externa.

Os elementos Ce (Z = 58), Yb (Z = 70) e Lu (Z = 71) são todos metais, sendo que os dois últimos são elementos de transição interna.

Os elementos Be (MA = 9,0), Mg (MA = 24,3) e Ra(MA=226)sãometaisalcalinoterrosos.

Os elementos He (MA = 4,0), N (MA = 14,0) e Cl (MA = 35,5) são gasosos.

Assim, as alternativas B, C, D e E estão corretas.

Questão 04 – Letra AComentário: Os gases nobres são os únicos elementos cujos átomos são encontrados isolados (não fazem ligações interatômicas) na natureza.

Os metais alcalinos, ao reagirem com a água, produzem uma solução aquosa básica e gás hidrogênio.

Os halogênios, na natureza, geralmente, são encontrados na forma de sais.

Questão 05 – Letra CComentário: Elementos pertencentes ao mesmo grupo ou família apresentam propriedades físicas e químicas similares devido às semelhanças em suas estruturas eletrônicas. Os únicos elementos que pertencem às mesmas famílias entre os citados são o cálcio (Ca) e o magnésio (Mg), pertencentes ao grupo 2 (família IIA).

Questão 06 – Letra BComentário:

A) Correta.Pelaanálisedográfico,ometalmaisproduzidonomundo nos anos 1980 foi o ferro. Esse metal está localizado nacoluna8databelaperiódica,sendoclassificadocomoum metal de transição.

B) Incorreta.Dentreosmetaisapresentadosnográfico,osclassificadoscomometaisrepresentativossãooAl e o Pb. Comparando esses dois metais, o menos produzido é o Pb, que possui massa molar igual a 207,2 g.mol-1.

C) Correta.Pelaanálisedográfico,oAl foi o segundo metal mais produzido. Este elemento está localizado na coluna 13 da tabela periódica, com a denominação Família do Boro.

D) Correta. Os metais de transição relacionados são: Fe, Mn, Cu, Zn, Ti e Cr. Todos estão localizados na primeira série de transição, ou seja, o 4º período da tabela periódica.


Questão 01 – Letra BComentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos cada uma das afirmativas.A) Correta. Entre os elementos apresentados, somente o ferro

(Fe) e o titânio (Ti) são metais de transição. B) Incorreta. Abundância dos metais alcalinos (NaeK)=2,8+2,6=5,4%emmassa. Abundância dos metais alcalinoterrosos (CaeMg)=3,6+2,1=5,7%emmassa.C) Correta. Dos constituintes apresentados, os metais são

Al, Fe, Ca, Na, K, Mg e Ti. A porcentagem total, em massa, dosmetaiséiguala24,6%,ouseja,menosdametadeemmassa da crosta terrestre.

D) Correta. Nenhum halogênio (grupo 17) encontra-se entre os constituintes mais abundantes na crosta terrestre. Portanto,oshalogêniosestãorepresentadosnográficonaclassificação“Todososoutros”,queapresentaporcentagemde1,1%emmassa.

Questão 02 – Letra EComentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos cada uma das alternativas. A) Incorreta. A massa atômica do ródio (Rh) é 103 u e a massa

atômica do cobalto (Co) é 59 u. Assim, o ródio possui massa atômica maior que a do cobalto.

B) Incorreta. Os elementos com propriedades físicas e químicas semelhantes estão dispostos em colunas (famílias ou grupos). O ródio está localizado na família 9 e o estrôncio está localizado na família 2, logo, não apresentam reatividades semelhantes.

C) Incorreta. O ródio é um metal de transição, pois está localizado no grupo 9.

D) Incorreta. Todos os metais, com exceção do mercúrio (Hg), são sólidos à temperatura ambiente.

E) Correta. Nos metais, como o ródio, há elétrons que podem movimentar-se livremente nas três direções do cristal. Eles são bons condutores de eletricidade, porque, quando uma diferença de potencial é aplicada, os elétrons, que antes se movimentavam desordenadamente, passam a fluirordenadamentenosentidodopolonegativoparaopolo positivo.

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Questão 03 – Letra DComentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos cada uma das distribuições eletrônicas.

1. Elementometalalcalino(coluna1),poisaconfiguraçãodevalência é igual a ns1.

2. Elemento da família dos gases nobres (coluna 18), pois a configuraçãodevalênciaéigualans2 np6.

3. Elemento metal alcalinoterroso (coluna 2), pois a configuraçãodevalênciaéigualans2.

4. Elemento da família dos gases nobres (coluna 18), pois a configuraçãodevalênciaéigualans2 np6.

5. Elemento da família dos halogênios (coluna 17), pois a configuraçãodevalênciaéigualans2 np5.

Logo, a alternativa incorreta é a D.


A) A distribuição eletrônica corresponde ao átomo de Si, por conter 14 elétrons. Está localizado no 3º período, grupo 14 e é um elemento representativo.

B) A distribuição eletrônica corresponde ao átomo de Ni, por conter 28 elétrons. Está localizado no 4º período, grupo 10 e é um elemento de transição.

C) A distribuição eletrônica corresponde ao átomo de Rb, por conter 37 elétrons. Está localizado no 5º período, grupo 1 e é um elemento representativo.

D) A distribuição eletrônica corresponde ao átomo de Po, por conter84elétrons.Estálocalizadono6ºperíodo,grupo16e elemento representativo.

E) A distribuição eletrônica corresponde ao átomo de Ti, por conter 22 elétrons. Está localizado no 4º período, grupo 4 e é um elemento de transição.

Questão 05 – Letra CComentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos cada uma das afirmativas.

A) Correta. O átomo neutro de Cr (Z = 24) apresenta 24 elétrons. Logo, seu cátion trivalente, Cr3+, apresenta 21 elétrons.

B) Correta. O ferro (Fe) apresenta número atômico Z iguala26.Portanto,mesmoquandoseencontraionizado(como no cátion Fe3+),oferroaindapossui26prótons.

C) Incorreta.OátomoneutrodeFe(Z=26)possui26prótonse26elétrons.Parasetransformaremseucátiontrivalente,Fe3+, deve perder 3 elétrons. Assim, o cátion Fe3+ possui 26prótonse23elétrons.

D) Correta. Distribuição eletrônica para o átomo neutro de Cu (Z = 29): 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d10

Para formar seu cátion Cu2+, o cobre perde um elétron de seu subnível de valência (4s) transformando o subnível 3d no novo subnível de valência, de onde se retira mais um elétron. Assim, temosaconfiguraçãoeletrônicadocátionbivalentedocobre:

Cu2+: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d9

No 1º nível, o cátion possui 2 elétrons; no 2º, 8 elétrons e, no 3º nível, 17 elétrons.

E) Correta. Verificando-se as distribuições eletrônicas dosátomosneutrosdeCu(Z=29),Cr(Z=24)eFe(Z=26):

Cu: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d10

Cr: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s1 3d5

Fe: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d6

Todos os átomos neutros apresentam o 4º nível como nível de valência. Portanto, na tabela periódica, os elementos pertencem ao 4º período.

Questão 06 – Letra BComentário:

A) Incorreta. O alumínio está localizado no grupo 13 da tabela periódica.

B) Correta. A distribuição eletrônica para o alumínio é: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p1. Por conter 3 elétrons no nível de valência, tende a perder esses elétrons e formar um cátion trivalente Al3+.

C) Incorreta. O símbolo do alumínio é Al.

D) Incorreta. O alumínio pertence a Família do Boro.

E) Incorreta. O alumínio é um metal sólido à temperatura ambiente.

Questão 07 – Letra CComentário: Carbono (C), cálcio (Ca), alumínio (Al) e chumbo (Pb) são todos elementos representativos; o único que é de transição é o cádmio (Cd).

Questão 08 – Letra DComentário: A partir dos fragmentos de texto sobre cada um dos elementos, é possível concluir que o metal referido no trecho I pertence à família dos metais alcalinos, pois apresenta alta reatividade com a água, produzindo hidrogênio, o responsável pela flutuação do metal na água.

O elemento químico referido no trecho II é o carbono, elemento-chave para a vida humana, presente em todos os compostos orgânicos e capaz de formar cadeias longas e estáveis por meio de ligações covalentes entre os átomos.

A única alternativa que apresenta um metal alcalino (sódio) e o elemento carbono é a D.

Seção Enem

Questão 01 – Letra CEixo cognitivo: ICompetência de área: 7Habilidade: 24Comentário: Os elementos citados – Nh, Mc, Ts e Og – são classificados como elementos representativos do bloco p, uma vez que apresentam o elétron diferencial do último nível de energia em um subnível do tipo p:

Nh – 7s2 7p1

Mc – 7s2 7p3

Ts – 7s2 7p5

Og – 7s2 7p6

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Questão 02 – Letra CEixo cognitivo: IICompetência de área: 7Habilidade: 25Comentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos cada uma das alternativas.A) Incorreta. As massas molares do fósforo e do arsênio são muito

diferentes.Issopodeserverificadoobservando-seosvaloresdas massas atômicas desses elementos na tabela periódica. A massa do arsênio é mais que o dobro da massa do fósforo:

M(P) = 30,9 g.mol–1

M(As) = 74,9 g.mol–1

B) Incorreta. O elemento químico fósforo pode formar substâncias simples diferentes denominadas alótropos. O fósforo branco é formado por um átomo de fósforo ligado a três outros átomos. O fósforo vermelho é uma espécie de polímero do primeiro. O arsênio, por sua vez, forma uma substância simples cuja coloração característica é acinzentada, característica de substâncias metálicas.

C) Correta. A similaridade química entre dois elementos representativos está relacionada com a distribuição eletrônica desses elementos, pois a quantidade de elétrons de valência determina como esses elementos reagem com um elemento de referência. Essa similaridade pode ser verificada pela posição em que os elementos se encontram na tabela periódica. Assim, como o fósforo e o arsênio estão localizados em uma mesma família na classificação periódica, pode-se afirmar que esseselementostêmconfiguraçõeseletrônicassemelhantese, consequentemente, propriedades químicas similares.

D) Incorreta. Os elementos químicos em questão apresentam diferentes números atômicos, ou seja, diferentes números de prótons em seus núcleos. Portanto, o número de partículas nos núcleos atômicos do fósforo e do arsênio são diferentes.

E) Incorreta. O fósforo é um elemento ametálico e faz parte da estrutura do DNA. Já o arsênio é um elemento semimetálico, com características intermediárias entre os metais e os ametais. Essas características não são determinantes para prever se é possível a aprendizagem desses elementos na estrutura do DNA.

MÓDULO – B 01Os sistemas químicos e suas transformações


Questão 01 – Letra BComentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos cada uma das alternativas. I. Correta. O sistema é composto apenas de dois elementos

químicos distintos que estão representados pelas esferas azuis e pelas esferas cinzas.

II. Correta. No sistema, temos uma mistura de três substâncias representadas pelas três combinações distintas das esferas azuis e cinzas.

III. Incorreta. Substância composta é aquela formada por mais de um elemento químico. No sistema, a representação que corresponde a esse caso é a que possui uma esfera azul e duas cinzas.

IV. Incorreta. O ozônio é uma substância triatômica simples ou elementar, ou seja, formada por um único elemento químico. Logo, nenhuma das substâncias representadas corresponde a essa substância.

V. Correta. No sistema, estão representadas três substâncias químicas distintas e sete moléculas no total.

Questão 02 – Letra BComentário: Num equilíbrio, todas as espécies envolvidas estão presentes, logo, o sistema apresenta 3 fases: sólida, líquida e gasosa. Porém, as três fases apresentam o mesmo componente: P (fósforo). Dessa forma, o sistema apresenta 1 componente e 3 fases.

Questão 03 – Letra DComentário: Os sistemas a serem classificados e as suas respectivas classificações são:• Ouro18quilates–misturahomogêneaformadapor75%

deouroe25%decobreeprata;• Águagaseificadacomgelo–misturaheterogêneaformada

por água nos estados líquido e sólido e CO2 (responsável pelas bolhas). Além disso, é bem provável que a água também contenha sais minerais;

• Ar atmosférico – mistura homogênea formada principalmente por N2, O2 e argônio, além de vários outros gases em baixas concentrações, tais como CO2 e H2O.

Questão 04 – Letra AComentário: O bronze é uma mistura homogênea formada pelos metais Cu e Sn, e apresenta um aspecto uniforme em toda a sua extensão, ou seja, possui apenas uma fase.

A cal virgem (CaO) é uma substância composta, por ser formada pelos elementos Ca e O e possuir composição definida.

O diamante é uma substância simples, formado apenas por átomos de carbono.

Questão 05 – Letra CComentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos cada um dos fenômenos apresentados.I. Fenômeno químico. A película escura formada sobre

uma lâmina metálica ocorre devido à oxidação do metal constituinte da lâmina. Nesse processo, ocorre a transformação do metal em seu óxido, o que caracteriza a formação de uma nova substância.

II. Fenômeno físico. A diminuição do tamanho das bolinhas denaftalinaéjustificadapelaocorrênciadasublimação,mudança de estado físico em que há transformação do estado sólido direto para o estado gasoso.

III. Fenômeno químico. No processo de azedamento do leite, ocorre a formação de substâncias ácidas que não estavam inicialmente presentes na composição do leite.

IV. Fenômeno físico. O vapor de água liberado no processo de respiração sofre condensação ao entrar em contato com uma superfície mais fria, como os espelhos. Com isso, ocorre a formação de gotículas de água nessa superfície e,consequentemente,ovidroficaembaçado.

V. Fenômeno químico. Todo processo de decomposição consiste na transformação de uma substância em duas ou mais novas substâncias, ou seja, ocorre com o rearranjo atômico.

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Comentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos cada um dos itens.

I. Incorreto. Aquecer uma amostra de água até ela evaporar é um processo físico que só envolve mudança de estado físico. Nessa situação, o sal de cozinha não recebe energia suficienteparamudardefase.Alémdisso,oNaCl não reage com a água.

II. Correto. Os açúcares existentes na cana-de-açúcar são fermentados para gerar álcool.

III. Correto. Quando ocorre liberação de gás de um comprimido, significaqueelesofreuumareaçãoquímicaquepromoveua formação e a liberação de gás.

IV. Correto. A digestão dos alimentos envolve uma série de reações químicas.

V. Incorreto. A adição de álcool na água não gera reação química; há apenas a formação de uma mistura.

Logo, a alternativa correta é a A.


Questão 01 – Letra DComentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos cada uma das substâncias e misturas apresentadas nas alternativas.

• Alumínio: O alumínio é uma substância formada por apenas um elemento químico, o alumínio (Al).Assim,éclassificadacomo substância simples.

• Água: A água (H2O) é uma substância formada por dois elementos químicos diferentes, o hidrogênio (H) e o oxigênio (O). Assim,éclassificadacomosubstânciacomposta.

• Aço: O aço é uma liga metálica formada principalmente por ferro e carbono, duas substâncias diferentes. Dessa forma, o aço pode ser considerado uma mistura. Além disso, o aço apresenta aspecto uniforme, ou seja, apresenta uma única fasee,assim,éclassificadocomomisturahomogênea.

• Granito: O granito é uma rocha constituída essencialmente por quartzo, feldspato e mica, dessa forma, é considerado uma mistura. Esses três componentes formam três fases diferentes e,assim,éclassificadocomoumamisturaheterogênea.

Questão 02 – Letra CComentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos cada um dos sistemas apresentados.

• Água contendo álcool etílico: Essas duas substâncias são miscíveis entre si e formam uma mistura que contém apenasumafase,sendo,portanto,classificadacomoumamistura homogênea.

• Água contendo micro-organismos: Apesar de serem invisíveis a olho nu, os micro-organismos não formam uma fase única com a água. As fases nesse sistema podem ser distinguidas utilizando um microscópio. A mistura é classificadacomoheterogênea.

• Água líquida contendo água sólida: Esse sistema possui duas fases em diferentes estados de agregação, uma fase sólida e uma fase líquida. Como só existe uma substância no sistema (água), trata-se de um sistema heterogêneo formada por uma substância pura. A água é uma substância composta, pois é constituída por átomos de mais de um tipo de elemento químico.

Questão 03 – Letra BComentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos cada uma das alternativas.

A) Correta. A água está presente na fase líquida como solvente do uísque; na fase sólida, formando o gelo e, na fase gasosa, como vapor-d’água formado pela evaporação da água líquida.

B) Incorreta. A fase sólida é formada apenas por água sólida. Em alguns casos, algumas pedras de gelo são formadas retendo bolhas de ar em seu interior.

C) Correta. A fase líquida contém água, álcool e outros componentes que dão ao uísque cor, aroma e sabor característicos.

D) Correta.Afasegasosaéformadaporar(oxigênio21%,nitrogênio78%e1%deoutrosgases), vapor-d’águaevapor de álcool.

Questão 04 – Letra EComentário: Esse sistema é trifásico, formado por quatro componentes: água (líquida + vapor), açúcar, ferro e nitrogênio. A água e o açúcar formam uma única fase (líquida). A limalha de ferro forma a segunda fase (sólida). O vapor-d’água e o nitrogênio, que são gases, formam a terceira fase (gasosa).

Questão 05 – Soma = 07Comentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos cada uma das afirmativas.

