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Questão-01) Estudos recentes apontam que 2018 foi o ano em que se registrou a maior emissão de gases de efeito estufa na atmosfera. A tabela a seguir apresenta a fórmula molecular e a fonte de quatro dos principais gases que contribuem para esse fenômeno. Com base na tabela, nomeie o gás correspondente a um composto orgânico e sua respectiva geometria molecular. Indique, ainda, a fonte do gás que corresponde a um óxido neutro e a fórmula molecular daquele que é uma substância simples. Questão-02) Além do agente patogênico e de antibióticos, as vacinas apresentam, em sua composição, um conservante e substâncias que contribuem com a proteção do organismo contra doenças. Dentre essas substâncias estão o metanal, o hidróxido de alumínio e o glutamato monossódico. Observe abaixo a fórmula estrutural do glutamato monossódico e de um conservante presente, frequentemente, em vacinas. Escreva a fórmula estrutural do metanal e nomeie o tipo de isomeria espacial presente na molécula do glutamato monossódico. Em seguida, indique a fórmula molecular da base inorgânica presente na composição da vacina e o número de carbonos com hibridação sp2 presente no conservante. Questão-03) Menino de 12 anos constrói reator de fusão nuclear no próprio quarto. Esse norte-americano é a pessoa mais jovem do planeta a ter montado tal equipamento de forma caseira. Adaptado de revistagalileu.globo.com, 25/02/2019. O reator mencionado na reportagem se baseia na seguinte reação nuclear. n X H H 1 0 2 1 2 1 +→+ Sabe-se que os isótopos do hidrogênio utilizados nessa reação foram obtidos a partir da eletrólise de moléculas de água. Nomeie o elemento químico representado por X na equação e indique seu número de nêutrons. Apresente, ainda, a semirreação catódica da eletrólise realizada. Questão-04) Observe a fórmula estrutural plana da frutose, um dos principais açúcares presente nas frutas: Ao ser ingerido, esse açúcar é metabolizado de acordo com a equação química abaixo: C6H12O6 (s) + 6 O2 (g) → 6 CO2 (g) + 6 H2O (l) As substâncias envolvidas nessa equação apresentam as seguintes entalpias-padrão de formação: Nomeie as funções orgânicas presentes na molécula de frutose. Em seguida, calcule a variação de entalpia- padrão da reação de metabolização desse açúcar, em kJ/mol. Questão-05) Na tabela periódica proposta pelo russo Dimitri Mendeleiev, os elementos químicos conhecidos à época foram agrupados de acordo com a ordem crescente de suas massas atômicas, deixando-se espaços livres para outros que ainda seriam descobertos. Considere o seguinte fragmento da tabela de Mendeleiev, no qual estão indicados os símbolos químicos de alguns elementos e suas respectivas massas atômicas. Atualmente, a tabela de classificação periódica apresenta outro modelo de agrupamento, no qual os elementos químicos encontram-se organizados por famílias. Dentre os elementos presentes no fragmento da tabela de Mendeleiev, indique o número de camadas eletrônicas daquele com maior massa atômica e escreva, ainda, a fórmula química da substância formada pelo metal alcalino terroso e pelo halogênio. Sabendo hoje que a massa atômica do telúrio é maior que a do iodo, explique por que esses dois elementos mantêm na classificação periódica atual a mesma posição que tinham na de Mendeleiev. Questão-06) Uma amostra impura de 200 g de óxido de arsênio III foi submetida a determinado processo que envolve a seguinte sequência de reações: Reação 1: As2O3 + 6 Zn + 12 H+ → 2 AsH3 + 6 Zn2+ + 3 H2O Reação 2: 2 AsH3 → 2 As + 3 H2 Após as reações químicas, observou-se a formação de 50 g de arsênio. Indique o agente redutor da reação 1 e a polaridade da molécula AsH3. Em seguida, calcule o grau de pureza do óxido de arsênio III. Questão-07) A bateria de sal fundido, que vem sendo utilizada em carros elétricos, recebe esse nome por empregar sais fundidos a elevadas temperaturas. Nesse tipo de bateria, é necessário que ocorram as seguintes semirreações: NiCl2 + 2 Na+ + 2 e– → Ni + 2 NaCl E0 = – 0,23 V 2 Na → 2 Na+ + 2e– E0 = + 2,71 V Nomeie o sal formado nesse processo e sua ligação interatômica. Apresente, também, a reação global da bateria e determine sua diferença de potencial no estado-padrão, em volts. Questão-08) Na naftalina, produto comercial utilizado para repelir traças e baratas de residências, existe uma grande quantidade da