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Eu e a Química 10
Teste de Avaliação
Física e Química A – Química 10.º ano
Domínio 1 Elementos químicos e sua organização Subdomínio1 Massa e tamanho dos átomos
Grupo I 1. Considere o seguinte texto. As dimensões do Universo estendem-se desde o infinitamente grande até ao infinitamente pequeno. Observações realizadas pelos telescópios permitem ver acontecimentos que ocorreram a 13,8 mil milhões de anos-luz da Terra, em todas as direções. Contudo, este é apenas o Universo visível da Terra. Estimativas mais realistas que têm em conta a expansão do Universo apontam para que este possa ter 92 mil milhões de anos-luz de comprimento. No outro extremo, muito mais pequeno do que o tamanho do átomo, encontra-se o valor do comprimento de Planck: 1,6 10– 35 m. Para dimensões inferiores a este valor as leis físicas são desconhecidas… How Big is the Universe? (adaptado) Disponível em: http://www.space.com/24073-how-big-is-the-universe.html Consultado a 2015-10-06
1.1. De acordo com o texto, selecione a opção que contém os termos que completam, pela ordem respetiva, as frases seguintes (considere 1 a.l. = 9,5 1015 m). A ordem de grandeza do tamanho do Universo é ______ m. A ordem de grandeza do valor do comprimento de Planck é ______ m. A ordem de grandeza do tamanho do Universo é ______ vezes maior do que a ordem de grandeza do valor do comprimento de Planck. (A) … 1027 … 10– 35 … 108
(C) … 1027 … 10– 35 … 1062
(B) … 1011 … 10– 35 … 1024
(D) … 1011 … 10– 35 … 1046
1.2. Apresente o valor 92 mil milhões de anos-luz em notação científica e indique o número de algarismos significativos. 1.3. Os bacilos são um tipo de bactérias, em forma de bastonetes, conhecidas por causarem doenças como a tuberculose. A fotografia seguinte foi obtida por um microscópio eletrónico de alta resolução.
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1.3.1.
Selecione a opção que contém a expressão que permite calcular o fator de ampliação da imagem. (A)
(B)
1.3.2.
1 μm 1,5 cm
(C)
1,5 10 2 m 1 10
6
1 10 6 m 1,5 10 2 m
(D) 1,5 10 2 m 1 10 6 m
m
As espécies de bacilos com interesse médico têm um comprimento que varia de 2 μm a 5 μm.
Identifique a letra do gráfico que corresponde ao intervalo que contém o tamanho destes bacilos. 1.3.3.
Os bacilos são classificados de acordo com a sua forma. Determine o número de átomos de carbono que podem existir alinhados numa fila com o comprimento máximo de um bacilo com interesse médico (5 μm), sabendo que um átomo de carbono de tamanho médio tem 7,5 Å. Apresente o resultado com o número correto de algarismos significativos.
Grupo II 2. Considere o seguinte texto. Os nanoengenheiros da Universidade da Califórnia projetaram um pequeno motor que poderá ser usado para remover do mar a poluição de dióxido de carbono. Os nanomotores, descritos num novo estudo, seriam alimentados pelo próprio meio ambiente, usariam enzimas para se deslocar no mar, convertendo o dióxido de carbono num sólido, enquanto navegam. Disponível em: http://kids.pplware.sapo.pt/curiosidades/micromotores-de-enzimas-podem-ajudar-a-limpar-o-mar/ Consultado a 2015-09-20
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2.1. Das seguintes opções selecione a que pode corresponder ao intervalo de ordem de grandeza onde se inclui a dimensão do “nanomotor”. (A) 10– 9 m a 10– 7 m
(C) 10– 6 m a 10– 4 m
(B) 10– 6 nm a 10– 4 nm
(D) 10– 9 nm a 10– 7 nm
2.2. Determine a massa molar do dióxido de carbono e indique o significado físico desse valor. 2.3. Determine a fração mássica do carbono e do oxigénio na molécula de dióxido de carbono. 2.4. O oxigénio, em certas condições, transforma-se em ião óxido, representado simbolicamente por: 16 8
O2
Selecione a opção que completa a seguinte frase. “A espécie em causa possui… (A) 8 protões, 8 eletrões e 8 neutrões.” (B) 8 protões, 10 eletrões e 6 neutrões.” (C) 8 protões, 10 eletrões e 8 neutrões.” (D) 8 protões, 6 eletrões e 8 neutrões.”