01. Correta. O gás carbônico e a acetona são substâncias compostas, pois são formados por átomos de elementos químicos diferentes. O gás carbônico é formado por átomos de carbono e de oxigênio (CO2), e a acetona é formada por átomos de carbono, de oxigênio e de hidrogênio (CH3COCH3).

02. Correta. As misturas são a reunião de duas ou mais substâncias em um mesmo recipiente sem a alteração de suas características individuais. O vinagre é uma mistura de água e ácido acético, a gasolina é uma mistura de hidrocarbonetos e de etanol e o ar atmosférico não poluído é uma mistura constituída, principalmente, pelos gases O2 e N2.

04. Correta. O hidrogênio gasoso é uma substância simples, porque é constituído por átomos de um mesmo elemento.

08. Incorreta. Misturas homogêneas possuem uma única fase e são reuniões de duas ou mais substâncias em um mesmo recipiente sem a alteração de suas características individuais. A água potável é uma mistura homogênea, pois contém águacomsaismineraisdissolvidos.Entretanto,agrafiteéuma substância simples, constituída por átomos de carbono, e o gás carbônico é uma substância composta, constituída por átomos de carbono e de oxigênio.

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Comentário: Quimicamente falando, as expressões “misturinhas”, “coisa” e “carocinhos” devem ser substituídas por compostos, elemento e átomos, respectivamente. Hidrocarbonetos são compostos orgânicos constituídos exclusivamente pelos elementos carbono e hidrogênio. Os átomos desses elementos fazem ligações químicas para formar os mais diversos hidrocarbonetos existentes.



A) Fenômeno físico. A emissão de radiação ultravioleta por lâmpadas especiais consiste em um fenômeno físico de transição eletrônica. Elétrons que formam determinados gases recebem energia, são promovidos a níveis energéticos com maior energia e, ao retornarem ao nível de origem, emitem parte da energia recebida na forma de luz ultravioleta. Esse fenômeno não ocorre com rearranjo atômico e, portanto, consiste em um fenômeno físico.

B) Fenômeno físico. A retirada de sólido em suspensão consiste emumprocessodefiltraçãoquenãoocorrecomrearranjoatômico e, portanto, é um fenômeno físico.

C) Fenômeno físico. O processo de deposição da água ocorre por meio de sua absorção e retenção pelo solo, não alterando sua composição química. Portanto, consiste em um fenômeno físico.

D) Fenômeno químico. O processo de cloração da água consiste na dissolução de sais que contêm ânions hipoclorito (ClO−), que são oxidantes fortes e oxidam a matéria orgânica existente na água, transformando-a em novas substâncias. Essa transformação ocorre com rearranjo atômico, portanto, trata-se de um fenômeno químico.


Comentário:

2. Fenômeno físico. A trituração de plásticos na reciclagem primária envolve apenas a diminuição do material a pequenos pedaços, sem haver modificação em sua composição química.

2. Fenômeno físico. Os diferentes tipos de plásticos são separados de acordo com a densidade, uma propriedade físicaespecíficadecadamaterial.Nãoocorremmodificaçõesna composição química dos materiais nesta etapa de separação.

1. Fenômeno químico. A pirólise, ou decomposição térmica, envolve a transformação por aquecimento de um material em outro.

1. Fenômeno químico. A incineração é a queima do material e, nesse processo, há formação de novas substâncias.

Logo, a alternativa correta é a A.


Comentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos cada uma das sequências apresentadas, associando-as a fenômenos químicos ou físicos.

• “acendeu a chama de um forno”: Fenômeno químico. Nessa transformação, está envolvida a queima do gás de cozinha, a qual envolve a reação do gás com o oxigênio, levando à formação de gás carbônico e água.

• “o volume do bolo expandiu devido ao fermento adicionado”: Fenômeno químico. A expansão da massa de bolos e pães, ao se adicionar fermentos químicos ou biológicos, deve-se à ocorrência de vários processos, os quais originam produtos gasosos.

• “estava derretendo”: Fenômeno físico. O derretimento do sorvete é uma transformação em que não há a formação de uma nova substância, pois ocorre apenas a mudança da fase sólida para a fase líquida.

• “em processo de escurecimento”: Fenômeno químico. O processo de escurecimento de frutas consiste na reação das frutas com o oxigênio do ar, originando substâncias diferentes das inicialmente presentes.

Seção Enem


Eixo cognitivo: II


Habilidade: 8


A) Não há nenhuma transformação envolvida, pois trata-se apenas de uma etapa de armazenamento do combustível. O etanol não reage com o aço inoxidável, do qual é feito o tanque.

B) Há transformação física, pois o processo de secagem envolve a evaporação das moléculas de água.

C) Há transformação química, pois a queima da palha de aço e do etanol envolvem reações de combustão, com a formação de novos compostos químicos, entre eles o CO2.

D) Não há transformação envolvida quando os gases poluentes são mantidos intactos e dispersos na atmosfera. Há transformação química quando eles interagem, por exemplo, com moléculas de água da chuva, formando a chuva ácida.

E) Não há transformação envolvida quando os materiais particulados são espalhados no ar e sofrem sedimentação por falta de chuva.


Eixo cognitivo: II


Habilidade: 25

Comentário: A água potável é classificada como uma mistura, pois nela encontram-se dissolvidos sais e gases. Além disso, é um sistema homogêneo, pois apresenta somente uma fase.

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MÓDULO – B 02Mudanças de estado físico e densidade



Comentário: A transformação física que ocorre durante a aplicação da referida tinta é a sublimação, que consiste na mudança do estado físico sólido diretamente para o estado físico gasoso. No estado físico sólido, as partículas estão distribuídas formando uma estrutura com alto grau de organização e estão bem próximas umas das outras, o que confere a esse estado forma e volume definidos. Os gases assumem a forma e o volume do recipiente que os contém e as partículas estão muito afastadas umas das outras. Dessa forma, a figura que esquematiza a sublimação é a representada pela alternativa D.


Comentário: Os processos que ocorrem em cada um dos quadrinhos da tirinha são exemplos de fenômenos físicos, uma vez que a composição da substância em questão foi preservada. Na passagem dos quadrinhos 1 e 2, ocorre o processo de fusão, com a transformação do gelo em água líquida. Na passagem dos quadrinhos 2 e 3, ocorre o processo de vaporização, pois a água líquida tornou-se vapor.


Comentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos cada uma das afirmativas.

A) Correta. A vaporização é a mudança do estado líquido, de energia interna mediana, para o estado gasoso, de alta energia interna. Dessa forma, o sistema necessita absorver energia, o que consiste em um processo endotérmico.

B) Correta. Quando um líquido entra em ebulição por meio de aquecimento rápido e forçado, ocorrem a formação e o desprendimento de bolhas do interior de toda a massa líquida.

C) Incorreta. Um equilíbrio entre água líquida e vapor de água ocorre somente em sistema fechado. Como o vapor- -d’água está escapando para o ambiente, o sistema não se encontra em equilíbrio e, caso ocorra aquecimento contínuo, toda a massa líquida passará para o estado de vapor.

D) Correta. A ebulição consiste na mudança rápida do estado líquido para o estado gasoso.


Comentário: As chamas dos fogões domésticos atingem até 800 °C, como descrito no enunciado da questão. Com base nesse valor e nas temperaturas de fusão dos metais descritos na tabela, o único metal que pode ser fundido e, consequentemente, mudar de fase quando aquecido em chamas de fogões residenciais é o alumínio, por apresentar temperatura de fusão inferior a 800 °C. Os demais metais, ouro, prata e cobre, não sofrem mudança de fase nessa temperatura.



A) Incorreta.Nãopodemosafirmarcomessesdoisgráficosque se trata de uma mistura.

B) Correta. Em gráfico desse tipo (Temperatura x Tempo),quando um composto permanece em uma mesma temperaturaduranteumafaixadetempo,significaqueelecoexiste em duas fases diferentes.

C) Incorreta. Acima de 20 °C, ele ainda possui mais uma faixa de coexistência de fases, e, abaixo de 20 °C, encontra-se a outra faixa de coexistência, e são nessas fases que determinamos os pontos de fusão e ebulição. Os pontos defusãoeebuliçãosão,respectivamente,8°Ce60°C.

D) Incorreta. A 0 °C, a amostra encontra-se sólida.

E) Incorreta. A variação na pressão afeta o gráfico, pois,para a maioria das substâncias, em pressões menores, as temperaturas de fusão e ebulição diminuem e, em temperaturas maiores, elas aumentam.

Questão 06 – V F F F V

Comentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos cada um dos itens.

1. Verdadeiro. O ponto triplo consiste no ponto que indica as condições de pressão e de temperatura para que coexistam em equilíbrio os estados sólido, líquido e gasoso.

2. Falso. Para as condições apresentadas, a água encontra-se na fase vapor.

3. Falso. A pressão de vapor da água é dada, no diagrama de fases, pela curva que separa a fase líquida da fase vapor. Conformeodiagrama,verifica-seque,comoaumentodetemperatura, ocorre o aumento da pressão de vapor da água.

4. Falso. A vaporização, mudança da fase líquida (que apresenta energia interna mediana) para a fase vapor (que apresenta alta energia interna), deve ocorrer com absorção de energia, o que caracteriza um processo endotérmico.

5. Verdadeiro. A liquefação do vapor-d’água, como ocorre na formação do orvalho, consiste em um processo exotérmico. A liberação de energia desse processo ocorre com a formação de interações intermoleculares entre as partículas de água.




A) Incorreta. Os sólidos são classificados em dois grupos:cristalinos, se apresentam ordenação interna uniforme; e amorfos, quando há ausência de um padrão de cristalização, não havendo, portanto, uma rede cristalina bem definida. No geral, as partículas no estado sólidooscilam em torno de um ponto de equilíbrio, o que confere a elasformaevolumedefinidos,bemcomoaltaorganização.

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B) Incorreta. No estado líquido, as partículas estão um pouco

mais afastadas do que no estado sólido, o que permite

a elas efetuar movimentos vibracionais, rotacionais e

translacionais de curto alcance apresentando, assim, forças

de atração medianas entre as partículas. A presença de

movimentos translacionais confere ao estado líquido forma

variável e grande proximidade entre as partículas.

C) Incorreta.Oslíquidosnãoapresentamformadefinida,no

entanto, eles se comportam termicamente como os sólidos,

sendo assim, eles obedecem a uma lei semelhante à lei

da dilatação linear. Contudo, para a dilatação dos líquidos

considera-se apenas a dilatação térmica volumétrica.

D) Correta. As partículas que constituem o estado gasoso

estão muito afastadas e apresentam grande movimentação.

Sendo assim, as forças de atração entre suas partículas são

baixas, conferindo a esse estado um alto grau de desordem,

pois uma partícula se movimenta independentemente de

suas vizinhas. Além disso, o estado gasoso possui forma

variável e grandes volumes o que implica em baixos valores

de densidade, uma vez que essa propriedade é descrita

como sendo a razão entre a massa de um corpo e o volume

ocupado pelo mesmo.

E) Incorreta.Aleidosgasesafirmaqueapressãosofridapor

um gás é proporcional à sua densidade. Sendo assim, um

aumento na pressão provoca um acréscimo na densidade.


Comentário: A concentração de sais na água do mar aumenta

quando ocorrem processos de evaporação e congelamento da

água, pois essas transformações envolvem apenas as moléculas

de água, diminuindo a quantidade dessas moléculas no estado

líquido disponíveis para a solubilização dos sais. Por outro lado,

a concentração de sais na água do mar diminui quando ocorrem

chuva, neve e derretimento das geleiras, uma vez que aumenta

a quantidade de moléculas de água no estado líquido.




1. Correta.Osvidrosdoscarroscostumamficarembaçadosem

dias chuvosos. Isso ocorre porque a temperatura do ambiente

externoaocarroficainferioràtemperaturadointeriordo

carro. Dessa forma, o vapor-d’água presente dentro do

carro, ao entrar em contato com o vidro (que está com a

mesma temperatura do ambiente externo), perde energia

para ele, transformando-se em líquido. A transformação do

estado físico gasoso em líquido é denominada condensação.

2. Correta. No vidro embaçado, estão presentes gotículas de água

líquida. A água líquida, ao receber energia proveniente dos

filamentosaquecidos,passaparaoestadogasoso.Amudança

de estado líquido para o estado gasoso é a vaporização.

3. Incorreta. Videcomentáriodaafirmativa2.




A) Correta. A chuva se forma quando o vapor-d’água é

transformado em água líquida (condensação) por diminuição

de temperatura ou aumento de pressão.

B) Incorreta. Quanto maior for a temperatura, maior será a

quantidadedeáguasuperficialvaporizada.

C) Correta. Quanto maior for a porosidade dos solos, menor

será a quantidade de água que escoa de uma superfície

mais alta para uma superfície mais baixa.

D) Correta. A vegetação aumenta a retenção de água no solo

e minimiza o seu processo de evaporação.




A) Correta. 70 °C é uma temperatura superior à temperatura

de ebulição do clorofórmio. Portanto, nessa temperatura,

o clorofórmio se encontra no estado gasoso.

B) Correta. 85 °C é uma temperatura inferior à temperatura de

fusão do hidróxido de sódio. Portanto, nessa temperatura,

o hidróxido de sódio encontra-se no estado sólido.

C) Incorreta. 25 °C é uma temperatura superior às

temperaturas de fusão e inferior às temperaturas de

ebulição do clorofórmio, da água e do ácido acético.

Portanto, nessa temperatura, essas três substâncias

encontram-se no estado líquido.

D) Correta. Em um conjunto de substâncias, a substância

mais volátil (que vaporiza com maior facilidade) é aquela

que apresenta menor temperatura de ebulição. Portanto,

entre as quatro substâncias apresentadas, a mais volátil é

o clorofórmio.



cada uma das previsões.

I. Incorreta. Por se tratar da mesma substância, a fusão das

duas amostras ocorre na mesma faixa de temperatura.

II. Incorreta. Por se tratar da mesma substância, a temperatura

de fusão das duas amostras é igual.

III. Correta. A amostra A, por apresentar menor massa,

alcançará a temperatura de fusão mais rapidamente do

que a amostra B.

IV. Correta. Por se tratar da mesma substância, a fusão das

duas amostras ocorre na mesma faixa de temperatura.

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Comentário: A fusão da substância é representada pelo

segmento B. Dessa forma, a substância apresenta temperatura

defusãode–60°C.

A ebulição da substância é representada pelo segmento

D. Assim, a substância apresenta temperatura de ebulição

de60°C.

O segmento A apresenta a substância antes de ocorrer a

primeira mudança de estado físico (fusão, segmento B),

representando o aquecimento do clorofórmio no estado sólido.

O segmento D representa o clorofórmio durante a ebulição,

momento em que ocorre a passagem do estado líquido para

o estado gasoso.


Comentário: A água pura, quando chega à temperatura de

ebulição, permanece durante algum tempo nessa temperatura,

e a água salgada, devido à presença de outros componentes,

não apresenta essa característica. A temperatura de ebulição

da mistura não é constante e ocorre em maior temperatura,

porque, quando um soluto não volátil é adicionado à água,

ocorre aumento da temperatura de ebulição em relação à

temperatura do solvente puro.


Comentário: No diagrama de fases da água, os três estados

físicos são identificados nas seguintes regiões:

Líquido

Temperatura

Pres

são

Sólido

Vapor

12

3 5

4

De acordo com o enunciado da questão, “No processo

de liofilização, a temperatura da amostra é reduzida

até abaixo de 0 °C de modo que toda a água presente

congele”. A transformação física envolvida nesse processo é

sinalizado pela etapa 2, em que a água no estado líquido é

transformação em água sólida.

Em seguida, “a pressão é reduzida até abaixo da pressão do

ponto triplo”. Esse processo é sinalizado pela etapa 3, em que

é possível observar a diminuição da pressão até um valor pouco

abaixo do ponto triplo.

Por fim, “o alimento é lentamente aquecido até uma

temperatura acima do ponto de congelamento de modo que a

água sublime lentamente”. A sublimação da água é sinalizada

pela etapa 4, em que a água sólida presente no alimento é

transformada em vapor.


Comentário: Analisando cada uma das afirmativas, temos que:

I. Correta. As lâminas dos patins exercem grande pressão

na superfície do gelo, ocasionando a fusão da água.

A consequente formação do líquido permite o deslizamento

sobre a superfície do gelo.

II. Correta. Como o próprio nome diz, a panela de pressão

provoca o aumento da pressão interna do recipiente

fechado, tornando-a maior que a pressão atmosférica.

Dessa forma, a temperatura de ebulição da água aumenta.

Quanto maior for a temperatura da água durante a ebulição,

mais rapidamente os alimentos serão cozidos.

III. Correta. A pressão atmosférica diminui com o aumento da

altitude.Quantomaiselevadaforalocalizaçãogeográfica

da cidade, menor será a temperatura de ebulição, pois

menor será a temperatura necessária para igualar a pressão

de vapor do líquido com a pressão atmosférica. Portanto,

a água apresenta menor temperatura de ebulição quando

comparada a uma cidade localizada ao nível no mar.




A) Correta. As gotas de óleo se posicionam sobre a superfície

da água, indicando que o óleo é menos denso que ela.