substância naftaleno, que muda de estado físico, estabelecendo o equilíbrio representado abaixo. C10H8(s) C10H8(g) Kc = 4 10–6 mol/L, a 25 ºC e a 1 atm Considere a apresentação da naftalina, comumente vendida em mercados, sob a forma de pequenas esferas, cada uma com massa de 256 mg. Nomeie a mudança de estado físico que ocorre com o naftaleno e represente sua fórmula estrutural. Em seguida, calcule o número de esferas de naftalina necessárias para atingir o equilíbrio químico no interior de um armário com 2 m3 de volume. Questão-09) O ácido pícrico é utilizado tanto na fabricação de pomadas para queimaduras como em detonadores e explosivos. A formação desse ácido, a partir do fenol, está representada na equação química a seguir. Com base nessa reação, indique qual composto orgânico, fenol ou ácido pícrico, apresenta maior acidez, justificando sua resposta. Em seguida, nomeie o reagente inorgânico e classifique a reação quanto ao mecanismo da partícula reagente. Questão-10) O CO2 é um óxido ácido que, ao se dissolver na água, reage formando o H2CO3 O H2CO3 se ioniza em função do pH da água de acordo com as seguintes equações químicas: H2CO3 + OH– HCO3 – + H2O HCO3 – + OH– CO3 2– + H2O O gráfico a seguir relaciona a fração em mol de cada um dos três compostos de carbono acima, em função do pH. A análise de uma amostra de 100 mL de água indicou a presença de 0,04 mol de CO3 2– e valor de pH igual a 10. Determine a concentração, em mol/L, de íons HCO3 – nessa amostra. Nomeie, também, as espécies químicas H2CO3 e HCO3 – presentes na solução aquosa. Questão-11) O meteorito do Bendegó foi um dos poucos itens do acervo do Museu Nacional que não sofreu danos após o incêndio ocorrido em 2018. A resistência do meteorito às altas temperaturas deve-se a seus principais componentes químicos, cujas temperaturas de fusão são apresentadas na tabela abaixo. Nomeie a ligação interatômica presente entre esses componentes do meteorito e nomeie, também, aquele com maior temperatura de fusão. Em seguida, indique o símbolo do componente de maior massa atômica e o subnível de maior energia do átomo do níquel no estado fundamental. Questão-12) Recentemente, cientistas desenvolveram um processo eletrocatalítico que possibilita a síntese de etanol a partir dos reagentes dióxido de carbono e água. Nesse processo, é empregado um catalisador constituído pelas seguintes substâncias: Cu, ZnO e Al2O3. Nomeie os óxidos presentes na composição do catalisador e escreva a fórmula estrutural do etanol, empregando a notação em linha de ligação. Indique, ainda, a fórmula molecular do reagente apolar usado nessa síntese. Questão-13) Pesquisas recentes visando à obtenção do elemento químico ununênio (Uun), de número atômico 119, baseiam-se no princípio da formação de um átomo a partir da fusão entre átomos menores. Considere um experimento de fusão completa, em um acelerador de partículas, entre átomos do titânio-48 e de outro elemento químico, resultando no Uun como único produto. Indique o número atômico e o símbolo do outro elemento utilizado no experimento de fusão completa com o titânio. Em seguida, determine a quantidadede nêutrons do titânio-48 e escreva o símbolo do elemento de maior raio atômico pertencente ao mesmo grupo do titânio na tabela de classificação periódica. Questão-14) Na Copa do Mundo de 2018, os jogadores russos, durante as partidas, inalavam amônia, substância cujo uso não é proibido pela Agência Mundial Antidoping. Segundo o técnico da seleção, essa prática melhorava o fluxo sanguíneo e respiratório dos atletas. Industrialmente, a amônia é obtida a partir dos gases nitrogênio e hidrogênio, conforme o equilíbrio químico representado pela seguinte equação: N2 (g) + 3 H2 (g) 2 NH3 (g) /molkcal 22H −= Nomeie a geometria da molécula de amônia e aponte, de acordo com a teoria de Lewis, a característica responsável pelo caráter básico dessa substância. Indique, também, as alterações na pressão e na temperatura do sistema necessárias para aumentar a produção de amônia. Questão-15) Os ovos de galinha possuem em sua composição aminoácidos importantes para a síntese de proteínas. Observe as fórmulas estruturais de três desses aminoácidos: Indique o tipo de isomeria plana que ocorre entre a leucina e a isoleucina e identifique o aminoácido que possui quatro isômeros opticamente ativos. Em seguida, determine o número de oxidação