Grupo III 3. Para determinar o número de moléculas de hexano contidas numa gota desta substância, um grupo de alunos realizou uma atividade laboratorial cujas etapas do procedimento surgem descritas no quadro seguinte. Etapa 1 2 3 4 5
Descrição ? Introduzir 10,00 mL de hexano numa bureta com o auxílio de um funil e de um copo. Abrir a torneira da bureta deixando cair gota a gota o líquido para um novo copo vazio. Registar o número de gotas contadas. Medir a massa do copo com hexano.
3.1. Indique a descrição da etapa 1 do procedimento. 3.2. Selecione a opção que contém os termos, dispostos de forma sequencial, que completam a frase seguinte. Para que a medição fosse o mais rigorosa possível, os alunos utilizaram uma bureta com _______ de precisão e mediram as massas utilizando uma __________. Ambas as medições efetuadas são medições __________.
(A) ± 0,05 mL; balança analítica; diretas. (B) ± 0,10 mL; balança semianalítica; indiretas. (C) ± 0,05 mL; balança de precisão; diretas. (D) ± 0,10 mL; balança analítica; indiretas.
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3.3. Na tabela de registo de observações constam os dados seguintes: Massa do gobelé vazio / g
7,9356
Massa do gobelé com hexano / g
14,4906
Volume de hexano / mL
10,00
Número de gotas medidas
120
3.3.1.
Determine o volume de uma gota de hexano.
3.3.2.
Calcule o número de moléculas de hexano existentes numa gota deste líquido e expresse o resultado final com o correto número de algarismos significativos. Dados: Mr (C6H14) = 86,18; NA = 6,022 1023 mol– 1
Grupo IV 4. Dos vários isótopos conhecidos do elemento oxigénio, os mais abundantes são o isótopo oxigénio-16 e o oxigénio-18, cuja abundância conjunta é praticamente igual a 100%. 4.1. Selecione a opção que representa o isótopo oxigénio-16. (A)
18 16
O
(C)
18 8
O2
(B)
16 8
O
(D)
8 16
O2
4.2. O isótopo oxigénio-18 tem uma abundância relativa de apenas 0,205%, bastante inferior à abundância do isótopo oxigénio-16. A massa isotópica relativa do isótopo oxigénio-18 é 18,00 e a do isótopo oxigénio-16 é 15,99. Calcule a massa atómica relativa do elemento oxigénio e indique a razão pela qual a massa atómica relativa do oxigénio assume um valor mais próximo da massa isotópica do oxigénio-16. Apresente todas as etapas de resolução. 4.3. Selecione a opção que completa a frase seguinte. O valor de referência usado como padrão para a massa atómica relativa de um elemento é… (A) … 1/12 da massa do átomo de carbono-14.
(C) … 1/12 da massa do átomo de oxigénio-12.
(B) … 1/12 da massa do átomo de carbono-12.
(D) … 1/12 da massa do átomo de oxigénio-16.
4.4. A massa de 1,5 1021 átomos de oxigénio é dada pela expressão: (A) (1,5 1021 6,022 1023 16,0) g
6,022 1023 16,0 g (C) 21 1,5 10
1,5 1021 g (B) 23 6,022 10 16,0
1,5 1021 16,0 g (D) 23 6,022 10
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Grupo V 5. O gráfico seguinte apresenta a abundância, expressa em percentagem, de vários tipos de átomos presentes num corpo humano, de 70 kg.
Carbono
65,0%
Oxigénio
20,0%
Hidrogénio
10,0
Nitrogénio
5,0%
5.1. Determine a massa de cada um dos elementos, C, O, H e N, presentes nesse corpo. 5.2. Os mesmos elementos químicos também estão presentes noutras substâncias, tais como o metano, CH4, o amoníaco, NH3, o propano, C3H8, e o di-hidrogénio, H2. Selecione a opção que apresenta, por ordem crescente, a fração molar de hidrogénio nas substâncias químicas consideradas. (A) CH4 < NH3 < C3H8 < H2 (B) H2 < NH3 < CH4 < C3H8 (C) CH4 < C3H8 < NH3 < H2 (D) C3H8 < NH3 < CH4 < H2
5.3. Determine a razão entre a fração mássica e a fração molar do carbono na molécula de C3H8.
Questão 1.1. 1.2. 1.3.1. 1.3.2. 1.3.3. 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 3.1. 3.2. 3.3.1. 3.3.2. 4.1. 4.2. 4.3. 4.4. 5.1. 5.2. 5.3. Total Cotação
8
8
8
8
12
8
8
12
8
8
8
12
16
8
16
8
8
12
8
16
200