B) Incorreta. Conforme descrito no enunciado, o volume de

água utilizado no experimento é 10 vezes maior que o de

álcool. Entretanto, a densidade dessas duas substâncias

é diferente. Logo, a relação entre as massas dessas

substâncias não obedece à proporção entre seus volumes.

C) Incorreta. O óleo encontra-se abaixo do etanol, indicando

que o primeiro é mais denso.

D) Incorreta. A água encontra-se no fundo do sistema, sendo,

portanto, a substância mais densa dentre os componentes

da mistura.

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A) Incorreta. Medidores de densidade (densímetros) são aparelhos que, quando mergulhados em determinado líquido, submergem conforme o valor da densidade do líquido em questão. Quanto maior a densidade do líquido, menos eles afundam, e quanto menor a densidade, mais eles afundam. Dessa forma, como o tetracloreto de carbono (ρ=1,6g.cm–3) apresenta a maior densidade, o densímetro utilizado afundará menos nesse líquido, que está contido na proveta I.

B) Incorreta. Como o densímetro está mais submerso no líquido contido na proveta III, este apresenta a menor densidade, já o líquido contido na proveta I apresenta a maior densidade. Sendo a densidade diretamente proporcional à massa, para volumes iguais, o líquido na proveta I apresenta maior massa que o líquido na proveta III.

C) Incorreta. A densidade varia com a temperatura devido à alteração nos volumes ocorrida com a dilatação ou com a compressão dos líquidos.

D) Correta. Como ρ = mV

, podemos escrever m = ρ . V. Assim,

a massa é diretamente proporcional ao volume. Dessa forma, para qualquer um dos líquidos estudados, quando o volume é diminuído pela metade (de 100 para 50 cm3), a massa obtida também será a metade da quantidade inicial.

E) Incorreta. Com a adição de açúcar na proveta com água, ocorrerá sua solubilização e o consequente aumento da densidadedasoluçãoaquosa.Assim,odensímetroficarámenos submerso que na água pura.


Comentário: O chope, ao suar, tem sua temperatura aumentada. A explicação desse fato se baseia no processo de condensação sofrido pelas moléculas de água presentes na atmosfera quando entram em contato com a superfície fria do recipiente no qual está o chope. Essa mudança de estado físico ocorre com a liberação de calor, que é fornecido para o recipiente e, consequentemente, ao chope. Já o processo de evaporação das moléculas de água presentes no suor do corpo humano ocorre com a absorção de calor do próprio corpo, evitando, assim, a elevação da temperatura corporal.


Comentário: O aquecimento inicial do sólido branco, de 0 a 10 minutos, formou um líquido. Durante a mudança de fase, de 4 a 8 minutos, observou-se um patamar de temperatura, ou seja, a temperatura de fusão da amostra foi constante.

Após o resfriamento e o novo aquecimento da amostra, durante a mudança da fase líquida para a gasosa, até o tubo tornar-se vazio, novamente observou-se um patamar de temperatura, ou seja, a temperatura de ebulição da amostra também foi constante.

Dessa forma, como a amostra apresenta tanto a T.F. como a T.E. constantes, o diagrama consiste no aquecimento e no resfriamento de uma substância pura.

Questão 15 – Letra EComentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos cada um dos experimentos.

1) No sistema 1, há duas fases: uma fase constituída de água e ácido sulfúrico, uma vez que esse composto é bastante solúvel nela; e a fase orgânica composta pelo benzeno. Porém, essa representação não pode ser obtida experimentalmente, uma vez que a densidade do benzeno é muito menor que a da fase aquosa e, dessa forma, a fase orgânica deveria estar na superfície.

2) O sistema 2 não pode ser reproduzido experimentalmente, uma vez que água e ácido sulfúrico são miscíveis em proporçõesinfinitas.

3) e 4) Esses sistemas são possíveis de serem reproduzidos experimentalmente, uma vez que a água e o etanol são miscíveisemproporçõesinfinitasepodemformarumasolução que apresente densidade superior ou inferior à densidade do benzeno. Dessa forma, a fase orgânica pode estar na superfície ou no fundo da mistura, sendo que isso dependerá da composição em que esses componentes estarão presentes na mistura.

5) No sistema 5, existem duas fases: uma fase constituída de água e ácido sulfúrico, uma vez que esse composto é bastante solúvel nela; e a fase orgânica composta pelo benzeno. Essa representação é obtida experimentalmente, uma vez que a densidade do benzeno sempre será menor que a da fase aquosa.

6) Osistema6épossíveldeserobtidoexperimentalmente,uma vez que tanto o etanol quanto o ácido sulfúrico são infinitamentesolúveisemágua.

Logo, as únicas montagens que não podem ser obtidas experimentalmente, são as representadas pelos sistemas 1 e 2.


Comentário: Uma curva de aquecimento é um gráfico de temperatura versus tempo e, por meio de sua análise, é possível diferenciar as substâncias puras das misturas. Uma substância pura é aquela que apresenta temperatura de fusão e de ebulição constante, o que não acontece se aquecermos uma mistura. Dessa forma, a curva de aquecimento se refere a uma mistura ao invés de uma substância pura, pois se trata de uma mistura especial que apresenta temperatura de fusão constante e temperatura de ebulição variável sendo denominada mistura eutética.

Seção Enem


Eixo cognitivo: II


Habilidade: 24

Comentário: As mudanças de estado físico são transformações que não alteram as estruturas dos átomos, núcleos e eletrosfera, tampouco a composição da matéria, como a troca de átomos, mas apenas alteram a disposição espacial de suas partículas estruturais.

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Questão 02 – Letra BEixo cognitivo: II


Habilidade: 8

Comentário: Os combustíveis líquidos à temperatura ambiente são aqueles que apresentam temperatura de fusão inferior a 25 °C e temperatura de ebulição superior a 25 °C. Analisando os dados da tabela, pode-se afirmar que esses combustíveis são: Etanol, metanol e octano. Nessa temperatura, o butano e o metano apresentam-se no estado gasoso.

Questão 03 – Letra CEixo cognitivo: IV


Habilidade: 18

Comentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos a densidade de cada amostra do lote. Como as amostras são compostas por porcentagens diferentes de estanho e chumbo, a densidade da liga metálica resultante é a média ponderada das densidades de cada metal. Assim, temos:

Cálculo das densidades das amostras:

• Amostra I: ρ = +60 7 3 40 11 3100

. , . ,

ρ = 8,90 g.mL–1

A densidade da amostra I é maior que o valor máximo permitido.

• Amostra II: ρ = +62 7 3 38 11 3100

. , . ,

ρ= 8,82 g.mL–1

A densidade da amostra II é igual ao valor máximo permitido.

• Amostra III: ρ = +65 7 3 35 11 3100

. , . ,

ρ = 8,70 g.mL–1

A densidade da amostra III é menor que o valor mínimo permitido.

• Amostra IV: ρ = +63 7 3 37 11 3100

. , . ,

ρ = 8,78 g.mL–1

A densidade da amostra IV encontra-se dentro do intervalo permitido.

• Amostra V: ρ = +59 7 3 41 11 3100

. , . ,

ρ = 8,94 g.mL–1

A densidade da amostra V é maior que o valor máximo permitido. Portanto, as amostras que atendem às normas internacionais

são a II e a IV.

Questão 04 – Letra CEixo cognitivo: II


Habilidade: 9

Comentário: No ciclo da água, no processo de evaporação, apenas as moléculas de água sofrem a mudança de fase, passando da fase líquida para a fase de vapor. Levando-se em consideração apenas esse processo, analisaremos cada uma das alternativas.

A) Incorreta. A formação da chuva ácida, em regiões poluídas,

é uma consequência da grande quantidade de gases SO2,

SO3 e NO2 que são liberados para a atmosfera a partir da

queima de combustíveis fósseis (no caso do SO2 e do SO3)

e da utilização de motores a explosão de automóveis,

caminhões, etc. (no caso do NO2). Esses gases reagem com

o vapor-d’água presente na atmosfera, formando ácidos.

B) Incorreta. Os sais minerais são substâncias iônicas que

apresentam uma considerável solubilidade em água.

Durante a evaporação, apenas moléculas de H2O passam

para o estado gasoso e, portanto, não há perda de sais

minerais no solo.

C) Correta. Durante a evaporação, ocorre a diminuição da

quantidade de moléculas do solvente na fase líquida,

com consequente redução do volume da solução,

já a quantidade de sais minerais permanece a mesma,

visto que eles não são voláteis. Assim, devido à

evaporação das moléculas de água, a concentração de sais

minerais na água, presente no solo de campos irrigados,

aumenta.

D) Incorreta. A respiração é um processo indispensável para

a manutenção da vida dos seres aeróbicos, pois é dessa

forma que eles obtêm energia. Nos vegetais, o processo de

respiração consiste na oxidação metabólica da glicose do

amido,quepodesersimplificadamenterepresentadapor

C6H12O6+6O2 →6CO2+6H2O

A respiração acontece a nível celular e a evaporação não

influencia na perda de água da planta pormeio desse

processo.

E) Incorreta. A salinidade, concentração de sais, numa

determinada região oceânica, poderia aumentar com a

evaporação de sal em virtude da perda de volume de água.

MÓDULO – B 03Cálculos químicos e de fórmulas



Comentário: A massa atômica de um elemento é a média

ponderada das massas atômicas de todos os isótopos desse

elemento, tendo como peso a abundância isotópica, o que

justifica a massa atômica do cloro não ser um número inteiro.

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Comentário: Para a resolução dessa questão, realizaremos

o cálculo da quantidade de matéria referente a cada uma das

substâncias.

M(C6H12O6) = 180 g.mol–1

1 mol de glicose 180 g

x 90 g

x = 0,5 mol de glicose

M(H2O) = 18 g.mol–1

1 mol de água 18 g

y 90 g

y = 5 mol de água

Cálculo do número total de quantidade de matéria referente

às substâncias que constituem a mistura

5,0 + 0,5 = 5,5 mol


Comentário: Emummol de hélio, há 6,02 . 1023 átomos

desse elemento e, como os átomos neutros de hélio possuem,

cada um, dois elétrons, o número de elétrons presente em

1 mol de hélio é igual a:

1 átomo de hélio 2 elétrons

6.1023 átomos x

x = 12 . 1023 elétrons


Comentário: Em 100 g de lindano, temos:

24 782 0873 14

, , ,

g de Cg de Hg de Cl

Cálculo da quantidade de matéria de C, H e Cl:

n(C) = 24 7812 1

, . –

ggmol

≅ 2,0 mol

n(H) = 2 081 1

, . –

ggmol

≅ 2,0 mol

n(Cl) = 73 1435 5 1

, , . –

ggmol

≅ 2,0 mol

Dividindo-se os valores encontrados por 2, temos:

Fórmula mínima = CHCl

Fórmula molecular = CxHxClx

M = 12x + 1x + 35,5x = 290,85

x=6

Assim, a fórmula molecular do lindano é C6H6Cl6.

Questão 05

Comentário: Em 100 g de ferrita, temos 12 g de magnésio,

56gdeferroe32gdeoxigênio.

• Cálculo da quantidade de matéria de Mg, Fe e O:

n(Mg) = =−

1224

0 51

.

,ggmol

mol de Mg

n(Fe) = =−

5656

11

.

ggmol

mol de Fe

n(O) = =−

3216

21

.

ggmol

mol de O

Assim, a fórmula obtida, em proporção molar, é Mg0,5Fe1O2.

Dividindo-se os índices por 0,5,

Mg Fe O0 50 5

10 5

20 5

,, , ,

temos que a fórmula mínima da ferrita é MgFe2O4.


Comentário: Os átomos de P são recorrentes apenas do

composto P2O5 e, de acordo com o enunciado da questão,

a quantidade de P2O5 representa 30% da composição no

fertilizante. Logo, em cada 100 g de fertilizante, há 30 g de P2O5.

A massa molar do P2O5 é igual a 142 g.mol–1 e dá origem a

2 mol de P. Portanto, a quantidade de P, em mol, presente em

30 g do composto é obtida por:

142 g P2O5 ——–––– 2 mol P

30 g P2O5 ——–––– x

x = 0,42 mol de P



Comentário: A massa atômica de um elemento é determinada

calculando-se a média ponderada das massas de seus isótopos.

Para isso, deve-se conhecer a abundância relativa de todos

os isótopos.

Considerando-se que a abundância relativa do isótopo 37 do

cloroéxeadoisótopo35é(100%–x),temos:

Massa atômica do elemento cloro:

+ − =x . 37 (100% x).35100%

35,5

x=25%

Assim,aabundânciarelativadoisótopo37docloroé25%.

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Questão 02 – Letra AComentário: Aaliançafeitacom3,0gdaligacontém75%

deouro,oqueequivalea2,25gdeAu:

3,0.70%=2,25g

Amassamolardoouroé197g.mol–1,ouseja,cadamoldeAu

equivale a 197 g. Logo, a quantidade de ouro, emmol,

equivalenteaos2,25gé:

197gAu 1 mol

2,25gAu x

x=0,01mol

Questão 03 – Letra AComentário: M(CuSO4.5H2O)=249,5g.mol–1

MassamolardeH2O=18g.mol–1

Em1moldeCuSO4.5H2O,existem5moldeH2O.Logo:

249,5gCuSO4 90gH2O

100,0gCuSO4 x

x=36gdeH2O

Assim, a porcentagem de água presente no sal hidratado

é36%.

Questão 04 – Letra BComentário: questão, analisaremos cada uma das

alternativas.

A) Incorreta. Em 18 g (1mol) de água, existem 2mol

(12 . 1023)deátomosdehidrogênioe1mol(6.1023) de

átomosdeoxigênio.

B) Correta.Em18g(1mol)deágua,existem2mol(12.1023)

deátomosdehidrogênioe1mol(6.1023)deátomosde

oxigênio,numtotalde18.1023átomos.

C) Incorreta.Emummoldeágua,existem18.1023átomos,

ouseja,trêsvezesonúmerodeAvogadrodeátomos.

D) Incorreta.Ummoldeágua(18g)podeserdecomposto

de oxigênio para cadamol de água decomposta, o que

correspondea11,2LdeO2medidosnasCNTP.

E) Incorreta. Considerando a densidade da água igual a

1 g.cm–3,18gdeH2Oocupamumvolumede18cm3.

Questão 05 – Letra CComentário: De acordo com o valor da massa molar da

água,1moldeáguatem18g,quecorrespondema18mL,

uma vez que a densidade da água é igual a 1 g.mL−1.

Aquantidadedeátomosdehidrogênioem0,05mLdeáguaé

1moldemoléculasdeH2O2moldeátomosdeH

18mLH2O 12 . 1023átomosdeH

0,05mLH2O x

= = =x 0,05 . 12 . 1018

5 . 69

.10 309

.1023

21 21 átomosdeH

Questão 06 – Letra CComentário: • Cálculodamassacontidaem0,2moldedióxidodeenxofre

(SO2):

M(SO2)=M(S)+2M(O)=32g.mol–1 +2.16g.mol–1

M(SO2)=64g.mol–1

1molSO2 64g

0,2molSO2 x

x=12,8gdeSO2

• Cálculodamassacontidaem3.1023moléculasdemonóxidodecarbono(CO):

M(CO)=M(C)+M(O)=12g.mol–1+16g.mol–1

M(CO)=28g.mol–1

6 . 1023moléculasdeCO 28 g

3.1023moléculasdeCO y

y=14gdeCO

Amassatotalreferenteaosgasesemitidosé

mtotal=12,8+14=26,8g

Questão 07 – Letra BComentário: Sabendo-se que a concentração máximade álcool no sangue fora da faixa de risco é de 0,46g.L–1, umadultocom7Ldesanguepoderáingerir,nomáximo

1L 0,46gdeálcool

7L x

x=3,22gdeálcool

Oálcoolemquestãoéoetanol(C2H5OH),cujamassamolaré

M(C2H5OH)=2M(C)+6M(H)+M(O)

M(C2H5OH)=(2.12g.mol–1)+(6.1g.mol–1)+16g.mol–1

M(C2H5OH)=46g.mol–1

46g 1moldeálcool

3,22g y

y=0,07moldemoléculasdeálcool

Questão 08Comentário: Amassadeetanolcontidaem50dm3éde

1 dm3 8 . 102 g de etanol

50dm3 x

x=4.104 g de etanol

A massa molar do etanol (C2H5OH)é

M(C2H5OH)=2M(C)+6M(H)+M(O)

M(C2H5OH)=(2.12g.mol–1)+(6.1g.mol–1)+16g.mol–1

M(C2H5OH)=46g.mol–1

O número demoléculas de etanol contido no tanque doautomóveléde:

46g 6 . 1023moléculasdeetanol

4.104 g y

y=5,22.1026moléculasdeetanol

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Questão 09 – Letra CComentário: 1moldeglicose=6.12+12.1+6.16=180g

1 mol 180 g

0,25 mol x

x = 45 g de glicose

Portanto 0,25 mol de glicose é igual a 45 g. A massa total da mistura de água com glicose é:

Mtotal=45g+15g=60g

Questão 10 – Letra CComentário: Para a resolução dessa questão, calcularemos a quantidade de matéria correspondente às massas de cada um dos íons presentes em 200 mL de água de coco.