do carbono insaturado presente nos três aminoácidos e represente a fórmula estrutural da fenilalanina, empregando a notação em linha de ligação, sabendo que Ar é o radical benzil. Questão-16) Café quentinho a qualquer hora: chegou ao Brasil o café hot when you want, que, em português, significa “quente quando você quiser”. Basta apertar um botão no fundo da lata, esperar três minutos e pronto! Café quentinho por 20 minutos ! Adaptado de www1.folha.uol.com.br, 15/02/2002. Para garantir o aquecimento, as latas desse produto possuem um compartimento com óxido de cálcio e outro com água. Ao pressionar o botão, essas duas substâncias se misturam, gerando energia e esquentando o café rapidamente. Escreva a equação química que representa a reação entre o óxido de cálcio e a água, nomeando o produto formado. Classifique, ainda, a reação química ocorrida quanto ao calor envolvido. Questão-17) A bioplastia é um procedimento estético que, se feito de forma segura, permite preencher pequenas regiões do corpo. Para isso, injetam-se no paciente quantidades reduzidas do polímero polimetilacrilato de metila (PMMA), produzido a partir do metilacrilato de metila, conforme a seguinte reação química de polimerização: Classifique a reação química de polimerização e nomeie a função orgânica oxigenada presente no polímero. Em seguida, calcule o número de unidades de monômero presente em uma molécula do polímero com massa molar igual a 20000 g/mol. Questão-18) Em um processo industrial, a salmoura, uma solução aquosa com alta concentração de cloreto de sódio, é purificada para posteriormente ser submetida à eletrólise com eletrodos inertes. Nesse processo, ilustrado abaixo, formam-se três produtos de maior valor agregado: os gases X e Y e o composto iônico Z. Sobre os gases, sabe-se que X é o de menor massa molar e Y o que possui odor característico. Adaptado de FONSECA, M. R. M. da. Completamente Química: Físico-química. São Paulo: FTD, 2001. Apresente as fórmulas químicas das substâncias X e Z. Em seguida, determine o número de mols da substância Y, produzida a partir de 360 kg de salmoura que contém 65%, em massa, de cloreto de sódio. Admita uma eficiência de 80% no processo. Questão-19) A reação química de adição entre haletos orgânicos e magnésio produz compostos de Grignard. Um exemplo desses compostos é o brometo de etilmagnésio. Em um experimento, a pentan-2-ona reagiu com o brometo de etilmagnésio. Posteriormente, o produto dessa reação foi submetido à hidrólise. Apresente a fórmula estrutural do reagente oxigenado, empregando a notação em linha de ligação. Considerando os dois produtos formados ao final da hidrólise, nomeie o produto orgânico e indique a fórmula química do produto inorgânico. Questão-20) O bicarbonato de sódio (NaHCO3) é um sal que, ao ser hidrolisado, forma uma solução alcalina. Por conta dessa característica, costuma ser utilizado para aliviar incômodos decorrentes de acidez estomacal. Em sua ação, esse composto neutraliza o ácido clorídrico do suco gástrico, conforme representado pela equação química: NaHCO3 + HCl → NaCl + H2O + CO2 Admita que 252 mg de NaHCO3 foram adicionados a 200 mL de uma solução de HCl com pH igual a 2, acarretando o consumo completo de um desses reagentes. Calcule a massa de reagente, em gramas, que não foi consumida na reação de neutralização. Apresente, ainda, a equação química de hidrólise do íon bicarbonato. Questão-21) Física para poetas 1O ensino da física sempre foi um grande desafio. Nos últimos anos, muitos esforços foram feitos 2com o objetivo de ensiná-la desde as séries iniciais do ensino fundamental, no contexto do ensino 3de ciências. Porém, como disciplina regular, a física aparece no ensino médio, quando se torna 4“um terror” para muitos estudantes. 5Várias pesquisas vêm tentando identificar quais são as principais dificuldades do ensino de física 6e das ciências em geral. Em particular, a queixa que sempre se detecta é que os estudantes não 7conseguem compreender a linguagem matemática na qual, muitas vezes, os conceitos físicos são 8expressos. Outro ponto importante é que as questões que envolvem a física são apresentadas 9fora de uma contextualização do cotidiano das pessoas, o que dificulta seu aprendizado. Por 10fim, existe uma enorme carência de professores formados em física para ministrar as aulas da 11disciplina. 