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ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 1 UNICAMP Prof. Guilherme Alves Aula 12 – Soluções (1) Caderno de Questões Exasiu estretegiavestibulares.com.br EXTENSIVO MARÇO DE 2022 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 2 Sumário 1. JÁ CAIU NOS PRINCIPAIS VESTIBULARES 3 2. JÁ CAIU NA UNICAMP 39 3. GABARITO SEM COMENTÁRIOS 48 4. QUESTÕES RESOLVIDAS E COMENTADAS 49 5. QUESTÕES RESOLVIDAS E COMENTADAS DA UNICAMP 118 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 3 1. Já Caiu Nos Principais Vestibulares 1. (ACAFE SC/2016) O cloreto de potássio é um sal que adicionado ao cloreto de sódio é vendido comercialmente como “sal light”, com baixo teor de sódio. Dezoito gramas de cloreto de potássio estão dissolvidos em 200g de água e armazenado em um frasco aberto sob temperatura constante de 60 ºC. Dados: Considere a solubilidade do cloreto de potássio a 60 ºC igual a 45g/100g de água. Qual a massa mínima e aproximada de água que deve ser evaporada para iniciar a cristalização do soluto? a) 160g b) 120g c) 40g d) 80g 2. (ACAFE SC/2012) Um técnico preparou 420g de uma solução saturada de nitrato de potássio (KNO3, dissolvida em água) em um béquer a uma temperatura de 600C. Depois deixou a solução esfriar até uma temperatura de 400C, verificando a presença de um precipitado. A massa aproximada desse precipitado é: (desconsidere a massa de água presente no precipitado) a) 100 g. b) 60 g. c) 50 g. d) 320 g. 3. (ACAFE SC/2011) Analise as afirmações a seguir. I. A solução é uma propriedade que uma substância possui de formar com outra substância uma solução. II. Soluto é o material que se dispersa no solvente, formando uma mistura homogênea. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 4 III. A solubilidade é um sistema formado por duas ou mais substâncias que apresenta aspecto uniforme em toda sua extensão. IV. Coeficiente de solubilidade é a máxima quantidade de soluto que se dissolve em certa quantidade fixa de solvente a determinada temperatura. Todas as afirmações corretas estão em: a) I - II - III b) II - III - IV c) II - IV d) III - IV 4. (ACAFE SC/2021) As cervejas deveriam conter apenas malte, lúpulo, água e levedo. Essa bebida é bastante versátil e permite muitas possibilidades de variações quanto aos ingredientes utilizados, à proporção entre eles, ao grau da maltagem do cereal, ao tipo de lúpulo, ao tipo de fermentação, à temperatura e à duração das etapas do processo e às formas de armazenamento. Disponível em: <https://www.precolandia.com.br/blog/do-que-cerveja-e-feita/>. Acesso em: 1 out. 2020. Adaptado. Após um teste em uma cervejaria, foi constatada a presença de 900 g de malte em meia dúzia de garrafas de cerveja com capacidade de 600 mL cada uma delas. Nesse caso, a concentração de malte, em g.L–1, utilizada nessa cervejaria, é a) 250 b) 350 c) 900 d) 300 e) 600 5. (ACAFE SC/2012) O texto abaixo está presente na legislação que institui o Código de Trânsito Brasileiro- CTB. “[...]Conduzir veículo automotor, na via pública, estando com concentração de álcool por litro de sangue igual ou superior a 6 (seis) decigramas, ou sob a influência de qualquer outra substância psicoativa que determine dependência: Penas - detenção, de seis meses a três anos, multa e suspensão ou proibição de se obter a permissão ou a habilitação para dirigir veículo automotor. [...]” Um condutor automotivo parado em uma operação policial, após ser submetido a análises técnicas, apresentou uma concentração de 21 decigramas de álcool por litro de sangue. Com base no texto acima e nos conceitos químicos, analise as afirmações a seguir. I. A concentração de álcool no sangue desse condutor é de 2,1 g/L. II. O condutor deverá ser penalizado segundo a legislação do CTB. III. Caso o condutor possua em seu organismo um volume de sangue igual a 5,0 L, a quantidade de álcool presente em seu corpo é de 10,5 g. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 5 IV. A combustão completa do etanol geral CO e água. Assinale a alternativa correta. a) Apenas I, II e III estão corretas. b) Apenas II, III e IV estão corretas. c) Apenas a afirmação III está correta. d) Todas as afirmações estão corretas. 6. (ACAFE SC/2014) Na revista Química Nova na Escola, volume 15, de 2002, foi publicada um artigo sobre ácidos orgânicos ´´[...]. Ácido ascórbico - conhecido como vitamina C, tem seu nome químico representando duas de suas propriedades: uma química e outra biológica. Em relação à primeira, é um ácido, embora este não pertença claramente à classe dos ácidos carboxílicos. Sua natureza ácida em solução aquosa deriva da ionização das hidroxilas dos grupos enólicos (Davies et al., 1991). Adicionalmente, a palavra ascórbico representa seu valor biológico na proteção contra a doença escorbuto, do Latim scorbutus (Lehninger et al., 1995) […]”. A vitamina C, também conhecida como ácido ascórbico (C6H8O6), reage com iodo (I2) através de uma reação de oxidorredução representada abaixo. C6H8O6 + I2 C6H6O6 + 2HI Sob condições apropriadas foram gastos 20mL de uma solução de [I2] = 0,1 mol/L para reagir com toda vitamina C extraída de uma fruta. Dados: massas molares do C6H8O6 e I2 respectivamente: 176g/mol e 254g/mol. Considere que a reação ocorra com rendimento de 100%. A massa de vitamina C extraída era de: a) 352mg b) 176mg c) 254mg d) 508 mg 7. (ACAFE SC/2001) Uma solução aquosa, cujo volume é 750mL, apresenta 15 gramas de hidróxido de sódio (NaOH). A molaridade (concentração molar) da solução é: a) 2,0 b) 1,0 c) 0,25 d) 0,6 e) 0,5 8. (ACAFE SC/2016) Considere o rótulo de uma garrafa de água mineral. → ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 6 CLASSIFICAÇÃO: Água Mineral Fluoretada e Vanádica. CARACTERÍSTICAS FÍSICO-QUÍMICAS pH a 25ºC ……………………………………………… 6,79 Temperatura da água na fonte ……………………… 21,3ºC Condutividade elétrica a 25ºC ………………… 296 Resíduo de evaporação a 180ºC, calculado …… 245,24mg/L Radioatividade na fonte a 20ºC e 760 mmHg … 0,97 maches COMPOSIÇÃO QUÍMICA (mg/L) Bicarbonato ………………………………………… 158,79 Cálcio ………………………………………………. 31,426 Sódio ……………………………………………….. 15,583 Magnésio …………………………………………… 13,193 Cloreto ………………………………………………… 8,43 Potássio ……………………………………………… 0,438 Fluoreto ……………………………………………..… 0,14 Estrôncio ……………………………….…………….. 0,111 Vanádio ………………………………………………. 0,026 CONSERVAR AO ABRIGO DO SOL, EM LOCAL LIMPO, SECO, AREJADO E SEM ODOR. NÃO CONGELAR. EVITAR CHOQUE FÍSICO. Baseado nas informações fornecidas e nos conceitos químicos, analise as afirmações a seguir. I. Em um íon cloreto existem 17 prótons e 18 elétrons. II. A concentração dos íons fluoreto em ppm (partes por milhão) é 14 ppm. III. A distribuição eletrônica do íon fluoreto no estado fundamental é: 1s2; 2s2; 2p6. IV. A concentração em mmol/L do íon bicarbonato é 2,60. Dados: C = 12 g/mol; O = 16g/mol; H = 1,0 g/mol. Todas as afirmações corretas estão em: a) II - III b) I - III c) I - II - IV d) I - III - IV 9. (ACAFE SC/2014) Na revista Química Nova na Escola, volume 34, de 2012, foi publicado um artigo sobre substâncias que contêm o elemento químico manganês ´´[...] O óxido MnO2 está presente no cátodo das pilhas Zn-C e alcalinas (despolarizador e receptor de elétrons liberados no ânodo). Ele é utilizado como pigmento na indústria cerâmica (fabricação de telhas, tijolos e objetos de tonalidade acinzentada e marrom), na manufatura de tintas e vidros de coloração verde, rósea ou púrpura. Ele é ainda a matéria-prima para cm/S ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES(1) 7 obtenção do KMnO4 (~50 mil t produzidas em 2009), poderoso agente oxidante, utilizado em química analítica (permanganometria). Seu produto de redução depende do pH do meio em que ocorre a reação de oxidorredução: Mn2+ (meio ácido), MnO2 (meio fracamente ácido a alcalino), MnO42– (pH>13). Suas soluções devem ser conservadas em frascos escuros e fora da incidência de luz solar. O íon MnO4– se decompõe lentamente, produzindo MnO2 e oxidando a água com evolução de O2. O KMnO4 (e também o MnO2) é agente oxidante útil em sínteses orgânicas. Ele é utilizado industrialmente na produção do ácido as-córbico (vitamina C), da niacina (ácido nicotínico) e da sacarina. No passado, ele foi muito usado como desinfetante doméstico, mas esse emprego foi abandonado por ser agressivo à pele. Contudo, ainda se utiliza (1 parte de KMnO4 em 40.000 de água) para tratar a pele de pessoas com varicela (catapora), visando aliviar a coceira […]”. Qual a concentração em ppm (partes por milhão) de KMnO4 utilizada no tratamento da pele de pessoas com varicela (catapora)? a) 40 ppm b) 25 ppm c) 2,5 ppm d) 90 ppm 10. (ACAFE SC/2002) A partir da análise de uma amostra de vinagre (solução aquosa de ácido acético), um químico anotou, no rótulo de uma embalagem, a seguinte informação: 4% em v. Esse dado representa que: a) há 4 mL de ácido acético em 1L de água. b) para cada 100 unidades volumétricas de água, 4 unidades correspondem ao ácido acético. c) há 4mg de ácido acético em 1L de água. d) para cada 100 unidades volumétricas de vinagre, 4 unidades correspondem ao ácido acético. e) o ácido acético é concentrado. 11. (ACAFE SC/2015) No jornal Diário Catarinense, de 20 de agosto de 2014, foi publicada uma reportagem sobre adulteração em leites no Oeste do Estado de Santa Catarina [...]. Vinte pessoas foram detidas acusadas de envolvimento com a adulteração do leite UHT com substâncias como soda cáustica, água oxigenada e formol […]”. Considere que a água oxigenada para adulterar o leite UHT fosse de 10 volumes. Nas CNTP, assinale a alternativa que contém a concentração aproximada dessa substância expressa em porcentagem (m/v). Dados: H: 1 g/mol; O: 16 g/mol. a) 4,0% (m/v) b) 0,3 % (m/v c) 2,0 % (m/v) d) 3,0% (m/v) 12. (ACAFE SC/2014) ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 8 A Portaria 2914, de 12 de dezembro de 2011, do Ministério da Saúde, dispõe sobre procedimentos de controle e vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade. Em seu artigo 39, parágrafo segundo, diz ´´[...] Recomenda-se que o teor máximo de cloro residual livre em qualquer ponto do sistema de abastecimento seja de 2 mg/L […]” Utilizando-se de técnicas apropriadas, uma amostra de água do sistema de abastecimento foi analisada e apresentou concentração de cloro residual livre de 410–5 mol/L. Dados: Considere que o cloro residual livre corresponda a espécie química Cl2. Massa molar do Cl: 35,5g/mol. O teor de cloro residual livre na amostra analisada está: a) abaixo do valor máximo permitido, apresentando uma concentração de cloro residual livre de 1,42 mg/L. b) acima do valor máximo permitido, apresentando uma concentração de cloro residual livre de 2,84 mg/L. c) acima do valor máximo permitido, apresentando uma concentração de cloro residual livre de 4 mg/L. d) abaixo do valor máximo permitido, apresentando uma concentração de cloro residual livre de 0,284 mg/L. 13. UNICENTRO 2010/1 Uma solução é preparada por adicionar 25 g de um soluto em um balão volumétrico de 1 L e completar o volume com água (solução A). Se 30 mL da solução A forem misturados com 345 mL de água, formando uma solução B, qual será a concentração da solução B, em g L-1? Assinale a alternativa correta. a) 0,5. b) 1. c) 2. d) 5. e) 10. 14. UNICENTRO 2016 O carbonato de sódio (Na2CO3) tem várias utilidades. É usado no controle do pH da água, em sínteses químicas, como aditivo alimentar e, entre outras, na produção de vidro. Em um experimento, 100 mL de uma solução de carbonato de sódio foram neutralizados com 150 mL de uma solução de ácido clorídrico (HCℓ) 0,20 mol/L. Com base nessas informações, assinale a alternativa que apresenta, corretamente, a concentração da solução de carbonato de sódio. a) 0,30 mol/L b) 0,25 mol/L c) 0,20 mol/L d) 0,15 mol/L e) 0,10 mol/L ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 9 15. UNICENTRO 2015/1 Primeiramente, meça um volume de 1000 mL de água em um recipiente, em seguida, adicione o soluto à água, agitando vigorosamente até a completa solubilização. Se necessário, adicione uma pequena quantidade de sacarose à solução. A princípio pode-se pensar que se trata de um roteiro de experimento de um laboratório industrial, no qual alguns químicos atuam. Na verdade, é apenas o modo de preparo de um suco em pó comprado em supermercados. Constantemente, pode-se deparar com situações que se assemelham àquelas realizadas pelos químicos em seus laboratórios. Suponha que se dissolvam 12 g de açúcar de cana-de-açúcar até completar 500 mL de limonada. O açúcar da cana é a sacarose (C12H22O11), que tem massa molar 342 g/mol. Assinale a alternativa que apresenta, corretamente, a concentração, em mol/L, de açúcar nessa limonada. a) 0,01 b) 0,02 c) 0,03 d) 0,04 e) 0,07 16. UNICENTRO 2011/2 O coeficiente de solubilidade corresponde à quantidade máxima dissolvida de uma substância, a uma dada temperatura, em uma quantidade padrão de solvente. Admitindo-se que o coeficiente de solubilidade do nitrato de potássio, KNO3(s) a 10ºC, é de 20,0g/100,0g de água, é correto afirmar que a mistura de 10,0g de KNO3(s) com 250,0g de água, a essa temperatura, formará a) uma solução insaturada. b) uma mistura heterogênea. c) um sistema unifásico com 10% de soluto. d) uma solução saturada com corpo de fundo. e) um sistema bifásico com duas substâncias dissociadas. 17. UNICENTRO 2010/2 Considerando as informações constantes na tabela, assinale a alternativa correta. a) O composto mais solúvel a 18ºC é o AgCl. b) Em dois litros, à 18ºC, é possível solubilizar totalmente 5,4 mols de KNO3. c) À 18ºC, forma-se uma solução saturada com corpo de fundo quando se dissolvem 4,5mol em meio litro de HCl. d) Para solubilizar 16,6mols de AgNO3 são necessários 2 litros. https://cdng.estuda.com/sis_questoes/posts/353434_pre.jpg?1535977722 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 10 e) Sabendo que a massa molar do KCl é igual a 74,5g mol-1, em 1 litro solubilizam-se 180gramas do composto. 18. UNICENTRO 2009/2 O sulfato de cálcio, CaSO4, é utilizado como fertilizante de solo. Um fazendeiro precisa preparar 100L de solução aquosa 0,001mol.L-1 desse composto. A massa de CaSO4, usada na solução será, em grama, igual a a) 1,4. b) 10,0. c) 13,6. d) 100,0. e) 136,0. 19. UNICENTRO 2009/1 A lei 11.705 prevê que o motorista flagrado com 6 decigramas de álcool por litro de sangue estará sujeito à pena de 6 meses a 3 anos de prisão. (Agência Estado – 27/06/2008 www.yahoo.com.br) A concentração, em mol.L-1, de álcool(C2H6O) no sangue do motorista é aproximadamente a) 0,013 b) 0,13 c) 0,6 d) 4,6 e) 46 20. UNICENTRO 2012/1 As curvas de solubilidade têm grande importância no estudo das soluções de sólidos em líquidos, porque a temperatura é o único fator físico perceptível que influi na solubilidade. Há certas substâncias químicas cujas curvas de solubilidade apresentam pontos de inflexão que denotam mudanças de estrutura do soluto, como é possível verificar no gráfico da solubilidade do sulfato de sódio decaidratado, Na2SO4.10H2O. A análise desse gráfico permite corretamente afirmar: a) O processo de solubilidade do sulfato de sódio hidratado em água é exotérmica. https://cdng.estuda.com/sis_questoes/posts/350490_pre.jpg?1535642725 ESTRATÉGIAVESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 11 b) O resfriamento de uma solução saturada de Na2SO4(aq), de 40oC até 20oC, possibilita a formação de um precipitado de Na2SO4(s). c) O ponto de inflexão no gráfico mostra que o coeficiente de solubilidade é igual para os solutos durante a mudança de estrutura. d) A solução aquosa de sulfato de sódio decaidratado, cujo coeficiente de solubilidade desse sal é 50,0g por 100,0g de água a 30oC, ao ser aquecida a 65oC, se transforma em uma solução diluída. e) Ao ser evaporado, à metade, 100,0mL de uma solução aquosa, cujo coeficiente de solubilidade do Na2SO4.10H2O é igual a 20, a nova solução obtida terá a metade do coeficiente da solubilidade dessa substância. 21. (ENEM/2016/2ª Aplicação) O principal componente do sal de cozinha é o cloreto de sódio, mas o produto pode ter aluminossilicato de sódio em pequenas concentrações. Esse sal, que é insolúvel em água, age como antiumectante, evitando que o sal de cozinha tenha um aspecto empedrado. O procedimento de laboratório adequado para verificar a presença do antiumectante em uma amostra de sal de cozinha é o(a) a) realização do teste de chama. b) medida do pH de uma solução aquosa. c) medida da turbidez de uma solução aquosa. d) ensaio da presença de substâncias orgânicas. e) verificação da presença de cátions monovalentes. 22. (ENEM/2010/2ª Aplicação) Devido ao seu teor de sais, a água do mar é imprópria para o consumo humano e para a maioria dos usos da água doce. No entanto, para a indústria, a água do mar é de grande interesse, uma vez que os sais presentes podem servir de matérias-primas importantes para diversos processos. Nesse contexto, devido a sua simplicidade e ao seu baixo potencial de impacto ambiental, o método da precipitação fracionada tem sido utilizado para a obtenção dos sais presentes na água do mar. Tabela 1: Solubilidade em água de alguns compostos presentes na água do mar a 25ºC ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 12 Suponha que uma indústria objetiva separar determinados sais de uma amostra de água do mar a 25ºC, por meio da precipitação fracionada. Se essa amostra contiver somente os sais destacados na tabela, a seguinte ordem de precipitação será verificada: a) Carbonato de cálcio, sulfato de cálcio, cloreto de sódio e sulfato de magnésio, cloreto de magnésio e, por último, brometo de sódio. b) Brometo de sódio, cloreto de magnésio, cloreto de sódio e sulfato de magnésio, sulfato de cálcio e, por último, carbonato de cálcio. c) Cloreto de magnésio, sulfato de magnésio e cloreto de sódio, sulfato de cálcio, carbonato de cálcio e, por último, brometo de sódio. d) Brometo de sódio, carbonato de cálcio, sulfato de cálcio, cloreto de sódio e sulfato de magnésio e, por último, cloreto de magnésio. e) Cloreto de sódio, sulfato de magnésio, carbonato de cálcio, sulfato de cálcio, cloreto de magnésio e, por último, brometo de sódio. 23. (ENEM/2017/1ª Aplicação) A ingestão de vitamina C (ou ácido ascórbico; massa molar igual a 176 g/mol) é recomendada para evitar o escorbuto, além de contribuir para a saúde de dentes e gengivas e auxiliar na absorção de ferro pelo organismo. Uma das formas de ingerir ácido ascórbico é por meio dos comprimidos efervescentes, os quais contêm cerca de 0,006 mol de ácido ascórbico por comprimido. Outra possibilidade é o suco de laranja, que contém cerca de 0,07 g de ácido ascórbico para cada 200 mL de suco. O número de litros de suco de laranja que corresponde à quantidade de ácido ascórbico presente em um comprimido efervescente é mais próximo de a) 0,002. b) 0,03. c) 0,3. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 13 d) 1. e) 3. 24. (ENEM/2016/1ª Aplicação) Para cada litro de etanol produzido em uma indústria de cana-de-açúcar são gerados cerca de 18 L de vinhaça que é utilizada na irrigação das plantações de cana-de-açúcar, já que contém teores médios de nutrientes N, P e K iguais a 357 mg/L, 60 mg/L e 2 034 mg/L, respectivamente. SILVA, M. A. S.; GRIEBELER, N. P.; BORGES, L. C. Uso de vinhaça e impactos nas propriedades do solo e lençol freático. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, n. 1, 2007 (adaptado). Na produção de 27 000 L de etanol, a quantidade total de fósforo, em kg, disponível na vinhaça será mais próxima de a) 1. b) 29. c) 60. d) 170. e) 1 000. 25. (ENEM/2014/1ª Aplicação) A utilização de processos de biorremediação de resíduos gerados pela combustão incompleta de compostos orgânicos tem se tornado crescente, visando minimizar a poluição ambiental. Para a ocorrência de resíduos de naftaleno, algumas legislações limitam sua concentração em até 30 mg/kg para solo agrícola e 0,14 mg/L para água subterrânea. A quantificação desse resíduo foi realizada em diferentes ambientes, utilizando-se amostras de 500 g de solo e 100 mL de água, conforme apresentado no quadro. O ambiente que necessita de biorremediação é o(a) a) solo I. b) solo II. c) água I. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 14 d) água II. e) água III. 26. (ENEM/2013/1ª Aplicação) A varfarina é um fármaco que diminui a agregação plaquetária, e por isso é utilizada como anticoagulante, desde que esteja presente no plasma, com uma concentração superior a 1,0 mg/L. Entretanto, concentrações plasmáticas superiores a 4,0 mg/L podem desencadear hemorragias. As moléculas desse fármaco ficam retidas no espaço intravascular e dissolvidas exclusivamente no plasma, que representa aproximadamente 60% do sangue em volume. Em um medicamento, a varfarina é administrada por via intravenosa na forma de solução aquosa, com concentração de 3,0 mg/mL. Um indivíduo adulto, com volume sanguíneo total de 5,0 L, será submetido a um tratamento com solução injetável desse medicamento. Qual é o máximo volume da solução do medicamento que pode ser administrado a esse indivíduo, pela via intravenosa, de maneira que não ocorram hemorragias causadas pelo anticoagulante? a) 1,0 mL. b) 1,7 mL. c) 2,7 mL. d) 4,0 mL. e) 6,7 mL. 27. (ENEM/2012/2ª Aplicação) O quadro apresenta o teor de cafeína em diferentes bebidas comumente consumidas pela população. Da análise do quadro conclui-se que o menor teor de cafeína por unidade de volume está presente no a) café expresso. b) café filtrado. c) chá preto. d) refrigerante de cola. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 15 e) chocolate quente. 28. (ENEM/2006) As características dos vinhos dependem do grau de maturação das uvas nas parreiras porque as concentrações de diversas substâncias da composição das uvas variam à medida que as uvas vão amadurecendo. O gráfico a seguir mostra a variação da concentração de três substâncias presentes em uvas, em função do tempo. O teor alcoólico do vinho deve-se à fermentação dos açúcares do suco da uva. Por sua vez, a acidez do vinho produzido é proporcional à concentração dos ácidos tartárico e málico. Considerando-se as diferentes características desejadas, as uvas podem ser colhidas a) mais cedo, para a obtenção de vinhos menos ácidos e menos alcoólicos. b) mais cedo, para a obtenção de vinhos mais ácidos e mais alcoólicos. c) mais tarde, para a obtenção de vinhos mais alcoólicos e menos ácidos. d) mais cedo e ser fermentadas por mais tempo, para a obtenção de vinhos mais alcoólicos. e) mais tarde e ser fermentadas por menos tempo, para a obtenção de vinhos menos alcoólicos. 29. (ENEM/2002) Para testar o uso do algicida sulfato de cobre em tanques para criação de camarões, estudou-se, em aquário, a resistência desses organismos a diferentes concentrações de íons cobre (representados por Cu2+). Os gráficos relacionam a mortandade decamarões com a concentração de Cu2+ e com o tempo de exposição a esses íons. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 16 Adaptado de VOWLES, P.D & CONNEL, D.W. Experiments in environmental chemisty – a laboratory manual. Oxford: Pergamon Press, 1980. Se os camarões utilizados na experiência fossem introduzidos num tanque de criação contendo 20.000 L de água tratada com sulfato de cobre, em quantidade suficiente para fornecer 50 g de íons cobre, estariam vivos, após 24 horas, cerca de a) 1/5. b) 1/4. c) 1/2. d) 2/3. e) 3/4. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 17 30. (ENEM/2015/2ª Aplicação) A cafeína é um alcaloide, identificado como 1,3,7-trimetilxantina (massa molar igual a 194 g/mol), cuja estrutura química contém uma unidade de purina, conforme representado. Esse alcaloide é encontrado em grande quantidade nas sementes de café e nas folhas de chá-verde. Uma xícara de café contém, em média, 80 mg de cafeína. MARIA, C. A. B.; MOREIRA, R. F. A. Cafeína: revisão sobre métodos de análise. Química Nova, n. 1, 2007 (adaptado). Considerando que a xícara descrita contém um volume de 200 mL de café, a concentração, em mol/L, de cafeína nessa xícara é mais próxima de: a) 0,0004. b) 0,002. c) 0,4. d) 2. e) 4. 31. (ENEM/2015/1ª Aplicação) A hidroponia pode ser definida como uma técnica de produção de vegetais sem necessariamente a presença de solo. Uma das formas de implementação é manter as plantas com suas raízes suspensas em meio líquido, de onde retiram os nutrientes essenciais. Suponha que um produtor de rúcula hidropônica precise ajustar a concentração do íon nitrato (NO3–) para 0,009 mol/L em um tanque de 5 000 litros e, para tanto, tem em mãos uma solução comercial nutritiva de nitrato de cálcio 90 g/L. As massas molares dos elementos N, O e Ca são iguais a 14 g/mol, 16 g/mol e 40 g/mol, respectivamente. Qual o valor mais próximo do volume da solução nutritiva, em litros, que o produtor deve adicionar ao tanque? a) 26 b) 41 c) 45 d) 51 N N N N O CH3 CH3 O H3C ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 18 e) 82 32. (ENEM/2014/2ª Aplicação) Em um caso de anemia, a quantidade de sulfato de ferro (II) (FeSO4, massa molar igual a 152 g/mol) recomendada como suplemento de ferro foi de 300 mg/dia. Acima desse valor, a mucosa intestinal atua como barreira, impedindo a absorção de ferro. Foram analisados cinco frascos de suplemento, contendo solução aquosa de FeSO4, cujos resultados encontram-se no quadro. Se for ingerida uma colher (10 mL) por dia do medicamento para anemia, a amostra que conterá a concentração de sulfato de ferro (II) mais próxima da recomendada é a do frasco de número a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 33. (ENEM/2010/1ª Aplicação) Ao colocar um pouco de açúcar na água e mexer até a obtenção de uma só fase, prepara-se uma solução. O mesmo acontece ao se adicionar um pouquinho de sal à água e misturar bem. Uma substância capaz de dissolver o soluto é denominada solvente; por exemplo, a água é um solvente para o açúcar, para o sal e para várias outras substâncias. A figura a seguir ilustra essa citação. Disponível em: www.sobiologia. com.br. Acesso em: 27 abr. 2010. Suponha que uma pessoa, para adoçar seu cafezinho, tenha utilizado 3,42g de sacarose (massa molar igual a 342 g/mol) para uma xícara de 50 mL do líquido. Qual é a concentração final, em mol/L, de sacarose nesse cafezinho? 