Cálculo da quantidade de matéria presente em 320 mg de potássio:

M(K) = 39 g.mol–1

39 g de K 1 mol

320 . 10–3 g de K x

x = 8,2 . 10–3 mol de K

Cálculo da quantidade de matéria presente em 40 mg de cálcio:

M(Ca) = 40 g.mol–1

40 g de Ca 1 mol

40 . 10–3 g de Ca x

x = 1,0 . 10–3 mol de Ca

Cálculo da quantidade de matéria presente em 40 mg de sódio:

M(Na) = 23 g.mol–1

23 g de Na 1 mol

40 . 10–3 g de Na x

x = 1,7 . 10–3 mol de Na

As quantidades de potássio, cálcio e sódio expressas em mol possuem a seguinte sequência:

n(potássio) > n(sódio) > n(cálcio)

Questão 11Comentário: A liga possui 10%emmassa de ródio, logo,osoutros90%sãoconstituídosdeplatina.Em1,00gdessaliga, a massa de platina é igual a 0,90 g. O número de átomos de platina em 0,90 g é

M(Pt) = 195 g.mol–1

195 g de platina 6,02.1023 átomos

0,90 g de platina x

x = 2,78 . 1021 átomos de platina (Pt)

Questão 12Comentário: A massa de carbono presente em 8 mg de tinta é obtida pela relação:

8 mg de tinta 100%

x 90%x = 7,2 mg de C

O número de átomos associados à 7,2 mg de C corresponde a:

12 g 6,0.1023 átomos de C

7,2 . 10–3 g yy=3,6.1020 átomos de C

Questão 13

Comentário: A massa de mercúrio contida em 2,1 . 10–7 mol

de Hg2+ é igual a

1 mol de Hg2+ 200 g

2,1 . 10–7 mol de Hg2+ x

x = 4,2 . 10–5 g de Hg2+

A amostra de atum analisada pesava 25 g, portanto, em 1 kg,

a massa de mercúrio, na forma iônica, é igual a

25 g de atum 4,2 . 10–5 g de Hg2+

1 000 g de atum y

y=1,68.10–3 g de Hg2+/kg de atum

Como a quantidade de mercúrio encontrada na remessa

analisada está acima da quantidade máxima permitida para

a comercialização, a carga deverá ser confiscada.


Comentário:

Óxido I:

Em100gdoóxidoI,temos40gdeenxofree60gdeoxigênio.

• Cálculo da quantidade de matéria de S e O:

n(S) = =−

4032

1 251

.

,ggmol

mol de S

n(O) = =−

6016

3 751

.

,ggmol

mol de O

Assim, a fórmula obtida, em mol, é S1,25O3,75. Dividindo-se

ambos os índices por 1,25: S O1 25

1 253 751 25

,,

,,

, temos que a fórmula

empírica do óxido I é SO3.

Óxido II:

Em 100 g do óxido II, temos 50 g de enxofre e 50 g de oxigênio.

• Cálculo da quantidade de matéria de S e O:

n(S) = =−

5032

1 56251

.

,ggmol

mol de S

n(O) = =−

5016

3 1251

.

,ggmol

mol de O

Assim, a fórmula obtida, em mol, é S1,5625O3,125. Dividindo-se

ambososíndicespor1,5625: S O1 56251 5625

3 1251 5625

,,

,,

, temos que a

fórmula empírica do óxido II é SO2.


Comentário: Massamoleculardaureia=60g.mol–1

Massa de nitrogênio na ureia = 28 g.mol–1

Porcentagemdenitrogênionaureia=(28/60).100=46,67%

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Comentário: Em 100 g de cacodilo, temos 22,88 g de carbono, 5,76gdehidrogênioe71,36gdearsênio.

• Cálculo da quantidade de matéria de C, H e As:

n(C) = =−

22 8812

1 9071

, .

,ggmol

mol de C

n(H) = =−

5 761

5 761

, .

,ggmol

mol de H

n(As) = =−

71 3674 9

0 9531

, , .

,ggmol

mol de As

Assim, a fórmula obtida, em proporção molar, é:

C1,907H5,76As0,953.

Dividindo-se os índices por 0,953,

C H As1 9070 953

5 760 953

0 9530 953

,,

,,

,,

temos que a fórmula empírica do cacodilo é C2H6As.

• Cálculo da fórmula molecular:

A massa molar de C2H6As é igual a

2 . 12 g.mol–1+6. 1 g.mol–1 + 1 . 74,9 g.mol–1

104,9 g.mol–1.

A proporção entre a massa molar correspondente à fórmula empírica e a massa molar correspondente à fórmula molecular é igual a:

massa molar da fórmula molecularmassa molar

,,da fórmula mínima

= ≅209 96104 9

2

Para encontrarmos a fórmula molecular, basta multiplicarmos a fórmula mínima por 2.

Fórmula molecular: C4H12As2


Comentário: Primeiramente, calculamos as proporções molares de C, H e O. Na análise do composto, foram encontrados 1,8 g deC,6.1022 átomos de oxigênio e o restante de hidrogênio:

n(C) = =−

1 812

0 151

, .

,g

gmolmol de C

n(O) = =−

6.10 átomos6.10 átomos.mol

0,122

23 1mol de O

Como1moldeOéiguala16g,logo,

0,1moldeO.16g.mol–1=1,6gdeO

Como a massa total analisada foi de 3,75 g, a massa de hidrogênio contida no composto é de:

3,75g–1,8g–1,6g=0,35gdeH.

Portanto, a quantidade, em mol, de hidrogênio é igual a

n(H) = =−

0 351

0 351

, .

,ggmol

mol de H

Assim, a fórmula obtida, em proporção molar, é C0,15H0,35O0,1.

Dividindo-se os índices por 0,1 e multiplicando-os por 2, temos:

C H O0 150 1

2 0 350 1

2 0 10 1

2,,

. ,,

. ,,

.

Fórmula mínima do composto orgânico: C3H7O2.

• Cálculo da fórmula molecular:

A massa molar do composto orgânico pode ser calculada

sabendo-se que 0,75 mol do composto corresponde à massa

de 112,5 g:

0,75 mol 112,5 g

1 mol x

x = 150,0 g

Assim, a massa molar do composto é 150,0 g.mol–1.

A massa molar da fórmula mínima é:

3 . 12 g.mol–1 + 7 . 1 g.mol–1+2.16g.mol–1 = 75 g.mol–1.

A proporção entre a massa molar correspondente à fórmula

empírica e a massa molar correspondente à fórmula

molecular é igual a

massa molar da fórmula molecularmassa molar

,da fórmula mínima

= =150 275

2

Para encontrar a fórmula molecular, multiplicamos a fórmula

mínima por 2.

Fórmula molecular: C6H14O4


Comentário: Como temos as porcentagens das massas, basta

fazer uma regra de três com 100 g para tirar a porcentagem

e esses valores virarem valores de massa.

C=74,00%,H=8,65%eN=17,30%.

Em 100 g de nicotina, temos:

C=74,00g,H=8,65geN=17,30g

Depois, temos que dividir os valores de massa encontrados

pela massa molecular de cada componente.

C = 74 g / 12 g.mol–1=6,167mol

H=8,65g/1g.mol–1=8,65mol

N = 17,30 g / 14 g.mol–1=1,236mol

Por fim, basta dividir os valores obtidos na etapa anterior pelo

menor desses valores (porque precisamos da fórmula mínima):

C=6,167/1,236=4,99=5

H=8,65g/1,236=6,99=7

N=1,236/1,236=1

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Comentário: A massa molar do óxido de nitrogênio pode ser calculada sabendo-se que 1,2 . 1021 moléculas do óxido têm massa de 0,152 g:

1,2 . 1021 moléculas ——–––– 0,152 g

6,0.1023 moléculas ——–––– y

y=76,0g

Assim,amassamolardoóxidodenitrogênioé76,0g.mol–1.

Tomando sua fórmula molecular N2Ox:

2 . 14 g.mol–1+x.16g.mol–1=76g.mol–1

28+16x=76

x = 3


Comentário: A massa de água presente em 4,99 gramas do sal hidratado pode ser calculada subtraindo-se a massa de sulfato de cobre II obtida após a evaporação de toda a água da massa do sal hidratado antes do aquecimento.

mH2O = msal hidratado – mCuSO4

mH2O = 4,99 g – 3,19 g

mH2O = 1,80 g

As quantidades de matéria de CuSO4 e de H2O correspondentes às massas 3,19 g e 1,80 g podem ser calculadas da seguinte forma:

1 mol de CuSO4 ——–––– 159,5 gramas

x mol ——–––– 3,19 gramas

x = 0,02 mol

1 mol de H2O ——–––– 18 gramas

y mol ——–––– 1,8 grama

y = 0,1 mol

Para cada 0,02 mol de sulfato de cobre II, tem-se 0,1 mol de água. Dessa forma, o número de mols de água por mol de sulfato de cobre II na composição do sal hidratado pode ser calculado da seguinte forma:

0,02 mol de CuSO4 ——–––– 0,1 mol de H2O

1 mol de CuSO4 ——–––– z

z = 5 mol

Seção Enem

Questão 01 – Letra B Eixo cognitivo: I


Habilidade: 17

Comentário: A massa de cálcio recomendada diariamente é 2 . 500 mg = 1 000 mg.

Conhecendo a massa molar do cálcio e a constante de Avogadro, temos:

40 g Ca2+ ——––––6,0.1023 átomos

1 g Ca2+ ——–––– x

x = 1,5 . 1022 átomos

Questão 02 – Letra B Eixo cognitivo: I Competência de área: 5 Habilidade: 17 Comentário: O Índice Diário Aceitável (IDA) de aspartame é 40 mg/kg de massa corpórea. Assim, a quantidade aceitável de aspartame que uma pessoa de 70 kg pode consumir é:

40 mg ——–––– 1 kg

x ——–––– 70 kg

x = 2 800 mg ou 2,8 g

A massa molar do aspartame é 294 g.mol–1. Logo, a quantidade de aspartame, em mol, é:

294 ——–––– 1 mol

2,8 g ——–––– y

y = 9,52 . 10–3 mol de aspartame

MÓDULO – B 04

Estudo físico dos gases I



Comentário: De acordo com a teoria cinética dos gases, as partículas são dotadas de movimento desordenado, em todas as direções e com velocidades e energias cinéticas variadas. Por outro lado, a energia cinética média das partículas é diretamente proporcional à temperatura absoluta. Assim, as afirmações I e II estão incorretas. Gás ideal é todo e qualquer sistema gasoso em que suas partículas constituintes comportam-se como está previsto na teoria cinética dos gases. Porém, um gás real aproxima-se do comportamento ideal a baixas pressões e altas temperaturas, pois as partículas praticamente não interagem. Logo, a afirmação III está correta. As colisões das partículas gasosas entre si e com as paredes do recipiente que as contém são perfeitamente elásticas e de duração desprezível. Segundo a teoria cinética dos gases, são essas colisões que determinam a pressão exercida por um gás dentro de um recipiente. Dessa forma, a afirmação IV está correta.


A) Incorreta. Mantendo-se à pressão constante, com o aumento da temperatura em Kelvin, o volume ocupado pelo gás também aumenta.

B) Correta. Os gases exercem pressão devido às colisões entre suas partículas e delas com as paredes do recipiente.

C) Correta. De acordo com a equação geral dos gases, a um volume constante, a pressão exercida por um gás é diretamente proporcional à temperatura em Kelvin.

D) Correta. Os gases apresentam grande difusão, ou seja, formam misturas homogêneas.

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Questão 03 – Letra DComentário: A transformação descrita é isotérmica, pois ocorre à temperatura constante. Logo, tem-se que:pi.Vi = pf.Vf

2,0 atm . 4,0 L = pf.0,5 Lpf=16,0atm

Questão 04 – Letra AComentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos cada uma das afirmativas.A) Incorreta. Um gás ideal possui partículas que não

apresentam interações atrativas e repulsivas.B) Correta. A temperatura é uma medida da energia cinética média

das partículas, ou seja, quanto maior a temperatura de um gás, maior, em média, será a velocidade de suas partículas.

C) Correta. As partículas possuem movimento retilíneo uniforme até que ocorra um choque entre partículas ou contra as paredes do recipiente que as contém.

D) Correta. Conforme previsto pela Lei de Boyle, o volume de um gás é inversamente proporcional à sua pressão à temperatura constante.

Questão 05 – Letra AComentário: Fazendo-se a análise das transformações representadas no gráfico, temos:

Transformação I. O volume aumenta à temperatura constante. Segundo a Lei de Boyle, essa transformação deve ser acompanhada pela diminuição da pressão do gás.

Transformação II. A temperatura aumenta a volume constante. Segundo a Lei de Charles, essa transformação deve ser acompanhada pelo aumento da pressão do gás.

Transformação III. O volume diminui enquanto a temperatura aumenta, ou seja, o gás é comprimido enquanto é aquecido. A compressão e o aquecimento do gás acabam por aumentar sua pressão.

Questão 06 – Letra BComentário: Segundo a Lei de Charles e Gay-Lussac, enunciada na alternativa B, a pressão exercida por uma determinada massa gasosa é diretamente proporcional à temperatura absoluta (Kelvin) a volume constante. Na situação apresentada, os volumes das garrafas de champanhe utilizadas no experimento eram iguais, contudo, elas estavam submetidas a diferentes temperaturas. Assim, de acordo com a Lei de Charles e Gay-Lussac, a pressão exercida no interior da garrafa que estava submetida à temperatura de 18 °C é superior à pressão exercida no interior da garrafa submetida à 4 °C, o que justifica o maior volume de CO2 disperso na nuvem gasosa ao espocar o champanhe que está a uma maior temperatura.


Questão 01 – Letra DComentário: Para resolver essa questão, vamos analisar cada afirmativa separadamente.

1. Correta.Estaéexatamenteadefiniçãodepressãodeumgás em um recipiente fechado.

2. Incorreta. As moléculas não perdem energia cinética ao se chocarem com as paredes.

3. Correta. Fornecendo calor, a temperatura aumenta e, como a temperatura é diretamente proporcional à energia cinética média, ela também aumenta. A pressão aumenta porque o volume está constante, ela é diretamente proporcional à temperatura, logo, ela também aumenta.

4. Correta. Se a temperatura e o volume estão constantes, a pressão permanece constante se a quantidade de choques for conservada.

Logo, a alternativa correta é a D.

Questão 02 – Letra DComentário: O gráfico representa a curva de uma transformação isotérmica, pois ocorre à temperatura constante. Nessa transformação gasosa, a dependência entre a pressão e o volume de um gás ideal é graficamente representada por uma hipérbole (pV = constante) e é chamada isoterma. Pela Lei de Boyle- -Mariotte, à temperatura constante, o volume ocupado por um gás é inversamente proporcional à pressão (para manter o produto pV constante). Analisando cada uma das alternativas, temos que:

A) Incorreta. Ao reduzir o volume do recipiente à metade do volume inicial, a pressão aumenta duas vezes.

=

=

=

p . V V

2 . p

p 2 p . V

V

p 2 . p

i ii

f

fi i

i

f i

B) Incorreta. Ao reduzir a pressão interna à 1/3 da pressão inicial, o volume aumenta 3 vezes.

=

=

=

p . V p

3 . V

V 3 . p . V

pi

V 3 . V

i i i

f fi i

f i

C) Incorreta. Quando a pressão triplica, o produto pV é reduzido a 1/3 do valor inicial.

=

=

p . V 3 p . V

p . V

3 p . V

i i f f

i if f

D) Correta. Quando um gás é comprimido isotermicamente, o produto pV permanece constante.

=

= =

p . V

T

p . V

T

p . V p . V cons tante

i i f f

i i f f

E) Incorreta. O volume do gás é reduzido à metade quando a pressãofinalforodobrodapressãoinicial.

=

=

=

pp . V 2 p . V

p . V

2 p V

V

2 V

i i i i

fi i

i

fi

f

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50 Coleção 4V


Comentário: Na convenção antiga das CNTP, a pressão

do gás ideal é p= 1 atm= 760mmHg e a temperatura,

T = 273 K (0 °C). Dessa forma, de acordo com a equação geral

dos gases, temos:

p V

T

p V

T1 1

1

2 2

2

. . =

380 292273 273

760

2732 mmHg mL

K

mmHg V

K⋅

+( )=

⋅

V mL2

273 380 292546 760

=⋅ ⋅

⋅

V2 = 73 mL


Comentário: Considerando uma massa fixa de gás e a equação

geral dos gases, temos:

⋅=

⋅P V

T

P V

T0 0

0

f f

f

Sob temperatura constante, temos:

P0 . V0 = Pf . Vf

O volume de ar, a 1 atm, necessário para encher um tanque

de mergulho de volume 1,42 . 10–2 m3 e pressão de 140 atm

pode ser calculado da seguinte forma:

1 atm . V0 = 140 atm . 1,42 . 10–2 m3

V0 ≅ 2 m3

Questão 05 – F F V F

Comentário:

Falsa. A pressão é dada pela expressão =p TV

. Em V = 4,0

L, a temperatura T é diferente para cada condição. Portanto,

a pressão em I e II serão diferentes.