12As pessoas que vão para o ensino superior e que não são da área de ciências exatas praticamente 13nunca mais têm contato com a física, da mesma maneira que os estudantes de física, engenharia 14e química poucas vezes voltam a ter contato com a literatura, a história e a sociologia. É triste 15notar que a especialização na formação dos indivíduos costuma deixá-los distantes de partes 16importantes da nossa cultura, da qual as ciências físicas e as humanidades fazem parte. 17Mas vamos pensar em soluções. Há alguns anos, ofereço um curso chamado “Física para poetas”. 18A ideia não é original – ao contrário, é muito utilizada em diversos países e aqui mesmo no Brasil. 19Seu objetivo é apresentar a física sem o uso da linguagem matemática e tentar mostrá-la próxima 20ao cotidiano das pessoas. Procuro destacar a beleza dessa ciência, associando-a, por exemplo, à 21poesia e à música. 22Alguns dos temas que trabalho em “Física para poetas” são inspirados nos artigos que publico. 23Por exemplo, “A busca pela compreensão cósmica” é uma das aulas, na qual apresento a evolução 24dos modelos que temos do universo. Começando pelas visões místicas e mitológicas e chegando 25até as modernas teorias cosmológicas, falo sobre a busca por responder a questões sobre a 26origem do universo e, consequentemente, a nossa origem, para compreendermos o nosso lugar 27no mundo e na história. 28Na aula “Memórias de um carbono”, faço uma narrativa de um átomo de carbono contando 29sua história, em primeira pessoa, desde seu nascimento, em uma distante estrela que morreu há 30bilhões de anos, até o momento em que sai pelo nariz de uma pessoa respirando. Temas como 31astronomia, biologia, evolução e química surgem ao longo dessa aula, bem como as músicas 32“Átimo de pó” e “Estrela”, de Gilberto Gil, além da poesia “Psicologia de um vencido”, de Álvares 33de Azevedo. 34Em “O tempo em nossas vidas”, apresento esse fascinante conceito que, na verdade, vai muito 35além da física: está presente em áreas como a filosofia, a biologia e a psicologia. Algumas músicas 36de Chico Buarque e Caetano Veloso, além de poesiasde Vinicius de Moraes e Carlos Drummond 37de Andrade, ajudaram nessa abordagem. Não faltou também “Tempo Rei”, de Gil. 38A arte é uma forma importante do conhecimento humano. Se músicas e poesias inspiram as 39mentes e os corações, podemos mostrar que a ciência, em particular a física, também é algo 40inspirador e belo, capaz de criar certa poesia e encantar não somente aos físicos, mas a todos os 41poetas da natureza. ADILSON DE OLIVEIRA Adaptado de cienciahoje.org.br, 08/08/2016. Em seu ciclo, um átomo de carbono pode ser incorporado a diferentes compostos por meio de processos contínuos de decomposição e formação de novas moléculas. Os átomos de carbono deste caderno de prova, por exemplo, serão degradados ao longo do tempo e, posteriormente, incorporados a outros seres vivos. Considere que, ao se degradarem, os átomos de carbono deste caderno se distribuam igualmente entre os 7,5 bilhões de habitantes do planeta. Sabendo que o caderno possui 90 g de massa, com 45% de carbono em sua composição, o número de átomos que será incorporado em cada habitante é igual a: a) 2,7 x 1014 b) 6,0 x 1014 c) 2,0 x 1024 d) 6,7 x 1024 Questão-22) As reações a seguir foram realizadas em um laboratório, em condições idênticas de temperatura e pressão, para o recolhimento dos gases indicados pelas letras A e B. (I) CaCO3 (s) → CaO (s) + A (g) (II) Mg (s) + 2 HCl (aq) → MgCl2 (aq) + B (g) Indique as fórmulas moleculares dos gases A e B, nomeando aquele de maior massa molar. Nomeie, também, o sal formado na reação II. Questão-23) A dopamina e a adrenalina são neurotransmissores que, apesar da semelhança em sua composição química, geram sensações diferentes nos seres humanos. Observe as informações da tabela: Indique a função química que difere a dopamina da adrenalina e nomeie a sensação gerada pelo neurotransmissor que apresenta menor massa molecular. Identifique, ainda, o neurotransmissor com isomeria óptica e escreva sua fórmula molecular. Questão-24) Ao abrir uma embalagem de chocolate, pode-se perceber seu aroma. Esse fato é explicado pela presença de mais de duzentos tipos de compostos voláteis em sua composição. As fórmulas A, B e C, apresentadas a seguir, são exemplos desses compostos. Escreva o nome do composto A e a fórmula estrutural do isômero plano funcional do composto