5,015 1,974 0,303 0,202 0,021 (mol/L) (II) ferro de sulfato de ãoConcentraç Frasco ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 19 a) 0,02 b) 0,2 c) 2 d) 200 e) 2000 34. (ENEM/2017/1ª Aplicação) A toxicidade de algumas substâncias é normalmente representada por um índice conhecido como DL50 (dose letal mediana). Ele representa a dosagem aplicada a uma população de seres vivos que mata 50% desses indivíduos e é normalmente medido utilizando-se ratos como cobaias. Esse índice é muito importante para os seres humanos, pois ao se extrapolar os dados obtidos com o uso de cobaias, pode- se determinar o nível tolerável de contaminação de alimentos, para que possam ser consumidos de forma segura pelas pessoas. O quadro apresenta três pesticidas e suas toxicidades. A unidade mg/kg indica a massa da substância ingerida pela massa da cobaia. Sessenta ratos, com massa de 200 g cada, foram divididos em três grupos de vinte. Três amostras de ração, contaminadas, cada uma delas com um dos pesticidas indicados no quadro, na concentração de 3 mg por grama de ração, foram administradas para cada grupo de cobaias. Cada rato consumiu 100 g de ração. Qual(ais) grupo(s) terá(ão) uma mortalidade mínima de 10 ratos? a) O grupo que se contaminou somente com atrazina. b) O grupo que se contaminou somente com diazinon. c) Os grupos que se contaminaram com atrazina e malation. d) Os grupos que se contaminaram com diazinon e malation. e) Nenhum dos grupos contaminados com atrazina, diazinon e malation. 35. (ENEM/2014/1ª Aplicação) Diesel é uma mistura de hidrocarbonetos que também apresenta enxofre em sua composição. Esse enxofre é um componente indesejável, pois o trióxido de enxofre gerado é um dos grandes causadores da chuva ácida. Nos anos 1980, não havia regulamentação e era utilizado óleo diesel com 13 000 ppm de enxofre. Em 2009, o diesel passou a ter 1 800 ppm de enxofre (S1800) e, em seguida, foi inserido no mercado o diesel S500 (500 ppm). Em 2012, foi difundido o diesel S50, com 50 ppm de enxofre em sua composição. Atualmente, é produzido um diesel com teores de enxofre ainda menores. Os impactos da má qualidade do óleo diesel brasileiro. Disponível em: www.cnt.org.br. Acesso em: 20 dez. 2012 (adaptado). ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 20 A substituição do diesel usado nos anos 1980 por aquele difundido em 2012 permitiu uma redução percentual de emissão de SO3 de a) 86,2%. b) 96,2%. c) 97,2%. d) 99,6%. e) 99,9%. 36. (ENEM/2009/2ª Aplicação) O álcool hidratado utilizado como combustível veicular é obtido por meio da destilação fracionada de soluções aquosas geradas a partir da fermentação de biomassa. Durante a destilação, o teor de etanol da mistura é aumentado, até o limite de 96% em massa. Considere que, em uma usina de produção de etanol, 800 kg de uma mistura etanol/água com concentração 20% em massa de etanol foram destilados, sendo obtidos 100 kg de álcool hidratado 96% em massa de etanol. A partir desses dados, é correto concluir que a destilação em questão gerou um resíduo com uma concentração de etanol em massa a) de 0%. b) de 8,0%. c) entre 8,4% e 8,6%. d) entre 9,0% e 9,2%. e) entre 13% e 14%. 37. (ENEM/2016/2ª Aplicação) O soro fisiológico é uma solução aquosa de cloreto de sódio (NaCl) comumente utilizada para higienização ocular, nasal, de ferimentos e de lentes de contato. Sua concentração é 0,90% em massa e densidade igual a 1,00 g/mL. Qual massa de NaCl, em grama, deverá ser adicionada à água para preparar 500 mL desse soro? a) 0,45 b) 0,90 c) 4,50 d) 9,00 e) 45,00 38. (UFU MG/2010/1ªFase) Atletas que sofrem problemas musculares durante competições podem utilizar bolsas instantâneas quentes ou frias como dispositivos para primeiros socorros. Esses dispositivos funcionam mediante reações exo ou endotérmicas. Normalmente são constituídas por uma bolsa de plástico que contém água em uma seção e uma substância química seca em outra. Ao golpear a bolsa, a seção contendo água se rompe e a temperatura aumenta ou diminui dependendo de a dissolução da substância ser exo ou ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 21 endotérmica. Em geral, para compressas quentes usa-se cloretode cálcio ou sulfato de magnésio, e, para compressas frias, nitrato de amônio. Peruzzo, F. M.; Canto, E. L. Química na abordagem do cotidiano. 5ª. Ed. São Paulo: Moderna, 2009. As equações representativas das reações são: CaCl2(s) + H2O(l) → Ca2+(aq) + 2 Cl–(aq) H = – 82,8 kJ/mol NH4NO3(s) + H2O(l) → NH4+(aq) + NO3–(aq) H = + 26,0 kJ/mol Adicionando-se 40 g de CaCl2 a 100 mL de água a 20ºC, a temperatura da água aumenta de 20ºC para 90 ºC. Adicionando-se 30 g de NH4NO3 a 100 mL de água a 20ºC, a temperatura da água diminui de 20ºC para 0ºC. Tais bolsas atuam por 20 minutos, aproximadamente. Com base nas informações acima, assinale a alternativa correta. a) A bolsa de água fria, quando em funcionamento e em contato com a lesão ou problema muscular, retira calor do meio. b) A dissolução do cloreto de cálcio em água é endotérmica, pois aumenta sua temperatura de 20ºC para 90 ºC. c) A reação de 0,5 mol de nitrato de amônio libera 13 kJ de energia. d) Na dissolução do cloreto de cálcio e do nitrato de amônio a água foi, isoladamente, responsável pela absorção ou liberação de energia. 39. (UFU MG/2016/1ªFase) Disponível em http://www.acessa.com/saude/arquivo/noticias/2016/01/23-vai- viajar-deixe-sua-casa-livre-dos-focos-mosquito-dengue/foto.jpg A figura mostra os diferentes procedimentos que devem ser adotados para evitar a proliferação do mosquito Aedes aegypti, transmissor do vírus da dengue, febre zika e chicungunha. Além dessas ações, é importante a adição de substâncias químicas para eliminar os focos da doença. Entre essas substâncias, o sal de cozinha (NaCl), adicionado em água parada que não seja de consumo, é bastante eficiente, na proporção a seguir: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 22 Sobre o ataque à proliferação do mosquito Aedes aegypti, a) limpar a bandeja coletora de água do ar condicionado implica deixá-la com água limpa, sem adição de produtos químicos. b) colocar areia nos pratos das plantas tem pouca eficiência, pois mesmo na areia úmida o mosquito irá depositar seus ovos. c) pode-se adicionar cloreto de sódio à água até a concentração mínima de 0,34 mol/L, ou mesmo adicionar água sanitária comercial. d) recolher o lixo é uma forma ineficiente de combate, pois, para a deposição de seus ovos, o mosquito prefere ambientes limpos. 40. (UFU MG/2008/1ªFase) A substância, representada pela fórmula estrutural abaixo, é bastante utilizada como analgésico (aspirina). Com base nessas informações, marque a alternativa correta. a) Uma massa de 8,23 g de aspirina, quando dissolvida completamente em água suficiente para formar 500 mL de solução, forma uma solução de concentração 0,0914 mol L–1. b) O nome oficial da aspirina, segundo a União Internacional de Química Pura e Aplicada – IUPAC, é ácido 1-etanóxibenzóico. c) A molécula apresenta as seguintes funções orgânicas: ácido carboxílico e cetona. d) Uma molécula de aspirina deve apresentar uma massa de 181g mol–1, considerando as massas atômicas dos átomos que a compõem. 41. (UEA AM/2016) O OH O O CH3 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 23 O iodato de potássio, KIO3, é uma substância adicionada ao sal de cozinha como fonte de iodo para a prevenção de doenças da tireoide. A tabela fornece valores aproximados da solubilidade em água dessa substância em duas temperaturas. A 500 g de água a 60 oC foram acrescentados 80 g de iodato de potássio. Em seguida, a mistura foi resfriada para 25 ºC. A massa de KIO3 cristalizada com esse resfriamento foi, em g, igual a a) 22. b) 34. c) 55. d) 60. e) 80. 42. (UEA AM/2014) Os efluentes industriais devem ser criteriosamente tratados a fim de se evitar a contaminação de rios e lagos por compostos e metais tóxicos. A análise química de uma amostra de 5,0 litros de um efluente industrial indicou a presença de 400 mg de cromo. Como a densidade desse efluente é 1 g/mL, é correto afirmar que o teor de cromo encontrado na amostra, em ppm, foi de a) 8. b) 800. c) 0,8. d) 80. e) 0,08. 43. (UEA AM/2017) Considere as seguintes informações, obtidas de um rótulo de água mineral da cidade de Porto Seguro (BA): nitrato --------------1,45 mg/L pH a 25 ºC-------- 4,51 62 g/mol, é correto afirmar que a concentração de íons nitrato, em mol/L, nessa água mineral é próxima de a) 2,3 10–5. b) 6,2 10–5. c) 2,3 10–3. d) 2,3 105. e) 6,2 105. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 24 44. (UERJ/2016/1ªFase) A temperatura e a pressão afetam a solubilidade do oxigênio no sangue dos organismos. Alguns animais marinhos sem pigmentos respiratórios realizam o transporte de oxigênio por meio da dissolução desse gás diretamente no plasma sanguíneo. Observe a variação da solubilidade do oxigênio no plasma, em função da temperatura e da profundidade a que o animal esteja submetido, representada nos gráficos abaixo. Um estudo realizado sob quatro diferentes condições experimentais, para avaliar a dissolução de oxigênio no plasma desses animais, apresentou os seguintes resultados: O transporte de oxigênio dissolvido no plasma sanguíneo foi mais favorecido na condição experimental representada pela seguinte letra: a) W b) X c) Y d) Z 45. (UERJ/2014/1ªFase) Um laboratorista precisa preparar 1,1 kg de solução aquosa saturada de um sal de dissolução exotérmica, utilizando como soluto um dos três sais disponíveis em seu laboratório: X, Y e Z. A temperatura final da solução deverá ser igual a 20 ºC. Observe as curvas de solubilidade dos sais, em gramas de soluto por 100 g de água: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 25 A massa de soluto necessária, em gramas, para o preparo da solução equivale a: a) 100 b) 110 c) 300 d) 330 46. (UERJ/2013/1ªFase) Substâncias com calor de dissolução endotérmico são empregadas na fabricação de balas e chicletes, por causarem sensação de frescor. Um exemplo é o xilitol, que possui as seguintes propriedades: Considere M a massa de xilitol necessária para a formação de 8,04 g de solução aquosa saturada de xilitol, a 25 ºC. A energia, em quilocalorias, absorvida na dissolução de M corresponde a: a) 0,02 b) 0,11 c) 0,27 d) 0,48 47. (UERJ/2017/1ªFase) Na análise de uma amostra da água de um reservatório, verificou-se a presença de dois contaminantes, nas seguintes concentrações: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 26 Em análises químicas, o carbono orgânico total é uma grandeza que expressa a concentração de carbono de origem orgânica em uma amostra. Assim, com base nos dados da tabela, a concentração de carbono orgânico total na amostra de água examinada, em mg/L, é igual a: a) 0,16 b) 0,36 c) 0,52 d) 0,72 48. (UERJ/2015/1ªFase) A salinidade da água é um fator fundamental para a sobrevivência dos peixes. A maioria deles vive em condições restritas de salinidade, embora existam espécies como o salmão, que consegue viver em ambientes que vão da água doce à água do mar. Há peixes que sobrevivem em concentrações salinas adversas, desde que estas não se afastem muito das originais. Considere um rio que tenha passado por um processo de salinização. Observe na tabela suas faixas de concentração de cloreto de sódio. *isotônica à água do mar Um aquário com 100 L de solução aquosa de NaCl com concentração igual a 2,1 g.L –1, será utilizado para criar peixes que vivem no trecho Z do rio. A fim de atingir a concentração mínima para a sobrevivência dos peixes, deverá ser acrescentado NaCl à solução, sem alteração de seu volume. A massa de cloreto de sódio a ser adicionada, em quilogramas, é igual a: a) 2,40 b) 3,30 c) 3,51 d) 3,72 49. (UERJ/2020/1ªFase) 0,40metanal0,39benzeno (mg/L) ãoConcentraçteContaminan *0,6Z 0,5 - 0,4Y 0,2 - 0,1X 0,01 W 1)(mol.L NaCl de ãoConcentraç rio do Trecho - ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 27 A produção e a transmissão do impulso nervoso nos neurônios têm origem no mecanismo da bomba de sódio-potássio. Esse mecanismo é responsável pelo transporte de íons Na+ para o meio extracelular e K+ para o interior da célula, gerando o sinal elétrico. A ilustração abaixo representa esse processo. Adaptado de researchgate.net. Para um estudo sobre transmissão de impulsos nervosos pela bomba de sódio-potássio, preparou-se uma mistura contendo os cátions Na+ e K+, formada pelas soluções aquosas A e B com solutos diferentes. Considere a tabela a seguir: Admitindo a completa dissociação dos solutos, a concentração de íons cloreto na mistura, em mol/L, corresponde a: a) 0,04 b) 0,08 c) 0,12 d) 0,16 50. (UERJ/2019/1ªFase) A CIÊNCIA, O BEM E O MAL 1Em 1818, com apenas 21 anos, Mary Shelley publicou o grande clássico da literatura gótica, 2Frankenstein ou o Prometeu Moderno. O romance conta a história de um doutor genial e 3enlouquecido, que queria usar a ciência de ponta de sua época, a relação entre a eletricidade e a 4atividade muscular, para trazer mortos de volta à vida. 5Duas décadas antes, Luigi Galvani havia demonstrado que a eletricidade produzia movimentos 6em músculos mortos, no caso em pernas de rãs. Se vida é movimento, e se eletricidade pode 7causá-lo, por que não juntar os dois e tentar a ressuscitação por meio da ciência e não da religião, 8transformando a implausibilidade do sobrenatural em um mero fato científico? 9Todos sabem como termina a história, tragicamente. A “criatura” exige uma companheira de 10seu criador, espelhando Adão pedindo uma companheira a Deus. Horrorizado com sua própria 11criação, Victor Frankenstein recusou. Não queria iniciar uma raça de monstros, mais poderosos do 12que os humanos, que pudesse nos extinguir. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 28 13O romance examina a questão dos limites éticos da ciência: será que pesquisadores podem ter 14liberdade total? Ou será que existem certos temas que são tabu, que devem ser bloqueados, 15limitando as pesquisas dos cientistas? Em caso afirmativo, que limites são esses? Quem os 16determina? 17Essas são questões centrais da relação entre a ética e a ciência. Existem inúmeras complicações: 18como definir quais assuntos não devem ser alvo de pesquisa? Em relação à velhice, será que 19devemos tratá-la como doença? Se sim, e se conseguíssemos uma “cura” ou, ao menos, um 20prolongamento substancial da longevidade, quem teria direito a tal? Se a “cura” fosse cara, 21apenas uma pequena fração da sociedade teria acesso a ela. Nesse caso, criaríamos uma divisão 22artificial, na qual os que pudessem viveriam mais. E como lidar com a perda? Se uns vivem mais 23que outros, os que vivem mais veriam seus amigos e familiares perecerem. Será que isso é uma 24melhoria na qualidade de vida? Talvez, mas só se fosse igualmente distribuída pela população, e 25não por apenas parte dela. 26Pensemos em mais um exemplo: qual o propósito da clonagem humana? Se um casal não pode 27ter filhos, existem outros métodos bem mais razoáveis. Por outro lado, a clonagem pode estar 28relacionada com a questão da longevidade e, em princípio ao menos, até da imortalidade. 29Imagine que nosso corpo e nossa memória possam ser reproduzidos indefinidamente; com isso, 30poderíamos viver por um tempo também indefinido. No momento, não sabemos se isso é possível, 31pois não temos ideia de como armazenar memórias e passá-las adiante. Mas a ciência cria caminhos 32inesperados, e dizer “nunca” é arriscado. 33Como se observa, existem áreas de atuação científica que estão diretamente relacionadas com 34escolhas éticas. O impulso inicial da maioria das pessoas é apoiar algum tipo de censura ou restrição, 35achando que esse tipo de ciência é feito a Caixa de Pandora*. Mas essa atitude é ingênua. Não é 36a ciência que cria o bem ou o mal. A ciência cria conhecimento. Quem cria o bem ou o mal somos 37nós, a partir das escolhas que fazemos. MARCELO GLEISER Adaptado de Folha de S. Paulo, 29/09/2013. * Caixa de Pandora - na mitologia grega, artefato que, se aberto, deixaria escapar todos os males do mundo. A condutividade elétrica está associada à presença de íons dissolvidos em fase aquosa. Considere um experimento para o qual estão disponíveis soluções aquosas com concentração de 0,1 mol.L–1 dos seguintes solutos: KF, CaBr2, NiSO4 e FeCl3. Admitindo a dissociação completa, o composto que irá proporcionar maior condutividade elétrica é: a) KF b) CaBr2 c) NiSO4 d) FeCl3 51. (UERJ/2018/1ªFase) Para o tratamento de 60 000 L de água de um reservatório, foram adicionados 20 L de solução saturada de sulfato de alumínio, sal que possui as seguintes propriedades: Massa molar = 342 g.mol–1 Solubilidade em água = 900 g.L–1 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 29 Desprezando a variação de volume, a concentração de sulfato de alumínio no reservatório, em mol.L–1, corresponde a: a) 8,8 x 10–4 b) 4,4 x 10–4 c) 1,1 x 10–3 d) 2,2 x 10–3 52. (UERJ/2018/1ªFase) O cianeto de hidrogênio (HCN) é um gás extremamente tóxico, que sofre ionização ao ser dissolvido em água, conforme a reação abaixo. HCN (aq) H+ (aq) + CN– (aq) Em um experimento, preparou-se uma solução aquosa de HCN na concentração de 0,1 mol.L–1 e grau de ionização igual a 0,5%. A concentração de íons cianeto nessa solução, em mol.L–1, é igual a: a) 2,5 x 10–4 b) 5,0 x 10–4 c) 2,5 x 10–2 d) 5,0 x 10–2 53. (UERJ/2014/1ªFase) O volume médio de água na lagoa é igual a 6,2 106 L. Imediatamente antes de ocorrer a mortandade dos peixes, a concentração de gás oxigênio dissolvido na água correspondia a 2,5 10–4 mol.L –1. Ao final da mortandade, a quantidade consumida, em quilogramas, de gás oxigênio dissolvido foi igual a: a) 24,8 b) 49,6 c) 74,4 d) 99,2 54. (UERJ/2019/1ªFase) Para a remoção de um esmalte, um laboratório precisa preparar 200 mL de uma solução aquosa de propanona na concentração de 0,2 mol/L. Admita que a densidade da propanona pura é igual a 0,8 kg/L. Nesse caso, o volume de propanona pura, em mililitros, necessário ao preparo da solução corresponde a: a) 2,9 b) 3,6 c) 5,8 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 30 d) 6,7 55. (UERJ/2018/1ªFase) Em análises metalúrgicas, emprega-se uma solução denominada nital, obtida pela solubilização do ácido nítrico em etanol. Um laboratório de análises metalúrgicas dispõe de uma solução aquosa de ácido nítrico com concentração de 60% m/m e densidade de 1,4 kg/L. O volume de 2,0 mL dessa solução é solubilizado em quantidade de etanol suficiente para obter 100,0 mL de solução nital. Com base nas informações, a concentração de ácido nítrico, em g·L –1, na solução nital é igual a: a) 10,5 b) 14,0 c) 16,8 d) 21,6 56. (FUVEST SP/2019/1ªFase) Em um experimento, determinadas massas de ácido maleico e acetona foram misturadas a 0 ºC, preparando-se duas misturas idênticas. Uma delas (X) foi resfriada a –78 ºC, enquanto a outra (M) foi mantida a 0 ºC. A seguir, ambas as misturas (M e X) foram filtradas, resultando nas misturas N e Y. Finalmente, um dos componentes de cada mistura foi totalmente retirado por destilação. Os recipientes (marcados pelas letras O e Z) representam o que restou de cada mistura após a destilação. Nas figuras, as moléculas de cada componente estão representadas por retângulos ou triângulos. Tanto no recipiente M como no recipiente X, estão representadas soluções __ de __, cuja solubilidade __ com a diminuição da temperatura. A uma determinada temperatura, as concentrações em M e N e em X e Ysão __. Em diferentes instantes, as moléculas representadas por um retângulo pertencem a um composto que pode estar __ ou no estado __. As lacunas que correspondem aos números de I a VI devem ser corretamente preenchidas por: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 31 a) b) c) d) e) Note e adote: Considere que não houve perda do solvente durante a filtração. 57. (FUVEST SP/2001/1ªFase) Entre as figuras abaixo, a que melhor representa a distribuição das partículas de soluto e de solvente, numa solução aquosa diluída de cloreto de sódio, é: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 32 58. (FUVEST SP/2001/1ªFase) Considere duas latas do mesmo refrigerante, uma na versão “diet” e outra na versão comum. Ambas contêm o mesmo volume de líquido (300 mL) e têm a mesma massa quando vazias. A composição do refrigerante é a mesma em ambas, exceto por uma diferença: a versão comum contém certa quantidade de açúcar, enquanto a versão “diet” não contém açúcar (apenas massa desprezível de um adoçante artificial). Pesando-se duas latas fechadas do refrigerante, foram obtidos os seguintes resultados: amostra massa (g) lata com refrigerante comum 331,2 lata com refrigerante “diet” 316,2 Por esses dados, pode-se concluir que a concentração, em g/L, de açúcar no refrigerante comum é de, aproximadamente, a) 0,020 b) 0,050 c) 1,1 d) 20 e) 50 59. (FUVEST SP/2021/1ªFase) Um dos indicadores de qualidade de mel é a presença do composto orgânico hidroximetilfurfural (HMF), formado a partir de certos açúcares, como a frutose (C6H12O6). A tabela resume os teores de HMF permitidos de acordo com a legislação brasileira e recomendações internacionais. Legenda Na Cl H O2 A B C D E ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 33 Uma das possíveis rotas para a formação do HMF a partir da frutose é mostrada, de forma simplificada, no esquema: Nas setas, são mostradas as perdas de moléculas ou grupos químicos em cada etapa. Por exemplo, entre as espécies 1 e 2, ocorrem a saída de uma molécula de água e a formação de uma ligação dupla entre carbonos. Um frasco contendo 500 g de mel produzido no Brasil foi analisado e concluiu-se que 0,2 milimol de frutose foi convertido em HMF. Considerando apenas esse parâmetro de qualidade e tendo como referência os teores recomendados por órgãos nacionais e internacionais, mostrados na tabela, é correto afirmar que esse mel a) é recomendado como mel de mesa, assim como para outros usos que se façam necessários, segundo a legislação brasileira. b) não pode ser usado como mel de mesa, mas pode ser usado para fins industriais, segundo a legislação brasileira. c) pode ser usado para fins industriais, segundo a legislação brasileira, mas não deveria ser usado para nenhum fim, segundo a recomendação internacional. d) não pode ser usado nem como mel de mesa nem para fins industriais, segundo a legislação brasileira, mas poderia ser utilizado segundo a recomendação internacional. e) não pode ser usado para qualquer aplicação, tanto segundo a legislação brasileira quanto segundo a recomendação internacional. Note e adote: Massa molar (g/mol): HMF = 126 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 34 Desconsidere qualquer possibilidade de contaminação do mel por fonte externa de HMF. 60. (UFPR/2010) A mistura de 26,7 g de NaC (massa molar 53,4 g.mol-1) em água suficiente para que a solução apresente o volume de 500 mL resulta numa concentração de: a) 26,7% (m/v). b) 26,7 g·L-1. c) 1,0 mol·L-1. d) 0,0534 g·L-1. e) 13,35 L·mol. 61. (UNESP SP/2017/Conh. Gerais) A 20 ºC, a solubilidade do açúcar comum (C12H22O11; massa molar = 342 g/mol) em água é cerca de 2,0 kg/L, enquanto a do sal comum (NaCl; massa molar = 58,5 g/mol) é cerca de 0,35 kg/L. A comparação de iguais volumes de soluções saturadas dessas duas substâncias permite afirmar corretamente que, em relação à quantidade total em mol de íons na solução de sal, a quantidade total em mol de moléculas de soluto dissolvidas na solução de açúcar é, aproximadamente, a) a mesma. b) 6 vezes maior. c) 6 vezes menor. d) a metade. e) o triplo. 62. (UNESP SP/2009/Conh. Gerais) No gráfico, encontra-se representada a curva de solubilidade do nitrato de potássio (em gramas de soluto por 1000 g de água). Para a obtenção de solução saturada contendo 200 g de nitrato de potássio em 500 g de água, a solução deve estar a uma temperatura, aproximadamente, igual a ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 35 a) 12 °C. b) 17 °C. c) 22 °C. d) 27 °C. e) 32 °C. 63. (UNESP SP/2004/Conh. Gerais) A quantidade máxima de soluto que pode ser dissolvida numa quantidade padrão de solvente é denominada Coeficiente de Solubilidade. Os valores dos Coeficientes de Solubilidade do nitrato de potássio (KNO3) em função da temperatura são mostrados na tabela. Temperatura (oC) Coeficiente de Solubilidade (g de KNO3 por 100 g de H2O) 0 13,3 10 20,9 20 31,6 30 45,8 40 63,9 50 85,5 60 110,0 70 138,0 80 169,0 90 202,0 100 246,0 Considerando-se os dados disponíveis na tabela, a quantidade mínima de água (H2O), a 30 ºC, necessária para dissolver totalmente 6,87 g de KNO3 será de: a) 15 g. b) 10 g. c) 7,5 g. d) 3 g. e) 1,5 g. 64. (UNESP SP/2019/Conh. Gerais) Considere a fórmula estrutural do ácido ascórbico (vitamina C). ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 36 Um comprimido efervescente contendo 1 g de vitamina C foi dissolvido em água, de modo a obter-se 200 mL de solução. A concentração de ácido ascórbico na solução obtida é, aproximadamente, a) 0,01 mol/L. b) 0,05 mol/L. c) 0,1 mol/L. d) 0,2 mol/L. e) 0,03 mol/L. 65. (UNESP SP/2007/Conh. Gerais) Com o objetivo de diminuir a incidência de cáries na população, em muitas cidades adiciona-se fluoreto de sódio à água distribuída pelas estações de tratamento, de modo a obter uma concentração de 2,0 × 10–5 mol·L–1. Com base neste valor e dadas as massas molares em g·mol–1: F = 19 e Na = 23, podemos dizer que a massa do sal contida em 500 mL desta solução é: a) 4,2 × 10–1 g. b) 8,4 × 10–1 g. c) 4,2 × 10–4 g. d) 6,1 × 10–4 g. e) 8,4 × 10–4 g. 66. (UNESP SP/2007/Conh. Gerais) No plasma sanguíneo de uma pessoa sadia, estão presentes os seguintes íons e respectivas concentrações: Na+ = 1,4 × 10–1 mol·L–1, K+ = 5,0 × 10–3 mol·L–1, Ca2+ = 2,5 × 10–3 mol·L–1 e Mg2+ = 1,5 × 10–3 mol·L–1. Com base nessas informações, é possível afirmar que a) a concentração dos íons em 100 mL de plasma é dez vezes menor do que em 1 000 mL do mesmo plasma. b) a concentração total de íons no plasma sanguíneo é de 1,49 x 10–3 mol·L–1. c) a concentração total de íons no plasma sanguíneo é de 10,4 x 10–3 mol·L–1. d) a concentração dos íons independe do volume da amostra de plasma. e) a concentração dos íons não é afetada quando se adiciona água à amostra de plasma. 67. (UNESP SP/2006/Conh. Gerais) Uma pastilha contendo 500 mg de ácido ascórbico (vitamina C) foi dissolvida em um copo contendo 200 mL de água.Dadas as massas molares em g.mol–1 C = 12 H = 1 e O = 16 e a fórmula molecular da vitaminaC, C6H8O6, A concentração da solução obtida é: a) 0,0042 mol·L–1. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 37 b) 0,0142 mol·L–1. c) 2,5 mol·L–1. d) 0,5 g·L–1. e) 5,0 g·L–1. 68. (UNESP SP/2020/Conh. Gerais) Um estudante coletou informações sobre a concentração total de sais dissolvidos, expressa em diferentes unidades de medida, de quatro amostras de águas naturais de diferentes regiões. Com os dados obtidos, preparou a seguinte tabela: Ao rever essa tabela, o estudante notou que dois dos valores de concentração foram digitados em linhas trocadas. Esses valores são os correspondentes às amostras a) 2 e 4. b) 1 e 3. c) 1 e 2. d) 3 e 4. e) 2 e 3. 69. (UNESP SP/2018/Conh. Gerais) De acordo com o Relatório Anual de 2016 da Qualidade da Água, publicado pela Sabesp, a concentração de cloro na água potável da rede de distribuição deve estar entre 0,2 mg/L, limite mínimo, e 5,0 mg/L, limite máximo. Considerando que a densidade da água potável seja igual à da água pura, calcula-se que o valor médio desses limites, expresso em partes por milhão, seja a) 5,2 ppm. b) 18 ppm. c) 2,6 ppm. d) 26 ppm. e) 1,8 ppm. 70. (UNESP SP/2014/Conh. Gerais) O soro fisiológico é uma das soluções mais utilizadas na área de saúde. Consiste em uma solução aquosa de cloreto de sódio NaCl 0,9% em massa por volume, que equivale à concentração 0,15 mol L–1. Dispondo ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 38 de uma solução estoque de NaCl 0,50 mol L–1, o volume necessário dessa solução, em mL, para preparar 250 mL de soro fisiológico será igual a a) 15. b) 100. c) 25. d) 75. e) 50. 71. (UNESP SP/2021/Conh. Gerais) O álcool isopropílico (CH3CH(OH)CH3), entre outras aplicações, é empregado na limpeza de circuitos eletrônicos. Em um experimento, um estudante utilizou um frasco conta-gotas com álcool isopropílico a 20 ºC e verificou que eram necessárias 65 gotas desse álcool para perfazer o volume de 2 mL. Sabendo que a densidade do álcool isopropílico nessa temperatura é aproximadamente 0,8 g/mL, a quantidade desse álcool, em mol de moléculas, presente em cada gota é próxima de a) 1 10–2 mol. b) 4 10–3 mol. c) 3 10–5 mol. d) 3 10–6 mol. e) 4 10–4 mol. 72. (UNESP SP/2008/Conh. Gerais) O teor de vitamina C em uma determinada bebida de soja com sabor morango foi determinado como sendo de 30 mg em uma porção de 200 mL. Dada a massa molar da vitamina C, 176 g·mol–1, qual a sua concentração nessa bebida, em mmol L–1? a) 0,15. b) 0,17. c) 0,85. d) 8,5. e) 17. 73. (UNESP SP/1994/Conh. Gerais) O limite máximo de concentração de íon Hg2+ admitido para seres humanos é de 6 miligramas por litro de sangue. O limite máximo, expresso em mols de Hg2+ por litro de sangue, é igual a: (Massa molar de Hg = 200 g/mol) a) 3 x 10-5 b) 6 x 10-3 c) 3 x 10-2 d) 6. e) 200. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 39 2. Já Caiu Na UNICAMP 74. (UNICAMP SP/2021) A forma cristalina de um fármaco é fundamental para seu uso como medicamento. Assim, a indústria farmacêutica, após a síntese de determinado fármaco, deve verificar se ele se apresenta como uma única forma cristalina ou se é uma mistura polimórfica. Uma das formas de purificar um fármaco nessas condições é utilizar um processo de recristalização: dissolução do material sintetizado, seguida da cristalização da substância desejada. Observe na tabela abaixo os dados de solubilidade em água de uma dada forma de insulina. A partir dessas informações, caso se queira purificar uma amostra dessa insulina, seria recomendado dissolver essa amostra em quantidade suficiente de água a) a 35 ºC e resfriar lentamente a solução até 15 ºC, promover uma filtração a 15 ºC e recuperar o sólido; toda a insulina seria recuperada. b) a 15 ºC e aquecer lentamente a solução até 35 ºC, promover uma filtração a 35 ºC e recuperar o sólido; uma parte da insulina permaneceria em solução. c) a 35 ºC e resfriar lentamente a solução até 15 ºC, promover uma filtração a 15 ºC e recuperar o sólido; uma parte da insulina permaneceria em solução. d) a 15 ºC e aquecer lentamente a solução até 35 ºC, promover uma filtração a 35 ºC e recuperar o sólido; toda a insulina seria recuperada. 75. (UNICAMP SP/2021) Um estudo científico desenvolveu um novo concreto ecológico capaz de alcançar uma emissão de CO2 a um nível abaixo de zero. Esse material é composto de uma mistura especial à base de um silicato duplo de cálcio, em vez de cimento. Além de sua produção apresentar baixa emissão de CO2, o endurecimento do concreto ocorre pela absorção de CO2. Esse processo de endurecimento, apesar de lento quando realizado na atmosfera, pode ser acelerado ao se capturar o gás numa usina térmica de energia, por exemplo. Também observou-se que a absorção de NOx e SOx pode diminuir a absorção de CO2. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 40 (Adaptado de I. Yoshioka e outros. Energy Procedia 37, 2013, 6018-6025.) De acordo com o estudo, comparando-se o balanço final de CO2 entre o concreto comum e o novo concreto ecológico, após o processo de cura haveria uma diferença no CO2 de cerca de a) 452 kg por metro cúbico de concreto. Testes com NOx e SOx foram realizados, pois esses gases podem compor o gás utilizado na produção do cimento. b) 452 kg por metro cúbico de concreto. Testes com NOx e SOx foram realizados, pois esses gases podem compor o gás utilizado no processo de endurecimento. c) 257 kg por metro cúbico de concreto. Testes com NOx e SOx foram realizados, pois esses gases podem compor o gás utilizado no processo de endurecimento. d) 257 kg por metro cúbico de concreto. Testes com NOx e SOx foram realizados, pois esses gases podem compor o gás utilizado na produção do cimento. 76. (UNICAMP SP/2015) Prazeres, benefícios, malefícios, lucros cercam o mundo dos refrigerantes. Recentemente, um grande fabricante nacional anunciou que havia reduzido em 13 mil toneladas o uso de açúcar na fabricação de seus refrigerantes, mas não informou em quanto tempo isso ocorreu. O rótulo atual de um de seus refrigerantes informa que 200 ml do produto contêm 21g de açúcar. Utilizando apenas o açúcar “economizado” pelo referido fabricante seria possível fabricar, aproximadamente, a) 124 milhões de litros de refrigerante. b) 2,60 bilhões de litros de refrigerante. c) 1.365 milhões de litros de refrigerante. d) 273 milhões de litros de refrigerante. 77. (UNICAMP SP/2021) ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 41 O oxímetro é usado na triagem para a Covid-19. Acoplado ao dedo, ele emite luz em dois comprimentos de onda (660 nm e 940 nm) e mede a quantidade de luz absorvida (A) em cada caso. A partir disso, determina a concentração percentual de oxi-hemoglobina (HbO2) e de desoxi-hemoglobina (Hb) no sangue. Valores entre 95 e 100% para HbO2 indicam normalidade. Simplificadamente, as quantidades de luz absorvidas em cada comprimento de onda (A) se relacionam matematicamente às concentrações [HbO2] e [Hb] conforme as seguintes equações: Hb (aq) + O2 (aq) HbO2 (aq) A (em 660 nm) = 320 [HbO2] + 3227 [Hb] A (em 940 nm) = 1214 [HbO2] + 693 [Hb]. Considere que uma pessoa tenha chegado ao hospital com baixa saturação de O2 no sangue e, depois de submetida à oxigenoterapia, começa a ter a saturação normalizada. Em relação às medidas iniciais, quando a saturação de O2 começa a subir, a absorção de luz indicada pelo oxímetro a) diminui em 660 nm e aumenta em 940 nm. b) aumenta em 660 nm e diminui em 940 nm. c) aumenta em ambos os comprimentos de onda. d) diminui em ambos os comprimentos de onda. 78. (UNICAMP SP/2021) A figuraa seguir mostra uma das formas de se contabilizar as tendências no uso de fertilizantes por hectare e por tonelada de grão em uma fazenda no Brasil em determinado período. A partir desse tipo de informação pode-se saber, por exemplo, como a prática agrícola de um sistema de cultivo está influenciando o uso de nutrientes e a produtividade do solo para o cultivo. Considerando o caso representado pela figura, pode-se concluir que o sistema de cultivo adotado está influenciando → ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 42 a) positivamente o uso dos fertilizantes, aumentando a produtividade de grãos por hectare. b) negativamente o uso dos fertilizantes, diminuindo a produtividade de grãos por hectare. c) positivamente o uso dos fertilizantes, diminuindo a produtividade de grãos por hectare. d) negativamente o uso dos fertilizantes, aumentando a produtividade de grãos por hectare. 79. (UNICAMP SP/2019) Fake News ou não? Hoje em dia, a disponibilidade de informações é muito grande, mas precisamos saber interpretá-las corretamente. Um artigo na internet tem o seguinte título: “Glutamato monossódico, o sabor que mata!”. Em determinado ponto do texto, afirma-se: “Só para você ter ideia dos riscos, organizações internacionais de saúde indicam que a ingestão diária de sódio para cada pessoa seja de 2,3 gramas. O glutamato é composto por 21% de sódio e, com certeza, não será o único tempero a ser acrescentado ao seu almoço ou jantar. Além disso, o realçador (glutamato) só conta um terço do nutriente que é encontrado no sal de cozinha.” Dados de massas molares em g·mol-1: sódio = 23, cloreto = 35,5, glutamato monossódico = 169. Para tornar a argumentação do artigo mais consistente do ponto de vista químico, você sugeriria a seguinte reescrita dos trechos destacados: a) “A porcentagem em massa de sódio no realçador (glutamato) é de 13,6%.”; “Por outro lado, o realçador só conta com cerca de um terço do nutriente que é encontrado no sal de cozinha.”. b) “A porcentagem em massa de sódio no realçador (glutamato) é de 39,3%.”; “Além disso, o realçador contém cerca de três vezes mais nutriente do que o encontrado no sal de cozinha.”. c) “A porcentagem em massa de sódio no realçador (glutamato) é de 11,2%.”; “Por outro lado, o realçador conta com cerca de um terço do nutriente que é encontrado no sal de cozinha.”. d) “A porcentagem em massa de sódio no realçador (glutamato) é de 21,0%.”; “Além disso, o realçador contém cerca de três vezes mais nutriente do que o encontrado no sal de cozinha.”. 80. (UNICAMP SP/2017) É muito comum o uso de expressões no diminutivo para tentar “diminuir” a quantidade de algo prejudicial à saúde. Se uma pessoa diz que ingeriu 10 latinhas de cerveja (330 mL cada) e se compara a outra que ingeriu 6 doses de cachacinha (50 mL cada), pode-se afirmar corretamente que, apesar de em ambas as situações haver danos à saúde, a pessoa que apresenta maior quantidade de álcool no organismo foi a que ingeriu a) as latinhas de cerveja, porque o volume ingerido é maior neste caso. b) as cachacinhas, porque a relação entre o teor alcoólico e o volume ingerido é maior neste caso. c) as latinhas de cerveja, porque o produto entre o teor alcoólico e o volume ingerido é maior neste caso. d) as cachacinhas, porque o teor alcoólico é maior neste caso. Dados: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 43 teor alcoólico na cerveja = 5 % v/v teor alcoólico na cachaça = 45 % v/v 81. (UNICAMP SP/2020) Um medicamento se apresenta na forma de comprimidos de 750 mg ou como suspensão oral na concentração de 100 mg/mL. A bula do remédio informa que o comprimido não pode ser partido, aberto ou mastigado e que, para crianças abaixo de 12 anos, a dosagem máxima é de 15 mg/kg/dose. Considerando apenas essas informações, conclui-se que uma criança de 11 anos, pesando 40 kg, poderia ingerir com segurança, no máximo, a) 6,0 mL da suspensão oral em uma única dose. b) 7,5 mL da suspensão oral, ou um comprimido em uma única dose. c) um comprimido em uma única dose. d) 4,0 mL da suspensão oral em uma única dose. 82. (UNICAMP SP/2017) Bebidas gaseificadas apresentam o inconveniente de perderem a graça depois de abertas. A pressão do CO2 no interior de uma garrafa de refrigerante, antes de ser aberta, gira em torno de 3,5 atm, e é sabido que, depois de aberta, ele não apresenta as mesmas características iniciais. Considere uma garrafa de refrigerante de 2 litros, sendo aberta e fechada a cada 4 horas, retirando-se de seu interior 250 mL de refrigerante de cada vez. Nessas condições, pode-se afirmar corretamente que, dos gráficos a seguir, o que mais se aproxima do comportamento da pressão dentro da garrafa, em função do tempo é o a) b) c) ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 44 d) 83. (UNICAMP SP/2011) Cerca de 1/4 de todo o dióxido de carbono liberado pelo uso de combustíveis fósseis é absorvido pelo oceano, o que leva a uma mudança em seu pH e no equilíbrio do carbonato na água do mar. Se não houver uma ação rápida para reduzir as emissões de dióxido de carbono, essas mudanças podem levar a um impacto devastador em muitos organismos que possuem esqueletos, conchas e revestimentos, como os corais, os moluscos, os que vivem no plâncton, e no ecossistema marinho como um todo. Levando em conta a capacidade da água de dissolver o dióxido de carbono, há uma proposta de se bombear esse gás para dentro dos oceanos, em águas profundas. Considerando-se o exposto no texto inicial e a proposta de bombeamento do dióxido de carbono nas águas profundas, pode-se concluir que esse bombeamento a) favoreceria os organismos que utilizariam o carbonato oriundo da dissolução do gás na água para formar suas carapaças ou exoesqueletos, mas aumentaria o nível dos oceanos. b) diminuiria o problema do efeito estufa, mas poderia comprometer a vida marinha. c) diminuiria o problema do buraco da camada de ozônio, mas poderia comprometer a vida marinha. d) favoreceria alguns organismos marinhos que possuem esqueletos e conchas, mas aumentaria o problema do efeito estufa. 84. (UNICAMP SP/2017) O etilenoglicol é uma substância muito solúvel em água, largamente utilizado como aditivo em radiadores de motores de automóveis, tanto em países frios como em países quentes. Considerando a função principal de um radiador, pode-se inferir corretamente que a) a solidificação de uma solução aquosa de etilenoglicol deve começar a uma temperatura mais elevada que a da água pura e sua ebulição, a uma temperatura mais baixa que a da água pura. b) a solidificação de uma solução aquosa de etilenoglicol deve começar a uma temperatura mais baixa que a da água pura e sua ebulição, a uma temperatura mais elevada que a da água pura. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 45 c) tanto a solidificação de uma solução aquosa de etilenoglicol quanto a sua ebulição devem começar em temperaturas mais baixas que as da água pura. d) tanto a solidificação de uma solução aquosa de etilenoglicol quanto a sua ebulição devem começar em temperaturas mais altas que as da água pura. 85. (UNICAMP – 2021 – 1ª Fase) A forma cristalina de um fármaco é fundamental para seu uso como medicamento. Assim, a indústria farmacêutica, após a síntese de determinado fármaco, deve verificar se ele se apresenta como uma única forma cristalina ou se é uma mistura polimórfica. Uma das formas de purificar um fármaco nessas condições é utilizar um processo de recristalização: dissolução do material sintetizado, seguida da cristalização da substância desejada. Observe na tabela abaixo os dados de solubilidade em água de uma dada forma de insulina. A partir dessas informações, caso se queira purificar uma amostra dessa insulina,seria recomendado dissolver essa amostra em quantidade suficiente de água a) a 35 ºC e resfriar lentamente a solução até 15 ºC, promover uma filtração a 15 ºC e recuperar o sólido; toda a insulina seria recuperada. b) a 15 ºC e aquecer lentamente a solução até 35 ºC, promover uma filtração a 35 ºC e recuperar o sólido; uma parte da insulina permaneceria em solução. c) a 35 ºC e resfriar lentamente a solução até 15 ºC, promover uma filtração a 15 ºC e recuperar o sólido; uma parte da insulina permaneceria em solução. d) a 15 ºC e aquecer lentamente a solução até 35 ºC, promover uma filtração a 35 ºC e recuperar o sólido; toda a insulina seria recuperada. 86. (UNICAMP – 2021 – 1ª Fase) O aumento dos casos da Covid-19 provocou a escassez de álcool etílico em gel no comércio, o que fez a população buscar outros tipos de álcool para se prevenir. No entanto, as opções de álcool disponíveis não eram eficazes. O recomendado é o álcool 70 INPM (% massa/massa). As opções de álcool disponíveis comercialmente à época da escassez aparecem na tabela abaixo. Para produzir álcool 70 INPM a partir dos outros tipos disponíveis comercialmente, uma opção possível seria misturar a) álcool para limpeza com álcool hidratado, utilizando maior quantidade de álcool para limpeza. b) álcool combustível com o álcool absoluto, utilizando maior quantidade de álcool combustível. c) álcool absoluto com álcool hidratado, utilizando maior quantidade de álcool absoluto. d) álcool para limpeza com álcool hidratado, utilizando maior quantidade de álcool hidratado. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 46 87. (UNICAMP – 2021 – 1ª Fase) Um estudo recente avaliou como determinados plásticos se degradam na água do mar quando expostos à luz ultravioleta. Os plásticos estudados foram: NPG (plásticos diversos do Giro do Pacífico Norte), EPS (poliestireno expandido), PP (polipropileno) e PE (polietileno). Considerando que somente 2% do plástico despejado no mar está à deriva, esse estudo tentou descobrir para onde vão os microplásticos no ambiente marinho. Um dos resultados do estudo é mostrado nos gráficos abaixo. Nesses gráficos, observam-se as produções de carbono orgânico dissolvido (DOC) por grama de carbono na amostra de plástico utilizado. O DOC foi identificado como o maior subproduto da fotodegradação de plásticos. (Adaptado de L. Zhu e outros. Journal of Hazardous Materials 383, 2020, 121065.) Os resultados mostram que a) para os quatro plásticos, a velocidade de degradação aumenta com o tempo de exposição; após 50 dias, a maior degradação foi a do PP. b) para três plásticos, a velocidade de degradação aumenta com o tempo de exposição; após 50 dias, a maior degradação foi a do EPS. c) para apenas um plástico, a velocidade de degradação não aumenta com o tempo de exposição; após 50 dias, a maior degradação foi a do PP. d) duas velocidades de degradação aumentam com o tempo e duas permanecem constantes; após 50 dias, a maior degradação foi a do EPS. 88. (UNICAMP/2021 – Prova E e G – 06/01/2021) É comum encontrarmos, nos supermercados, produtos semelhantes em suas finalidades, porém em quantidades, concentrações de ingredientes e preços bem variados. Imagine três produtos com propriedades desinfetantes, com o mesmo princípio ativo. Os produtos têm as seguintes características: Produto A: 0,45% (massa/massa) do princípio ativo, conteúdo de 1 L, valor R$ 11,90; Produto B: 0,17% (massa/massa) do princípio ativo, conteúdo de 0,5 L, valor R$ 2,49; Produto C: 0,33% (massa/massa) do princípio ativo, conteúdo de 2 L, valor R$ 5,19. Os produtos que oferecem a melhor relação custo/benefício seriam, em ordem crescente, ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 47 a) A, B, C. b) C, A, B. c) C, B, A. d) B, C, A. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 48 3. Gabarito Sem Comentários 1. A 2. A 3. C 4. A 5. A 6. A 7. E 8. D 9. B 10. D 11. D 12. B 13. C 14. D 15. E 16. A 17. D 18. C 19. A 20. C 21. C 22. A 23. E 24. B 25. B 26. D 27. C 28. C 29. C 30. B 31. B 32. B 33. B 34. D 35. D 36. D 37. C 38. A 39. C 40. A 41. B 42. D 43. A 44. A 45. A 46. B 47. C 48. B 49. D 50. D 51. A 52. B 53. B 54. A 55. C 56. C 57. C 58. E 59. B 60. C 61. D 62. D 63. A 64. E 65. C 66. D 67. B 68. A 69. C 70. D 71. E 72. C 73. A 74. C 75. B 76. A 77. A 78. A ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 49 79. A 80. C 81. A 82. B 83. B 84. B 85. C 86. D 87. B 88. B 4. Questões Resolvidas e Comentadas 1. (ACAFE SC/2016) O cloreto de potássio é um sal que adicionado ao cloreto de sódio é vendido comercialmente como “sal light”, com baixo teor de sódio. Dezoito gramas de cloreto de potássio estão dissolvidos em 200g de água e armazenado em um frasco aberto sob temperatura constante de 60 ºC. Dados: Considere a solubilidade do cloreto de potássio a 60 ºC igual a 45g/100g de água. Qual a massa mínima e aproximada de água que deve ser evaporada para iniciar a cristalização do soluto? a) 160g b) 120g c) 40g d) 80g Comentários Vamos, primeiramente, calcular a massa de água em que a solução estará prestes a iniciar a cristalização do soluto, a massa será dada por: 100𝑔 𝑑𝑒 á𝑔𝑢𝑎 − − − − − − 45𝑔 𝑑𝑒 𝐾𝐶𝑙 𝑥𝑔 𝑑𝑒 á𝑔𝑢𝑎 − − − − − − 18𝑔 𝑑𝑒 𝐾𝐶𝑙 45𝑥 = 1800 𝑥 = 40𝑔 𝑑𝑒 á𝑔𝑢𝑎 Assim, será necessário que 200 − 40 = 160g de água seja evaporada. Gabarito: A 2. (ACAFE SC/2012) Um técnico preparou 420g de uma solução saturada de nitrato de potássio (KNO3, dissolvida em água) em um béquer a uma temperatura de 600C. Depois deixou a solução esfriar até uma temperatura de 400C, verificando a presença de um precipitado. A massa aproximada desse precipitado é: (desconsidere a massa de água presente no precipitado) ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 50 a) 100 g. b) 60 g. c) 50 g. d) 320 g. Comentários Primeiramente, vamos calcular a massa de nitrato de potássio na solução inicialmente. No gráfico, obtemos que o coeficiente de solubilidade do nitrato de potássio é de 110g/100g de água, assim, temos que: 110𝑔 𝑑𝑒 𝐾𝑁𝑂3 − − − − − 100𝑔 𝑑𝑒 á𝑔𝑢𝑎 𝑥𝑔 𝑑𝑒 𝐾𝑁𝑂3 − − − − − 420𝑔 𝑑𝑒 á𝑔𝑢𝑎 100𝑥 = 420 ∙ 110 𝑥 = 462𝑔 𝑑𝑒 𝐾𝑁𝑂3 Agora, vamos calcular a quantidade de nitrato de potássio dissolvido no béquer após o resfriamento. Novamente, observamos no gráfico que a solubilidade de nitrato de potássio à temperatura de 40℃ é igual a 60g/100g de água. Assim, temos que: 60𝑔 𝑑𝑒 𝐾𝑁𝑂3 − − − − − 100𝑔 𝑑𝑒 á𝑔𝑢𝑎 𝑥𝑔 𝑑𝑒 𝐾𝑁𝑂3 − − − − − 420𝑔 𝑑𝑒 á𝑔𝑢𝑎 100𝑥 = 420 ∙ 60 𝑥 = 252𝑔 𝑑𝑒 𝐾𝑁𝑂3 Assim, a massa de precipitado será igual a 462 − 252 = 210𝑔. Gabarito: A 3. (ACAFE SC/2011) Analise as afirmações a seguir. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 51 I. A solução é uma propriedade que uma substância possui de formar com outra substância uma solução. II. Soluto é o material que se dispersa no solvente, formando uma mistura homogênea. III. A solubilidade é um sistema formado por duas ou mais substâncias que apresenta aspecto uniforme em toda sua extensão. IV. Coeficiente de solubilidade é a máxima quantidade de soluto que se dissolve em certa quantidade fixa de solvente a determinada temperatura. Todas as afirmações corretas estão em: a) I - II - III b) II - III - IV c) II - IV d) III - IV Comentários Analisando cada afirmação, temos: Incorreta. A solução é uma mistura de duas substâncias, não uma propriedade. Correto. Soluções são misturas homogêneas formadas por solutos e solventes,no qual o soluto é o que está dissolvido no solvente. Incorreto. A solubilidade é a propriedade que um soluto tem de se dissolver em um determinado solvente. Correto. Essa afirmação é a própria definição de coeficiente de solubilidade. Assim, a única alternativa verdadeira é a letra C. Gabarito: C 4. (ACAFE SC/2021) As cervejas deveriam conter apenas malte, lúpulo, água e levedo. Essa bebida é bastante versátil e permite muitas possibilidades de variações quanto aos ingredientes utilizados, à proporção entre eles, ao grau da maltagem do cereal, ao tipo de lúpulo, ao tipo de fermentação, à temperatura e à duração das etapas do processo e às formas de armazenamento. Disponível em: <https://www.precolandia.com.br/blog/do-que-cerveja-e-feita/>. Acesso em: 1 out. 2020. Adaptado. Após um teste em uma cervejaria, foi constatada a presença de 900 g de malte em meia dúzia de garrafas de cerveja com capacidade de 600 mL cada uma delas. Nesse caso, a concentração de malte, em g.L–1, utilizada nessa cervejaria, é a) 250 b) 350 c) 900 d) 300 e) 600 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 52 Comentários A quantidade de litros de todas seis as garrafas juntas é de 3600 mL, ou 3,6L. Assim, podemos calcular a concentração de malte da seguinte forma: 900𝑔 𝑑𝑒 𝑚𝑎𝑙𝑡𝑒 − − − −3,6 𝐿 𝑑𝑒 𝑐𝑒𝑟𝑣𝑒𝑗𝑎 𝑥𝑔 𝑑𝑒 𝑚𝑎𝑙𝑡𝑒 − − − −1𝐿 𝑑𝑒 𝑐𝑒𝑟𝑣𝑒𝑗𝑎 3,6𝑥 = 900 𝑥 = 250𝑔 Que corresponde a alternativa A. Gabarito: A 5. (ACAFE SC/2012) O texto abaixo está presente na legislação que institui o Código de Trânsito Brasileiro- CTB. “[...]Conduzir veículo automotor, na via pública, estando com concentração de álcool por litro de sangue igual ou superior a 6 (seis) decigramas, ou sob a influência de qualquer outra substância psicoativa que determine dependência: Penas - detenção, de seis meses a três anos, multa e suspensão ou proibição de se obter a permissão ou a habilitação para dirigir veículo automotor. [...]” Um condutor automotivo parado em uma operação policial, após ser submetido a análises técnicas, apresentou uma concentração de 21 decigramas de álcool por litro de sangue. Com base no texto acima e nos conceitos químicos, analise as afirmações a seguir. I. A concentração de álcool no sangue desse condutor é de 2,1 g/L. II. O condutor deverá ser penalizado segundo a legislação do CTB. III. Caso o condutor possua em seu organismo um volume de sangue igual a 5,0 L, a quantidade de álcool presente em seu corpo é de 10,5 g. IV. A combustão completa do etanol geral CO e água. Assinale a alternativa correta. a) Apenas I, II e III estão corretas. b) Apenas II, III e IV estão corretas. c) Apenas a afirmação III está correta. d) Todas as afirmações estão corretas. Comentários Analisando as afirmações, temos: I. Correta. Vamos calcular a concentração de álcool para 1𝜇𝐿 de sangue. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 53 2,1𝑔 𝑑𝑒 á𝑙𝑐𝑜𝑜𝑙 − − − − − 1𝐿 𝑑𝑒 𝑠𝑎𝑛𝑔𝑢𝑒 𝑥𝑔 𝑑𝑒 á𝑙𝑐𝑜𝑜𝑙 − − − − − 1 ∙ 10−6𝐿 𝑑𝑒 𝑠𝑎𝑛𝑔𝑢𝑒 𝑥 = 2,1 ∙ 10−6𝑔 = 2,1𝜇𝑔 O que está condizente com o que foi dito na afirmativa. II. Correta. Dado que a concentração de álcool no condutor é maior do que a prevista em lei, ele deve ser penalizado III. Correta. Vamos determinar qual é a quantidade de álcool no sangue do condutor: 2,1𝑔 𝑑𝑒 á𝑙𝑐𝑜𝑜𝑙 − − − − − 1𝐿 𝑑𝑒 𝑠𝑎𝑛𝑔𝑢𝑒 𝑥𝑔 𝑑𝑒 á𝑙𝑐𝑜𝑜𝑙 − − − − − 5𝐿 𝑑𝑒 𝑠𝑎𝑛𝑔𝑢𝑒 𝑥 = 10,5𝑔 Que está condizente com a afirmativa. IV. Incorreta. A combustão completa do etanol gera 𝐶𝑂2 e água. Assim, a alternativa correta é a letra A. Gabarito: A 6. (ACAFE SC/2014) Na revista Química Nova na Escola, volume 15, de 2002, foi publicada um artigo sobre ácidos orgânicos ´´[...]. Ácido ascórbico - conhecido como vitamina C, tem seu nome químico representando duas de suas propriedades: uma química e outra biológica. Em relação à primeira, é um ácido, embora este não pertença claramente à classe dos ácidos carboxílicos. Sua natureza ácida em solução aquosa deriva da ionização das hidroxilas dos grupos enólicos (Davies et al., 1991). Adicionalmente, a palavra ascórbico representa seu valor biológico na proteção contra a doença escorbuto, do Latim scorbutus (Lehninger et al., 1995) […]”. A vitamina C, também conhecida como ácido ascórbico (C6H8O6), reage com iodo (I2) através de uma reação de oxidorredução representada abaixo. C6H8O6 + I2 C6H6O6 + 2HI Sob condições apropriadas foram gastos 20mL de uma solução de [I2] = 0,1 mol/L para reagir com toda vitamina C extraída de uma fruta. Dados: massas molares do C6H8O6 e I2 respectivamente: 176g/mol e 254g/mol. Considere que a reação ocorra com rendimento de 100%. A massa de vitamina C extraída era de: a) 352mg b) 176mg c) 254mg d) 508 mg → ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 54 Comentários Vamos calcular, primeiramente, a quantidade de mols de 𝐼2 na solução: 0,1 𝑚𝑜𝑙 − − − − − 1𝐿 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 𝑥 𝑚𝑜𝑙 − − − − − 0,02 𝐿 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 𝑥 = 0,002 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐼2 Observando a relação estequiométrica da reação, temos que foi reagido 0,02 mol de vitamina C. Calculando a massa de vitamina C extraída: 1 𝑚𝑜𝑙 − − − − − 176𝑔 𝑑𝑒 𝑣𝑖𝑡𝑎𝑚𝑖𝑛𝑎 𝐶 0,002 𝑚𝑜𝑙 − − − 𝑥𝑔 𝑑𝑒 𝑣𝑖𝑡𝑎𝑚𝑛𝑖𝑎 𝐶 𝑥 = 176 ∙ 0,002 = 352𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝑣𝑖𝑡𝑎𝑚𝑖𝑛𝑎 𝐶 Que corresponde a alternativa A. Gabarito: A 7. (ACAFE SC/2001) Uma solução aquosa, cujo volume é 750mL, apresenta 15 gramas de hidróxido de sódio (NaOH). A molaridade (concentração molar) da solução é: a) 2,0 b) 1,0 c) 0,25 d) 0,6 e) 0,5 Comentários Primeiramente, calculamos a massa molar do hidróxido de sódio, que será dada por 23 + 16 + 1 = 40𝑔/𝑚𝑜𝑙, em seguida, vamos calcular a quantidade de mols de hidróxido de sódio: 1 𝑚𝑜𝑙 − − − − − 40𝑔 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝑂𝐻 𝑥 𝑚𝑜𝑙 − − − − − 15𝑔 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝑂𝐻 40𝑥 = 15 𝑥 = 0,375 𝑚𝑜𝑙 Agora, calcularemos a concentração molar da solução: 0,375 𝑚𝑜𝑙 − − − − − 0,75𝐿 𝑑𝑒 á𝑔𝑢𝑎 𝑥 𝑚𝑜𝑙 − − − − − 1𝐿 𝑑𝑒 á𝑔𝑢𝑎 0,75𝑥 = 0,375 𝑥 = 0,5 𝑚𝑜𝑙/𝐿 Que corresponde a alternativa E. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 55 Gabarito: E 8. (ACAFE SC/2016) Considere o rótulo de uma garrafa de água mineral. CLASSIFICAÇÃO: Água Mineral Fluoretada e Vanádica. CARACTERÍSTICAS FÍSICO-QUÍMICAS pH a 25ºC ……………………………………………… 6,79 Temperatura da água na fonte ……………………… 21,3ºC Condutividade elétrica a 25ºC ………………… 296 Resíduo de evaporação a 180ºC, calculado …… 245,24mg/L Radioatividade na fonte a 20ºC e 760 mmHg … 0,97 maches COMPOSIÇÃO QUÍMICA (mg/L) Bicarbonato ………………………………………… 158,79 Cálcio ………………………………………………. 31,426 Sódio ……………………………………………….. 15,583 Magnésio …………………………………………… 13,193 Cloreto ………………………………………………… 8,43 Potássio ……………………………………………… 0,438 Fluoreto ……………………………………………..… 0,14 Estrôncio ……………………………….…………….. 0,111 Vanádio ………………………………………………. 0,026 CONSERVAR AO ABRIGO DO SOL, EM LOCAL LIMPO, SECO, AREJADO E SEM ODOR. NÃO CONGELAR. EVITAR CHOQUE FÍSICO. Baseado nas informações fornecidas e nos conceitos químicos, analise as afirmações a seguir. I. Em um íon cloreto existem 17 prótons e 18 elétrons. II. A concentração dos íons fluoreto em ppm (partes por milhão) é 14 ppm. III. A distribuição eletrônica do íon fluoreto no estado fundamental é: 1s2; 2s2; 2p6. IV. A concentração em mmol/L do íon bicarbonato é 2,60. Dados: C = 12 g/mol; O = 16g/mol; H = 1,0 g/mol. Todas as afirmações corretas estão em: a) II - III b) I - III c) I - II - IV d) I - III - IV Comentários Analisando as afirmativas, temos: cm/S ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 56 I. Correta. Dado que o número atômico do cloro é 17, o íon cloreto 𝐶𝑙−possuí 17 prótons e 18 elétrons. II. Incorreta. Observando na tabela, a concentração de íons fluoreto, em ppm, é de 0,14 ppm, já que a tabela é dada em mg/L de água. Como a solução é aquosa, essa concentração é aproximadamente igual a mg/1000g de água, que corresponde a 𝑚𝑔/106𝑚𝑔, ou seja, a concentração na tabela é igual à concentração em partes por milhão. III. Correta. A distribuição do flúor é 1s2; 2s2; 2p5, assim o íon fluoreto, por possuir um elétron a mais, terá distribuição 1s2; 2s2; 2p6. IV. Correta. A massa molar do íon bicarbonato 𝐻𝐶𝑂3 − é de 1 + 12 + 3 ∙ 16 = 61𝑔/𝑚𝑜𝑙, assim, a quantidade de mmols em um litro será de: 1000 𝑚𝑚𝑜𝑙 − − − − − 61000𝑚𝑔 𝑥 𝑚𝑚𝑜𝑙 − − − − − 158,79𝑚𝑔 61000𝑥 = 158,79 ∙ 1000 𝑥 = 2,6 𝑚𝑚𝑜𝑙 Como essa já é a quantidade de mmol em um litro, também será a concentração em mmol/L. Assim, a alternativa correta será a letra D. Gabarito: D 9. (ACAFE SC/2014) Na revista Química Nova na Escola, volume 34, de 2012, foi publicado um artigo sobre substâncias que contêm o elemento químico manganês ´´[...] O óxido MnO2 está presente no cátodo das pilhas Zn-C e alcalinas (despolarizador e receptor de elétrons liberados no ânodo). Ele é utilizado como pigmento na indústria cerâmica (fabricação de telhas, tijolos e objetos de tonalidade acinzentada e marrom), na manufatura de tintas e vidros de coloração verde, rósea ou púrpura. Ele é ainda a matéria-prima para obtenção do KMnO4 (~50 mil t produzidas em 2009), poderoso agente oxidante, utilizado em química analítica (permanganometria). Seu produto de redução depende do pH do meio em que ocorre a reação de oxidorredução: Mn2+ (meio ácido), MnO2 (meio fracamente ácido a alcalino), MnO42– (pH>13). Suas soluções devem ser conservadas em frascos escuros e fora da incidência de luz solar. O íon MnO4– se decompõe lentamente, produzindo MnO2 e oxidando a água com evolução de O2. O KMnO4 (e também o MnO2) é agente oxidante útil em sínteses orgânicas. Ele é utilizado industrialmente na produção do ácido as-córbico (vitamina C), da niacina (ácido nicotínico) e da sacarina. No passado, ele foi muito usado como desinfetante doméstico, mas esse emprego foi abandonado por ser agressivo à pele. Contudo, ainda se utiliza (1 parte de KMnO4 em 40.000 de água) para tratar a pele de pessoas com varicela (catapora), visando aliviar a coceira […]”. Qual a concentração em ppm (partes por milhão) de KMnO4 utilizada no tratamento da pele de pessoas com varicela (catapora)? a) 40 ppm ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 57 b) 25 ppm c) 2,5 ppm d) 90 ppm Comentários Vamos calcular a concentração em ppm, utilizando os dados do texto, temos: 1 𝑝𝑎𝑟𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝐾𝑀𝑛𝑂4 − − − − − 40000 𝑝𝑎𝑟𝑡𝑒𝑠 𝑑𝑒 á𝑔𝑢𝑎 𝑥 𝑝𝑎𝑟𝑡𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝐾𝑀𝑛𝑂4 − − − − − 10 6 𝑝𝑎𝑟𝑡𝑒𝑠 𝑑𝑒 á𝑔𝑢𝑎 40000𝑥 = 106 𝑥 = 25 𝑝𝑝𝑚 Que corresponde a alternativa B. Gabarito: B 10. (ACAFE SC/2002) A partir da análise de uma amostra de vinagre (solução aquosa de ácido acético), um químico anotou, no rótulo de uma embalagem, a seguinte informação: 4% em v. Esse dado representa que: a) há 4 mL de ácido acético em 1L de água. b) para cada 100 unidades volumétricas de água, 4 unidades correspondem ao ácido acético. c) há 4mg de ácido acético em 1L de água. d) para cada 100 unidades volumétricas de vinagre, 4 unidades correspondem ao ácido acético. e) o ácido acético é concentrado. Comentários Analisando cada alternativa: a) Incorreta. 4mL de ácido acético em 1L de água corresponde a uma solução de aproximadamente 0,4% em v. b) Incorreta. A porcentagem em volume leva em consideração todo o volume da solução. Assim, a concentração dessa solução pode ser obtida da seguinte forma: 4 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑑𝑒 á𝑐𝑖𝑑𝑜 𝑎𝑐é𝑡𝑖𝑐𝑜 − − − − − 104 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 𝑥 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑑𝑒 á𝑐𝑖𝑑𝑜 𝑎𝑐é𝑡𝑖𝑐𝑜 − − − − − 100 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 104𝑥 = 400 𝑥 = 3,84 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑑𝑒 á𝑐𝑖𝑑𝑜 𝑎𝑐é𝑡𝑖𝑐𝑜 O que nos dá uma concentração de 3,84%. c) Incorreto. A informação escrita pelo químico descreve uma relação entre volumes. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 58 d) Correta. Dado que 4% do volume da solução corresponde o ácido acético, essa afirmação é verdadeira. e) Incorreta. O dado representa uma relação entre volumes, e não o classifica como concentrado ou não. Gabarito: D 11. (ACAFE SC/2015) No jornal Diário Catarinense, de 20 de agosto de 2014, foi publicada uma reportagem sobre adulteração em leites no Oeste do Estado de Santa Catarina [...]. Vinte pessoas foram detidas acusadas de envolvimento com a adulteração do leite UHT com substâncias como soda cáustica, água oxigenada e formol […]”. Considere que a água oxigenada para adulterar o leite UHT fosse de 10 volumes. Nas CNTP, assinale a alternativa que contém a concentração aproximada dessa substância expressa em porcentagem (m/v). Dados: H: 1 g/mol; O: 16 g/mol. a) 4,0% (m/v) b) 0,3 % (m/v c) 2,0 % (m/v) d) 3,0% (m/v) Comentários Primeiramente, vamos recordar a reação da água oxigenada: 2𝐻2𝑂2 → 2𝐻2𝑂 + 𝑂2 Assim, vamos relacionar a massa de peróxido de hidrogênio com o volume de oxigênio liberado nas CNTP e descobrir qual a quantidade necessária de peróxido para que se libere 10L de oxigênio, como a massa do peróxido é de 2 ∙ 1 + 2 ∙ 16 = 34, temos: 34 ∙ 2𝑔 − − − − − 22,4 𝐿 𝑑𝑒 𝑂2 𝑙𝑖𝑏𝑒𝑟𝑎𝑑𝑜𝑠 𝑥𝑔 − − − − − 10 𝐿 𝑑𝑒 𝑂2 𝑙𝑖𝑏𝑒𝑟𝑎𝑑𝑜𝑠 22,4𝑥 = 680 𝑥 = 30,3 𝑔 𝑑𝑒 𝐻2𝑂2 Como a água oxigenada é 10 volumes, essa quantidade que obtivemos de peróxido é exatamente a quantidade de peróxido em um litro de água oxigenada, assim a concentração de peróxido na água será de 3,0%(m/v), que corresponde a alternativa D. Gabarito: D 12. (ACAFE SC/2014) ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 59 A Portaria 2914, de 12 de dezembro de 2011, do Ministério da Saúde, dispõe sobre procedimentos de controle e vigilância da qualidade da água para consumo humano e seu padrão de potabilidade. Em seu artigo 39, parágrafo segundo, diz ´´[...] Recomenda-se que o teor máximo de cloro residual livre em qualquer ponto do sistema de abastecimento seja de 2 mg/L […]” Utilizando-se de técnicas apropriadas, uma amostra de água do sistema de abastecimento foi analisada e apresentou concentração de cloro residual livre de 410–5 mol/L. Dados: Considere que o cloro residual livre corresponda a espécie química Cl2. Massa molar do Cl: 35,5g/mol. O teor de cloro residual livre na amostra analisada está: a) abaixo do valor máximo permitido, apresentando uma concentração de cloro residual livre de 1,42 mg/L. b) acima do valor máximo permitido, apresentando uma concentração de cloro residual livre de 2,84 mg/L. c) acima do valor máximo permitido, apresentando uma concentração de cloro residual livre de 4 mg/L. d) abaixo do valor máximo permitido, apresentando uma concentração de cloro residual livre de 0,284 mg/L. Comentários Calculando a massa molar do 𝐶𝑙2, 𝑀𝑀 = 35,5 ∙ 2 = 71𝑔/𝑚𝑜𝑙. Vamos calcular a quantidade de mg presentes em um litro de água: 1 mol − − − − − 71𝑔 4 ∙ 10−5 𝑚𝑜𝑙 − − − 𝑥𝑔 𝑥 = 71 ∙ 4 ∙ 10−5𝑔 = 2,84 ∙ 10−3𝑔 𝑥 = 2,84 𝑚𝑔/𝐿 Assim, a concentração de cloro é maior do que o valor máximo permitido e a alternativa correta é a letra B. Gabarito: B 13. UNICENTRO 2010/1 Uma solução é preparada por adicionar 25 g de um soluto em um balão volumétrico de 1 L e completar o volume com água (solução A). Se 30 mL da solução A forem misturados com 345 mL de água, formando uma solução B, qual será a concentração da solução B, em g L-1? Assinale a alternativa correta. a) 0,5. b) 1. c) 2. d) 5. e) 10. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 60 ComentáriosA solução A possui concentração 25g/L, vamos calcular a massa de soluto presente em 30 mL da solução A. 25𝑔 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 − − − −1𝐿 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 𝑥𝑔 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 − − − −0,03𝐿 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 𝑥 = 0,75𝑔 Assim, a quantidade de soluto na solução B é de 0,75 gramas. A concentração da solução B pode ser obtida calculando qual seria a quantidade de soluto em um litro da solução B. 0,75𝑔 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 − − − −345 + 30𝑚𝐿 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 𝑥𝑔 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 − − − − − 1000𝑚𝐿 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 𝑥 = 750 375 = 2𝑔 Assim, a concentração da solução B é de 2 g/L, que corresponde a alternativa C. Gabarito: C 14. UNICENTRO 2016 O carbonato de sódio (Na2CO3) tem várias utilidades. É usado no controle do pH da água, em sínteses químicas, como aditivo alimentar e, entre outras, na produção de vidro. Em um experimento, 100 mL de uma solução de carbonato de sódio foram neutralizados com 150 mL de uma solução de ácido clorídrico (HCℓ) 0,20 mol/L. Com base nessas informações, assinale a alternativa que apresenta, corretamente, a concentração da solução de carbonato de sódio. a) 0,30 mol/L b) 0,25 mol/L c) 0,20 mol/L d) 0,15 mol/L e) 0,10 mol/L Comentários Primeiramente, vamos escrever a reação do carbonato de sódio com o ácido clorídrico: 2𝐻𝐶𝑙 + 𝑁𝑎2𝐶𝑂3 → 𝐻2𝐶𝑂3 + 2𝑁𝑎𝐶𝑙 Assim, é necessário um mol de carbonato de sódio para neutralizar dois mols de ácido clorídrico. Vamos calcular a quantidade de ácido clorídrico na solução: 0,2𝑚𝑜𝑙𝑠 − − − −1𝐿 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 61 𝑥 𝑚𝑜𝑙 − − − −0,15𝐿 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 𝑥 = 0,03 𝑚𝑜𝑙𝑠 𝑑𝑒 á𝑐𝑖𝑑𝑜 𝑐𝑙𝑜𝑟í𝑑𝑟𝑖𝑐𝑜 Dessa forma, foi utilizado 0,015 mols de carbonato de sódio. Vamos calcular a concentração da solução: 0,015𝑚𝑜𝑙𝑠 − − − − 0,1𝐿 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 𝑥 𝑚𝑜𝑙 − − − − 1𝐿 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 𝑥 = 0,15 𝑚𝑜𝑙𝑠 Assim, a concentração da solução de carbonato de sódio é de 0,15 mol/L, que corresponde a alternativa D. Gabarito: D 15. UNICENTRO 2015/1 Primeiramente, meça um volume de 1000 mL de água em um recipiente, em seguida, adicione o soluto à água, agitando vigorosamente até a completa solubilização. Se necessário, adicione uma pequena quantidade de sacarose à solução. A princípio pode-se pensar que se trata de um roteiro de experimento de um laboratório industrial, no qual alguns químicos atuam. Na verdade, é apenas o modo de preparo de um suco em pó comprado em supermercados. Constantemente, pode-se deparar com situações que se assemelham àquelas realizadas pelos químicos em seus laboratórios. Suponha que se dissolvam 12 g de açúcar de cana-de-açúcar até completar 500 mL de limonada. O açúcar da cana é a sacarose (C12H22O11), que tem massa molar 342 g/mol. Assinale a alternativa que apresenta, corretamente, a concentração, em mol/L, de açúcar nessa limonada. a) 0,01 b) 0,02 c) 0,03 d) 0,04 e) 0,07 Comentários Primeiramente, vamos calcular a quantidade de matéria de sacarose que foi adicionada a solução 342𝑔 − − − −1 𝑚𝑜𝑙 12𝑔 − − − −𝑥 𝑚𝑜𝑙 342𝑥 = 12 𝑥 = 0,035 𝑚𝑜𝑙𝑠 Em seguida, calcularemos a concentração de sacarose na solução: 0,035 𝑚𝑜𝑙𝑠 − − − −0,5𝐿 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 𝑥 𝑚𝑜𝑙 − − − − − 1𝐿 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 0,5𝑥 = 0,035 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 62 𝑥 = 0,07 𝑚𝑜𝑙𝑠 Assim, a concentração da solução será 0,07 mol/L, que corresponde a alternativa E. Gabarito: E 16. UNICENTRO 2011/2 O coeficiente de solubilidade corresponde à quantidade máxima dissolvida de uma substância, a uma dada temperatura, em uma quantidade padrão de solvente. Admitindo-se que o coeficiente de solubilidade do nitrato de potássio, KNO3(s) a 10ºC, é de 20,0g/100,0g de água, é correto afirmar que a mistura de 10,0g de KNO3(s) com 250,0g de água, a essa temperatura, formará a) uma solução insaturada. b) uma mistura heterogênea. c) um sistema unifásico com 10% de soluto. d) uma solução saturada com corpo de fundo. e) um sistema bifásico com duas substâncias dissociadas. Comentários Analisando cada alternativa, temos: a) Correta. Como a quantidade de soluto é menor que a quantidade em que ocorre a saturação, a solução será insaturada. Com efeito, podemos calcular a quantidade em que ocorre a saturação da seguinte forma, dado que o coeficiente de solubilidade é 20g/100g de água, temos: 20𝑔 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 − − − −100𝑔 𝑑𝑒 á𝑔𝑢𝑎 𝑥𝑔 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 − − − −250𝑔 𝑑𝑒 á𝑔𝑢𝑎 100𝑥 = 5000 𝑥 = 50𝑔 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 b) Incorreta. Como não se atingiu a saturação, não há corpo de fundo e o sistema é homogêneo c) Incorreta. O sistema é, de fato, unifásico, mas a concentração não é de 10% de soluto. d) Incorreta. Como calculado no item a), não se atingiu a saturação e, portanto, não há corpo de fundo. e) Incorreta. Como calculado no item a), não se atingiu a saturação e, portanto, o sistema será unifásico com duas substâncias dissociadas. Gabarito: A 17. UNICENTRO 2010/2 Considerando as informações constantes na tabela, assinale a alternativa correta. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 63 a) O composto mais solúvel a 18ºC é o AgCl. b) Em dois litros, à 18ºC, é possível solubilizar totalmente 5,4 mols de KNO3. c) À 18ºC, forma-se uma solução saturada com corpo de fundo quando se dissolvem 4,5mol em meio litro de HCl. d) Para solubilizar 16,6mols de AgNO3 são necessários 2 litros. e) Sabendo que a massa molar do KCl é igual a 74,5g mol-1, em 1 litro solubilizam-se 180gramas do composto. Comentários Analisando cada alternativa, temos: a) Incorreta. Analisando a tabela, observamos que o AgCl é o composto menos solúvel. b) Incorreta. Dado que a solubilidade do 𝐾𝑁𝑂3 é de 2,6 mol/L, em dois litros, é possível solubilizar apenas 5,2 mols da substância. c) Incorreta. Dado que a solubilidade do HCl é de 9,4 mol/L, é possível solubilizar 4,7 mols de HCl em meio litro, assim, a solução com 4,5 mols será insaturada e não haverá corpo de fundo. d) Correta. Dado que a solubilidade do 𝐴𝑔𝑁𝑂3 é de 8,3 mol/L, dois litros de solvente poderão solubilizar 16,6 mols. e) Incorreta. Dado que a solubilidade do KCl é de 3,9 mol/L, 3,9 mols serão solubilizados em um litro, vamos calcular a quantidade de massa que essa quantidade de matéria corresponde. 1 𝑚𝑜𝑙 − − − −74,5𝑔 3,9 𝑚𝑜𝑙𝑠 − − − 𝑥𝑔 𝑥 = 290,55𝑔 Assim, em um litro solubiliza-se mais do que 180 gramas de KCl. Gabarito: D 18. UNICENTRO 2009/2 O sulfato de cálcio, CaSO4, é utilizado como fertilizante de solo. Um fazendeiro precisa preparar 100L de solução aquosa 0,001mol.L-1 desse composto. A massa de CaSO4, usada na solução será, em grama, igual a a) 1,4. b) 10,0. https://cdng.estuda.com/sis_questoes/posts/353434_pre.jpg?1535977722 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 64 c) 13,6. d) 100,0. e) 136,0. Comentários Primeiramente, a massa molar de 𝐶𝑎𝑆𝑂4 é de 40 + 32 + 4 ∙ 16 = 136 𝑔/𝑚𝑜𝑙, assim a quantidade necessária é de: 136 ∙ 0,001 𝑔 − − − −1𝐿 𝑥 𝑔 − − − −100𝐿 𝑥 = 13,6𝑔 Que corresponde a alternativa C. Gabarito: C 19. UNICENTRO 2009/1 A lei 11.705 prevê que o motorista flagrado com 6 decigramas de álcool por litro de sangue estará sujeito à pena de 6 meses a 3 anos de prisão. (Agência Estado – 27/06/2008 www.yahoo.com.br) A concentração, em mol.L-1, de álcool(C2H6O) no sangue do motorista é aproximadamente a) 0,013 b) 0,13 c) 0,6 d) 4,6 e) 46 Comentários Primeiramente, vamos calcular a massa molar do álcool, que será dada por 2 ∙ 12 + 6 ∙ 1 + 16 = 46𝑔/𝑚𝑜𝑙. Em seguida, vamos calcular a quantidade de mols que corresponde a 6 decigramas: 46𝑔 − − − −1 𝑚𝑜𝑙 0,6𝑔 − − − −𝑥𝑚𝑜𝑙 46𝑥 = 0,6 𝑥 = 0,013 𝑚𝑜𝑙 Como essa quantidade está presenteem 1 L, a concentração será de 0,013 mol/L, que corresponde a alternativa A. Gabarito: A 20. UNICENTRO 2012/1 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 65 As curvas de solubilidade têm grande importância no estudo das soluções de sólidos em líquidos, porque a temperatura é o único fator físico perceptível que influi na solubilidade. Há certas substâncias químicas cujas curvas de solubilidade apresentam pontos de inflexão que denotam mudanças de estrutura do soluto, como é possível verificar no gráfico da solubilidade do sulfato de sódio decaidratado, Na2SO4.10H2O. A análise desse gráfico permite corretamente afirmar: a) O processo de solubilidade do sulfato de sódio hidratado em água é exotérmica. b) O resfriamento de uma solução saturada de Na2SO4(aq), de 40oC até 20oC, possibilita a formação de um precipitado de Na2SO4(s). c) O ponto de inflexão no gráfico mostra que o coeficiente de solubilidade é igual para os solutos durante a mudança de estrutura. d) A solução aquosa de sulfato de sódio decaidratado, cujo coeficiente de solubilidade desse sal é 50,0g por 100,0g de água a 30oC, ao ser aquecida a 65oC, se transforma em uma solução diluída. e) Ao ser evaporado, à metade, 100,0mL de uma solução aquosa, cujo coeficiente de solubilidade do Na2SO4.10H2O é igual a 20, a nova solução obtida terá a metade do coeficiente da solubilidade dessa substância. Comentários Valor avaliar as alternativas abaixo: a) Incorreta. Note que a solubilidade aumenta a medida que a temperatura aumenta e, pelo princípio de Le Chatelier, o aumento da temperatura favorece o sentido endotérmico da reação. b) Incorreta. Formaria, na verdade, um precipitado de decaidratado. c) Correta. No ponto de inflexão, as curvas dos dois solutos se encontram. d) Incorreta. Localiza o ponto inicial em 30ºC e 50 g/100g de água. Em seguida, desloque este ponto horizontalmente até o ponto de abscissa 65ºC (aquecimento). Note que este ponto final se encontra acima da curva de solubilidade do sal, representando uma substância supersaturada. e) Incorreta. A massa do soluto permanecerá a mesma, mas só restará metade do volume de solvente, de modo que o coeficiente de solubilidade, na verdade, dobra. Gabarito: C 21. (ENEM/2016/2ª Aplicação) https://cdng.estuda.com/sis_questoes/posts/350490_pre.jpg?1535642725 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 66 O principal componente do sal de cozinha é o cloreto de sódio, mas o produto pode ter aluminossilicato de sódio em pequenas concentrações. Esse sal, que é insolúvel em água, age como antiumectante, evitando que o sal de cozinha tenha um aspecto empedrado. O procedimento de laboratório adequado para verificar a presença do antiumectante em uma amostra de sal de cozinha é o(a) a) realização do teste de chama. b) medida do pH de uma solução aquosa. c) medida da turbidez de uma solução aquosa. d) ensaio da presença de substâncias orgânicas. e) verificação da presença de cátions monovalentes. Comentários Pontos importantes do enunciado: I. O sal aluminossilicato de sódio é insolúvel II. Propriedade antiumectante: substância que absorve umidade para evitar, nesse caso, que o sal fique com um aspecto “pedrado”. Analisando alternativa por alternativa, tem-se: a) Errada. O teste da chama serve para identifica íons metálicos, uma vez que o aquecimento transfere energia para o metal, que é absorvida pelo fóton e, depois, liberada. Essa liberação emite uma onda cujo comprimento pode estar no espectro da luz visível. Sendo assim, cada íon possui sua cor. b) Errada. Os dados descritos no enunciado são insuficientes para determinar o pH do aluminosilicato de sódio. c) Certa. Como o aluminossilicato é insolúvel, ao dissolver tudo, o cloreto de sódio fica dissolvido, mas o aluminossilicato não. Sendo assim, há a formação de um aspecto turvo na solução (medida da turbidez), o que atesta a presença do antiumectante. d) Errada. O processo fala sobre substâncias inorgânicas, então, não faz sentido adicionar substâncias orgânicas. Além disso, várias delas são apolares, que não se dissolveriam na água, sendo um fator que atrapalharia a identificação do antiumectante. Sendo assim, a promoção de ensaio (teste) de substâncias orgânicas não é a melhor maneira de avaliação. e) Errada. O cátion monovalente envolvido nesse processo é o Na+ oriundo do cloreto de sódio. Sendo assim, deseja-se identificar um cátion trivalente, que é o Al3+ do aluminossilicato de sódio. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 67 Gabarito: C 22. (ENEM/2010/2ª Aplicação) Devido ao seu teor de sais, a água do mar é imprópria para o consumo humano e para a maioria dos usos da água doce. No entanto, para a indústria, a água do mar é de grande interesse, uma vez que os sais presentes podem servir de matérias-primas importantes para diversos processos. Nesse contexto, devido a sua simplicidade e ao seu baixo potencial de impacto ambiental, o método da precipitação fracionada tem sido utilizado para a obtenção dos sais presentes na água do mar. Tabela 1: Solubilidade em água de alguns compostos presentes na água do mar a 25ºC Suponha que uma indústria objetiva separar determinados sais de uma amostra de água do mar a 25ºC, por meio da precipitação fracionada. Se essa amostra contiver somente os sais destacados na tabela, a seguinte ordem de precipitação será verificada: a) Carbonato de cálcio, sulfato de cálcio, cloreto de sódio e sulfato de magnésio, cloreto de magnésio e, por último, brometo de sódio. b) Brometo de sódio, cloreto de magnésio, cloreto de sódio e sulfato de magnésio, sulfato de cálcio e, por último, carbonato de cálcio. c) Cloreto de magnésio, sulfato de magnésio e cloreto de sódio, sulfato de cálcio, carbonato de cálcio e, por último, brometo de sódio. d) Brometo de sódio, carbonato de cálcio, sulfato de cálcio, cloreto de sódio e sulfato de magnésio e, por último, cloreto de magnésio. e) Cloreto de sódio, sulfato de magnésio, carbonato de cálcio, sulfato de cálcio, cloreto de magnésio e, por último, brometo de sódio. Comentários ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 68 Organizando a solubilidade dos sais em um mesmo padrão numérico, tem-se: Soluto Fórmula Solubilidade (g/kg de H2O) Brometo de sódio NaBr 1200 Carbonato de cálcio CaCO3 0,013 Cloreto de sódio NaCl 360 Cloreto de magnésio MgCl2 541 Sulfato de magnésio MgSO4 360 Sulfato de cálcio CaSO4 0,68 O sal que precipita com maior facilidade é aquele de menor solubilidade. Sendo assim, tem-se a seguinte ordem de solubilidade: 𝐶𝑎𝐶𝑂3 < 𝐶𝑎𝑆𝑂4 < 𝑁𝑎𝐶𝑙 = 𝑀𝑔𝑆𝑂4 < 𝑀𝑔𝐶𝑙2 < 𝑁𝑎𝐵𝑟 Então, a ordem de precipitação é verificada por: Carbonato de cálcio, sulfato de cálcio, cloreto de sódio e sulfato de magnésio, cloreto de magnésio e, por último, brometo de sódio. Gabarito: A 23. (ENEM/2017/1ª Aplicação) A ingestão de vitamina C (ou ácido ascórbico; massa molar igual a 176 g/mol) é recomendada para evitar o escorbuto, além de contribuir para a saúde de dentes e gengivas e auxiliar na absorção de ferro pelo organismo. Uma das formas de ingerir ácido ascórbico é por meio dos comprimidos efervescentes, os quais contêm cerca de 0,006 mol de ácido ascórbico por comprimido. Outra possibilidade é o suco de laranja, que contém cerca de 0,07 g de ácido ascórbico para cada 200 mL de suco. O número de litros de suco de laranja que corresponde à quantidade de ácido ascórbico presente em um comprimido efervescente é mais próximo de a) 0,002. b) 0,03. c) 0,3. d) 1. e) 3. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 69 Comentários A quantidade de ácido ascórbico é de 0,006 mol, calcula-se o equivalente de suco para atingir essa quantidade: 1) Determine a quantidadede ácido ascórbico (massa molar 176 g/mol), em mol, presente no suco de laranja: 𝑛 = 𝑚 𝑀 𝑛 = 0,07 𝑔 176 𝑔/𝑚𝑜𝑙 = 3,97 ∙ 10−4 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 á𝑐𝑖𝑑𝑜 𝑎𝑠𝑐ó𝑟𝑏𝑖𝑐𝑜 𝑒𝑚 200 𝑚𝐿 𝑑𝑒 𝑠𝑢𝑐𝑜 2) Calcule o volume necessário de suco para obter 0,006 mol: 3,97 ∙ 10−4 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 á𝑐𝑖𝑑𝑜 𝑎𝑠𝑐ó𝑟𝑏𝑖𝑐𝑜 − − − − 200 𝑚𝐿 0,006 𝑚𝑜𝑙 − − − − 𝑥 𝑚𝐿 𝑥 = 3 𝐿 𝑑𝑒 𝑠𝑢𝑐𝑜 Gabarito: E 24. (ENEM/2016/1ª Aplicação) Para cada litro de etanol produzido em uma indústria de cana-de-açúcar são gerados cerca de 18 L de vinhaça que é utilizada na irrigação das plantações de cana-de-açúcar, já que contém teores médios de nutrientes N, P e K iguais a 357 mg/L, 60 mg/L e 2 034 mg/L, respectivamente. SILVA, M. A. S.; GRIEBELER, N. P.; BORGES, L. C. Uso de vinhaça e impactos nas propriedades do solo e lençol freático. Revista Brasileira de Engenharia Agrícola e Ambiental, n. 1, 2007 (adaptado). Na produção de 27 000 L de etanol, a quantidade total de fósforo, em kg, disponível na vinhaça será mais próxima de a) 1. b) 29. c) 60. d) 170. e) 1 000. Comentários ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 70 Questão que envolve unidades de concentração. O candidato deveria inicialmente calcular o volume de vinhaça presente em 27000L de Etanol. Em seguida, utilizando a concentração de fósforo, calcular a massa deste elemento presente no volume anteriormente calculado. 1 L Etanol − − − − 18L vinhaça 27000L − − − − X X = 486000L 60mg P − − − − 1L Y 𝑌 − − − − 486000L 𝑌 = 29 𝑘𝑔 Gabarito: B 25. (ENEM/2014/1ª Aplicação) A utilização de processos de biorremediação de resíduos gerados pela combustão incompleta de compostos orgânicos tem se tornado crescente, visando minimizar a poluição ambiental. Para a ocorrência de resíduos de naftaleno, algumas legislações limitam sua concentração em até 30 mg/kg para solo agrícola e 0,14 mg/L para água subterrânea. A quantificação desse resíduo foi realizada em diferentes ambientes, utilizando-se amostras de 500 g de solo e 100 mL de água, conforme apresentado no quadro. O ambiente que necessita de biorremediação é o(a) a) solo I. b) solo II. c) água I. d) água II. e) água III. Comentários O limite para o solo apresentado pela legislação é de 30 mg/kg em solo e 0,14 mg/L em água, sabendo que as amostras apresentadas têm 500 g de solo e 100 mL de água, calcula-se o limite de naftaleno para 0,5 kg (ou 500 g) de solo e 0,1 L (ou 100 mL) de água: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 71 Solo Água 30 𝑚𝑔 − − − − 1000 𝑔 𝑥 𝑚𝑔 − − − − 500 𝑔 𝑥 = 15 𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝑛𝑎𝑓𝑡𝑎𝑙𝑒𝑛𝑜 𝑒𝑚 500 𝑔 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑜 0,14 𝑚𝑔 − − − − 1000 𝑚𝐿 𝑦 𝑚𝑔 − − − − 100 𝑚𝐿 𝑥 = 0,014 𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝑛𝑎𝑓 𝑒𝑚 100 𝑚𝐿 𝑔 𝑑𝑒 á𝑔𝑢𝑎 Quantidade total de naftaleno máxima na água e solo: 15 𝑚𝑔 + 0,014 𝑚𝑔 = 15,014 𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝑛𝑎𝑓𝑡𝑎𝑙𝑒𝑛𝑜 = 15,014 · 10−3𝑔 = 1,5014 · 10−2𝑔 Somente a amostra do solo II apresenta quantidade maior que 1,5·10-2 g de naftaleno. Gabarito: B 26. (ENEM/2013/1ª Aplicação) A varfarina é um fármaco que diminui a agregação plaquetária, e por isso é utilizada como anticoagulante, desde que esteja presente no plasma, com uma concentração superior a 1,0 mg/L. Entretanto, concentrações plasmáticas superiores a 4,0 mg/L podem desencadear hemorragias. As moléculas desse fármaco ficam retidas no espaço intravascular e dissolvidas exclusivamente no plasma, que representa aproximadamente 60% do sangue em volume. Em um medicamento, a varfarina é administrada por via intravenosa na forma de solução aquosa, com concentração de 3,0 mg/mL. Um indivíduo adulto, com volume sanguíneo total de 5,0 L, será submetido a um tratamento com solução injetável desse medicamento. Qual é o máximo volume da solução do medicamento que pode ser administrado a esse indivíduo, pela via intravenosa, de maneira que não ocorram hemorragias causadas pelo anticoagulante? a) 1,0 mL. b) 1,7 mL. c) 2,7 mL. d) 4,0 mL. e) 6,7 mL. Comentários Como o volume sanguíneo total é de 5 L, o volume de plasma é 60% do volume sanguíneo, com isso, o volume de plasma é: 5 𝐿 − − − − 100% 𝑥 𝐿 − − − − 60% 𝑥 = 3 𝐿 𝑑𝑒 𝑝𝑙𝑎𝑠𝑚𝑎 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 72 Segundo o texto, 4 mg/L é a concentração máxima da varfarina para não causar hemorragias. Com isso, em um volume de 3 L, a massa máxima de varfarina é: 4 𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝑣𝑎𝑟𝑓𝑎𝑟𝑖𝑛𝑎 − − − − 1 𝐿 𝑦 𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝑣𝑎𝑟𝑓𝑎𝑟𝑖𝑛𝑎 − − − − 3 𝐿 𝑦 = 12 𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝑣𝑎𝑟𝑓𝑎𝑟𝑖𝑛𝑎 Se a concentração de varfarina intravenosa é de 3 mg/mL, então, o volume necessário para administrar 12 mg do fármaco é: 3 𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝑣𝑎𝑟𝑓𝑎𝑟𝑖𝑛𝑎 − − − − 1 𝑚𝐿 12 𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝑣𝑎𝑟𝑓𝑎𝑟𝑖𝑛𝑎 − − − − 𝑧 𝑚𝐿 𝑧 = 4 𝑚𝐿 𝑑𝑒 𝑣𝑎𝑟𝑓𝑎𝑟𝑖𝑛𝑎 Gabarito: D 27. (ENEM/2012/2ª Aplicação) O quadro apresenta o teor de cafeína em diferentes bebidas comumente consumidas pela população. Da análise do quadro conclui-se que o menor teor de cafeína por unidade de volume está presente no a) café expresso. b) café filtrado. c) chá preto. d) refrigerante de cola. e) chocolate quente. Comentários O teor de cafeína pode ser dado pela relação entre a quantidade de cafeína (mg) por volume (mL). Sendo assim, refazendo a tabela com uma outra coluna contendo o teor de cafeína, tem- se: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 73 Bebida Volume (mL) Quantidade média de cafeína (mg) Teor de cafeína (mg/mL) Café expresso 80,0 120 1,5 Café filtrado 50,0 35 0,7 Chá preto 180,0 45 0,25 Refrigerante de cola 250,0 80 0,32 Chocolate quente 60,0 25 0,41 Portanto, o chá preto é a bebida que apresenta menor teor de cafeína frente as outras quatro., com o valor de 0,25 mg/mL. Gabarito: C 28. (ENEM/2006) As características dos vinhos dependem do grau de maturação das uvas nas parreiras porque as concentrações de diversas substâncias da composição das uvas variam à medida que as uvas vão amadurecendo. O gráfico a seguir mostra a variação da concentração de três substâncias presentes em uvas, em função do tempo. O teor alcoólico do vinho deve-se à fermentação dos açúcares do suco da uva. Por sua vez, a acidez do vinho produzido é proporcional à concentração dos ácidos tartárico e málico. Considerando-se as diferentes características desejadas, as uvas podem ser colhidas a) mais cedo, para a obtenção de vinhos menos ácidos e menos alcoólicos. b) mais cedo, para a obtenção de vinhos mais ácidos e mais alcoólicos. c) mais tarde, para a obtenção de vinhos mais alcoólicos e menos ácidos. d) mais cedo e ser fermentadas por mais tempo, para a obtenção de vinhos mais alcoólicos. e) mais tarde e ser fermentadas por menos tempo, para a obtenção de vinhos menos alcoólicos. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 74 Comentários Conceitos fundamentais trazidos pela questão: I. Quanto mais açúcar fermentado ao longo do tempo, mais álcool. II. Quanto mais ácido tartárico e málico mais ácido o suco é. Sendo assim, analisando alternativa por alternativa, tem-se: a) Errada. Uvas colhidas mais cedo, segundo o gráfico, apresentam uma concentração maior dos ácidos, logo, os vinhos são mais ácidos. Como a quantidade de açúcar fermentado é menor, tem- se vinhos menos alcoólicos. b) Errada. Como visto no comentário acima, uvas colhidas mais cedo geram vinhos mias ácidos e menos alcoólicos. c) Certa. Colhendo mais tarde, o teor de açúcar fermentado é maior, produzindo vinhos mais alcoólicos e a quantidade de ácidos é menor, produzindo vinhos menos ácidos. d) Errada. Se o vinho for fermentado por mais tempo, vai ter maior teor alcoólico, porém as uvas seriam colhidas mais tarde. e) Errada.Se as uvas forem fermentadas por menos tempo, elas seriam colhidas mais cedo e apresentariam teor de açúcar fermentado menor, logo, menos alcoólico. Gabarito: C 29. (ENEM/2002) Para testar o uso do algicida sulfato de cobre em tanques para criação de camarões, estudou-se, em aquário, a resistência desses organismos a diferentes concentrações de íons cobre (representados por Cu2+). Os gráficos relacionam a mortandade de camarões com a concentração de Cu2+ e com o tempo de exposição a esses íons. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 75 Adaptado de VOWLES, P.D & CONNEL, D.W. Experiments in environmental chemisty – a laboratory manual. Oxford: Pergamon Press, 1980. Se os camarões utilizados na experiência fossem introduzidos num tanque de criação contendo 20.000 L de água tratada com sulfato de cobre, em quantidade suficiente para fornecer 50 g de íons cobre, estariam vivos, após 24 horas, cerca de a) 1/5. b) 1/4. c) 1/2. d) 2/3. e) 3/4. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 76 Comentários A concentração de íons cobre, na unidade fornecida pelo gráfico, na solução é dada por: 50.000 𝑚𝑔 𝑑𝑒 í𝑜𝑛𝑠 𝑐𝑜𝑏𝑟𝑒 20.000 𝐿 = 2,5 𝑚𝑔/𝐿 O tempo de exposição desejado é 24h, logo, o gráfico I não serve para análise, porque ele só serve para um tempo de 14h. Sendo assim, apenas o gráfico II importa. Tem-se que, no gráfico II, as concentrações de íons Cu2+ que causam mortalidade de 50% (ou metade) dos camarões está representado no eixo x. Com isso, na concentração de 2,5 mg/dL tem-se um tempo de 24h (o tempo que se está procurando em questão) para a concentração reduzir para 50%, ou seja, metade. Gabarito: C 30. (ENEM/2015/2ª Aplicação) A cafeína é um alcaloide, identificado como 1,3,7-trimetilxantina (massa molar igual a 194 g/mol), cuja estrutura química contém uma unidade de purina, conforme representado. Esse alcaloide é encontrado em grande quantidade nas sementes de café e nas folhas de chá-verde. Uma xícara de café contém, em média, 80 mg de cafeína. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 77 MARIA, C. A. B.; MOREIRA, R. F. A. Cafeína: revisão sobre métodos de análise. Química Nova, n. 1, 2007 (adaptado). Considerando que a xícara descrita contém um volume de 200 mL de café, a concentração, em mol/L, de cafeína nessa xícara é mais próxima de: a) 0,0004. b) 0,002. c) 0,4. d) 2. e) 4. Comentários Como 1 xícara de café contém 80 mg de cafeína (ou 0,08 g) e a massa molar da cafeína é de 194 g/mol, então, tem-se: 1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑓𝑒í𝑛𝑎 − − − − 194 𝑔 𝑥 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑓𝑒í𝑛𝑎 − − − − 0,08 𝑔 𝑥 = 0,000412 𝑚𝑜𝑙 𝑜𝑢 4,12 ⋅ 10−4 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑓𝑒í𝑛𝑎 A concentração em mol/L (M) é dada pela razão entre o número de mols (x) e o volume de 200 mL (ou 0,2 L). Com isso, tem-se: 𝑀 = 4,12 ⋅ 10−4 𝑚𝑜𝑙 0,2 𝐿 = 20,6 ⋅ 10−4 𝑚𝑜𝑙/𝐿 𝑀 = 0,002 𝑚𝑜𝑙/𝐿 Gabarito: B 31. (ENEM/2015/1ª Aplicação) A hidroponia pode ser definida como uma técnica de produção de vegetais sem necessariamente a presença de solo. Uma das formas de implementação é manter as plantas com suas raízes suspensas em meio líquido, de onde retiram os nutrientes essenciais. Suponha que um produtor de rúcula hidropônica precise ajustar a concentração do íon nitrato (NO3–) para 0,009 mol/L em um tanque de 5 000 litros e, N N N N O CH3 CH3 O H3C ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 78 para tanto, tem em mãos uma solução comercial nutritiva de nitrato de cálcio 90 g/L. As massas molares dos elementos N, O e Ca são iguais a 14 g/mol, 16 g/mol e 40 g/mol, respectivamente. Qual o valor mais próximo do volume da solução nutritiva, em litros, que o produtor deve adicionar ao tanque? a) 26 b) 41 c) 45 d) 51 e) 82 Comentários Como o íon nitrato vem junto do sal nitrato de cálcio, deve-se calcular a massa de nitrato de cálcio em 1 L de solução responsável por gerar uma concentração molar de 0,009 mol/L de íon nitrato: 𝐶𝑎(𝑁𝑂3)2 → 𝐶𝑎 2+ + 2𝑁𝑂3 − Sendo assim, 1 mol de nitrato de cálcio gera 2 mols de íons nitrato. Como a massa molar do nitrato de cálcio, Ca(NO3)2, é de 164 g/mol, então, a massa do sal desejada, em 1 L de solução, é dada por: 164 𝑔 𝑑𝑒 𝐶𝑎(𝑁𝑂3)2 − − − − 2 𝑚𝑜𝑙𝑠 𝑑𝑒 𝑁𝑂3 − 𝑥 𝑔 𝑑𝑒 𝐶𝑎(𝑁𝑂3)2 − − − − 0,0009 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑁𝑂3 − 𝑥 = 0,738 𝑔 𝑑𝑒 𝐶𝑎(𝑁𝑂3)2 𝑒𝑚 1 𝐿 Sendo assim, como a concentração da solução inicial é de 90 g/L e um volume (V) desconhecido e a concentração final é de 0,738 g/L em um volume de 5000 L, a diluição é dada por: 𝐶𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 ⋅ 𝑉𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 = 𝐶𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 ⋅ 𝑉𝑓𝑖𝑛𝑎𝑙 90 𝑔 𝐿 ⋅ 𝑉𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 = 0,738 𝑔 𝐿 ⋅ 5000 𝐿 𝑉𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 = 41 𝐿 Gabarito: B 32. (ENEM/2014/2ª Aplicação) Em um caso de anemia, a quantidade de sulfato de ferro (II) (FeSO4, massa molar igual a 152 g/mol) recomendada como suplemento de ferro foi de 300 mg/dia. Acima desse valor, a mucosa intestinal atua como barreira, impedindo a absorção de ferro. Foram analisados cinco frascos de suplemento, contendo solução aquosa de FeSO4, cujos resultados encontram-se no quadro. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 79 Se for ingerida uma colher (10 mL) por dia do medicamento para anemia, a amostra que conterá a concentração de sulfato de ferro (II) mais próxima da recomendada é a do frasco de número a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 e) 5 Comentários Como a recomendação é de 300 mg (ou 0,3 g) de sulfato ferroso (massa molar de 152 g/mol) por dia, então, o número de mols do sal é: 1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐹𝑒𝑆𝑂4 − − − − 152 𝑔 𝑥 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐹𝑒𝑆𝑂4 − − − − 0,3 𝑔 𝑥 ≅ 0,002 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐹𝑒𝑆𝑂4 O volume da colher ingerida por dia é de 10 mL (ou 0,01 L), então, a concentração molar (M) de FeSO4 é dada pelo número de mols dividido pelo volume. Com isso, tem-se: 𝑀 = 0,002 𝑚𝑜𝑙 0,01 𝐿 𝑀 = 0,2 𝑚𝑜𝑙 𝐿 𝑑𝑒 𝐹𝑒𝑆𝑂4 Portanto, o frasco 2 é o que possui a concentração necessária de sulfato de ferro II para o contexto descrito. Gabarito: B 33. (ENEM/2010/1ª Aplicação) Ao colocar um pouco de açúcar na água e mexer até a obtenção de uma só fase, prepara-se uma solução. O mesmo acontece ao se adicionar um pouquinho de sal à água e misturar bem. Uma substância capaz de dissolver o soluto é denominada solvente; por exemplo, a água é um solvente para o açúcar, para o sal e para várias outras substâncias. A figura a seguir ilustra essa citação. 5,015 1,974 0,303 0,202 0,021 (mol/L) (II) ferro de sulfato de ãoConcentraç Frasco ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 80 Disponível em: www.sobiologia. com.br. Acesso em: 27 abr. 2010. Suponha que uma pessoa, para adoçar seu cafezinho, tenha utilizado 3,42g de sacarose (massa molar igual a 342 g/mol) para uma xícara de 50 mL do líquido. Qual é a concentração final, em mol/L, de sacarose nesse cafezinho? a) 0,02 b) 0,2 c) 2 d) 200 e) 2000 Comentários Se 1 mol de sacarose equivale a 342 g, então, 3,42 g é: 1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑠𝑎𝑐𝑎𝑟𝑜𝑠𝑒 − − − − 342 𝑔 𝑥 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑠𝑎𝑐𝑎𝑟𝑜𝑠𝑒 − − − − 3,42 𝑔 𝑥 = 0,01 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑠𝑎𝑐𝑎𝑟𝑜𝑠𝑒 A concentração em mol/L (M) é dada pela razão entre o número de mols pelo volume, que no caso, é de 50 mL (ou 0,05L). Sendo assim, tem-se: 𝑀 = 0,01 𝑚𝑜𝑙 0,05 𝐿 𝑀 = 0,2 𝑚𝑜𝑙 𝐿 𝑑𝑒 𝑠𝑎𝑐𝑎𝑟𝑜𝑠𝑒 Gabarito: B 34. (ENEM/2017/1ª Aplicação) A toxicidade de algumas substâncias é normalmente representada por um índice conhecido como DL50 (dose letal mediana). Ele representa a dosagem aplicada a uma população de seres vivos que mata 50% desses indivíduos e é normalmente medido utilizando-se ratos como cobaias. Esse índice é muito importante para os seres humanos,pois ao se extrapolar os dados obtidos com o uso de cobaias, pode- se determinar o nível tolerável de contaminação de alimentos, para que possam ser consumidos de forma ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 81 segura pelas pessoas. O quadro apresenta três pesticidas e suas toxicidades. A unidade mg/kg indica a massa da substância ingerida pela massa da cobaia. Sessenta ratos, com massa de 200 g cada, foram divididos em três grupos de vinte. Três amostras de ração, contaminadas, cada uma delas com um dos pesticidas indicados no quadro, na concentração de 3 mg por grama de ração, foram administradas para cada grupo de cobaias. Cada rato consumiu 100 g de ração. Qual(ais) grupo(s) terá(ão) uma mortalidade mínima de 10 ratos? a) O grupo que se contaminou somente com atrazina. b) O grupo que se contaminou somente com diazinon. c) Os grupos que se contaminaram com atrazina e malation. d) Os grupos que se contaminaram com diazinon e malation. e) Nenhum dos grupos contaminados com atrazina, diazinon e malation. Comentários: A quantidade de pesticida consumida por cada rato é igual a: 1g de ração − − − − 3mg de pesticida 100g − − − − 300 mg do pesticida A dose letal para cada rato de 200g é igual à dose letal por kg dividida por 5: Diazinon: 14 mg Malation: 200 mg Atrazina: 620 mg Logo, os ratos que ingeriram Malation e Diazinon consumiram mais do que a dose letal e tiveram mortalidade maior que 50% do grupo. Gabarito: D 35. (ENEM/2014/1ª Aplicação) Diesel é uma mistura de hidrocarbonetos que também apresenta enxofre em sua composição. Esse enxofre é um componente indesejável, pois o trióxido de enxofre gerado é um dos grandes causadores da chuva ácida. Nos anos 1980, não havia regulamentação e era utilizado óleo diesel com 13 000 ppm de enxofre. Em 2009, o diesel passou a ter 1 800 ppm de enxofre (S1800) e, em seguida, foi inserido no mercado o diesel S500 (500 ppm). Em 2012, foi difundido o diesel S50, com 50 ppm de enxofre em sua composição. Atualmente, é produzido um diesel com teores de enxofre ainda menores. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 82 Os impactos da má qualidade do óleo diesel brasileiro. Disponível em: www.cnt.org.br. Acesso em: 20 dez. 2012 (adaptado). A substituição do diesel usado nos anos 1980 por aquele difundido em 2012 permitiu uma redução percentual de emissão de SO3 de a) 86,2%. b) 96,2%. c) 97,2%. d) 99,6%. e) 99,9%. Comentários Em 1980, tinha-se o uso do óleo diesel em 13 000 ppm (parte por milhão). Já em 2012, o diesel S50, tem-se 50 ppm de SO3. Sendo assim, a redução é dada por: 13000 𝑝𝑝𝑚 − 50 𝑝𝑝𝑚 = 12950 𝑝𝑝𝑚 Se 13000 ppm equivale a 100%, então, a redução, em termos percentuais, é dada por: 13000 𝑝𝑝𝑚 − − − − 100% 12950 𝑝𝑝𝑚 − − − − 𝑥 % 𝑥 = 99,6% 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑑𝑢çã𝑜 𝑛𝑎 𝑒𝑚𝑖𝑠𝑠ã𝑜 𝑑𝑒 𝑆𝑂3 Gabarito: D 36. (ENEM/2009/2ª Aplicação) O álcool hidratado utilizado como combustível veicular é obtido por meio da destilação fracionada de soluções aquosas geradas a partir da fermentação de biomassa. Durante a destilação, o teor de etanol da mistura é aumentado, até o limite de 96% em massa. Considere que, em uma usina de produção de etanol, 800 kg de uma mistura etanol/água com concentração 20% em massa de etanol foram destilados, sendo obtidos 100 kg de álcool hidratado 96% em massa de etanol. A partir desses dados, é correto concluir que a destilação em questão gerou um resíduo com uma concentração de etanol em massa a) de 0%. b) de 8,0%. c) entre 8,4% e 8,6%. d) entre 9,0% e 9,2%. e) entre 13% e 14%. Comentários Mistura de 20%: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 83 Massa total mistura etanol/água= 800kg 20% em massa de etanol = 20⋅(800/100) = 160Kg de etanol Mistura de 96%: Massa total mistura etanol/água = 100kg 96% em massa de etanol= 96kg Resíduo massa total do resíduo etanol/água = 800 – 100 = 700kg massa do resíduo de etanol = 160 – 96 = 64kg 700kg − − − − 100% 64kg − − − − 𝑋 𝑥 = 9,1% Gabarito: D 37. (ENEM/2016/2ª Aplicação) O soro fisiológico é uma solução aquosa de cloreto de sódio (NaCl) comumente utilizada para higienização ocular, nasal, de ferimentos e de lentes de contato. Sua concentração é 0,90% em massa e densidade igual a 1,00 g/mL. Qual massa de NaCl, em grama, deverá ser adicionada à água para preparar 500 mL desse soro? a) 0,45 b) 0,90 c) 4,50 d) 9,00 e) 45,00 Comentários Se em 1 mL de solução tem-se 1 g, então, a massa de 500 mL da solução é dada por: 1 𝑔 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 − − − − 1 𝑚𝐿 𝑥 𝑔 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 − − − − 500 𝑚𝐿 𝑥 = 500 𝑔 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 84 Porém, 500 g de cloreto de sódio seria em uma situação em que a concentração deste na solução fosse 100%. Como a concentração de NaCl é de 0,90%, a massa desse soluto é de: 500 𝑔 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝐶𝑙 − − − − 100% 𝑦 𝑔 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝐶𝑙 − − − − 0,9% 𝑦 = 4,5 𝑔 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝐶𝑙 Gabarito: C 38. (UFU MG/2010/1ªFase) Atletas que sofrem problemas musculares durante competições podem utilizar bolsas instantâneas quentes ou frias como dispositivos para primeiros socorros. Esses dispositivos funcionam mediante reações exo ou endotérmicas. Normalmente são constituídas por uma bolsa de plástico que contém água em uma seção e uma substância química seca em outra. Ao golpear a bolsa, a seção contendo água se rompe e a temperatura aumenta ou diminui dependendo de a dissolução da substância ser exo ou endotérmica. Em geral, para compressas quentes usa-se cloreto de cálcio ou sulfato de magnésio, e, para compressas frias, nitrato de amônio. Peruzzo, F. M.; Canto, E. L. Química na abordagem do cotidiano. 5ª. Ed. São Paulo: Moderna, 2009. As equações representativas das reações são: CaCl2(s) + H2O(l) → Ca2+(aq) + 2 Cl–(aq) H = – 82,8 kJ/mol NH4NO3(s) + H2O(l) → NH4+(aq) + NO3–(aq) H = + 26,0 kJ/mol Adicionando-se 40 g de CaCl2 a 100 mL de água a 20ºC, a temperatura da água aumenta de 20ºC para 90 ºC. Adicionando-se 30 g de NH4NO3 a 100 mL de água a 20ºC, a temperatura da água diminui de 20ºC para 0ºC. Tais bolsas atuam por 20 minutos, aproximadamente. Com base nas informações acima, assinale a alternativa correta. a) A bolsa de água fria, quando em funcionamento e em contato com a lesão ou problema muscular, retira calor do meio. b) A dissolução do cloreto de cálcio em água é endotérmica, pois aumenta sua temperatura de 20ºC para 90 ºC. c) A reação de 0,5 mol de nitrato de amônio libera 13 kJ de energia. d) Na dissolução do cloreto de cálcio e do nitrato de amônio a água foi, isoladamente, responsável pela absorção ou liberação de energia. Comentários Analisando alternativa por alternativa, tem-se: a) Certa. A bolsa de água fria é composta de NH4NO3, nitrato de amônio, cuja dissolução é endotérmica (∆H > 0), mostrando que a reação retira calor do meio. b) Errada. A dissolução do cloreto de cálcio libera calor para o meio, logo, é exotérmica. Isso é confirmado pelo aumento de temperatura do meio: de 20 ˚C a 90 ˚C. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 85 c) Errada. Se 1 mol de nitrato de amônio absorve 26 kJ de energia, 0,5 mol de nitrato de amônio absorve 13 kJ de energia. d) Errada. A água foi responsável por quebrar os sais em íons, ou seja, ela colabora para absorção ou liberação de energia, não sendo, isoladamente, responsável por tal feito. Gabarito: A 39. (UFU MG/2016/1ªFase) Disponível em http://www.acessa.com/saude/arquivo/noticias/2016/01/23-vai- viajar-deixe-sua-casa-livre-dos-focos-mosquito-dengue/foto.jpg A figura mostra os diferentes procedimentos que devem ser adotados para evitar a proliferação do mosquito Aedes aegypti, transmissor do vírus dadengue, febre zika e chicungunha. Além dessas ações, é importante a adição de substâncias químicas para eliminar os focos da doença. Entre essas substâncias, o sal de cozinha (NaCl), adicionado em água parada que não seja de consumo, é bastante eficiente, na proporção a seguir: Sobre o ataque à proliferação do mosquito Aedes aegypti, ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 86 a) limpar a bandeja coletora de água do ar condicionado implica deixá-la com água limpa, sem adição de produtos químicos. b) colocar areia nos pratos das plantas tem pouca eficiência, pois mesmo na areia úmida o mosquito irá depositar seus ovos. c) pode-se adicionar cloreto de sódio à água até a concentração mínima de 0,34 mol/L, ou mesmo adicionar água sanitária comercial. d) recolher o lixo é uma forma ineficiente de combate, pois, para a deposição de seus ovos, o mosquito prefere ambientes limpos. Comentários Analisando alternativa por alternativa, tem-se: a) Errada. A substituição por uma água limpa continuará deixando uma água parada propícia à proliferação do mosquito, que vai continuar deixando seus ovos. b) Errada. A areia dificulta a formação de água parada, logo, torna-se um obstáculo para proliferação do mosquito. c) Certa. Segundo o enunciado, a adição de cloreto de sódio ou água sanitária é suficiente para destruir os ovos do mosquito e impedir sua proliferação. A massa molar do NaCl é 58,5 g/mol. Em 100 L de água, tem-se 2 Kg (ou 2000 g) de sal, logo, o número de mols é de: 1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝐶𝑙 − − − − 58,5 𝑔 𝑛 𝑚𝑜𝑙𝑠 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝐶𝑙 − − − − 2000 𝑔 𝑛 = 34,18 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝐶𝑙 Como o volume é de 100 L, tem-se que a concentração em mol/L é igual a: [𝑁𝑎𝐶𝑙] = 34,18 𝑚𝑜𝑙 100 𝐿 ≅ 0,34 𝑚𝑜𝑙/𝐿 d) Errada. Os mosquitos aproveitam o lixo, que é rico em matéria orgânica, garrafas e objetos com água parada, para se propagarem. Logo, recolher o lixo diminui a proliferação dos mosquitos. Gabarito: C 40. (UFU MG/2008/1ªFase) A substância, representada pela fórmula estrutural abaixo, é bastante utilizada como analgésico (aspirina). ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 87 Com base nessas informações, marque a alternativa correta. a) Uma massa de 8,23 g de aspirina, quando dissolvida completamente em água suficiente para formar 500 mL de solução, forma uma solução de concentração 0,0914 mol L–1. b) O nome oficial da aspirina, segundo a União Internacional de Química Pura e Aplicada – IUPAC, é ácido 1-etanóxibenzóico. c) A molécula apresenta as seguintes funções orgânicas: ácido carboxílico e cetona. d) Uma molécula de aspirina deve apresentar uma massa de 181g mol–1, considerando as massas atômicas dos átomos que a compõem. Comentários Analisando alternativa por alternativa, tem-se: a) Certa. A massa molar da aspirina (C9H8O4) é de 180 g/mol, então, 8,23 g equivale a: 1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑎𝑠𝑝𝑖𝑟𝑖𝑛𝑎 − − − − 180 𝑔 𝑛 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑎𝑠𝑝𝑖𝑟𝑖𝑛𝑎 − − − − 8,23 𝑔 𝑛 = 0,0457 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑎𝑠𝑝𝑖𝑟𝑖𝑛𝑎 Como o volume é de 500 mL (ou 0,5L), tem-se uma concentração molar de: 𝐶𝑎𝑠𝑝𝑖𝑟𝑖𝑛𝑎 = 0,0457 𝑚𝑜𝑙 0,5 𝐿 = 0,0914 𝑚𝑜𝑙/𝐿 b) Errada. O nome, segundo a IUPAC, é ácido 2-acetoxibenzoico. c) Errada. Apresenta as funções ácido carboxílico e éster: d) Errada. Como visto anteriormente, devido a sua fórmula molecular, tem-se uma massa molar de 180 g/mol. Gabarito: A O OH O O CH3 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 88 41. (UEA AM/2016) O iodato de potássio, KIO3, é uma substância adicionada ao sal de cozinha como fonte de iodo para a prevenção de doenças da tireoide. A tabela fornece valores aproximados da solubilidade em água dessa substância em duas temperaturas. A 500 g de água a 60 oC foram acrescentados 80 g de iodato de potássio. Em seguida, a mistura foi resfriada para 25 ºC. A massa de KIO3 cristalizada com esse resfriamento foi, em g, igual a a) 22. b) 34. c) 55. d) 60. e) 80. Comentários Essa questão pode ser respondida com base em uma análise da tabela. A tabela indica que em 100 g de água à 25 oC podem se diluir 9,2 g do sal. Proporcionalmente, em 500g de água a essa temperatura poderão se dissolver 5 x 9,2 g do sal, ou seja, 46g. Entretanto, foram adicionados 80 g desse sal em 500 g de água a 25 oC, na qual só é capaz de diluir 46g. O restante em massa após a saturação da solução será o constituinte do precipitado. Portanto, teremos 80 - 46 = 34g de precipitado desse sal, que é a quantidade que não foi capaz de se dissolver na água a 25 oC. Logo, a alternativa correta é a letra B. Gabarito: B 42. (UEA AM/2014) Os efluentes industriais devem ser criteriosamente tratados a fim de se evitar a contaminação de rios e lagos por compostos e metais tóxicos. A análise química de uma amostra de 5,0 litros de um efluente industrial indicou a presença de 400 mg de cromo. Como a densidade desse efluente é 1 g/mL, é correto afirmar que o teor de cromo encontrado na amostra, em ppm, foi de a) 8. b) 800. c) 0,8. d) 80. e) 0,08. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 89 Comentários Calcula-se o teor de cromo, em ppm, pela relação: 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑟𝑜𝑚𝑜 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 · 106 = 𝑡𝑒𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑐𝑟𝑜𝑚𝑜 Determina-se a massa total da amostra de 5 litros (ou 5000 mL): 1𝑔 1𝑚 · 5000 𝑚𝐿 = 5000 𝑔 O teor de 400 mg (ou 0,4 g) de cromo em 5000 g de amostra é calculado por: 𝑡𝑒𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑐𝑟𝑜𝑚𝑜 = 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑟𝑜𝑚𝑜 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 · 106 = 0,4 𝑔 5000 𝑔 · 106 = 4 · 10−1 5 · 103 · 106 = 0,8 · 102 = 80 𝑝𝑝𝑚 Gabarito: D 43. (UEA AM/2017) Considere as seguintes informações, obtidas de um rótulo de água mineral da cidade de Porto Seguro (BA): nitrato --------------1,45 mg/L pH a 25 ºC-------- 4,51 62 g/mol, é correto afirmar que a concentração de íons nitrato, em mol/L, nessa água mineral é próxima de a) 2,3 10–5. b) 6,2 10–5. c) 2,3 10–3. d) 2,3 105. e) 6,2 105. Comentários A questão pode ser resolvida apenas realizando uma regra de três simples. Sendo assim, temos que: 1 mol − − − − 62 g x mol − − − − 1,45 · 10−3 𝐱 = 𝟐, 𝟑𝐱𝟏𝟎−𝟓 𝒎𝒐𝒍 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 90 A concentração de íons nitrato, em mol/L, nessa água mineral é próxima de 2,3·10-5. O nitrato é um composto químico que apresenta dissolução espontânea em meios aquosos, esse processo resulta em uma diminuição da temperatura da água. É um sal inorgânico que em estado puro apresenta coloração branca e quando impuro pode apresentar as cores cinza ou marrom. Gabarito: A 44. (UERJ/2016/1ªFase) A temperatura e a pressão afetam a solubilidade do oxigênio no sangue dos organismos. Alguns animais marinhos sem pigmentos respiratórios realizam o transporte de oxigênio por meio da dissolução desse gás diretamente no plasma sanguíneo. Observe a variação da solubilidade do oxigênio no plasma, em função da temperatura e da profundidade a que o animal esteja submetido, representada nos gráficos abaixo. Um estudo realizado sob quatro diferentes condições experimentais, para avaliar a dissolução de oxigênio no plasma desses animais, apresentou os seguintes resultados: O transporte de oxigênio dissolvido no plasma sanguíneo foi mais favorecido na condição experimental representada pela seguinte letra: a) W b) X c) Y d) Z Comentários De acordo com a Lei de henry, as condições favoráveis para aumentar a solubilidade de um gás em um líquido são: alta pressão e baixa temperatura. Quanto maior a profundidade, maior a pressão e, assim, maior a solubilidade do gás. Quanto menor a agitação molecular, maior a facilidade da interação gás-solvente. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES(1) 91 Gabarito: A 45. (UERJ/2014/1ªFase) Um laboratorista precisa preparar 1,1 kg de solução aquosa saturada de um sal de dissolução exotérmica, utilizando como soluto um dos três sais disponíveis em seu laboratório: X, Y e Z. A temperatura final da solução deverá ser igual a 20 ºC. Observe as curvas de solubilidade dos sais, em gramas de soluto por 100 g de água: A massa de soluto necessária, em gramas, para o preparo da solução equivale a: a) 100 b) 110 c) 300 d) 330 Comentários O sal de dissolução exotérmica é aquele que diminui a solubilidade com o aumento da temperatura. O único sal exotérmico é o X, que a 20 °C apresenta solubilidade de 10 g/100 g de H2O. Perceba que a intenção é preparar uma solução com 1,1 kg, ou seja, a massa de soluto e solvente somam 1,1 kg (ou 1100 g). Sabe-se que para o composto X, 10 g de X dissolvem-se em 100 g de H2O, a 20 °C, formando uma solução com 110 g. Portanto, 10 𝑔 𝑑𝑒 𝑋 − − − − 110 𝑔 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 𝑦 𝑔 𝑑𝑒 𝑋 − − − − 1100 𝑔 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 𝑦 = 100 𝑔 𝑑𝑒 𝑋 Gabarito: A ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 92 46. (UERJ/2013/1ªFase) Substâncias com calor de dissolução endotérmico são empregadas na fabricação de balas e chicletes, por causarem sensação de frescor. Um exemplo é o xilitol, que possui as seguintes propriedades: Considere M a massa de xilitol necessária para a formação de 8,04 g de solução aquosa saturada de xilitol, a 25 ºC. A energia, em quilocalorias, absorvida na dissolução de M corresponde a: a) 0,02 b) 0,11 c) 0,27 d) 0,48 Comentários Se a solução tem 60,8 g e, em 100 g de água, tem-se uma dissolução completa, então, a solução tem massa total de 160,8 g. Portanto, em uma solução saturada de xilitol com massa de 8,04 g, tem-se uma massa de xilitol igual a: 60,8 𝑔 𝑑𝑒 𝑥𝑖𝑙𝑖𝑡𝑜𝑙 − − − − 160,8 𝑔 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 𝑥 𝑔 𝑑𝑒 𝑥𝑖𝑙𝑖𝑡𝑜𝑙 − − − − 8,04 𝑔 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 𝑥 = 3,04 𝑔 𝑑𝑒 𝑥𝑖𝑙𝑖𝑡𝑜𝑙 A dissolução de 152 g de xilitol (1 mol) absorve 5,5 kcal de energia. Sendo assim, 3,04 g absorve uma energia de: 152 𝑔 𝑑𝑒 𝑥𝑖𝑙𝑖𝑡𝑜𝑙 − − − − +5,5 𝑘𝑐𝑎𝑙 3,04 𝑔 𝑑𝑒 𝑥𝑖𝑙𝑖𝑡𝑜𝑙 − − − − 𝑥 𝑘𝑐𝑎𝑙 𝑦 = 0,11 𝑘𝑐𝑎𝑙 Gabarito: B 47. (UERJ/2017/1ªFase) Na análise de uma amostra da água de um reservatório, verificou-se a presença de dois contaminantes, nas seguintes concentrações: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 93 Em análises químicas, o carbono orgânico total é uma grandeza que expressa a concentração de carbono de origem orgânica em uma amostra. Assim, com base nos dados da tabela, a concentração de carbono orgânico total na amostra de água examinada, em mg/L, é igual a: a) 0,16 b) 0,36 c) 0,52 d) 0,72 Comentários O benzeno e o metanal apresentam as fórmulas químicas e massa molares: C6H6 (78 g/mol) e CH2O (30 g/mol), respectivamente. A proporção entre a massa de cada substância e a massa de carbono é de: Benzeno: 72 g de carbono para cada 78 g de benzeno. Metanal: 12 g de carbono para cada 30 g de benzeno. Sabendo dessas informações, calcula-se a massa de carbono que cada contaminante contribui por litro de água: Benzeno Metanal Concentração: 0,39 mg/L 78 𝑔 𝑑𝑒 𝐶6𝐻6 − − − − 72 𝑔 𝑑𝑒 𝐶 0,39 𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝐶6𝐻6 − − − − 𝑥 𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝐶 x = 0,36 mg de C Concentração: 0,40 mg/L 30 𝑔 𝑑𝑒 𝐶𝐻2𝑂 − − − − 12 𝑔 𝑑𝑒 𝐶 0,40 𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝐶𝐻2𝑂 − − − − 𝑥 𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝐶 x = 0,16 mg de C Massa total de carbono orgânico: 0,36 + 0,16 = 0,52 mg de carbono em 1 L 0,52 mg/L Gabarito: C 48. (UERJ/2015/1ªFase) A salinidade da água é um fator fundamental para a sobrevivência dos peixes. A maioria deles vive em condições restritas de salinidade, embora existam espécies como o salmão, que consegue viver em ambientes que vão da água doce à água do mar. Há peixes que sobrevivem em concentrações salinas adversas, desde que estas não se afastem muito das originais. 0,40metanal 0,39benzeno (mg/L) ãoConcentraçteContaminan ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 94 Considere um rio que tenha passado por um processo de salinização. Observe na tabela suas faixas de concentração de cloreto de sódio. *isotônica à água do mar Um aquário com 100 L de solução aquosa de NaCl com concentração igual a 2,1 g.L –1, será utilizado para criar peixes que vivem no trecho Z do rio. A fim de atingir a concentração mínima para a sobrevivência dos peixes, deverá ser acrescentado NaCl à solução, sem alteração de seu volume. A massa de cloreto de sódio a ser adicionada, em quilogramas, é igual a: a) 2,40 b) 3,30 c) 3,51 d) 3,72 Comentários O aquário apresenta concentração de 2,1 g/L e precisa ter a salinidade de 0,6 mol/L. A fim de entender essa comparação, é necessário transformar para a mesma unidade de concentração. Arbitrariamente, utilizei as concentrações em g/L. Sabendo que a massa molar do cloreto de sódio é igual a 58,5 g/L, converte-se a concentração de 0,6 mol/L para g/L: 58,5 𝑔 − − − − 1 𝑚𝑜𝑙 𝑥 𝑔 − − − − 0,6 𝑚𝑜𝑙 𝑥 = 35,1 𝑔 𝑑𝑖𝑠𝑠𝑜𝑙𝑣𝑖𝑑𝑜 𝑒𝑚 1 𝐿. A concentração necessária para o aquário é de 35,1 g/L. O volume do aquário é de 100 L, logo a quantidade de cloreto de sódio que apresenta é de 2,1 g/L · 100 L = 210 g, porém precisa conter 35,1 g/L · 100 L = 3510 g. A quantidade de cloreto de sódio que é necessário adicionar é: 3510 𝑔 – 210 𝑔 = 3300 𝑔 = 3,30 𝑘𝑔. Gabarito: B 49. (UERJ/2020/1ªFase) *0,6Z 0,5 - 0,4Y 0,2 - 0,1X 0,01 W 1)(mol.L NaCl de ãoConcentraç rio do Trecho - ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 95 A produção e a transmissão do impulso nervoso nos neurônios têm origem no mecanismo da bomba de sódio-potássio. Esse mecanismo é responsável pelo transporte de íons Na+ para o meio extracelular e K+ para o interior da célula, gerando o sinal elétrico. A ilustração abaixo representa esse processo. Adaptado de researchgate.net. Para um estudo sobre transmissão de impulsos nervosos pela bomba de sódio-potássio, preparou-se uma mistura contendo os cátions Na+ e K+, formada pelas soluções aquosas A e B com solutos diferentes. Considere a tabela a seguir: Admitindo a completa dissociação dos solutos, a concentração de íons cloreto na mistura, em mol/L, corresponde a: a) 0,04 b) 0,08 c) 0,12 d) 0,16 Comentários A concentração de KCl é de 0,1 mol/L, logo, em 400 mL (ou 0,4 L), tem-se: 0,1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐾𝐶𝑙 − − − − 1 𝐿 𝑥 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐾𝐶𝑙 − − − − 0,4 𝐿 𝑥 = 0,04 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐾𝐶𝑙 A dissociação do cloreto de potássio é dada por: 𝐾𝐶𝑙 → 𝐾+ + 𝐶𝑙− Logo, 1 mol de KCl gera 1 mol de íons cloreto, então, tem-se 0,04 mol de íons cloreto. A concentração de NaCl é de 0,2 mol/L, logo, em 600 mL (ou 0,6 L), tem-se: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 96 0,2 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝐶𝑙 − − − − 1 𝐿 𝑥 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝐶𝑙 − − − − 0,6 𝐿 𝑥 = 0,12 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝐶𝑙 A dissociação do cloreto de potássio é dada por: 𝑁𝑎𝐶𝑙 → 𝑁𝑎+ + 𝐶𝑙− Logo, 1 mol de NaCl gera 1 mol de íons cloreto, então, tem-se 0,12 mol de íons cloreto. Portanto, a soma de número de mols de íons cloreto é: 0,04 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐶𝑙− + 0,12 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐶𝑙− = 0,16 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐶𝑙− Como o volume final é de 1 L, tem-se uma concentração de: 0,16 𝑚𝑜𝑙 𝐿 𝑑𝑒 𝐶𝑙− Gabarito: D 50. (UERJ/2019/1ªFase) A CIÊNCIA, O BEM E O MAL 1Em 1818, com apenas 21 anos, Mary Shelley publicou o grande clássico da literatura gótica, 2Frankenstein ou o Prometeu Moderno. O romance conta a história de um doutor genial e 3enlouquecido, que queria usar a ciência de ponta de sua época, a relação entre a eletricidade e a 4atividade muscular, para trazer mortos de volta à vida. 5Duas décadas antes, Luigi Galvani havia demonstrado que a eletricidadeproduzia movimentos 6em músculos mortos, no caso em pernas de rãs. Se vida é movimento, e se eletricidade pode 7causá-lo, por que não juntar os dois e tentar a ressuscitação por meio da ciência e não da religião, 8transformando a implausibilidade do sobrenatural em um mero fato científico? 9Todos sabem como termina a história, tragicamente. A “criatura” exige uma companheira de 10seu criador, espelhando Adão pedindo uma companheira a Deus. Horrorizado com sua própria 11criação, Victor Frankenstein recusou. Não queria iniciar uma raça de monstros, mais poderosos do 12que os humanos, que pudesse nos extinguir. 13O romance examina a questão dos limites éticos da ciência: será que pesquisadores podem ter 14liberdade total? Ou será que existem certos temas que são tabu, que devem ser bloqueados, 15limitando as pesquisas dos cientistas? Em caso afirmativo, que limites são esses? Quem os 16determina? 17Essas são questões centrais da relação entre a ética e a ciência. Existem inúmeras complicações: 18como definir quais assuntos não devem ser alvo de pesquisa? Em relação à velhice, será que 19devemos tratá-la como doença? Se sim, e se conseguíssemos uma “cura” ou, ao menos, um 20prolongamento substancial da longevidade, quem teria direito a tal? Se a “cura” fosse cara, 21apenas uma pequena fração da sociedade teria acesso a ela. Nesse caso, criaríamos uma divisão 22artificial, na qual os que pudessem viveriam mais. E como lidar com a perda? Se uns vivem mais 23que outros, os que vivem mais veriam seus amigos e familiares perecerem. Será que isso é uma 24melhoria na qualidade de vida? Talvez, mas só se fosse igualmente distribuída pela população, e 25não por apenas parte dela. 26Pensemos em mais um exemplo: qual o propósito da clonagem humana? Se um casal não pode 27ter filhos, existem outros métodos bem mais razoáveis. Por outro lado, a clonagem pode estar 28relacionada ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 97 com a questão da longevidade e, em princípio ao menos, até da imortalidade. 29Imagine que nosso corpo e nossa memória possam ser reproduzidos indefinidamente; com isso, 30poderíamos viver por um tempo também indefinido. No momento, não sabemos se isso é possível, 31pois não temos ideia de como armazenar memórias e passá-las adiante. Mas a ciência cria caminhos 32inesperados, e dizer “nunca” é arriscado. 33Como se observa, existem áreas de atuação científica que estão diretamente relacionadas com 34escolhas éticas. O impulso inicial da maioria das pessoas é apoiar algum tipo de censura ou restrição, 35achando que esse tipo de ciência é feito a Caixa de Pandora*. Mas essa atitude é ingênua. Não é 36a ciência que cria o bem ou o mal. A ciência cria conhecimento. Quem cria o bem ou o mal somos 37nós, a partir das escolhas que fazemos. MARCELO GLEISER Adaptado de Folha de S. Paulo, 29/09/2013. * Caixa de Pandora - na mitologia grega, artefato que, se aberto, deixaria escapar todos os males do mundo. A condutividade elétrica está associada à presença de íons dissolvidos em fase aquosa. Considere um experimento para o qual estão disponíveis soluções aquosas com concentração de 0,1 mol.L–1 dos seguintes solutos: KF, CaBr2, NiSO4 e FeCl3. Admitindo a dissociação completa, o composto que irá proporcionar maior condutividade elétrica é: a) KF b) CaBr2 c) NiSO4 d) FeCl3 Comentários O composto que proporcionará maior condutividade elétrica será aquele que apresenta maior quantidade de íons dissociados. Sabendo que todos os sais usados são solúveis em água e que a concentração molar da fórmula é a mesma para todos, conclui-se: o sal que apresenta maior quantidade de íons apresenta maior condutibilidade elétrica. Determina-se a quantidade de íons de cada fórmula: Fórmula Íons Quantidade de íons Concentração iônica 1 fórmula KF 1 K+ + 1 F- 2 íons 2 · 0,1mol/L = 0,2 mol/L 1 fórmula CaBr2 1 Ca2+ + 2 Br- 3 íons 3 · 0,1mol/L = 0,3 mol/L 1 fórmula NiSO4 1 Ni2+ + 1 SO42- 2 íons 2 · 0,1mol/L = 0,2 mol/L 1 fórmula FeCl3 1 Fe3+ + 3 Cl- 4 íons 4 · 0,1mol/L = 0,4 mol/L Assim, o sal que apresenta maior concentração de íons é o cloreto de ferro III. Gabarito: D ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 98 51. (UERJ/2018/1ªFase) Para o tratamento de 60 000 L de água de um reservatório, foram adicionados 20 L de solução saturada de sulfato de alumínio, sal que possui as seguintes propriedades: Massa molar = 342 g.mol–1 Solubilidade em água = 900 g.L–1 Desprezando a variação de volume, a concentração de sulfato de alumínio no reservatório, em mol.L–1, corresponde a: a) 8,8 x 10–4 b) 4,4 x 10–4 c) 1,1 x 10–3 d) 2,2 x 10–3 Comentários Primeiramente, calcula-se a quantidade, em mol, de sulfato de alumínio adicionada no reservatório: 20 litros · 900 g/L = 18000 g de sulfato de alumínio Sabendo que a massa molar do sulfato de alumínio é igual a 342 g/mol, tem-se: 342 𝑔 − − − − 1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐴𝑙2(𝑆𝑂4)3 18000 𝑔 − − − − 𝑥 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐴𝑙2(𝑆𝑂4)3 𝑥 = 52,63 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝐴𝑙2(𝑆𝑂4)3 Os 52,63 mol de sulfato de alumínio foram dissolvidos em 60000 L de água, calcula-se a concentração desse sal: 𝑐𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎çã𝑜 = 52,63 𝑚𝑜𝑙 60000 𝐿 = 8,77 · 10−4𝑚𝑜𝑙/𝐿 Gabarito: A 52. (UERJ/2018/1ªFase) O cianeto de hidrogênio (HCN) é um gás extremamente tóxico, que sofre ionização ao ser dissolvido em água, conforme a reação abaixo. HCN (aq) H+ (aq) + CN– (aq) Em um experimento, preparou-se uma solução aquosa de HCN na concentração de 0,1 mol.L–1 e grau de ionização igual a 0,5%. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 99 A concentração de íons cianeto nessa solução, em mol.L–1, é igual a: a) 2,5 x 10–4 b) 5,0 x 10–4 c) 2,5 x 10–2 d) 5,0 x 10–2 Comentários Se o grau de ionização fosse 100%, 0,1 mol de HCN, em 1 L, se converteria em 0,1 mol de CN- (já que a estequiometria é de 1:1) em 1 L. Como tem-se 0,5% de ionização do ácido, tem-se uma concentração de cianeto de: 0,1 𝑚𝑜𝑙/𝐿 − − − − 100% 𝑥 − − − − 0,5% 𝑥 = 0,5 ⋅ 0,1 ⋅ 1 100 = 5 ⋅ 10−4 𝑚𝑜𝑙/𝐿 Gabarito: B 53. (UERJ/2014/1ªFase) O volume médio de água na lagoa é igual a 6,2 106 L. Imediatamente antes de ocorrer a mortandade dos peixes, a concentração de gás oxigênio dissolvido na água correspondia a 2,5 10–4 mol.L –1. Ao final da mortandade, a quantidade consumida, em quilogramas, de gás oxigênio dissolvido foi igual a: a) 24,8 b) 49,6 c) 74,4 d) 99,2 Comentários Como a concentração de gás oxigênio (32 g/mol) na água é de 2,5 10–4 mol·L –1, no volume médio da água da lagoa, tem-se uma massa de: 2,5 ⋅ 10−4 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑂2 − − − − 1 𝐿 𝑥 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑂2 − − − − 6,2 ⋅ 10 6 𝐿 𝑥 = 15,5 ⋅ 102 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑂2 1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑂2 − − − − 32 𝑔 15,5 ⋅ 102 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑂2 − − − − 𝑦 𝑔 𝑦 = 496 ⋅ 102 𝑔 𝑜𝑢 49,6 𝑘𝑔 𝑑𝑒 𝑂2 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 100 Gabarito: B 54. (UERJ/2019/1ªFase) Para a remoção de um esmalte, um laboratório precisa preparar 200 mL de uma solução aquosa de propanona na concentração de 0,2 mol/L. Admita que a densidade da propanona pura é igual a 0,8 kg/L. Nesse caso, o volume de propanona pura, em mililitros, necessário ao preparo da solução corresponde a: a) 2,9 b) 3,6 c) 5,8 d) 6,7 Comentários A solução a ser preparada em 200 mL de água precisa ter concentração de 0,2 mol/L, ou seja, para cada 1 litro de água deve ter 0,2 mol de propanona (C3H6O). Calcula-se a quantidade de propanona a ser dissolvida em 200 mL (0,2 L) de água: 0,2 𝑚𝑜𝑙 − − − − 1 𝐿 𝑥 𝑚𝑜𝑙 − − − − 0,2 𝐿 𝑥 = 0,04 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑎𝑛𝑜𝑛𝑎 O preparo da solução será realizado com a dissolução de 0,04 mol de propanona em 200 mL de água. A propanona pura é líquida e tem densidade de 0,8 kg/L (800 g/L), sabendo que a massa molar da propanona (C3H6O) é igual a58 g/mol, determina-se o volume do composto orgânico que contenha 0,04 mol: 58 𝑔 − − − − 1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑎𝑛𝑜𝑛𝑎 𝑦 𝑔 − − − − 0,04 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑎𝑛𝑜𝑛𝑎 𝑦 = 2,32 𝑔 𝑑𝑒 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑎𝑛𝑜𝑛𝑎 800 𝑔 − − − − 1 𝐿 𝑑𝑒 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑎𝑛𝑜𝑛𝑎 2,32 𝑔 − − − − 𝑧 𝐿 𝑧 = 0,0029 𝐿 = 2,9 𝑚𝐿 Gabarito: A 55. (UERJ/2018/1ªFase) Em análises metalúrgicas, emprega-se uma solução denominada nital, obtida pela solubilização do ácido nítrico em etanol. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 101 Um laboratório de análises metalúrgicas dispõe de uma solução aquosa de ácido nítrico com concentração de 60% m/m e densidade de 1,4 kg/L. O volume de 2,0 mL dessa solução é solubilizado em quantidade de etanol suficiente para obter 100,0 mL de solução nital. Com base nas informações, a concentração de ácido nítrico, em g·L –1, na solução nital é igual a: a) 10,5 b) 14,0 c) 16,8 d) 21,6 Comentários A solução final foi preparada com a dissolução de 2,0 mL de solução aquosa de ácido nítrico em etanol. Inicialmente, calcula-se a quantidade de ácido nítrico presente na solução inicial: Sabendo que a densidade é massa de toda a solução, determina-se a massa total utilizada da solução aquosa de HNO3. 