Falsa. Por se tratar de 1 mol do mesmo gás, a massa da substância associada a essa quantidade de matéria será a

mesma, pois =n mM

.

Verdadeira. O gráfico representa o comportamento de uma

isóbara, uma vez que apenas o volume e a temperatura do gás

sofrem alteração. Em uma transformação isobárica, a pressão

do sistema é constante, enquanto o volume ocupado pelo gás

é diretamente proporcional à temperatura.

Falsa. Por se tratar de uma transformação na qual a pressão

permanece constante, em que a temperatura e o volume são

diretamente proporcionais, o aumento do volume deve ser

acompanhado do aumento da temperatura para que não haja

alteração no valor da pressão. Ao aumentar o volume para 8 L,

a temperatura verificada na Condição II será maior do que a

verificada na Condição I.


Comentário: No processo de inspiração, o volume de ar na

cavidade torácica aumenta, com consequente redução da

pressão interna, o que permite que o ar seja transportado do

ambiente externo até os pulmões.

Conforme a Lei de Boyle, à temperatura constante, o volume

ocupado por uma determinada massa gasosa é inversamente

proporcional à pressão, ou seja, um aumento do volume gasoso

implica uma redução da pressão interna e vice-versa. Essa

observação, feita por Boyle em seus experimentos com gases,

pode ser expressa matematicamente como:

∝V1p


Comentário: Em transformações isobáricas, a pressão do

sistema é mantida constante. Assim, o volume ocupado por

uma determinada massa gasosa varia de forma diretamente

proporcional à temperatura.

À temperatura constante (transformações isotérmicas), o volume

é inversamente proporcional à pressão. Já em transformações

isovolumétricas, a temperatura varia de forma diretamente

proporcional à pressão. Assim, para as transformações citadas

no enunciado da questão, temos:

• Aumento do volume isobaricamente:

Pressão permanece constante

Volume aumenta

Temperatura aumenta

• Redução do volume isotermicamente:

Pressão aumenta

Volume diminui

Temperatura permanece constante

• Redução da temperatura isovolumetricamente:

Pressão diminui

Volume permanece constante

Temperatura diminui

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Questão 08

Comentário: Conforme descrito no enunciado, trata-se de uma transformação cíclica (ciclo fechado) que pode ser descrita conforme representado na tabela a seguir:

Transformação AnáliseTemperatura Volume Pressão

T V pO gás é aquecido

a volume constante

Se V é constante, então

T ∝ p

xt sendo xT >Τ

Vxp sendo xp > p

O gás se expande a

temperatura constante

Se T é constante, então

V ∝ 1/pxT

yV sendo yV>V

xp/y sendo xp/y <

xp

O gás é resfriado a volume constante

Se V é constante

então T ∝ p. Além disso, a transformação

completa é cíclica.

T yV p/y

O gás se contrai a temperatura

constante

Se T é constante, então V ∝

1/p. Devemos considerar ainda que o processo é

cíclico.

T V p

Logo, o motor de Stirling pode ser representado por:

yV

xP

P

Y

(3)

(2)(1)

(4)

Pressão

Volume


Comentário: Usando a equação geral dos gases, temos:

p V

T

p V

Ti i

i

f f

f

. .=

30 . 2,5225

=100 . V

300

V = 1,0 L

Questão 10

Comentário:

A) O volume do balão pode ser calculado por meio do uso da Equação de Clapeyron:

pV = nRT ⇒ V = nRTp

V = 100 62 273 77100

1 1mol mmHgL mol K KmmHg

. . . . . ( ) − − +

V = 21 700 L

B) ρ = mV

⇒ ρ = n MV. = 100 4 00

21 700

1mol gmolL

. , . −

ρ = 0,018 g.L–1


Comentário: A transformação envolvida é isovolumétrica, uma vez que o volume do cilindro permanece constante.

Para determinar a pressão no interior no cilindro após este ser deixado ao Sol e aumentar a temperatura, utilizamos a equação:

=

=

=

=

=

p

T p

T

3,0293

p

313

p

3,02931

313

p 3,0293

.313

p 3,0 . 313293

atm

i

i

f

f

f

f

f

f




A) Incorreta. A massa de gás permanece inalterada, já que essa

transformação ocorre em sistema fechado.

B) Incorreta. Como não há variação de temperatura, a energia

cinética média das partículas também não varia.

C) Correta. De acordo com a Lei de Boyle, para transformações

à temperatura constante, a pressão de um gás ideal é

inversamente proporcional ao seu volume. Assim, com a

diminuição do volume, ocorre um aumento da pressão do gás,

o que acarreta um aumento da frequência de colisões das

partículas com as paredes do recipiente.

D) Incorreta. A redução de volume acarreta a diminuição da

distância média intermolecular e não o volume das moléculas.

E) Incorreta. As forças intermoleculares nesse sistema são

desprezíveis ao longo de toda a transformação.


Comentário: De acordo com a figura, existe um desnível positivo

de 20 mm no lado esquerdo em relação ao lado direito. A pressão

nosdoisladosdeveserigualàpressãoatmosférica,760mmHg.

pesquerdo = pdireito=760mmHg

pesquerdo = pgás + 20 mmHg

pgás=760mmHg–20mmHg

pgás = 740 mmHg

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52 Coleção 4V

Seção EnemQuestão 01 – Letra BEixo cognitivo:IICompetência de área:3Habilidade:14Comentário: Paraaresoluçãodessaquestão,analisaremoscadaumadasalternativas.A) Incorreta.Duranteoprocessodeexpiração,odiafragma

sofreretraçãoenãoseexpande.B) Correta.Duranteoprocessodeexpiração,odiafragmase

retraieovolumedopulmãodiminui,aumentandoapressãointernadopulmãoàtemperaturaconstante.

C) Incorreta.Duranteoprocessodeinalaçãodoaratmosférico,odiafragmaseexpandeenãoseretrai.

D) Incorreta. No processo de respiração, o qual ocorreisotermicamente, ao inalarmos o ar atmosférico, odiafragmaseexpande,deixandoovolumedopulmãomaior.Consequentemente,apressãointernadiminui,tornando-semenorqueapressãoatmosférica.

E) Incorreta.NaalternativaE,afirma-sequeasvariaçõesdepressão ocorrem devido às variações da quantidade dematériadosgases.Entretanto,asvariaçõesdaquantidadedematéria de gases nos pulmões são consequênciasdas variações de pressão. No processo de respiração,aoinalarmosouexpirarmos,omovimentododiafragmaprovocavariaçãodovolumedacaixatorácica,queresultaemvariaçãodepressãoe,posteriormente,naentradaounasaídadeardospulmõesatéqueaspressõesseigualem.

Questão 02 – Letra BEixo cognitivo:ICompetência de área:5Habilidade: 17Comentário:Paraaresoluçãodessaquestão,analisaremoscadaumadasalternativas.

A) Incorreta. Asmoléculas de água não sofrem variação de volume, pois, durante o resfriamento, não ocorredistorçãodesuasnuvenseletrônicas.

B) Correta. O contato com a água fria faz com que atemperatura do vapor de água no interior da latadiminuabruscamente.ConformeaLeideCharleseGay--Lussac, para transformações gasosas isovolumétricas,a diminuição da temperatura deve ser acompanhadapela diminuição da pressão, considerando que, no instante infinitesimal após o resfriamento, o volumeda lata não varia. Para aumentar a pressão interna,atéqueestase igualecomapressãoatmosférica local,agorasobtemperaturaconstante,ocorreumadiminuição dovolume,conformeaLeideBoyleparatransformaçõesgasosas isotérmicas,oqueacarretaa implosãoda lata.

C) Incorreta.Antesdoresfriamento,aágualíquidanointeriordalatafoiderramada,restandosomentevapordeágua. Nomomento do contato da lata com a água fria, oresfriamento não promove a perda da quantidade dematériadeáguaparaomeioexterno.

D) Incorreta. A diminuição da distância média entre asmoléculas gasosas promove uma diminuição do volumeinternodalatadevidoàvariaçãodapressãointerna.

E) Incorreta.Ocontatocomaáguafriafazcomqueocorraumadiminuiçãodaenergiacinéticamédiadasmoléculasgasosas. Como a energia cinética é proporcional aoquadradodavelocidadedasmoléculas,háumadiminuiçãodaintensidadedoschoquesentreessasmoléculasedelascomasparedesdorecipiente,ouseja,háumadiminuiçãodapressãointernadalata.

MÓDULO – C 01

Reações Nucleares


Questão 01 – Letra AComentário: Na bomba de hidrogênio (Bomba H), o detonador primário é uma bomba de fissão nuclear, queutilizacomocombustívelurânioouplutônio.Aoserdetonada,aespoletaliberaquantidadedeenergiasuficienteparaelevaratemperaturaepermitirafusãodenúcleosdedeutérioedetrítio. Essas bombas de hidrogênio são dispositivos bélicos comcapacidade destrutiva significativamente maior do queas bombas atômicas lançadas em Hiroshima e Nagasaki duranteaSegundaGuerraMundial.

Questão 02 – Letra CComentário: Paraaresoluçãodessaquestão,analisaremoscadaumadasafirmativas.

I. Correta.Aradiaçãogamaconsisteemfótonsdealtaenergia, ou seja, radiação eletromagnética de comprimentode ondamuito curto, característica que implica altopoder de penetração dessa radiação. Assim, seusefeitos fisiológicos são gravíssimos, já que atravessamcompletamente o organismo, podendo provocarvários tipos de câncer e até mutações gênicas.

II. Incorreta.Aspartículasalfasãoconstituídaspornúcleosdoátomodehélio,oqualpossui2prótonse2nêutrons.Assim,pode-seafirmarqueaspartículasalfatêmcargapositivaenãopossuemmassadesprezível.

III.Correta.TantoaspartículasγquantoosraiosXsãoradiaçõeseletromagnéticasenãopossuemcargaelétricanemmassa.Oscomprimentosdeondadaspartículasgamavariamde 0,5a0,005Åesãoproduzidasporelementosradioativosaosedesintegrarem,garantindomaiorestabilidadeaonúcleodessesátomos.OsraiosX,porsuavez,nãotêmorigemnuclear. Eles podem ser produzidos devido a transiçõeseletrônicasemregiõespróximasaonúcleodosátomosouresultantesdacolisãodeelétronsproduzidosemumcátodoaquecidocontraelétronsdeânodometálico.

IV. Incorreta. O poder de penetração das partículas alfa épequeno.Namaioriadasvezes,sãodetidaspelascamadasdecélulasmortasdapeleepodemcausar,nomáximo,pequenasqueimaduras.

V. Correta.As partículas beta sãomais penetrantesqueaspartículasalfa,jáqueestaspossuemmaiormassaemenorvelocidade.Aopassoqueavelocidademédiadaspartículasαéde 5 a 10%da velocidade da luz, a velocidademédia daspartículasβécercade90%davelocidadedaluz.Alémdisso,aspartículasbeta,porpossuíremmenormassa,sãomenosenergéticasqueaspartículasalfa,umavezquepodemosassociaramassadapartículaaumaenergiaequivalente.

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Questão 03 – Letra CComentário: As equações que representam as transmutações são:

I. 147N + 1

0n → 146C + 1

1p

II. 20983Bi + 4

2α → 21385 At

III. 23191Pa + 0

–1b → 23190Th

Questão 04 – Letra EComentário: Na série radioativa apresentada, observa-se que, no processo de desintegração, está ocorrendo a formação de um novo elemento químico com o número atômico uma unidade maior do que o elemento gerado, porém, com o mesmo número de massa. Esse fenômeno ocorre quando há a emissão de uma partícula beta, como pode-se perceber no cálculo feito para uma das etapas da série apresentada:

9035Br → 90

36Kr + bapartícula

Igualando-se a soma dos índices inferiores do primeiro membro com a do segundo membro da equação anterior, tem-se

90 = 90 + bb = 0

35=36+aa = –1

Dessa forma, como a partícula X possui número de massa igual a zero e carga –1, trata-se de uma partícula beta.


A) As radiações alfa (42α) e beta ( 0

–1b) são chamadas de partículas, uma vez que apresentam massa e carga elétrica. A radiação gama (0

0γ), por sua vez, não apresenta massa e nem carga elétrica e possui natureza eletromagnética, eporissonãopodeserclassificadacomopartícula.

B) Paraidentificaraespécieemitidanadesintegraçãodo3215P,

é necessário calcular a variação nos números atômico e de massa para a formação do 32

16S:

32 = a + 32

a = 0

15=b+16

b = 1

Como não ocorreu alteração no número de massa atômica e o número atômico foi acrescido em uma unidade, conclui-se que foi emitida uma partícula beta, de acordo com a equação:

3215P → 32

16S + 0–1b


Comentário: De acordo com o texto do enunciado da questão, o césio-137 é um beta emissor e o isótopo gerado pelo seu decaimento é o 137Ba, conforme a seguinte equação:

→ β +−

Cs Ba55

13710

56137

A meia-vida do isótopo é determinada quando a massa inicial da substância é reduzida à metade. A massa inicial do isótopo era de 8 mg e, pela análise direta do gráfico, o tempo transcorrido para que a massa fosse de 4 mg (1 meia-vida) é de 30 anos.

00

2

4

6

8

10

4030 80

Tempo (anos)

Mas

sa d

e 13

7 Cs

(mg)

120 160





1. Correta. As partículas α são partículas constituídas de dois

prótons e dois nêutrons (conjunto igual ao núcleo do átomo

de hélio). Como o número de massa corresponde a soma do

número de prótons com o número de nêutrons, o número

de massa da partícula alfa é igual a 4.

2. Incorreta. A partícula α é constituída de dois prótons e

dois nêutrons. Dessa forma, a emissão de uma partícula α

resulta na formação de um novo elemento com número

atômico duas unidades menor e número de massa quatro

unidades menor, como mostra a equação a seguir:

21482Pb → 4

2α + 21080Hg

3. Incorreta. Como o tempo de meia-vida do 210Po é de 138,38 dias,

pode-se calcular o número de meias-vidas decorridas, após

276,76dias.

t = x . P

276,76dias=x.138,38dias

x = 2

Após dois períodos de meia-vida, restará ainda 1/4

(25%)de210Po em uma amostra dessa substância como

esquematizado a seguir.

x x

2t1/2 t1/2

x

4

4. Correta. A partícula b (elétron) é formada pela desintegração

de um nêutron. Além da formação da partícula b, na

desintegração do nêutron, há também a formação de um

próton e de um antineutrino. Nesse decaimento, não há

mudança do número de massa, uma vez que a diminuição

de um nêutron é compensada pelo aumento de um próton.

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54 Coleção 4V

Questão 02 – Letra DComentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos cada uma das afirmações.

1. Falsa. Em uma equação de decaimento, a soma dos índices superiores e inferiores do primeiro membro deve ser igual à do segundo membro. Para o decaimento radioativo do cobalto, temos

6027Co → 6028Ni + b

aX

Igualando-se a soma dos índices inferiores do primeiro membro com a do segundo membro da equação anterior, temos

60=60+bb = 0

27 = 28 + aa = –1

Dessa forma, como a partícula X possui número de massa igual a zero e carga –1, trata-se de uma partícula beta.

Para o decaimento radioativo do iodo, temos:13153 I → 131

54 Xe + dc Y

Igualando-se a soma dos índices inferiores do primeiro membro com a do segundo membro da equação anterior, temos

131 = 131 + dd = 0

53 = 54 + cc = –1

Dessa forma, como a partícula y possui número de massa igual a zero e carga –1, ela também é uma partícula beta.

2. Verdadeira. As emissões de partículas αe bsão acompanhadas de emissão de radiação γ.Como houve emissão de radiaçãobno decaimento do isótopo I-131, houve, também, emissão de radiação gama.

3. Verdadeira. Nas equações apresentadas, os números de massadonuclídeo“pai”edonuclídeo“filho”sãoiguaisa60, na primeira equação, e iguais a 131, na segunda equação.

Questão 03 – F F V V VComentário: A seguir, está apresentada a série de decaimentos radioativos descrita no enunciado, que será utilizada para explicar as proposições apresentadas no exercício.

1ª Emissão de partícula α: 23892U → 4

2α + 23490Th

1ª Emissão de partícula b: 23490Th → 0

–1b + 23491Pa

2ª Emissão de partícula b: 23491Pa → 0

–1b + 23492U

2ª Emissão de partícula α: 23492U → 4

2α + 23090Th

1. Falsa. O isótopo 238 do urânio possui 238 núcleons, dos quais92sãoprótonse146sãonêutrons.

2. Falsa. O elemento que emite a segunda partícula alfa é o 234

92U, que possui número de massa 234, e é isótopo do urânio, pois possui número atômico igual a 92.

3. Verdadeira. O elemento formado a partir da emissão de uma partícula α do urânio 238 é o tório 234 conforme mostrado na equação que representa a primeira emissão de partícula alfa.

4. Verdadeira. Conforme mostrado anteriormente, o elemento formado na segunda emissão de partículas α é o 230

90Th, que possui 90 prótons e 140 nêutrons.

5. Verdadeira. O elemento resultante da segunda emissão beta é o 234

92U, e o elemento resultante da primeira emissão alfa é o 234

90Th. Esses elementos possuem o mesmo número de massa, sendo, portanto, isóbaros.

Questão 04 Comentário:

A) Usandoográficofornecidonaquestão,observamosquea atividade do radioisótopo decresce de 80 kBq para 20 kBq em 320 dias, com isso, temos:

80 40 20P P → →

Sendo P o tempo de meia-vida, temos:

2 . P = 320

P=160dias

Logo, o tempo de meia-vida do radioisótopo Ca-45 é de 160dias.

Como o Ca-45 decai emitindo uma partícula b, temos:

2045

2145

10Ca X→ + − β

Logo, X = Sc (Escândio).

B) 1 comprimido de CaCO3tem625mgeaOMSrecomendauma dose diária de 1 000 mg de Ca na fase adulta. Assim, utilizando regra de três, temos:

1 mol de CaCO3 1 mol de Ca

100 g de CaCO3 40 g de Ca

625mgdeCaCO3 y

y =625 40

100.

y = 250 mg de Ca

Portanto, 1 comprimido de CaCO3 tem 250 mg de Ca. Como a OMS recomenda 1 000 mg de Ca por dia, o número de comprimidos que deverá ser ingerido por dia pode ser calculado da seguinte forma:

1 comprimido 250 mg de Ca

z 1 000 mg de Ca

z =1 000 1

250.

z = 4 comprimidos

Questão 05 – Letra BComentário: O tempo de meia-vida do césio-137 é de 30 anos. Assim, pode-se calcular o número de meias-vidas decorridas após 90 anos.

t = x . P

90 = x . 30

x = 3

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ÍMIC

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Manual do Professor


Após3períodosdemeia-vida, restaráainda1/8 (12,5%)decésio-137 em uma amostra dessa substância como esquematizado a seguir.

x →x2→

x4→

x8

t1/2

t1/2

t1/2

Considerando uma amostra inicial de 1,2 grama de césio-137 na atmosfera, após 3 períodos de meia-vida, teremos:

100% 1,2 grama

12,5% x

x = 0,15 grama

Questão 06 – Letra DComentário: O nome da reação que ocorre entre um núcleo de urânio-235 e um nêutron é chamada de fissão nuclear. O elemento gerador do chumbo-207 é o polônio e não o radônio, como mostrado pela equação de decaimento a seguir:

84211

87207

24X Pb→ + α

Em que X = Po (Polônio).

Questão 07 – Letra BComentário: O elemento radioativo gerador do chumbo-207 possui uma meia-vida (P) de 5 . 10–3 segundos, ou seja, esse é o tempo necessário para que uma certa quantidade desse elemento perca metade de sua atividade radioativa.

A quantidade de períodos de meia-vida (x) necessária para que aatividaderadioativadoradionuclídeodiminuapara6,25%doseu valor inicial é igual a

100 50 25 12 5 6 251 2 3 4% % % , % , %P P P P → → → → ,

ou seja, quatro períodos de meia-vida.

O tempo decorrente de 4 períodos de meia-vida é determinado por

t = t1/2 . x

t = 5 . 10–3 . 4

t = 2 . 10–2 segundo

Questão 08 – Letra DComentário: A combinação de isótopos do hidrogênio para formar hélio, no Sol, é feita por meio de fusão nuclear, liberando, além de nêutrons, uma grande quantidade de energia. A fissão nuclear ocorre quando átomos com núcleos “pesados” partem-se originando núcleos “de peso médio”, entretanto, esse não é o processo em questão.

Questão 09 – Letra EComentário: A atividade radioativa e o tempo de meia-vida não dependem da pressão, da temperatura ou do composto em que o núcleo radioativo está presente. Tais fatores externos, portanto, não interferem nos fenômenos nucleares associados aos elementos.


A) De acordo com a equação de decaimento apresentada no enunciado da questão, ocorre a emissão de uma partícula beta do núcleo do átomo. Para cada um dos elementos mencionados, temos as seguintes equações:

19277Ir → –1

0b + 19278Pt

10346Pd → –1

0b + 10347Ag

12553I → –1

0b + 12554Xe

B) O tempodemeia-vida equivale à diminuiçãode50%daquantidade de matéria. Pelas informações do enunciado da questão, o tempo de meia-vida do Pd é menor do que o do I, queémenordoqueodoIr.Analisandoográfico,pode-seconcluir que a curva C representa o decaimento da espécie de menor tempo de meia-vida (Pd) e que a curva A representa o decaimento da espécie de maior tempo de meia-vida (Ir). Como o tempo de meia vida o iodo é de, aproximadamente, 60dias,pode-sefazeraseguinteestimativa:

100

75

50

25

30 60 900

Tempo/dias

Qua

ntid

ade

de m

atér

ia /

%

A = Ir

B = I

C = Pd

Questão 11 Comentário: A quantidade final de carbono-14 presente na múmia (2/3 da inicial) dependerá do número de meias-vidas que se passaram até a sua descoberta. Dessa forma, seja m a quantidade inicial de carbono-14 presente na múmia e x o número de meias-vidas decorridas, tem-se

m mx2

23

=

2 31x + =

Logaritmando os dois lados da equação:

log 2 log 3x 1 =+

Dessa forma, sendo log 2 = 0,301 e log 3 = 0,477:

x log log

+ =132

x + 1 = 1,5847

x = 0,5847

Como o período de meia-vida do carbono-14 é de 5 730 anos, o tempo passado, em anos, é de:

t = x . t1/2 = 0,5847 . 5730 = 3 350 anos

Logo, a múmia foi preparada, aproximadamente, em 1 353 a.C.

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56 Coleção 4V

Seção Enem


Eixo cognitivo: II


Habilidade: 24

Comentário: A determinação da idade dos materiais pode ser

feita pela medição da sua radioatividade, devido à presença do

carbono-14. Esse isótopo é formado pelo choque de nêutrons

presentes nos raios cósmicos com o nitrogênio atmosférico,

de acordo com a equação a seguir:

147N + 1

0n → 146C + 1

1H

O carbono-14 formado reage facilmente com o oxigênio

presente no ar, formando gás carbônico radioativo (14CO2),

que é assimilado pelas plantas e posteriormente pelos demais

seres vivos. A proporção entre a quantidade de carbono-14 e

carbono-12 na atmosfera é cerca de 1 : 1012, e mantém-se

constante, o que permite utilizar a técnica de datação.


Eixo cognitivo: II


Habilidade: 17

Comentário: Primeiro, é necessário determinar a dose

absorvida durante as 5 horas de exposição aos raios X

(18 000 segundos), com a seguinte relação:

10 mJ 1 s

x 18 000 s

x = 180 000 mJ = 180 J

A dose absorvida de 180 J está relacionada ao peso de 90 kg

do técnico radiologista. Para cada quilo de massa corporal,

a dosagem absorvida é de:

180 J 90 kg

Y 1 kg

Y = 2 J/kg

Pela análise da tabela, a forma sintomática apresentada pelo

técnico radiologista é de reações gerais leves.

Questão 03 – Letra CEixo Cognitivo: I


Habilidade: 17

Comentário: A reação de fissão nuclear que ocorre na bomba

atômica é uma reação em cadeia, pois ocorre a liberação de

nêutrons que poderão fissionar outros núcleos.

Exemplo:

Colidem com outros núcleos

U n Cs Rb 2 n energia92

23501

55137

3797

01+ → + + +

Questão 04 – Letra BEixo Cognitivo: III


Habilidade: 10

Comentário: Nas usinas termonucleares, a fissão do urânio

92U235 libera grande quantidade de energia na forma de calor. Um líquido refrigerante passa no núcleo do reator e sofre um aumento significativo de temperatura e, em seguida, esse líquido transforma a água líquida em vapor. Esse vapor é utilizado para mover a turbina e, em seguida, ocorre a produção de energia elétrica. Entretanto, o vapor que sai da turbina é condensado e retorna para a fase líquida. Dessa forma, uma fonte externa de água (lagos, rios e mares) é utilizada para a condensação e retorna ao ambiente com temperatura mais elevada. Então, a parte do ciclo de geração de energia das usinas nucleares que está associada à poluição térmica é a condensação do vapor-d’água no fim do processo.

Questão 05 – Letra DEixo cognitivo: I


Habilidade: 17

Comentário: Como o tempo de aquisição da imagem de tomografia é de 5 meias-vidas, após esse tempo, temos:

1 g g C 0,25 g C

0,125 g C 0,0625 g C 0,03125 g

11 t 11 t 11 t

11 11

1/ /2 1/22 0,5t1/ 2

t1/ 2

ou

31,25 mg


Eixo cognitivo: IV


Habilidade: 18


A) Incorreta. A quantidade de armas nucleares utilizadas é pequena, requerendo, assim, uma quantidade de urânio natural pequena.

B) Incorreta. Atualmente, a energia elétrica gerada por meio dereatoresnuclearesrepresenta14%detodaaenergiaelétrica gerada no mundo, o que coloca essa fonte de energia como a terceira maior matriz energética do planeta. A proibição da instalação de novas usinas nucleoelétricas afetaria diretamente a oferta mundial de energia, visto que o desenvolvimento econômico das nações requer uma quantidade de energia elétrica cada dia maior.

C) Correta. O plutônio, material físsil produzido por reações nucleares nos reatores, pode ser utilizado na construção de bombas nucleares, como combustível nuclear.

D) Incorreta. Em usinas nucleoelétricas, a energia elétrica é produzida utilizando-se uma mistura de átomos de urânio, constituída apenas de 4% dematerial físsil.

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Manual do Professor


A obtenção de grandes concentrações de urânio físsil, processo conhecido como enriquecimento de urânio, é viabilizada por ultracentrifugação ou por efusão, que separa o urânio físsil do não físsil, atingindo concentrações acima de 20% de material físsil.

E) Incorreta. Uma mistura de átomos de urânio com, aproximadamente,4%deurâniofíssiljáéosuficienteparaofuncionamento,comeficiência,dasusinasnucleoelétricase para a produção de energia.

Questão 07 – Letra AEixo cognitivo: IIICompetência de área: 3Habilidade: 10Comentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos cada uma das alternativas.

A) Correta. Durante o processo de geração de energia em uma usina nuclear, a água do mar é utilizada para condensar o vapor de água, necessário para movimentar a turbina e gerar energia elétrica. Esse processo pode causar o aquecimento das águas próximas à usina, alterando a fauna marinha.

B) Incorreta. O processo de fissão nuclear que ocorre nas usinas nucleares se desenvolve a partir de reações em cadeia controladas, o que não gera explosões nem ruídos que poderiam espantar os peixes. Em relação à oxidação de metais, esta é possível, mas a manutenção da usina é bastante rigorosa e a probabilidade de haver um vazamento de material radioativo, promovendo a mortandade de peixes, é mínima.

C) Incorreta. Os rejeitos radioativos produzidos por uma usina nuclear são armazenados, por várias décadas, em tonéis de chumbo e concreto, portanto, não são lançados diretamente nas águas do mar.

D) Incorreta. O principal processo de enriquecimento de urânio utilizado no Brasil é o enriquecimento por ultracentrifugação. Esse processo ocorre em recipientes de aço com alta resistência, de modo que não se observa a poluição de metais pesados durante o enriquecimento do urânio.

E) Incorreta. Os tonéis de chumbo e concreto, nos quais são confinadososrejeitosnucleares,nãosãolançadosaomar.Elessão armazenados em galpões, não contaminando o ambiente.

MÓDULO – C 02

Introdução à Química Orgânica


Questão 01 – Letra CComentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos cada uma das alternativas.

A) Incorreta. O átomo de carbono que forma uma ligação tripla e uma ligação simples ou duas duplas-ligações sofre hibridização do tipo sp. Os átomos de carbono unidos por uma ligação dupla e duas ligações simples sofrem hibridização sp2 e os unidos por ligação simples sofrem hibridização sp3.

B) Incorreta. O átomo de carbono é tetravalente independentemente do composto formado. A tetravalência é uma característica do carbono, pois os átomos desse elemento apresentam quatro elétrons de valência e, de acordo com a regra do Octeto, o carbono deve formar quatro ligações covalentesparaalcançarconfiguraçãoeletrônicadegásnobre.

C) Correta. O carbono forma ligações estáveis com outros átomos de carbono, por isso, há a possibilidade de formação de cadeias longas e estáveis. Além disso, o carbono pode compartilhar um par de elétrons (ligação simples), dois pares de elétrons (ligação dupla) ou até três pares de elétrons (ligação tripla) com outro átomo. Por isso, há uma grande quantidade de combinações possíveis de formar cadeias carbônicas estáveis.

D) Incorreta. O átomo de carbono liga-se a diversas classes de elementos químicos. O carbono é dotado da capacidade de se ligar a diversos elementos como o hidrogênio, e a elementos eletronegativos, como o enxofre e o oxigênio, que são elementos pertencentes à classe dos calcogênios.


Comentário:

Carbono primário é aquele ligado a um carbono.

Carbono secundário é aquele ligado a dois outros carbonos.

Carbono terciário é aquele ligado a outros três carbonos.

H3C C

H

1

2

3 4

5

6 7

8

9C C C CH3

CH3 H H H

CH3 CH3H

Carbonos primários: 1, 2, 5, 8 e 9 → total = 5

Carbonossecundários:6→ total = 1

Carbonos terciários: 3, 4 e 7 → total = 3


Comentário: Cada ligação simples realizada pelo carbono é do tipo sigma (σ). Cada ligação dupla apresenta uma ligação do tipo sigma (σ) e uma ligação do tipo pi (p). Já uma ligação tripla possuiumaligaçãoσeduasligaçõesp. Portanto, analisando o composto e cada uma das afirmativas, temos:

I. Correta. O carbono 5 estabelece quatro ligações simples, portanto, 4 ligações do tipo sigma (σ).

II. Correta. O carbono 3 estabelece duas ligações simples, do tipo sigma (σ), e uma ligação dupla, que possui uma ligação do tipo sigma (σ) e uma do tipo pi (p).

III. Incorreta. O carbono 2 estabelece uma ligação simples e uma ligação tripla. Portanto, ele apresenta duas ligações do tipo sigma (σ) e duas ligações do tipo pi (p).

IV. Correta. O carbono 3 estabelece uma ligação dupla, que apresenta uma ligação do tipo pi (p), e o carbono 2 estabelece uma ligação tripla, que possui duas ligações do tipo pi (p). O restante das ligações desses e dos outros carbonos é simples, portanto, são ligações do tipo sigma (σ).

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58 Coleção 4V


Comentário: Para resolver essa questão, vamos analisar a

estrutura do agente laranja.

OH

H

HO

5

67 8

32

14

CO

C C

Observamos que o composto possui quatro ligações duplas.

Além disso, o composto apresenta uma cadeia aromática e

um heteroátomo de oxigênio. Os carbonos 4, 5, 7 e 8 são

secundários, ligados a dois átomos de carbono, com isso,

o composto possui 4 carbonos secundários.


Comentário: Verificando a fórmula estrutural plana e contando

o número de átomos, determina que a fórmula molecular da

cafeína é igual a C8H10N4O2.

N

CN

C

CC

NC

N

O

O CC

C

HH

HHH

HHH

HH


Comentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos a

fórmula estrutural da umbeliferona.

O

2 núcleos cíclicos polinuclear

OHcadeia fechada com presençade ressonância cadeia cíclicae aromática

O

núcleos com átomos de carbono em comum polinuclear condensada





A) Incorreta. Os compostos orgânicos que podem sofrer

ionização em água, na sua maioria, não são facilmente

ionizáveis, pois tratam-se de ácidos e bases fracos.

B) Incorreta. A maioria dos compostos orgânicos é insolúvel

em água, já que são pouco polares.

C) Correta. A maioria dos compostos orgânicos é formada

por átomos que se unem por meio de ligações covalentes,

formando moléculas, unidades estruturais discretas

e definidas, o que caracteriza esses compostos como

compostos moleculares.

D) Incorreta. Pelo fato de a maioria dos compostos orgânicos

ser molecular, as estruturas desses compostos são

mantidas por interações intermoleculares, relativamente

fracas, que podem ser enfraquecidas ou rompidas com

aquecimento. Dessa forma, os compostos orgânicos não

são altamente resistentes ao aquecimento.


Comentário: Carbono secundário é aquele ligado diretamente a

outros 2 átomos de carbono. De acordo com o esquema a seguir,

a estrutura do eugenol possui 7 átomos de carbono secundários.

S

S

S

S

S

S

SH2CCH

CH

C

HC

C

CO

OCH2

CH3

CH3

CH


Comentário: Carbono terciário é aquele que se liga a outros três

carbonos. Portanto, o número de carbonos terciários presentes na

estrutura é igual a sete e estão destacados a seguir.

O

Carbonosterciários

Carbonosterciários

Carbonosterciários

Carbonosterciários

OHC CH


Comentário: Carbono terciário é aquele ligado a três outros

átomos de carbono, e o carbono quaternário é aquele ligado a

quatro outros carbonos.

Para apresentar hibridização sp3, o carbono deve estabelecer

quatro ligações simples. Dessa forma, o lanosterol apresenta 3

carbonos terciários sp3 e 4 carbonos quaternários sp3.