1,4 𝑘𝑔 𝐿 · 0,002 𝐿 = 2,8 · 10−3𝑘𝑔 = 2,8 𝑔 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 A massa de HNO3 corresponde a 60% da massa da solução aquosa, logo: 2,8 𝑔 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 · 60 100 = 1,68 𝑔 𝑑𝑒 𝐻𝑁𝑂3 A massa de HNO3 foi dissolvida em 100,0 mL (ou 0,1 L) de etanol. Logo, a concentração da solução alcoólica é: 1,68 𝑔 0,1 𝐿 = 16,8 𝑔/𝐿 Gabarito: C 56. (FUVEST SP/2019/1ªFase) Em um experimento, determinadas massas de ácido maleico e acetona foram misturadas a 0 ºC, preparando-se duas misturas idênticas. Uma delas (X) foi resfriada a –78 ºC, enquanto a outra (M) foi mantida a 0 ºC. A seguir, ambas as misturas (M e X) foram filtradas, resultando nas misturas N e Y. Finalmente, um dos componentes de cada mistura foi totalmente retirado por destilação. Os recipientes (marcados pelas letras O e Z) representam o que restou de cada mistura após a destilação. Nas figuras, as moléculas de cada componente estão representadas por retângulos ou triângulos. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 102 Tanto no recipiente M como no recipiente X, estão representadas soluções __ de __, cuja solubilidade __ com a diminuição da temperatura. A uma determinada temperatura, as concentrações em M e N e em X e Y são __. Em diferentes instantes, as moléculas representadas por um retângulo pertencem a um composto que pode estar __ ou no estado __. As lacunas que correspondem aos números de I a VI devem ser corretamente preenchidas por: a) b) c) d) ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 103 e) Note e adote: Considere que não houve perda do solvente durante a filtração. Comentários O ácido maleico apresenta maior temperatura de ebulição do que a acetona, de acordo com a tabela fornecida ao término da questão. A obtenção dos sistemas O e Z é realizado por destilação, em que se retira o componente mais volátil (menor temperatura de ebulição). Portanto, o componente retirado é a acetona, que é o triângulo, e o ácido maleico é o retângulo. Os sistemas M e Z apresentam corpo de fundo que é representado por um aglomerado de retângulos ao fundo do recipiente. Assim, os recipientes M e Z representam soluções saturadas de com corpo de fundo de ácido maleico e sistemas heterogêneos. Ao diminuir a temperatura de 0 °C para -78 °C, observa-se diminuição na quantidade de retângulos em solução, ou seja, imersos nos triângulos. Logo, a diminuição da temperatura, diminui a solubilidade do ácido. A uma determinada temperatura, todo o corpo de fundo se dissolverá e apresentará o mesmo valor da solução saturada representada por N e Y. N e Y são soluções saturadas porque foram, previamente, filtradas do corpo de fundo do ácido. Os retângulos ora estão cercados por triângulos (dissolvidos ou solvatado pela acetona), ora depositados ao fundo do recipiente (corpo de fundo). Gabarito: C 57. (FUVEST SP/2001/1ªFase) Entre as figuras abaixo, a que melhor representa a distribuição das partículas de soluto e de solvente, numa solução aquosa diluída de cloreto de sódio, é: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 104 Comentários: Na dissolução do NaCl, tem-se que as moléculas negativas interagem com os átomos de hidrogênio da água e as moléculas positivas pelos átomos de oxigênio da água. Com isso, tem- se: Portanto, de acordo com o esquema apresentado, a melhor representação é a seguinte: Gabarito: C A dissolução, e consequente dissociação do NaCl em água, pode ser representada pela equação: NaCl (s) + H2O → Na+(aq) + Cl(aq). No processo de solvatação, as moléculas do solvente envolvem as partículas do soluto. 58. (FUVEST SP/2001/1ªFase) Considere duas latas do mesmo refrigerante, uma na versão “diet” e outra na versão comum. Ambas contêm o mesmo volume de líquido (300 mL) e têm a mesma massa quando vazias. A composição do Legenda Na Cl H O2 A B C D E ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 105 refrigerante é a mesma em ambas, exceto por uma diferença: a versão comum contém certa quantidade de açúcar, enquanto a versão “diet” não contém açúcar (apenas massa desprezível de um adoçante artificial). Pesando-se duas latas fechadas do refrigerante, foram obtidos os seguintes resultados: amostra massa (g) lata com refrigerante comum 331,2 lata com refrigerante “diet” 316,2 Por esses dados, pode-se concluir que a concentração, em g/L, de açúcar no refrigerante comum é de, aproximadamente, a) 0,020 b) 0,050 c) 1,1 d) 20 e) 50 Comentários Como o refrigerante comum possui 331,2 g e o diet 316,2 g e, a diferença entre eles é o açúcar, então, a massa de açúcar é igual a: 𝑚𝑎çú𝑐𝑎𝑟 = 331,2 𝑔 − 316,2 𝑔 = 15 𝑔 𝑑𝑒 𝑎çú𝑐𝑎𝑟 Como uma lata tem 300 mL (ou 0,3 L) de volume, a concentração de açúcar no refrigerante comum é dada pela relação entre a massa de açúcar e o volume. Então, tem-se: 15 𝑔 𝑑𝑒 𝑎çú𝑐𝑎𝑟 0,3 𝐿 = 50 𝑔 𝐿 𝑑𝑒 𝑎çú𝑐𝑎𝑟 Gabarito: E Cálculo da massa do açúcar contida no refrigerante comum tendo em vista que a única diferença entre os refrigerantes é a presença do açúcar: m açúcar= 331,2 - 316,2 → m açúcar= 15g Logo a concentração será de: C = 15 g açúcar/ 0,3 L refrigerante =50 g/L 59. (FUVEST SP/2021/1ªFase) Um dos indicadores de qualidade de mel é a presença do composto orgânico hidroximetilfurfural (HMF), formado a partir de certos açúcares, como a frutose (C6H12O6). A tabela resume os teores de HMF permitidos de acordo com a legislação brasileira e recomendações internacionais. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 106 Uma das possíveis rotas para a formação do HMF a partir da frutose é mostrada, de forma simplificada, no esquema: Nas setas, são mostradas as perdas de moléculas ou grupos químicos em cada etapa. Por exemplo, entre as espécies 1 e 2, ocorrem a saída de uma molécula de água e a formação de uma ligação dupla entre carbonos. Um frasco contendo 500 g de mel produzido no Brasil foi analisado e concluiu-se que 0,2 milimol de frutose foi convertido em HMF. Considerando apenas esse parâmetro de qualidade e tendo como referência os teores recomendados por órgãos nacionais e internacionais, mostrados na tabela, é correto afirmar que esse mel a) é recomendado como mel de mesa, assim como para outros usos que se façam necessários, segundo a legislação brasileira. b) não pode ser usado como mel de mesa, mas pode ser usado para fins industriais,segundo a legislação brasileira. c) pode ser usado para fins industriais, segundo a legislação brasileira, mas não deveria ser usado para nenhum fim, segundo a recomendação internacional. d) não pode ser usado nem como mel de mesa nem para fins industriais, segundo a legislação brasileira, mas poderia ser utilizado segundo a recomendação internacional. e) não pode ser usado para qualquer aplicação, tanto segundo a legislação brasileira quanto segundo a recomendação internacional. Note e adote: Massa molar (g/mol): HMF = 126 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 107 Desconsidere qualquer possibilidade de contaminação do mel por fonte externa de HMF. Comentários Em 500 g de mel apresenta 0,2 mmol de frutose. Ao observar a proporção entre a quantidade de moléculas consumidas, percebe-se que a relação de conversão entre as substâncias HMF e frutose é de 1 para 1, ou seja, cada 1 molécula de frutose consumida forma 1 molécula de HMF. Assim, a quantidade de HMF produzida para cada 500 g de mel é de 0,2 mmol. Logo, 0,2 𝑚𝑚𝑜𝑙 · 126 𝑔/𝑚𝑜𝑙 = 25,2 𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝐻𝑀𝐹 Porém, para comparar com os valores informado nos gráficos que são por 1 kg de mel, é necessário: 25,2 𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝐻𝑀𝐹 · 2 = 50,4 𝑚𝑔 𝑑𝑒 𝐻𝑀𝐹/𝑘𝑔 𝑑𝑒 𝑚𝑒𝑙 Portanto, está de acordo com “até 60 mg/kg” na legislação brasileira e deve ser usado como mel industrial e na legislação internacional pode ser consumido. Gabarito: B 60. (UFPR/2010) A mistura de 26,7 g de NaC (massa molar 53,4 g.mol-1) em água suficiente para que a solução apresente o volume de 500 mL resulta numa concentração de: a) 26,7% (m/v). b) 26,7 g·L-1. c) 1,0 mol·L-1. d) 0,0534 g·L-1. e) 13,35 L·mol. Comentários ATENÇÃO: Foi fornecido pelo problema a massa molar do NaC como sendo 53,4 g.mol-1, o que é um erro, visto que, somando as massas molares de sódio (22,99 g.mol-1) com a massa molar do cloro (35,45 g.mol-1) resultaria em uma massa total de 58,45 g.mol-1. Com essa massa molar teríamos uma concentração final da solução igual a 0,91 g.mol-1. Porém, utilizando os dados fornecidos pelo problema, fazemos os seguintes cálculos: 𝑀𝑜𝑙𝑎𝑟𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 = 𝑛º 𝑑𝑒 𝑚𝑜𝑙 (𝑛) 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 (𝑉) ∴ 𝑛º 𝑑𝑒 𝑚𝑜𝑙 (𝑛) = 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 (𝑚) 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑚𝑜𝑙𝑎𝑟 (𝑀𝑀) 𝑀𝑜𝑙𝑎𝑟𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 = 𝑚 𝑀𝑀 · 𝑉 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 108 𝑀𝑜𝑙𝑎𝑟𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 = 26,7 𝑔 53,4 𝑔 · 𝑚𝑜𝑙−1 · 0,5 𝐿 𝑀𝑜𝑙𝑎𝑟𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 = 1,0 𝑚𝑜𝑙 · 𝐿−1 Gabarito: C 61. (UNESP SP/2017/Conh. Gerais) A 20 ºC, a solubilidade do açúcar comum (C12H22O11; massa molar = 342 g/mol) em água é cerca de 2,0 kg/L, enquanto a do sal comum (NaCl; massa molar = 58,5 g/mol) é cerca de 0,35 kg/L. A comparação de iguais volumes de soluções saturadas dessas duas substâncias permite afirmar corretamente que, em relação à quantidade total em mol de íons na solução de sal, a quantidade total em mol de moléculas de soluto dissolvidas na solução de açúcar é, aproximadamente, a) a mesma. b) 6 vezes maior. c) 6 vezes menor. d) a metade. e) o triplo. Comentários Para converter a concentração em massa para a concentração molar, basta dividi-la pela massa molar das substâncias. Observe que as solubilidades foram dadas em kg/L. Portanto, precisamos multiplicá-las por 1000 para chegar à solubilidade em g/L. [𝐶12𝐻12𝑂11] = 2000 342 ≅ 5,85 𝑚𝑜𝑙/𝐿 [𝑁𝑎𝐶𝑙] = 350 58,5 ≅ 5,98 𝑚𝑜𝑙/𝐿 Para calcular a concentração de partículas, devemos nos lembrar que o cloreto de sódio (NaCl) se dissocia liberando dois íons: os íons sódio (Na+) e cloreto (Cl–). Portanto, nesse caso, devemos multiplicar por 2 a concentração molar obtida anteriormente. [𝑝𝑎𝑟𝑡í𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 𝑑𝑒 𝑎çú𝑐𝑎𝑟] = 5,85 𝑚𝑜𝑙/𝐿 [𝑝𝑎𝑟𝑡í𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 𝑑𝑒 𝑠𝑎𝑙] = 2.5,98 𝑚𝑜𝑙/𝐿 = 11,96𝑚𝑜𝑙/𝐿 Dessa forma, a concentração de partículas de açúcar é aproximadamente igual à metade da concentração de partículas na solução de NaCl. Gabarito: D ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 109 62. (UNESP SP/2009/Conh. Gerais) No gráfico, encontra-se representada a curva de solubilidade do nitrato de potássio (em gramas de soluto por 1000 g de água). Para a obtenção de solução saturada contendo 200 g de nitrato de potássio em 500 g de água, a solução deve estar a uma temperatura, aproximadamente, igual a a) 12 °C. b) 17 °C. c) 22 °C. d) 27 °C. e) 32 °C. Comentários Como a solução tem 200 g de nitrato de potássio em 500 g de água, se a massa do solvente for aumentada para 1000 g de água, a massa de nitrato de potássio é igual a 400 g. Vamos marcar o ponto do gráfico em que a solubilidade do sal atinge 400 g / 1000 g de H2O. Como observado no gráfico acima, a temperatura necessária para isso é ligeiramente acima de 25 °C. Portanto, a temperatura desejada é igual a 27 °C. Gabarito: D ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 110 63. (UNESP SP/2004/Conh. Gerais) A quantidade máxima de soluto que pode ser dissolvida numa quantidade padrão de solvente é denominada Coeficiente de Solubilidade. Os valores dos Coeficientes de Solubilidade do nitrato de potássio (KNO3) em função da temperatura são mostrados na tabela. Temperatura (oC) Coeficiente de Solubilidade (g de KNO3 por 100 g de H2O) 0 13,3 10 20,9 20 31,6 30 45,8 40 63,9 50 85,5 60 110,0 70 138,0 80 169,0 90 202,0 100 246,0 Considerando-se os dados disponíveis na tabela, a quantidade mínima de água (H2O), a 30 ºC, necessária para dissolver totalmente 6,87 g de KNO3 será de: a) 15 g. b) 10 g. c) 7,5 g. d) 3 g. e) 1,5 g. Comentários O coeficiente de solubilidade do nitrato de potássio (KNO3) a 30 °C é de 45,8 g de sal para cada 100 g de água. 45,8 𝑔 𝑑𝑒 𝐾𝑁𝑂3 − − − − 100 𝑔 𝑑𝑒 𝐻2𝑂 6,87 𝑔 𝐾𝑁𝑂3 − − − − 𝑥 𝑔 𝑑𝑒 𝐻2𝑂 𝑥 = 15 𝑔 𝑑𝑒 𝐻2𝑂 Gabarito: A 64. (UNESP SP/2019/Conh. Gerais) Considere a fórmula estrutural do ácido ascórbico (vitamina C). ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 111 Um comprimido efervescente contendo 1 g de vitamina C foi dissolvido em água, de modo a obter-se 200 mL de solução. A concentração de ácido ascórbico na solução obtida é, aproximadamente, a) 0,01 mol/L. b) 0,05 mol/L. c) 0,1 mol/L. d) 0,2 mol/L. e) 0,03 mol/L. Comentários Vamos contar os átomos de cada tipo na molécula de ácido ascórbico. É fácil observar que são 6 átomos de oxigênio, pois eles estão expressos, e 6 átomos de carbono, que estão apontados em setas azuis. Já os átomos de hidrogênio, vamos destacar em vermelho. Numa molécula orgânica, os átomos de hidrogênio podem ser omitidos. Devemos saber que o carbono faz 4 ligações. Portanto, as ligações faltantes devem ser completadas com hidrogênios. Observe que dois átomos de carbono são marcados com o número “2” para indicar que eles possuem dois átomos de hidrogênio ligados a eles. Podemos contar 8 átomos de hidrogênio (que estão destacados em vermelho). Portanto, a fórmula molecular do ácido ascórbico é C6H8O6. Assim, podemos calcular a massa molar da substância. 𝑀𝐶6𝐻8𝑂6 = 6.12 + 8.1 + 6.16 = 176 𝑔/𝑚𝑜𝑙 Da Estequiometria, o número de mols é igual à razão entre a massa da amostra e a massa molar da substância. 𝑛1 = 𝑚1 𝑀= 1 176 ≅ 0,0057 𝑚𝑜𝑙 A concentração comum pode ser calculada como a razão entre o número de mols e o volume da solução. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 112 𝐶 = 𝑛1 𝑉 = 0,0057 0,2 = 0,0285 ≅ 0,03 𝑚𝑜𝑙/𝐿 Gabarito: E 65. (UNESP SP/2007/Conh. Gerais) Com o objetivo de diminuir a incidência de cáries na população, em muitas cidades adiciona-se fluoreto de sódio à água distribuída pelas estações de tratamento, de modo a obter uma concentração de 2,0 × 10–5 mol·L–1. Com base neste valor e dadas as massas molares em g·mol–1: F = 19 e Na = 23, podemos dizer que a massa do sal contida em 500 mL desta solução é: a) 4,2 × 10–1 g. b) 8,4 × 10–1 g. c) 4,2 × 10–4 g. d) 6,1 × 10–4 g. e) 8,4 × 10–4 g. Comentários 2,0 · 10−5𝑚𝑜𝑙 𝐿 · 0,5 𝐿 = 1,0 · 10−5𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝐹 Sabendo que a massa molar do NaF é de 42 g/mol, calcula-se a massa de 1,0·10-5 mol de NaF: 42 𝑔 − − − − 1 𝑚𝑜𝑙 𝑥 𝑔 − − − − 1,0 · 10−5 mol 𝑥 = 4,2 · 10−4 𝑔 Gabarito:C 66. (UNESP SP/2007/Conh. Gerais) No plasma sanguíneo de uma pessoa sadia, estão presentes os seguintes íons e respectivas concentrações: Na+ = 1,4 × 10–1 mol·L–1, K+ = 5,0 × 10–3 mol·L–1, Ca2+ = 2,5 × 10–3 mol·L–1 e Mg2+ = 1,5 × 10–3 mol·L–1. Com base nessas informações, é possível afirmar que a) a concentração dos íons em 100 mL de plasma é dez vezes menor do que em 1 000 mL do mesmo plasma. b) a concentração total de íons no plasma sanguíneo é de 1,49 x 10–3 mol·L–1. c) a concentração total de íons no plasma sanguíneo é de 10,4 x 10–3 mol·L–1. d) a concentração dos íons independe do volume da amostra de plasma. e) a concentração dos íons não é afetada quando se adiciona água à amostra de plasma. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 113 Comentários Analisando alternativa por alternativa, tem-se: a) Errada. Se for analisado um volume isolado de plasma menor do que outro, o número de mols vai ser maior no de menor volume, ou seja, em 100 mL tem dez vezes menos mols do que em 1000 mL. Entretanto, a concentração dos íons é a mesma independente do volume. b) Errada. Considerando 1 L de plasma, tem-se um número de mols de íons de: 𝑛𝑁𝑎+ = 140 ⋅ 10 −3 𝑚𝑜𝑙 𝑛𝐶𝑎2+ = 2,5 ⋅ 10 −3 𝑚𝑜𝑙 𝑛𝐾+ = 5 ⋅ 10 −3 𝑚𝑜𝑙 𝑛𝑀𝑔2+ = 1,5 ⋅ 10 −3 𝑚𝑜𝑙 Resultando em um número total de mols de íons de: 149 ⋅ 10−3 𝑚𝑜𝑙 𝑒𝑚 𝑢𝑚 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑑𝑒 1 𝐿 𝑜𝑢 0,149 𝑚𝑜𝑙/𝐿 c) Errada. Conforme comentário acima, a concentração total de íons é de 0,149 mol/L. d) Certa. A concentração dos íons é constante, o volume da amostra modifica o número de mols ali presente. e) Errada. Quando a amostra é diluída pela adição de água, tem-se uma concentração de íons menor, já que o volume novo passa a ser maior e o número de mols não muda. Gabarito: D 67. (UNESP SP/2006/Conh. Gerais) Uma pastilha contendo 500 mg de ácido ascórbico (vitamina C) foi dissolvida em um copo contendo 200 mL de água. Dadas as massas molares em g.mol–1 C = 12 H = 1 e O = 16 e a fórmula molecular da vitaminaC, C6H8O6, A concentração da solução obtida é: a) 0,0042 mol·L–1. b) 0,0142 mol·L–1. c) 2,5 mol·L–1. d) 0,5 g·L–1. e) 5,0 g·L–1. Comentários A concentração de ácido ascórbico (massa molar 176 g/mol) pode ser expressa de duas maneiras: g/L e mol/L. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 114 g/L mol/L 𝐶𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎çã𝑜 = 0,5 𝑔 𝑑𝑒 á𝑐𝑖𝑑𝑜 0,2 𝐿 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 = 2,5 g/L 176 𝑔 − − − − 1 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 á𝑐. 𝑎𝑠𝑐ó𝑟𝑏𝑖𝑐𝑜 0,5 𝑔 − − − − 𝑥 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 á𝑐. 𝑎𝑠𝑐ó𝑟𝑏𝑖𝑐𝑜 x = 0,00284 mol 𝐶𝑜𝑛𝑐𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎çã𝑜 = 0,00284 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 á𝑐𝑖𝑑𝑜 0,2 𝐿 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 = 0,014 mol/L Gabarito: B 68. (UNESP SP/2020/Conh. Gerais) Um estudante coletou informações sobre a concentração total de sais dissolvidos, expressa em diferentes unidades de medida, de quatro amostras de águas naturais de diferentes regiões. Com os dados obtidos, preparou a seguinte tabela: Ao rever essa tabela, o estudante notou que dois dos valores de concentração foram digitados em linhas trocadas. Esses valores são os correspondentes às amostras a) 2 e 4. b) 1 e 3. c) 1 e 2. d) 3 e 4. e) 2 e 3. Comentários Essa questão mistura conceitos de Química e Geografia. Primeiramente, vamos resolver a parte de Química. Vamos obter todas as concentrações numa mesma unidade, por exemplo, em g/L. Devemos observar que a concentração % (m/V) se refere à razão entre a massa de soluto e o volume total da solução. Considerando que a densidade das soluções seja igual à densidade da água pura, que é igual a 1 g/cm³. Amostra de água Concentração Concentração (g/L) ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 115 1 3,6% (m/V) 3,6 𝑔 100 𝑚𝐿 = 3,6 𝑔 0,1 𝐿 = 36 𝑔/𝐿 2 1,2 g/L 1,2 𝑔/𝐿 3 120 mg/L 0,12 𝑔/𝐿 4 30% (m/V) 30 𝑔 100 𝑚𝐿 = 30 𝑔 0,1 𝑔 = 300 𝑔/𝐿 Da Geografia, devemos saber que o Mar Morto apresenta a maior concentração de sais. Portanto, a amostra 4 deve ser proveniente dele. Por outro lado, o Lago Titicaca é formado por água doce, portanto, não deve possuir uma concentração elevada, como 300 g/L. Portanto, foram trocadas as amostras 2 e 4. Gabarito: A 69. (UNESP SP/2018/Conh. Gerais) De acordo com o Relatório Anual de 2016 da Qualidade da Água, publicado pela Sabesp, a concentração de cloro na água potável da rede de distribuição deve estar entre 0,2 mg/L, limite mínimo, e 5,0 mg/L, limite máximo. Considerando que a densidade da água potável seja igual à da água pura, calcula-se que o valor médio desses limites, expresso em partes por milhão, seja a) 5,2 ppm. b) 18 ppm. c) 2,6 ppm. d) 26 ppm. e) 1,8 ppm. Comentários A concentração média pode ser obtida como a média aritmética dos dois extremos. 𝐶̅ = 0,2 + 5 2 = 5,2 2 = 2,6 𝑚𝑔/𝐿 Devemos nos lembrar que, nas soluções aquosas diluídas, a concentração em mg/L é igual à concentração em ppm. Portanto, a concentração média é igual a 2,6 ppm. Gabarito: C 70. (UNESP SP/2014/Conh. Gerais) O soro fisiológico é uma das soluções mais utilizadas na área de saúde. Consiste em uma solução aquosa de cloreto de sódio NaCl 0,9% em massa por volume, que equivale à concentração 0,15 mol L–1. Dispondo ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 116 de uma solução estoque de NaCl 0,50 mol L–1, o volume necessário dessa solução, em mL, para preparar 250 mL de soro fisiológico será igual a a) 15. b) 100. c) 25. d) 75. e) 50. Comentários Para preparar 250 mL (ou 0,25 L) de soro fisiológico é necessário da seguinte quantidade, em mol, de cloreto de sódio: 0,25 L · 0,15 mol/L = 0,0375 mol de NaC Sabendo que a solução em estoque apresenta concentração de 0,50 mol/L, calcula-se: 0,50 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝐶𝑙 − − − − 1 𝐿 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 𝑒𝑠𝑡𝑜𝑞𝑢𝑒 0,0375 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝐶𝑙 − − − − 𝑦 𝐿 𝑑𝑒 𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 𝑒𝑠𝑡𝑜𝑞𝑢𝑒 𝑦 = 0,075 𝐿 = 75 𝑚𝐿 Gabarito: D 71. (UNESP SP/2021/Conh. Gerais) O álcool isopropílico (CH3CH(OH)CH3), entre outras aplicações, é empregado na limpeza de circuitos eletrônicos. Em um experimento, um estudante utilizou um frasco conta-gotas com álcool isopropílico a 20 ºC e verificou que eram necessárias 65 gotas desse álcool para perfazer o volume de 2 mL. Sabendo que a densidade do álcool isopropílico nessa temperatura é aproximadamente 0,8 g/mL, a quantidade desse álcool, em mol de moléculas, presente em cada gota é próxima de a) 1 10–2 mol. b) 4 10–3 mol. c) 3 10–5 mol. d) 3 10–6 mol. e) 4 10–4 mol. Comentários 65 𝑔𝑜𝑡𝑎𝑠 − − − − 2 𝑚𝐿 1 𝑔𝑜𝑡𝑎 − − − − 𝑥 𝑚𝐿 𝑥 = 0,0307 𝑚𝐿 0,8 𝑔 1 𝑚𝐿 · 0,0307 𝑚𝐿 = 0,02456 𝑔 𝑑𝑒 𝑒𝑡𝑎𝑛𝑜𝑙 ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 117 Utilizando a tabelaperiódica fornecida pela Unesp, sabe-se que a massa molar do álcool isopropílico (C3H8O) é igual a 60 g/mol. 60 𝑔 − − − − 1 𝑚𝑜𝑙 0,02456 𝑔 − − − − 𝑦 𝑚𝑜𝑙 𝑦 = 4 · 10−4𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑒 á𝑙𝑐𝑜𝑜𝑙 𝑖𝑠𝑜𝑝𝑟𝑜𝑝í𝑙𝑖𝑐𝑜 Gabarito: E 72. (UNESP SP/2008/Conh. Gerais) O teor de vitamina C em uma determinada bebida de soja com sabor morango foi determinado como sendo de 30 mg em uma porção de 200 mL. Dada a massa molar da vitamina C, 176 g·mol–1, qual a sua concentração nessa bebida, em mmol L–1? a) 0,15. b) 0,17. c) 0,85. d) 8,5. e) 17. Comentários Primeiramente, vamos calcular a concentração molar da vitamina C presente na bebida. 𝐶 = 𝑚 𝑉 = 30.10−3 200.10−3 = 30 200 = 0,15 𝑔/𝐿 Para converter a concentração de g/L em mol/L, que é o desejado na questão, basta dividir pela massa molar da substância. [𝑣𝑖𝑡𝑎𝑚𝑖𝑛𝑎] = 𝐶 𝑀 = 0,15 176 = 150.10−3 176 ≅ 0,85.10−3 = 0,85 𝑚. 𝑚𝑜𝑙/𝐿 Gabarito: C 73. (UNESP SP/1994/Conh. Gerais) O limite máximo de concentração de íon Hg2+ admitido para seres humanos é de 6 miligramas por litro de sangue. O limite máximo, expresso em mols de Hg2+ por litro de sangue, é igual a: (Massa molar de Hg = 200 g/mol) a) 3 x 10-5 b) 6 x 10-3 c) 3 x 10-2 d) 6. e) 200. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 118 Comentários A Molaridade ou concentração molar é a razão da quantidade de matéria do soluto (mol) pelo volume de solução (em litros), expressa na unidade mol/L (molar). 𝑚𝑜𝑙𝑎𝑟𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 = 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑚𝑜𝑙 𝑑𝑜 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 (𝑛1) 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑑𝑎 𝑠𝑜𝑙𝑢çã𝑜 (𝑉) A quantidade de matéria ou número de mols (n) é a relação entre a massa do soluto (m) (em gramas) e a massa molar (MM) da substância (em g/mol): 𝑛1 = 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑑𝑜 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 (𝑚1) 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑚𝑜𝑙𝑎𝑟 𝑑𝑜 𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑜 (𝑀1) Assim, dados: m1 = 6 mg = 0,006 g de Hg M1 = 200 g/mol 𝑛1 = 0,006 200 = 3 · 10−5 𝑚𝑜𝑙 𝑀𝑜𝑙𝑎𝑟𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 = (3 · 10−5 𝑚𝑜𝑙) 1 𝐿 Gabarito: A 5. Questões Resolvidas e Comentadas Da UNICAMP 74. (UNICAMP SP/2021) A forma cristalina de um fármaco é fundamental para seu uso como medicamento. Assim, a indústria farmacêutica, após a síntese de determinado fármaco, deve verificar se ele se apresenta como uma única forma cristalina ou se é uma mistura polimórfica. Uma das formas de purificar um fármaco nessas condições é utilizar um processo de recristalização: dissolução do material sintetizado, seguida da cristalização da substância desejada. Observe na tabela abaixo os dados de solubilidade em água de uma dada forma de insulina. A partir dessas informações, caso se queira purificar uma amostra dessa insulina, seria recomendado dissolver essa amostra em quantidade suficiente de água a) a 35 ºC e resfriar lentamente a solução até 15 ºC, promover uma filtração a 15 ºC e recuperar o sólido; toda a insulina seria recuperada. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 119 b) a 15 ºC e aquecer lentamente a solução até 35 ºC, promover uma filtração a 35 ºC e recuperar o sólido; uma parte da insulina permaneceria em solução. c) a 35 ºC e resfriar lentamente a solução até 15 ºC, promover uma filtração a 15 ºC e recuperar o sólido; uma parte da insulina permaneceria em solução. d) a 15 ºC e aquecer lentamente a solução até 35 ºC, promover uma filtração a 35 ºC e recuperar o sólido; toda a insulina seria recuperada. Comentários Como o objetivo é primeiro dissolver e depois cristalizar o sólido, é importante começar a dissolução na situação, na qual a insulina seja mais solúvel, o que acontece na temperatura de 35 °C. A seguir, ela pode ser resfriada lentamente a 15 °C, o que provocará a sua cristalização. O sólido pode ser filtrado, porém, parte dele ainda continuará solubilizado, porque a solubilidade da insulina é menor a 15 °C, mas não é zero, é igual a 0,30 mg/mL. Gabarito: C 75. (UNICAMP SP/2021) Um estudo científico desenvolveu um novo concreto ecológico capaz de alcançar uma emissão de CO2 a um nível abaixo de zero. Esse material é composto de uma mistura especial à base de um silicato duplo de cálcio, em vez de cimento. Além de sua produção apresentar baixa emissão de CO2, o endurecimento do concreto ocorre pela absorção de CO2. Esse processo de endurecimento, apesar de lento quando realizado na atmosfera, pode ser acelerado ao se capturar o gás numa usina térmica de energia, por exemplo. Também observou-se que a absorção de NOx e SOx pode diminuir a absorção de CO2. (Adaptado de I. Yoshioka e outros. Energy Procedia 37, 2013, 6018-6025.) De acordo com o estudo, comparando-se o balanço final de CO2 entre o concreto comum e o novo concreto ecológico, após o processo de cura haveria uma diferença no CO2 de cerca de a) 452 kg por metro cúbico de concreto. Testes com NOx e SOx foram realizados, pois esses gases podem compor o gás utilizado na produção do cimento. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 120 b) 452 kg por metro cúbico de concreto. Testes com NOx e SOx foram realizados, pois esses gases podem compor o gás utilizado no processo de endurecimento. c) 257 kg por metro cúbico de concreto. Testes com NOx e SOx foram realizados, pois esses gases podem compor o gás utilizado no processo de endurecimento. d) 257 kg por metro cúbico de concreto. Testes com NOx e SOx foram realizados, pois esses gases podem compor o gás utilizado na produção do cimento. Comentários Pela análise do gráfico, o concreto ecológico emite 182 kg de CO2 por m3 na sua produção e absorve 195 kg de CO2 por m3 no endurecimento, ou seja, uma diferença de -13 kg de CO2 por m3. Como o concreto convencional emite 439 kg de CO2 por m3 em sua produção, a diferença é de 452 kg de CO2 por m3. Como a absorção de CO2 ocorre no processo de endurecimento, e a presença dos gases NOx e SOx diminuem sua absorção, conclui-se que esses gases participam da etapa de endurecimento. Gabarito: B 76. (UNICAMP SP/2015) Prazeres, benefícios, malefícios, lucros cercam o mundo dos refrigerantes. Recentemente, um grande fabricante nacional anunciou que havia reduzido em 13 mil toneladas o uso de açúcar na fabricação de seus refrigerantes, mas não informou em quanto tempo isso ocorreu. O rótulo atual de um de seus refrigerantes informa que 200 ml do produto contêm 21g de açúcar. Utilizando apenas o açúcar “economizado” pelo referido fabricante seria possível fabricar, aproximadamente, a) 124 milhões de litros de refrigerante. b) 2,60 bilhões de litros de refrigerante. c) 1.365 milhões de litros de refrigerante. d) 273 milhões de litros de refrigerante. Comentários Calculando a quantidade de refrigerantes que poderia ter sido produzido pelas 13 mil toneladas ( 13000 t = 13000·106 g = 13·109 g) de açúcar: 200 𝑚𝐿 − − − − 21 𝑔 𝑥 𝑚𝐿 − − − − 13 · 109 g 𝑥 = 123,8 · 109 𝑚𝐿 = 123,8 · 106 𝐿 Gabarito: A 77. (UNICAMP SP/2021) ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 121 O oxímetro é usado na triagem para a Covid-19. Acoplado ao dedo, ele emite luz em dois comprimentos de onda (660 nm e 940 nm) e mede a quantidade de luz absorvida (A) em cada caso. A partir disso, determina a concentração percentual de oxi-hemoglobina (HbO2) e de desoxi-hemoglobina (Hb) no sangue. Valores entre 95 e 100% para HbO2 indicam normalidade. Simplificadamente, as quantidades de luz absorvidas em cada comprimento de onda (A) se relacionam matematicamente às concentrações [HbO2] e [Hb] conforme as seguintes equações: Hb (aq) + O2 (aq) HbO2 (aq) A (em 660 nm) = 320 [HbO2] + 3227 [Hb] A (em 940 nm) = 1214 [HbO2] + 693 [Hb]. Considere que uma pessoa tenha chegado ao hospital com baixa saturação de O2 no sangue e, depois de submetida à oxigenoterapia, começa a ter a saturação normalizada. Em relação às medidas iniciais, quando a saturaçãode O2 começa a subir, a absorção de luz indicada pelo oxímetro a) diminui em 660 nm e aumenta em 940 nm. b) aumenta em 660 nm e diminui em 940 nm. c) aumenta em ambos os comprimentos de onda. d) diminui em ambos os comprimentos de onda. Comentários Quando o paciente chega com baixa saturação da hemoglobina, ele terá uma elevada concentração de [Hb] e baixa concentração de [HbO2]. Ao fazer o tratamento e melhor sua saturação de hemoglobina, o paciente passará a ter maior concentração de [HbO2] e menor concentração de [Hb]. Diante disso, podemos notar que o fator predominante na quantidade de luz absorvida no comprimento de onda de 660 nm é a concentração [Hb]. Como essa concentração diminui com o tratamento, a absorção diminuirá nessa faixa de frequência. Por outro lado, na faixa de 940 nm, o fator dominante é a concentração [HbO2], que aumenta, fazendo que a absorção nessa faixa aumente. Gabarito: A 78. (UNICAMP SP/2021) A figura a seguir mostra uma das formas de se contabilizar as tendências no uso de fertilizantes por hectare e por tonelada de grão em uma fazenda no Brasil em determinado período. A partir desse tipo de informação pode-se saber, por exemplo, como a prática agrícola de um sistema de cultivo está influenciando o uso de nutrientes e a produtividade do solo para o cultivo. → ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 122 Considerando o caso representado pela figura, pode-se concluir que o sistema de cultivo adotado está influenciando a) positivamente o uso dos fertilizantes, aumentando a produtividade de grãos por hectare. b) negativamente o uso dos fertilizantes, diminuindo a produtividade de grãos por hectare. c) positivamente o uso dos fertilizantes, diminuindo a produtividade de grãos por hectare. d) negativamente o uso dos fertilizantes, aumentando a produtividade de grãos por hectare. Comentários Observando os valores históricos mostrados no gráfico, percebemos que mesmo tendo havido um aumento da quantidade de fertilizantes utilizada por hectare (linha azul), ocorreu uma diminuição da quantidade de fertilizante em relação à quantidade de grãos produzidos (linha vermelha). Pode-se afirmar, portanto, que o sistema de cultivo adotado influenciou positivamente o uso de fertilizantes, pois aumentou a produtividade de grãos, sem quem fosse preciso aumentar a área plantada. Outra forma de interpretar a questão seria calcular a razão linha azul por linha vermelha: 𝑙𝑖𝑛ℎ𝑎 𝑎𝑧𝑢𝑙 𝑙𝑖𝑛ℎ𝑎 𝑣𝑒𝑟𝑚𝑒𝑙ℎ𝑎 = 𝑘𝑔 𝑑𝑒 𝑓𝑒𝑟𝑡𝑖𝑙𝑖𝑧𝑎𝑛𝑡𝑒 ℎ𝑒𝑐𝑡𝑎𝑡𝑒 𝑘𝑔 𝑑𝑒 𝑓𝑒𝑟𝑡𝑖𝑙𝑖𝑧𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑡𝑜𝑛𝑒𝑙𝑎𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑔𝑟ã𝑜 = 𝑡𝑜𝑛𝑒𝑙𝑎𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑔𝑟ã𝑜 ℎ𝑒𝑐𝑡𝑎𝑟𝑒 fazendo os cálculos comparativos entre 2004 e 2009 perceberemos um aumento da quantidade de grão por área. 2004: 𝑘𝑔 𝑑𝑒 𝑓𝑒𝑟𝑡𝑖𝑙𝑖𝑧𝑎𝑛𝑡𝑒 ℎ𝑒𝑐𝑡𝑎𝑡𝑒 𝑘𝑔 𝑑𝑒 𝑓𝑒𝑟𝑡𝑖𝑙𝑖𝑧𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑡𝑜𝑛𝑒𝑙𝑎𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑔𝑟ã𝑜 ≅ 120 38 ≅ 3,16 𝑡𝑜𝑛𝑒𝑙𝑎𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑔𝑟ã𝑜 ℎ𝑒𝑐𝑡𝑎𝑟𝑒 2009: ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 123 𝑘𝑔 𝑑𝑒 𝑓𝑒𝑟𝑡𝑖𝑙𝑖𝑧𝑎𝑛𝑡𝑒 ℎ𝑒𝑐𝑡𝑎𝑡𝑒 𝑘𝑔 𝑑𝑒 𝑓𝑒𝑟𝑡𝑖𝑙𝑖𝑧𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑡𝑜𝑛𝑒𝑙𝑎𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑔𝑟ã𝑜 ≅ 170 28 ≅ 6,07 𝑡𝑜𝑛𝑒𝑙𝑎𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑔𝑟ã𝑜 ℎ𝑒𝑐𝑡𝑎𝑟𝑒 Gabarito: A 79. (UNICAMP SP/2019) Fake News ou não? Hoje em dia, a disponibilidade de informações é muito grande, mas precisamos saber interpretá-las corretamente. Um artigo na internet tem o seguinte título: “Glutamato monossódico, o sabor que mata!”. Em determinado ponto do texto, afirma-se: “Só para você ter ideia dos riscos, organizações internacionais de saúde indicam que a ingestão diária de sódio para cada pessoa seja de 2,3 gramas. O glutamato é composto por 21% de sódio e, com certeza, não será o único tempero a ser acrescentado ao seu almoço ou jantar. Além disso, o realçador (glutamato) só conta um terço do nutriente que é encontrado no sal de cozinha.” Dados de massas molares em g·mol-1: sódio = 23, cloreto = 35,5, glutamato monossódico = 169. Para tornar a argumentação do artigo mais consistente do ponto de vista químico, você sugeriria a seguinte reescrita dos trechos destacados: a) “A porcentagem em massa de sódio no realçador (glutamato) é de 13,6%.”; “Por outro lado, o realçador só conta com cerca de um terço do nutriente que é encontrado no sal de cozinha.”. b) “A porcentagem em massa de sódio no realçador (glutamato) é de 39,3%.”; “Além disso, o realçador contém cerca de três vezes mais nutriente do que o encontrado no sal de cozinha.”. c) “A porcentagem em massa de sódio no realçador (glutamato) é de 11,2%.”; “Por outro lado, o realçador conta com cerca de um terço do nutriente que é encontrado no sal de cozinha.”. d) “A porcentagem em massa de sódio no realçador (glutamato) é de 21,0%.”; “Além disso, o realçador contém cerca de três vezes mais nutriente do que o encontrado no sal de cozinha.”. Comentários Calculando a porcentagem de sódio de cada componente: Cloreto de sódio Glutamato monossódico 23 𝑔 𝑑𝑒 𝑁𝑎 58,5 𝑔 𝑑𝑒 𝑁𝑎𝐶𝑙 · 100 = 39% 23 𝑔 𝑑𝑒 𝑁𝑎 169 𝑔 𝑑𝑒 𝐺𝑙𝑢𝑡𝑎𝑚𝑎𝑡𝑜 𝑚𝑜𝑛𝑜𝑠𝑠ó𝑑𝑖𝑐𝑜 · 100 = 13,6% ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 124 A porcentagem de glutamato monossódico corresponde a 1/3 do cloreto de sódio. Gabarito: A 80. (UNICAMP SP/2017) É muito comum o uso de expressões no diminutivo para tentar “diminuir” a quantidade de algo prejudicial à saúde. Se uma pessoa diz que ingeriu 10 latinhas de cerveja (330 mL cada) e se compara a outra que ingeriu 6 doses de cachacinha (50 mL cada), pode-se afirmar corretamente que, apesar de em ambas as situações haver danos à saúde, a pessoa que apresenta maior quantidade de álcool no organismo foi a que ingeriu a) as latinhas de cerveja, porque o volume ingerido é maior neste caso. b) as cachacinhas, porque a relação entre o teor alcoólico e o volume ingerido é maior neste caso. c) as latinhas de cerveja, porque o produto entre o teor alcoólico e o volume ingerido é maior neste caso. d) as cachacinhas, porque o teor alcoólico é maior neste caso. Dados: teor alcoólico na cerveja = 5 % v/v teor alcoólico na cachaça = 45 % v/v Comentários Quantidade de álcool presente em cada bebida: Latinha de cerveja Dose de cachacinha 330 mL · 5% = 16,5 mL de álcool 50 mL · 45% = 22,5 mL de álcool Calculando o consumo para cada bebida: Cerveja = 10 latas · 16,5 mL = 165 mL Cachaça = 6 doses · 22,5 mL = 135 mL Gabarito: C 81. (UNICAMP SP/2020) Um medicamento se apresenta na forma de comprimidos de 750 mg ou como suspensão oral na concentração de 100 mg/mL. A bula do remédio informa que o comprimido não pode ser partido, aberto ou mastigado e que, para crianças abaixo de 12 anos, a dosagem máxima é de 15 mg/kg/dose. Considerando apenas essas informações, conclui-se que uma criança de 11 anos, pesando 40 kg, poderia ingerir com segurança, no máximo, a) 6,0 mL da suspensão oral em uma única dose. b) 7,5 mL da suspensão oral, ou um comprimido em uma única dose. c) um comprimido em uma única dose. d) 4,0 mL da suspensão oral em uma única dose. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 125 Comentários Uma criança de 40 kg apresenta dose máxima de medicamento calculada por: 15 𝑚𝑔 𝑘𝑔 · 𝑑𝑜𝑠𝑒 · 40 𝑘𝑔 = 600 𝑚𝑔 𝑑𝑜𝑠𝑒 A dose máxima não pode ser superior a 600 mg. A dose de suspensão a ser ingerida pela criança é calculada por: 100 𝑚𝑔 − − − − 1 𝑚𝐿 600 𝑚𝑔 − − − − 𝑥 𝑚𝐿 x = 6 mL A dose máxima é de 6 mL. Gabarito: A 82. (UNICAMP SP/2017) Bebidas gaseificadas apresentam o inconveniente de perderem a graça depois de abertas. A pressão do CO2 no interior de uma garrafa de refrigerante, antes de ser aberta, gira em torno de 3,5 atm, e é sabido que, depois de aberta, ele não apresenta as mesmas característicasiniciais. Considere uma garrafa de refrigerante de 2 litros, sendo aberta e fechada a cada 4 horas, retirando-se de seu interior 250 mL de refrigerante de cada vez. Nessas condições, pode-se afirmar corretamente que, dos gráficos a seguir, o que mais se aproxima do comportamento da pressão dentro da garrafa, em função do tempo é o a) b) c) ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 126 d) Comentários Ao abrir uma garrafa com bebida gaseificada, o gás liberado diminui a pressão gasosa dentro da garrafa. Ao fechar a garrafa, a pressão exercida dentro da garrafa no momento do fechamento, força a solubilização de uma parte do gás retirado no momento da abertura, que ainda se encontra dentro do recipiente. Interpretando todas as opções, tem-se: a) Errado. a pressão diminui na abertura da garrafa, mas ao fechar não ocorre solubilização do gás. Esse gráfico poderia representar uma garrafa contendo somente gás, ou seja, não seria uma bebida gaseificada. A pressão dentro da garrafa diminui a cada abertura e permanece constante quando fechada. b) Certo. A pressão diminui no momento da abertura e quando fechada a garrafa, aumenta-se a pressão. Observa-se que a pressão elevada após o fechamento da garrafa é menor do que a pressão inicial, porque um pouco do gás saiu da garrafa. c e d) Errado. Não ocorre diminuição da pressão, ou seja, não ocorre vazamento de gás. Esse gráfico pode ser a interpretação do resfriamento e aquecimento de uma bebida gaseificada. Ao resfriar, a quantidade de gás dissolvido aumenta, logo, a pressão diminui. Quando a temperatura volta ao inicial, a quantidade dissolvida é liberada e retorna à pressão inicial. Dessa forma não existe perda de gás para o meio. Gabarito: B 83. (UNICAMP SP/2011) Cerca de 1/4 de todo o dióxido de carbono liberado pelo uso de combustíveis fósseis é absorvido pelo oceano, o que leva a uma mudança em seu pH e no equilíbrio do carbonato na água do mar. Se não houver uma ação rápida para reduzir as emissões de dióxido de carbono, essas mudanças podem levar a um impacto devastador em muitos organismos que possuem esqueletos, conchas e revestimentos, como os corais, os moluscos, os que vivem no plâncton, e no ecossistema marinho como um todo. Levando em conta a capacidade da água de dissolver o dióxido de carbono, há uma proposta de se bombear esse gás para dentro dos oceanos, em águas profundas. Considerando-se o exposto no texto ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 127 inicial e a proposta de bombeamento do dióxido de carbono nas águas profundas, pode-se concluir que esse bombeamento a) favoreceria os organismos que utilizariam o carbonato oriundo da dissolução do gás na água para formar suas carapaças ou exoesqueletos, mas aumentaria o nível dos oceanos. b) diminuiria o problema do efeito estufa, mas poderia comprometer a vida marinha. c) diminuiria o problema do buraco da camada de ozônio, mas poderia comprometer a vida marinha. d) favoreceria alguns organismos marinhos que possuem esqueletos e conchas, mas aumentaria o problema do efeito estufa. Comentários A partir das informações fornecidas, julga-se os itens. a) favoreceria os organismos que utilizariam o carbonato oriundo da dissolução do gás na água para formar suas carapaças ou exoesqueletos, mas aumentaria o nível dos oceanos. Errado. A dissolução do gás em um líquido não interfere no volume dele. b) diminuiria o problema do efeito estufa, mas poderia comprometer a vida marinha. Certo. O aumento da solubilização do gás carbônico, aumentaria a formação de ácido carbônico e, consequentemente acidificaria o oceano, prejudicando a vida marinha. O aumento da dissolução de gás carbônico, retiraria esse gás da atmosfera e, por isso, diminuiria o problema do efeito estufa. c) diminuiria o problema do buraco da camada de ozônio, mas poderia comprometer a vida marinha. Errado. A quantidade de CO2 não interfere na camada de ozônio. A camada de ozônio é influenciada pela quantidade de CFC emitido na atmosfera. d) favoreceria alguns organismos marinhos que possuem esqueletos e conchas, mas aumentaria o problema do efeito estufa. Errado. A dissolução de CO2 nos oceanos favorece os animais que apresentam estrutura de carbonatos e a diminuição da taxa de CO2 na atmosfera diminui o problema do efeito estufa. Gabarito: B 84. (UNICAMP SP/2017) O etilenoglicol é uma substância muito solúvel em água, largamente utilizado como aditivo em radiadores de motores de automóveis, tanto em países frios como em países quentes. Considerando a função principal de um radiador, pode-se inferir corretamente que a) a solidificação de uma solução aquosa de etilenoglicol deve começar a uma temperatura mais elevada que a da água pura e sua ebulição, a uma temperatura mais baixa que a da água pura. b) a solidificação de uma solução aquosa de etilenoglicol deve começar a uma temperatura mais baixa que a da água pura e sua ebulição, a uma temperatura mais elevada que a da água pura. c) tanto a solidificação de uma solução aquosa de etilenoglicol quanto a sua ebulição devem começar em temperaturas mais baixas que as da água pura. d) tanto a solidificação de uma solução aquosa de etilenoglicol quanto a sua ebulição devem começar em temperaturas mais altas que as da água pura. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 128 Comentários O etilenoglicol é um soluto não volátil que quando dissolvido em água diminui a temperatura de congelamento, aumenta a temperatura de ebulição e diminui a pressão de vapor. Gabarito: B 85. (UNICAMP – 2021 – 1ª Fase) A forma cristalina de um fármaco é fundamental para seu uso como medicamento. Assim, a indústria farmacêutica, após a síntese de determinado fármaco, deve verificar se ele se apresenta como uma única forma cristalina ou se é uma mistura polimórfica. Uma das formas de purificar um fármaco nessas condições é utilizar um processo de recristalização: dissolução do material sintetizado, seguida da cristalização da substância desejada. Observe na tabela abaixo os dados de solubilidade em água de uma dada forma de insulina. A partir dessas informações, caso se queira purificar uma amostra dessa insulina, seria recomendado dissolver essa amostra em quantidade suficiente de água a) a 35 ºC e resfriar lentamente a solução até 15 ºC, promover uma filtração a 15 ºC e recuperar o sólido; toda a insulina seria recuperada. b) a 15 ºC e aquecer lentamente a solução até 35 ºC, promover uma filtração a 35 ºC e recuperar o sólido; uma parte da insulina permaneceria em solução. c) a 35 ºC e resfriar lentamente a solução até 15 ºC, promover uma filtração a 15 ºC e recuperar o sólido; uma parte da insulina permaneceria em solução. d) a 15 ºC e aquecer lentamente a solução até 35 ºC, promover uma filtração a 35 ºC e recuperar o sólido; toda a insulina seria recuperada. Comentários Como o objetivo é primeiro dissolver e depois cristalizar o sólido, é importante começar a dissolução na situação, na qual a insulina seja mais solúvel, o que acontece na temperatura de 35 °C. A seguir, ela pode ser resfriada lentamente a 15 °C, o que provocará a sua cristalização. O sólido pode ser filtrado, porém, parte dele ainda continuará solubilizado, porque a solubilidade da insulina é menor a 15 °C, mas não é zero, é igual a 0,30 mg/mL. Gabarito: C 86. (UNICAMP – 2021 – 1ª Fase) O aumento dos casos da Covid-19 provocou a escassez de álcool etílico em gel no comércio, o que fez a população buscar outros tipos de álcool para se prevenir. No entanto, as opções de álcool disponíveis não eram eficazes. O recomendado é o álcool 70 INPM (% massa/massa). As opções de álcool disponíveis comercialmente à época da escassez aparecem na tabela abaixo. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 129 Paraproduzir álcool 70 INPM a partir dos outros tipos disponíveis comercialmente, uma opção possível seria misturar a) álcool para limpeza com álcool hidratado, utilizando maior quantidade de álcool para limpeza. b) álcool combustível com o álcool absoluto, utilizando maior quantidade de álcool combustível. c) álcool absoluto com álcool hidratado, utilizando maior quantidade de álcool absoluto. d) álcool para limpeza com álcool hidratado, utilizando maior quantidade de álcool hidratado. Comentários Para produzir o álcool no teor desejado de 70%, é necessário reunir uma mistura com teor alcóolico superior e outra com teor alcoólico inferior. Portanto, as misturas descritas nos itens B e C são inviáveis. É possível, portanto, produzir o álcool 70% misturando-se o álcool para limpeza com o álcool hidratado, como preconizado pelos itens A e D. Caso esses dois fossem misturados na proporção de 50% cada um, chegaríamos a um teor alcóolico final de: 𝜏 = 92,6 + 46 2 = 138,6 2 = 69,3% Portanto, para se obter o teor alcóolico desejado, devemos inserir um teor ligeiramente superior de álcool hidratado, a fim de que o teor alcóolico atinja 70%. Obs.: Vale notar que o álcool vendido comercialmente como desinfectante é 70% em volume, ou 70 °GL, e não 70% em massa, como citado pelo enunciado. Gabarito: D 87. (UNICAMP – 2021 – 1ª Fase) Um estudo recente avaliou como determinados plásticos se degradam na água do mar quando expostos à luz ultravioleta. Os plásticos estudados foram: NPG (plásticos diversos do Giro do Pacífico Norte), EPS (poliestireno expandido), PP (polipropileno) e PE (polietileno). Considerando que somente 2% do plástico despejado no mar está à deriva, esse estudo tentou descobrir para onde vão os microplásticos no ambiente marinho. Um dos resultados do estudo é mostrado nos gráficos abaixo. Nesses gráficos, observam-se as produções de carbono orgânico dissolvido (DOC) por grama de carbono na amostra de plástico utilizado. O DOC foi identificado como o maior subproduto da fotodegradação de plásticos. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 130 (Adaptado de L. Zhu e outros. Journal of Hazardous Materials 383, 2020, 121065.) Os resultados mostram que a) para os quatro plásticos, a velocidade de degradação aumenta com o tempo de exposição; após 50 dias, a maior degradação foi a do PP. b) para três plásticos, a velocidade de degradação aumenta com o tempo de exposição; após 50 dias, a maior degradação foi a do EPS. c) para apenas um plástico, a velocidade de degradação não aumenta com o tempo de exposição; após 50 dias, a maior degradação foi a do PP. d) duas velocidades de degradação aumentam com o tempo e duas permanecem constantes; após 50 dias, a maior degradação foi a do EPS. Comentários A velocidade de degradação pode ser medida pela inclinação das curvas correspondentes aos gráficos de DOC em função do tempo. Com base nisso, vamos analisar os itens. a) Note que a curva do NPG é uma linha reta, portanto, apresenta inclinação constante. Logo, a velocidade de degradação desse plástico é constante. Portanto, a afirmação está incorreta. b) A velocidade de degradação do NPG é constante, porém, para os demais plásticos, de fato, a velocidade é crescente, tanto é que as suas curvas de degradação se tornam cada vez mais inclinadas para cima. Para saber qual plástico teve a maior degradação após 50 dias, vamos olhar as curvas. ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 131 Notemos que o EPS produziu um pouco mais de 50 mg DOC por grama de carbono, enquanto o PP produziu 20 mg DOC e o PE produziu menos de 3 mg de DOC. Dessa forma, o EPS foi o plástico que mais se degradou. Logo, a afirmação está correta. c) De fato, somente a velocidade de desintegração do NPG que não aumenta com o tempo. Porém, o EPS é o que tem a maior degradação. Afirmação incorreta. d) Não são duas, mas sim três velocidades de degradação que aumentam com o tempo. Afirmação incorreta. Gabarito: B 88. (UNICAMP/2021 – Prova E e G – 06/01/2021) É comum encontrarmos, nos supermercados, produtos semelhantes em suas finalidades, porém em quantidades, concentrações de ingredientes e preços bem variados. Imagine três produtos com propriedades desinfetantes, com o mesmo princípio ativo. Os produtos têm as seguintes características: Produto A: 0,45% (massa/massa) do princípio ativo, conteúdo de 1 L, valor R$ 11,90; Produto B: 0,17% (massa/massa) do princípio ativo, conteúdo de 0,5 L, valor R$ 2,49; Produto C: 0,33% (massa/massa) do princípio ativo, conteúdo de 2 L, valor R$ 5,19. Os produtos que oferecem a melhor relação custo/benefício seriam, em ordem crescente, a) A, B, C. b) C, A, B. c) C, B, A. d) B, C, A. Comentários Considerando a mesma densidade para os três produtos, temos: - Produto A (0,45% massa/massa): ESTRATÉGIA VESTIBULARES – SOLUÇÕES (1) AULA 12 – SOLUÇÕES (1) 132 0,45 𝑔 𝑑𝑜 𝑝𝑟𝑖𝑛𝑐í𝑝𝑖𝑜 𝑎𝑡𝑖𝑣𝑜 − − − − 100 𝑔 𝑑𝑒 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑡𝑜 𝐴 𝑥 − − − − 1000 𝑔 𝑑𝑒 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑡𝑜 𝐴 𝑥 = 4,5 𝑔 𝑑𝑒 𝑝𝑟𝑖𝑛𝑐í𝑝𝑖𝑜 𝑎𝑡𝑖𝑣𝑜 𝑅𝑒𝑙𝑎çã𝑜 𝑐𝑢𝑠𝑡𝑜 𝑏𝑒𝑛𝑒𝑓í𝑐𝑖𝑜 = 𝑅$11,90 4,5 𝑔 = 𝑅$2,44 𝑔𝑟𝑎𝑚𝑎 𝑑𝑒 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑡𝑜 - Produto B (0,17% massa/massa): 0,17 𝑔 𝑑𝑜 𝑝𝑟𝑖𝑛𝑐í𝑝𝑖𝑜 𝑎𝑡𝑖𝑣𝑜 − − − − 100 𝑔 𝑑𝑒 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑡𝑜 𝐵 𝑥 − − − − 1000 𝑔 𝑑𝑒 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑡𝑜 𝐵 𝑥 = 1,7 𝑔 𝑑𝑒 𝑝𝑟𝑖𝑛𝑐í𝑝𝑖𝑜 𝑎𝑡𝑖𝑣𝑜 0,5 𝐿 𝑑𝑒 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑡𝑜 − − − − 𝑅$2,49 1 𝐿 − − − − 𝑥 𝑥 = 𝑅$4,98 𝑅𝑒𝑙𝑎çã𝑜 𝑐𝑢𝑠𝑡𝑜 𝑏𝑒𝑛𝑒𝑓í𝑐𝑖𝑜 = 𝑅$4,98 1,7 𝑔 = 𝑅$2,93 𝑔𝑟𝑎𝑚𝑎 𝑑𝑒 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑡𝑜 - Produto C (0,33% massa/massa): 0,33 𝑔 𝑑𝑜 𝑝𝑟𝑖𝑛𝑐í𝑝𝑖𝑜 𝑎𝑡𝑖𝑣𝑜 − − − − 100 𝑔 𝑑𝑒 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑡𝑜 𝐶 𝑥 − − − − 1000 𝑔 𝑑𝑒 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑡𝑜 𝐶 𝑥 = 3,3 𝑔 𝑑𝑒 𝑝𝑟𝑖𝑛𝑐í𝑝𝑖𝑜 𝑎𝑡𝑖𝑣𝑜 2 𝐿 𝑑𝑒 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑡𝑜 − − − − 𝑅$5,19 1 𝐿 − − − − 𝑥 𝑥 = 𝑅$2,60 𝑅𝑒𝑙𝑎çã𝑜 𝑐𝑢𝑠𝑡𝑜 𝑏𝑒𝑛𝑒𝑓í𝑐𝑖𝑜 = 𝑅$2,60 3,3 𝑔 = 𝑅$0,79 𝑔𝑟𝑎𝑚𝑎 𝑑𝑒 𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑡𝑜 Logo, a ordem crescente da relação custo/benefício em valores absolutos seria: C<A<B Porém, o comando da questão diz “melhor relação custo/benefício” e subtende-se com isso a compra do produto de menor valor, dessa forma, a melhor resposta seria B<A<C, que não possui alternativa correspondente. p.s.: QUESTÃO MAL ESCRITA E AMBÍGUA. Gabarito: B