Cada ligação dupla apresenta uma ligação p, que envolve dois

elétrons, logo, a molécula do lanosterol possui 2 ligações p,

com 4 elétrons p.

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QU

ÍMIC

A

Manual do Professor


Carbono sp3

quaternário

Carbono sp3

quaternário

2 elétrons π2 elétrons π

Carbono sp3

quaternário

HOCarbono sp3

terciário

Carbono sp3

terciário

Carbono sp3

terciário

Carbono sp3

quaternário

Questão 05 – Letra CComentário: Representando as fórmulas estruturais dos compostos, é possível determinar as hibridizações de seus carbonos.

C2H2

HC CH Os carbonos apresentam uma ligação tripla

→ hibridização spC2H6

H C

H

H

H

H

H

C Os carbonos apresentam somente ligações simples → hibridização sp3

C2H4

CH

H

H

HC

Os carbonos apresentam uma ligação dupla → hibridização sp2


Comentário: Para resolver essa questão, vamos analisar cada uma das alternativas e a estrutura a seguir:

CH3

C

HC

CH2 H

CC

CH2

CH3

CH2

A) Incorreta. Verificando-se a fórmula estrutural plana econtando-se o número de átomos, determina-se que a fórmula molecular do mirceno é igual a C9H14.

B) Incorreta. A molécula não possui carbono assimétrico. Os dois carbonos tetraédricos possuem três átomos de hidrogênio ligados neles.

C) Incorreta. O composto possui três ligações duplas, sendo compostas de três ligações pi e três ligações sigmas e 19 ligações simples, sendo compostas de 19 ligações sigma. Portanto, ele apresenta três ligações pi e 22 ligações sigma.

D) Incorreta.Acadeiacarbônicadomircenoéramificadaeinsaturada.

E) Correta. O composto possui três átomos de carbono com hibridação sp3 que possuem geometria tetraédrica e apenas ligações simples. Além disso, o composto possui seis átomos de carbono com hibridização sp2, que possuem geometria trigonal.


Comentário: Para resolver essa questão, vamos analisar as

alternativas.

OHCH3

HO

A) Incorreta. Todos os átomos de carbono que fazem apenas

ligações simples possuem a geometria tetraédrica. Como

mostradonafigura,existem13carbonostetraédricos.

B) Incorreta. Ao analisarmos a fórmula estrutural plana do

composto e ao contar os átomos, constata-se que ele

apresenta fórmula molecular C19H26O2.

C) Incorreta. Interações do tipo ligação de hidrogênio

acontecem entre as moléculas dos compostos que possuem

átomos de hidrogênio ligados aos átomos de F, O e N. São

interações de elevada intensidade e dão maior estabilidade

ao composto. Observa-se que o estradiol possui dois

grupamentos —OH em sua molécula, possibilitando, assim,

a ocorrência desse tipo de interação.

D) Correta. Toda cadeia aromática de 6 carbonos possui

3 ligações duplas alternadas. Sendo assim, seus seis

carbonos são hibridizados em sp2. Essa característica

confere ao anel alta estabilidade, já que os seus elétrons

estãoemressonância.Comovistonafigura,oestradiol

apresenta apenas uma cadeia aromática e outras cadeias

alicíclicas e saturadas, logo, ele possui 6 carbonos

hibridizados sp2.


Comentário: A molécula está representada de acordo com a

fórmula estrutural do tipo traço, na qual os átomos de hidrogênio

são ocultados e subentende-se que cada extremidade de um

traço tem um átomo de carbono. Sabendo que cada átomo de

carbono realiza quatro ligações, a molécula apresenta um total

de 12 átomos de hidrogênio e 10 átomos de carbono.


Comentário: A fórmula estrutural do tipo traço mostra a

distribuição espacial dos átomos que formam a molécula, com

exceção aos átomos de hidrogênio. A estrutura da alternativa C

éaúnicaquepossui10átomosdeCe16átomosdeH.

CH3

CH3C CH2 CH2 C10H16C

CH2 CHCH

CH2

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60 Coleção 4V


A) A fórmula molecular indica a quantidade de elementos

que formam uma molécula do composto. Logo, a fórmula

molecular da substância apresentada é C10H22.

B) Ossubstituintesouramificaçõessãoosgruposligadosaos

carbonos terciários da cadeia principal. Na estrutura da

substância analisada, a cadeia principal é aberta, saturada e

contémduasramificações,ouseja,doisgrupossubstituintes.

12

34

5

7

8

6ramificação

ramificação


Comentário: O ácido adípico apresenta cadeia saturada pelo

fato de conter apenas ligações simples entre os átomos de

carbono; cadeia aberta, porque os átomos de carbono não

formam ciclo; cadeia homogênea, por não conter heteroátomos

entre os átomos de carbono da cadeia principal; e cadeia

normal, por não possuir ramificações ligadas à cadeia carbônica.


Comentário: Analisando-se a fórmula molecular apresentada –

(CH3)2CHCH2OH –, verifica-se que existem dois grupos

—CH3 ligados a um carbono, que se liga a outro carbono ligado

a dois hidrogênios e a um grupo OH. Desenhando as fórmulas

estruturais plana e de traços e a representação de Fischer para

essa fórmula molecular, temos

H

H

H

HH3C

H3C OH

OHCH

CH3

CH3

CH

OH

As representações para o composto de fórmula molecular

(CH3)2CHCH2OH são idênticas às apresentadas, portanto,

pertencem a somente um composto.

Seção Enem

Questão 01 – Letra AEixo cognitivo: I


Habilidade: 24

Comentário: O grupo responsável pela bioatividade, de acordo com o texto, é um grupo não planar.

A estrutura.

Metilcicloexano

apresenta todos os seus carbonos com geometria tetraédrica.

C

Portanto, não planar, ou seja, espacial.

Quanto às demais estruturas, todas apresentam carbono com

geometria trigonal plana devido à presença de dupla-ligação.

C


Eixo cognitivo: I


Habilidade: 24

Comentário: Um carbono quaternário é aquele que se liga a outros

quatro átomos de carbono. Sendo assim, existe carbono quaternário

apenas nas mãos do NanoKid, como mostram as setas.

NanoKid


Eixo cognitivo: I


Habilidade: 24

Comentário: Os ácidos graxos que proporcionam melhor

qualidade para os óleos de cozinha são aqueles em que o grau

de insaturação das moléculas é maior. O grau de insaturação está

relacionado à presença de ligações duplas ou triplas entre dois

átomos de carbono, portanto, o ácido linoleico e o linolênico são

os que proporcionam maior qualidade para os óleos de cozinha,

pois são os que possuem a maior quantidade de ligações duplas

entre carbonos.

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QU

ÍMIC

A

Manual do Professor


MÓDULO – C 03

Hidrocarbonetos



Comentário: Transcrevendo-se para fórmula estrutural plana e

contando-se o número de átomos, determina-se que a fórmula

molecular do composto é igual a C6H14.

1

23

4

2,3 – dimetillbutano




A) Correta. O acetileno é um hidrocarboneto, ou seja,

composto orgânico constituído exclusivamente de carbono

e de hidrogênio.

B) Correta. O acetileno apresenta uma ligação tripla entre os dois

átomos de carbono que o constituem já que esse elemento é

tetravalente e, por isso, necessita realizar um total de quatro

ligações covalentes conforme a estrutura representada

a seguir.

H HC C

C) Correta.Segundoanomenclaturaoficial(IUPAC),oacetileno

é nomeado etino uma vez que apresenta dois átomos

de carbono, uma ligação tripla entre carbonos e pertence

à função hidrocarboneto.

D) Incorreta. O acetileno apresenta cadeia acíclica normal,

ouseja,nãoháramificações.

E) Correta. Os carbonos que constituem essa molécula são

primários, uma vez que estão ligados a apenas um átomo

de carbono.


Comentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos a

fórmula estrutural do composto e cada uma das alternativas.

CH3

CH3

CH3

CH3

CH3

CH2

CH2

CH2CH2 CH C

CH

CHCH2

Etil

Metil

Isopropil

H3C12346 578

H3C

Etil

C

A) Incorreta. O composto apresentado é um alcano, pois trata-se de um hidrocarboneto com apenas ligações simples entre carbonos.

B) Incorreta. O carbono 4 está ligado a um grupo metila.C) Incorreta. A substância apresenta somente um grupo

propila, ligado ao carbono 5.D) Incorreta. O composto possui 2 grupos etila ligados ao

carbono 3.E) Correta. Vide comentário da alternativa D.

Questão 04 – Letra AComentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos a fórmula estrutural do composto e cada uma das afirmativas.

CH2

CH2

CH3

CH3

CH3

Metil

1234

5

6

Metil

Isopropil

H3C

CH3

CH CCH

HC

I. Correta. Alcenos são hidrocarbonetos que apresentam dupla-ligação entre átomos de carbono em sua cadeia principal. O composto anterior possui uma dupla-ligação entre os carbonos 1 e 2.

II. Incorreta. O composto possui duas ramificaçõesmetil,ligadasaoscarbonos3e4,eumaramificaçãoisopropil,ligada ao carbono 2.

III. Incorreta. Como o composto é formado somente por átomos de carbono e hidrogênio, ele é um hidrocarboneto.

IV. Correta. Os carbonos 2, 3, 4 e o carbono do grupo isopropil ligado à cadeia principal são carbonos terciários (carbonos ligados a três outros carbonos).

Questão 05 – Letra DComentário: A fumaça negra produzida pela queima de petróleo bruto é constituída de átomos de carbono (fuligem) derivada da combustão incompleta do combustível. O petróleo é uma complexa mistura de compostos orgânicos, sobretudo de alcanos e hidrocarbonetos aromáticos e apresenta em sua composição hidrocarbonetos que contêm de 1 até 20 ou mais átomos de carbonos por molécula, ou seja, são compostos que em geral possuem elevada massa molar. Logo, as afirmativas I e II estão corretas e a afirmativa III está incorreta.

Questão 06 – Letra BComentário: Aromaticidade é a estabilidade especial dos compostos devido à conjugação cíclica de ressonância que apresentam. As condições que devem ser obedecidas para que o composto possa ser classificado como aromático são:• A molécula deve ser cíclica e plana.• Os átomos do ciclo devem ser hibridizados sp2 (átomos com

orbitais p paralelos).• O composto deve obedecer à regra de Hückel: 4n + 2 = número

de elétrons p. n = 0, 1, 2, 4, ...

Essas características são simultaneamente obedecidas pelos compostos naftaleno, fenantreno, benzeno e fenol. Assim, somente o cicloexeno e o ciclobuteno não são aromáticos.

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Questão 01 – Letra CComentário: A molécula de 2-metilbutano apresenta 4 carbonos na sua cadeia principal e uma ramificação metil no carbono 2. Assim, sua fórmula estrutural pode ser representada a seguir.

4

3

2

1

Metil

Carbonos primários: 1, 4 e o carbono da ramificação metilCarbonos secundários: 3Carbonos terciários: 2

Questão 02 – Letra BComentário: Seguindo as regras de nomenclatura para os compostos orgânicos, temos:

Metil7 5 3 16

42

Metil Metil2,5,5-trimetileptano 4-etileptano

4-etil-3-metileptano

Etil 75

3164

2

Etil

7531642

Metil

Questão 03 – Letra AComentário: Vamos analisar as fórmulas estruturais do tipo “traço” dos três compostos e contar o número de carbonos. Sendo assim, teremos, respectivamente, 5, 5, e 4 carbonos.

IsobutanoNeopentanoIsopentano


A) 3,4-dietil-2,3-dimetil-4-propiloctano

1 3

4 6

75

82Metil

Metil

Etil

Etil

Propil

B) 2-etil-1,1-dimetilciclopentano

Etil

Metil

4

5 1

32

Questão 05 – Letra AComentário: Para identificar o número de átomos de carbonos quaternário, terciário, secundário e primário existentes no 3-etil-3,4-dimetil-1-hexeno, basta escrever a sua fórmula estrutural.

CHH2C C

H3C

CH2 CH3

CH3

CH CH2 CH3

Legenda:Carbono primárioCarbono secundárioCarbono terciárioCarbono quaternário

Portanto, o composto 3-etil-3,4-dimetil-1-hexeno apresenta 1 carbono quaternário, 1 terciário, 3 secundários e 5 primários.

Questão 06 – Letra AComentário: O metano é o hidrocarboneto mais simples, formado apenas por um átomo de carbono. Levando em consideração que o carbono realiza quatro ligações químicas, o hidrocarboneto metil-etil-fenil-metano é formado por um carbono terciário, correspondente ao metano, ligado a outros três grupos orgânicos: metil, etil e fenil (anel benzênico). A imagem a seguir auxilia na compreensão da estrutura do composto.

Metil

Etil

FenilMetano

H3CCH3

A nomenclatura oficial IUPAC para esse composto é baseada na cadeia principal que contém o maior número de átomos de carbono que, nesse caso, é o anel benzênico. A ramificação ligada ao anel recebe o nome sec-butil, por conter quatro átomos de carbono e estar ligada à cadeia principal pelo carbono secundário. Portanto, o nome oficial do composto é Sec-butilbenzeno.

Questão 07 – Letra AComentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos cada uma das afirmativas.

A) Incorreta. A fórmula geral dos alcanos é CnH2n+2.

B) Correta. O 2,2,4-trimetilpentano apresenta cadeia carbônica aberta e saturada, ou seja, os carbonos não estão dispostos em um ciclo nem estabelecem ligações múltiplas entre si.

C) Correta. O tolueno pode ser representado pela seguinte fórmula estrutural:

CH3

Sua fórmula molecular é C7H8. Logo, possui 8 átomos de hidrogênio.

D) Correta. Os alcanos, por serem formados por moléculas apolares, são muito solúveis em solventes orgânicos (geralmente apolares ou pouco polares) e pouco solúveis em água, um solvente polar.

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ÍMIC

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Manual do Professor



Comentário: O benzeno é uma molécula plana, em que todos

os carbonos estão hibridizados sp2. Essa configuração possibilita

uma sobreposição dos orbitais p paralelos dos carbonos,

formando uma nuvem eletrônica anelar, em que os elétrons

estão deslocalizados, fenômeno chamado de ressonância.

Esse arranjo confere à molécula uma estabilidade adicional,

conhecida como aromaticidade. Experimentalmente, observa-se

que todas as ligações carbono-carbono no benzeno têm o

mesmo comprimento, menores que uma ligação simples e

maiores que uma ligação dupla.

A estabilidade adicional do benzeno é verificada quando se

compara seu calor de hidrogenação com o de estruturas

cíclicas insaturadas simples, como o cicloexeno. O calor de

hidrogenação do cicloexeno é 119,5 kJ.mol–1. Podemos imaginar

o benzeno, hipoteticamente, como um trieno hexacíclico e

esperar que seu calor de hidrogenação seja da ordem de três

vezes o calor de hidrogenação do cicloexeno.

∆Hhidrogenação = 3.(–119,5 kJ.mol–1) = –358,5 kJ.mol–1

O calor de hidrogenação calculado para o benzeno hipotético é,

em módulo, maior que o observado experimentalmente

(–208,2 kJ.mol–1), indicando que a energia necessária para

a ruptura das ligações p do verdadeiro benzeno é maior que

a do benzeno hipotético, ou seja, o verdadeiro benzeno é

termodinamicamente mais estável.


Comentário: As condições necessárias para a aromaticidade

de um composto orgânico são:

• a molécula deve ser cíclica e plana;

• os átomos do ciclo devem apresentar orbitais p paralelos (como

na hibridização sp2) para manter uma nuvem de elétrons p

acima e abaixo da molécula;

• o composto deve obedecer à Regra de Hückel: número de

elétrons p = 4n + 2, para ‘n’ inteiro.

Essas condições são obedecidas, simultaneamente, pelos

compostos piridina, furano, fenol e pirrol.

O pirano e a pirrolina não são aromáticos, pois apresentam

carbonos de hibridização sp3 e, portanto, não possuem orbitais

p paralelos e não apresentam a cadeia fechada plana.

O ciclo-octatetraeno, apesar de obedecer às duas primeiras

condições, não obedece à Regra de Hückel (n. de elétrons

p = 8 → n = 3/2).


Comentário: Os prefixos “orto”, “meta” e “para” são utilizados

para indicar as posições relativas dos substituintes em hidrocarbonetos

aromáticos derivados do benzeno, da seguinte forma, em relação à

numeração dos carbonos no anel:

Números Prefixos

1,2 orto-

1,3 meta-

1,4 para-

Utilizando as regras de nomenclatura dos compostos aromáticos, temos

H3C

H3C

I: orto-dimetilbenzeno

OH

CH3

II: meta-hidroximetilbenzeno

OH

CH3

III: para-hidroximetilbenzeno

OH

HO

IV: para-diidroxibenzeno

OH

CH3

V: orto-hidroximetilbenzeno

CH3

CH3

VI: meta-dimetilbenzeno

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Comentário: A hibridização sp3 do átomo de carbono envolve a combinação dos orbitais 2s 2px 2py e 2pz. Um átomo de carbono com hibridização sp3 apresenta geometria tetraédrica com quatro ligações C–H equivalentes. Dentre os compostos apresentados, o único que possui apenas ligações simples é o Isobutano, sendo considerado um alcano. Os demais compostos pertencem às funções alceno e alcino, caracterizados pela presença de ligação dupla e tripla, respectivamente. Pela nomenclatura IUPAC, o infixo en indica que o composto é da classe dos alcenos (compostos A, B e D), enquanto o infixo in indica ser um alcino (composto C; acetileno é o nome usual dado ao hidrocarboneto etino).


Comentário: Vamos analisar as fórmulas estruturais dos compostos:

CPropanodieno Metil-1,3-butadieno BenzenoCiclopentenoH2C CH2

Observa-se que apenas o metil-1,3-butadieno e o benzeno possuem ligações duplas conjugadas.

Questão 13 – Letra DComentário: A substituição de qualquer hidrogênio no anel do composto 4 (para-dimetilbenzeno) resultaria em um composto orto, em relação a um dos grupos metila, e meta, em relação ao outro, conforme figuras a seguir.

*

* *

*

CH3 CH3 CH3 CH3

CH3 CH3 CH3 CH3

Assim, independentemente do hidrogênio substituído, o composto formado seria o mesmo.


A) A cadeia principal contém 9 átomos de carbono e recebe oprefixo“non-”;porconterapenasligaçõessimplesentreos átomos de carbono, recebe o infixo “-an-”; por serumhidrocarboneto,recebeosufixo“-o”.Asramificaçõesaparecemnoscarbonos6(isopropil)e2(metil).Onomedocompostoé6-isopropil-2-metilnonano.

B) A cadeia principal contém 11 átomos de carbono e recebe o prefixo “undec-”; por conter apenas ligações simplesentreosátomosdecarbono,recebeoinfixo“-an-”;porserumhidrocarboneto,recebeosufixo“-o”.Asramificaçõesaparecemnoscarbonos5 (metil)e6 (etil).Onomedocompostoé6-etil-5-metilundecano.

C) Acadeiaprincipaléfechadaecontém6átomosdecarbono

erecebeoprefixo“cicloex-”;porconterapenasligações

simplesentreosátomosdecarbono,recebeoinfixo“-an-”;

por ser um hidrocarboneto, recebe o sufixo “-o”.

As ramificações aparecem nos carbonos 1 (metil) e

3 (metil). O nome do composto é 1-etil-3-metilcicloexano.

D) A cadeia principal é fechada e contém 5 átomos de carbono

erecebeoprefixo“ciclopent-”;porconterapenasligações

simples entre os átomos de carbono, recebe o infixo

“-an-”;porserumhidrocarboneto,recebeosufixo“-o”.

Asramificaçõesaparecemnoscarbonos1(etil)e2(metil).

O nome do composto é 1,2-dimetilciclopentano.

E) Acadeiaprincipalcontém6átomosdecarbonoerecebeo

prefixo“hex-”;porconterligaçãoduplanoátomodecarbono3,

recebeoinfixo“-en-”;porserumhidrocarboneto,recebeo

sufixo“-o”.Asramificaçõesaparecemnoscarbonos3(metil)

e 4 (etil). O nome do composto é 3,4-dimetilex-3-eno.

F) A cadeia principal contém 5 átomos de carbono e recebe

o prefixo “pent-”; por conter ligação dupla no átomo

de carbono 1 e 4, recebe o infixo “-en-”; por ser um

hidrocarboneto, recebe o sufixo “-o”. A ramificação

é o ciclopentil ligado ao 5. O nome do composto é

1-ciclopentilpenta-1,4-dieno.

G) A cadeia principal é fechada e contém 5 átomos de carbono

erecebeoprefixo“ciclopent-”;porconterligaçõesduplas

nosátomosdecarbono1e3,recebeoinfixo“-an-”;por

serumhidrocarboneto,recebeosufixo“-o”.Asramificações

aparecem nos carbonos 1 (metil) e 3 (etil). O nome do

composto é 2-etil-1-metilcilopenta-1,3-dieno.

H) A cadeia principal contém 8 átomos de carbono e recebe o

prefixo“oct-”;porconterligaçãotriplanoátomodecarbono4,

recebeoinfixo“-in-”;porserumhidrocarboneto,recebeo

sufixo“-o”.Onomedocompostoéoct-4-ino.

I) A cadeia principal contém 8 átomos de carbono e recebe

o prefixo “oct-”; por conter ligação dupla no átomo de

carbono3,recebeoinfixo“-en-”;porconterligaçãotripla

no átomo de carbono 5, recebe o infixo “-in-”; por ser

umhidrocarboneto,recebeosufixo“-o”.Asramificações

aparecem nos carbonos 3 (metil) e 4 (metil). O nome do

composto é 3,4-dimetiloct-3-en-5-ino.

J) A cadeia principal contém 3 átomos de carbono e recebe

oprefixo“prop-”;porconter ligação triplanoátomode

carbono2,recebeoinfixo“-in-”;porserumhidrocarboneto,

recebeosufixo“-o”.Aramificaçãoéociclopropilligadoao

carbono 1. O nome do composto é 1-ciclopropilprop-1-ino.

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Seção Enem


Eixo cognitivo: I


Habilidade: 24

Comentário: O petróleo é uma mistura de hidrocarbonetos,

sendo assim, já fornece carbono e hidrogênio para os micro-

-organismos, ou seja, a região afetada deve ser suplementada

com nitrogênio e fósforo, elementos não fornecidos pelo petróleo.

Questão 02 – Letra EEixo cognitivo: I


Habilidade: 24

Comentário: O octano mais resistente à compressão deve

possuir uma cadeia carbônica menor, com maior número de

ramificações e com ramificações mais afastadas das extremidades

da cadeia. Dentre os compostos apresentados, o isômero mais

resistente à compressão seria o 2,2,4-trimetilpentano, pois

apresenta cadeia carbônica com 5 carbonos e 3 ramificações, já

os demais compostos apresentados possuem cadeias carbônicas

com6,7,ou8carbonosecommenornúmeroderamificações.

Questão 03 – Letra BEixo cognitivo: I


Habilidade: 24

Comentário: De acordo com a escala API, o petróleo do

Pré-sal brasileiro pode ser classificado como petróleo médio,

pois este apresenta densidade de 28,5º API, um valor

entre 22º e 30º que define esse tipo de petróleo. Com isso,

é possível afirmar que esse tipo de óleo contém alcanos e

hidrocarbonetos aromáticos. Os alcanos têm fórmula geral

CnH2n+2 e os hidrocarbonetos aromáticos têm fórmula geral

CnHn. No entanto, caso o composto aromático apresente dois

núcleos condensados, a fórmula geral desse composto passa

a ser CnHn–2 e, à medida que se aumenta a quantidade de

núcleos condensados, a fórmula desses compostos passa

a ter 2 hidrogênios a menos para cada núcleo adicionado.

Portanto, a afirmativa correta é a B, que contém um alcano

de 5 carbonos, de fórmula C5H12, e o naftaleno, de fórmula

C10H8, que corresponde a um hidrocarboneto aromático com

dois núcleos condensados.

C5H12

PentanoCH

H

H

C

H

H

H

H

H

H

H

H

C C C H

C10H8

Naftaleno

MÓDULO – C 04Álcoois, fenóis, éteres, aldeídos e cetonas



Comentário: O nome do composto a seguir, de acordo com

as regras da IUPAC, é

CHCH3

CH2

CH2

OH

CH3

CH CH3CH2

5 3 1

6

7

4 2

metil

5-metil-2-heptanol

Observação: De acordo com as regras de nomenclatura mais

atuais da IUPAC, o nome correto é 5-metileptan-2-ol.


Comentário: O etanol é um combustível obtido por meio da

fermentação da cana-de-açúcar.


Comentário: Aldeídos são compostos que possuem como

grupo funcional a carbonila (C=O) em um carbono primário, ou

seja, ligada a pelo menos um átomo de hidrogênio. Um aldeído

aromático apresenta esse grupo funcional ligado diretamente a

um anel aromático, conforme mostra a figura a seguir:

CHO


Comentário: Os grupos funcionais das funções orgânicas

presentes na estrutura do damnacanthal estão representados

a seguir.

Aldeído

Fenol

ÉterCetona

Cetona

O

O

O

HC

OH

OCH3

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Questão 05 – Letra CComentário: Na estrutura do bactericida Fomecin A, são encontradas as funções álcool, fenol e aldeído.

H

OH Álcool

Aldeído

Fenol

HO

HO

OH

C

H

O

CH2

Questão 06 – Letra DComentário: A molécula de zingerona apresenta as funções cetona, éter e fenol.

Zingerona

Fenol

Éter CetonaOCH3O

CH3

HO


Questão 01 – Letra B Comentário: O composto a seguir possui o grupo funcional carboxila, que caracteriza a função orgânica ácido carboxílico.

H3C C

OH

OÁcido carboxílico

Questão 02 – Letra CComentário: O geraniol é um álcool primário, ou seja, possui a hidroxila ligada a um carbono saturado primário (carbono ligado a apenas um átomo de carbono). Apresenta dois carbonos terciários, ou seja, dois carbonos aos quais, a cada um, estão ligados outros três átomos de carbono. A estrutura que apresenta todas essas características é a III.

Carbonoterciário Carbono

terciário

OH Álcoolprimário

Questão 03 – Letra D Comentário: A diferença de solubil idade em água entre os álcoois citados está relacionada aos diferentes tamanhos das cadeias carbônicas que eles possuem. À medida que a cadeia carbônica aumenta, as interações com a água tornam-se desfavoráveis, diminuindo a solubilidade. A quantidade de carbonos nas cadeias dos álcoois é igual a

I. 2-butanol: 4 carbonos

II.n-hexanol:6carbonos

III. n-propanol: 3 carbonos

IV. n-octanol: 8 carbonos

Logo, a ordem crescente de solubilidade desses álcoois em água é a seguinte:

n-octanol < n-hexanol < 2-butanol < n-propanol


Comentário: Na decalina, a substituição de um hidrogênio por um grupo —OH origina um álcool, pois todos os seus carbonos são saturados. No naftaleno, o mesmo tipo de substituição gera um fenol, pois, nesse caso, a hidroxila está ligada a um carbono que faz parte do anel aromático.


Comentário: As estruturas I e II representam substâncias insaturadas devido à presença de ligações covalentes pi (p). A substância representada pela estrutura I possui anel benzênico e, por isso, pode ser classificada como composto aromático. A estrutura I apresenta a função fenol, que possui caráter ácido mais acentuado que a função álcool presente na estrutura II.

lig. π

fenol

O

O

OH

CH3

lig. π

lig. πlig. π

éster

Estrutura I

Fórmula molecularC12H16O3

Massa molar = 208 g.mol–1

lig. π

álcool

CH3H3C

alqueno

CH3

CH2OH

Estrutura II

Fórmula molecular

C10H20O

Massamolar=156g.mol–1

Logo a alternativa correta é a letra B.

Questão 06 – Letra CComentário: Das estruturas a seguir, somente 4 apresentam a função fenol.

fenol

HO

álcool

CH2OH

CH3

CHO

OCH3

OH

aldeídofenol

éterfenol

HO

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Manual do Professor


HO

fenol

amina

CH2

NH2

CH COOH ácido carboxílico

areno

Logo, somente duas substâncias não podem ser ligadas como substrato da enzima.

Questão 07 – Letra DComentário: Quando dois substituintes estão presentes no anel benzênico, suas posições relativas podem ser indicadas pelos prefixos orto-, quando estão ligados a carbonos adjacentes, meta-, quando estão ligados aos carbonos 1 e 3, e para-, quando os substituintes estão ligados aos carbonos 1 e 4.

O composto II, apresentado a seguir, possui hidroxila ligada ao anel aromático, caracterizando a função fenol, e um grupamento metil ligado ao carbono 3, ou seja, na posição meta.

OH

12

34

5

6

CH3

O composto pode ter os seguintes nomes de acordo

com as regras de nomenclatura oficiais da IUPAC:

1-hidróxi-3-metilbenzeno, meta-hidroximetilbenzeno,

3-metilfenol ou meta-metilfenol.


Comentário: Ao analisarmos o composto etanal, temos que

o “et” significa dois carbonos, o “an”, apenas ligações simples,

e a terminação “al”, a função aldeído (CHO).

Questão 09 – Letra CComentário: O metanol é o álcool que possui somente um carbono ligado a um grupo hidroxila (—OH).

H

H

H C OH

Sua fórmula molecular é CH3OH ou CH4O.

O metanal, um dos produtos da combustão incompleta do metanol, é o aldeído constituído somente de um carbono que forma o grupo carbonila (C=O).

OCH

H

Sua fórmula molecular é CH2O.


Comentário: Cetonas apresentam o grupo funcional carbonila, no qual um átomo de carbono tem uma dupla ligação com o átomo de oxigênio. A carbonila de uma cetona está ligada a dois átomos de carbono vizinhos. Logo, a cetona mais simples deve apresentar 3 átomos de carbono, conforme a estrutura:

CH3H3C

O

C

O nome oficial desse composto é propanona e a fórmula molecular é C3H6O.


Comentário: A equação a seguir representa uma reação de oxirredução.

O

OOH

OH

O2

+1

+1

+2

+2

–2+ H2O+enzima

0

1

2

Nesse processo, o carbono sofre oxidação (NOx = +1 → NOx = +2), e o oxigênio sofre redução (NOx = 0 → NOx = –2). Logo, a afirmativa D está correta.

A molécula de o-hidroquinona apresenta duas hidroxilas fenólicas (Ar—OH), e a molécula de o-benzoquinona possui duas carbonilas (C=O). Assim, as afirmativas A e B estão corretas.

Tanto a o-hidroquinona quanto a o-benzoquinona apresentam moléculas insaturadas (ligações p). Logo, a afirmativa C está incorreta.

Questão 12 – Letra BComentário: Para a resolução dessa questão, analisaremos cada um dos compostos.

1.

HO

1 3

4

56

2metil

3-metilexan-3-ol

2. metil

134 2O

3-metilbutan-2-ona

3. O

H

fenil

12

3

2-fenilpropanal

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Questão 13 – Letra AComentário: A substituição de um dos hidrogênios daposição2dofenolporumradicalmetilaoriginaoorto-cresol,cujaestruturaestárepresentadaaseguir

OH

CH3

Combasenaestruturarepresentada,conclui-sequeafórmulamoleculardocresoléC7H8O.

Questão 14 – Letra CComentário: Os éteres acíclicos diferentes de fórmulamolecularC4H10Osão

H3CCH2 CH2 CH3

O

Metoxipropano

H3CCH2 CH2 CH3O

EtoxietanoH3C

CH3

CH CH3

O

Metoxi-isopropano

Seção Enem

Questão 01 – Letra BEixo cognitivo:ICompetência de área: 7Habilidade:24Comentário: Analisando-seaestruturadacurcuminaapresentadano enunciado, alémdas funções alquenoe areno, é possívelencontrarasfunçõesoxigenadasfenol,éter,cetonaeenol(hidroxilaligadaacarbonoinsaturado)conformemostradonafiguraaseguir.

OO

OCH3H3CO

HO

ÉterCetona

Enol

FenolOH

H

Questão 02 – Letra EEixo cognitivo:ICompetência de área: 7Habilidade:24Comentário: O pesticida organofosforado Tipo B contém, emsuaestrutura,umátomodefósforocentralligadoporumadupla-ligaçãoaoátomodeenxofre.Alémdisso,essepesticidaapresenta, em sua estrutura, grupo etoxi (O—CH2—CH3)ligadoaoátomodefósforocentral.Assim,verifica-sequeumexemplodopesticidaorganofosforadoTipoBcomgrupoetoxiestácorretamenterepresentadonaalternativaE.

S

P OCH2CH3

OCH2CH3

OO2N

Questão 03 – Letra AEixo cognitivo:IICompetência de área:5Habilidade: 17

Comentário: Asubstânciaresponsávelpelascaracterísticasdocháverdeéa(+)-Catequina,enquantoaTeaflavinaconfereacoreosabordochápreto.Analisandoasestruturasgeraisapresentadas,bemcomoosdadosdatabela,pode-severificarqueossubstituintesR1,R2eR3da(+)-CatequinasãoOH,HeH, respectivamente.Logo,aestruturaquedesejamosanalisarasfunçõesorgânicaspresentesé:

OH

OH

Álcool

ÉterFenol

Fenol

OHO

OH

HO

H

H

Seguindo amesma linha de raciocínio, os substituintes R1e R2 da Teaflavina correspondem ao grupoOH, conforme aestrutura:

OHOH

OH

OH

HO

HO

O

O

OH

OHOH

Fenol

Éter

Éter

Álcool

Fenol

Fenol

CetonaÁlcool

Álcool

O

Portanto,asfunçõesorgânicascomunsemambasasestruturassão:Álcool,ÉtereFenol.

Questão 04 – Letra CEixo cognitivo:IICompetência de área: 7Habilidade:24Comentário: Atestosterona,conformedescritanoenunciadoda questão, apresenta estrutura policíclica com umainsaturação e dois grupos metila (o que já elimina asalternativas B, D e E). Apresenta, também, uma carboniladogrupocetonaeumahidroxiladogrupoálcool.Analisandooscompostos,apenasaestruturaapresentadaemCpossui essas características.

OH

O

Cetona

Metil Álcool

Metil

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