B. Utilizando fórmulas estruturais, escreva, também, a equação química completa da reação do etanol com o composto C. Em seguida, nomeie o composto orgânico formado nessa reação. Questão-25) Em um laboratório, foi realizado um experimento de oxidação de uma mistura de álcoois na presença de K2Cr2O7 e H2SO4. A tabela abaixo apresenta os álcoois presentes na mistura. Em relação à mistura, nomeie a isomeria plana que ocorre entre os álcoois de cadeia carbônica normal. Considerando apenas os componentes orgânicos, calcule a fração molar de álcoois presentes após a oxidação total. Escreva, ainda, as fórmulas estruturais dos ácidos carboxílicos formados. Questão-26) Observe no gráfico os valores de entalpia ao longo do caminho de uma reação de hidrogenação do pent-2- eno, em duas condições: presença e ausência de catalisador. Indique a curva que representa a reação química na presença de catalisador e calcule, em kJ/mol, sua energia de ativação. Determine, ainda, a variação de entalpia dessa reação, em kJ/mol, e nomeie o produto formado. Questão-27) Em função de seu poder oxidante, a solução de hipoclorito de sódio, usualmente conhecida como água sanitária, e o ozônio são utilizados na higienização de frutas e hortaliças. Quanto maior o poder oxidante, maior a capacidade de higienização. Considere as reações abaixo, que indicam os valores dos potenciais-padrão Eº de redução do ozônio e do íon hipoclorito. O3 (g) + H0O (l) + 2 e– → O2 (g) + 2 OH– (aq) Eº = +1,24 V ClO– (aq) + H2O (l) + 2 e– → Cl– (aq) + 2 OH– (aq) Eº = +0,89 V Indique a fórmula estrutural plana do ozônio e determine o número de oxidação do cloro no íon hipoclorito. Com base nas informações apresentadas, indique, também, a substância que atuaria de maneira mais eficaz na higienização dos alimentos, justificando sua escolha. Questão-28) Para realizar um estudo, uma solução aquosa de amônia foi preparada e transferida para um tubo de ensaio a 25ºC. O equilíbrio químico da reação de ionização da amônia é representado pela seguinte equação: NH3 (g) + H2O (l) ⎯⎯→⎯⎯ NH+ 4 (aq) + OH– (aq) Calcule o pH da solução preparada, sabendo que sua concentração hidroxiliônica é igual a 10–2 mol/L. Classifique, ainda, o comportamento da água na reação apresentada, segundo a teoria de Bronsted-Lowry. Em seguida, indique o que ocorrerá com a concentração da amônia ao ser acrescentado HCl ao tubo de ensaio. Justifique sua resposta. Questão-29) Um medicamento utilizado como laxante apresenta em sua composição química os sais Na2HPO4 e NaH2PO4, nas concentrações de 142 g/L e 60 g/L, respectivamente. A eficácia do medicamento está relacionada à alta concentração salina, que provoca perda de água das células presentes no intestino. Admitindo que cada um dos sais encontra-se 100% dissociado, calcule a concentração de íons Na+, em mol/L, no medicamento. Em seguida, também em relação ao medicamento, nomeie o sal com menor concentração e a propriedade coligativa correspondente à sua ação laxante. Questão-30) Apesar de apresentarem propriedades químicas distintas, os elementos flúor, neônio e sódio possuem números atômicos próximos, conforme destacado a seguir. Dentre esses elementos, nomeie o que apresenta maior estabilidade em relação à regra do octeto e indique o símbolo daquele cujos átomos têm o maior número de camadas eletrônicas. Em seguida, nomeie a ligação interatômica formada entre Na e F e apresente a fórmula química do composto resultante dessa ligação. Questão-31) Com os símbolos dos vários elementos químicos conhecidos, é possível formar palavras. Considere que uma empresa, utilizando uma sequência de cinco símbolos de elementos químicos, criou um logotipo para divulgar a marca de seu produto. Observe: A partir do logotipo e com base na tabela periódica, identifique o símbolo do metal de transição interna que apresenta menor número atômico. Em seguida, nomeie o elemento de maior energia de ionização do grupo do telúrio. Ainda considerando o logotipo, classifique, quanto à polaridade, o tipo de ligação formada entre o elemento de maior eletronegatividade e o hidrogênio. Classifique, também, o tipo de geometria do composto de menor massa molar formado por esses dois elementos. Questão-32) Na premiação das Olimpíadas, o primeiro, o segundo e o terceiro colocados em cada competição recebem, respectivamente, medalha de ouro (Au), de prata (Ag) e de bronze. Sabe-se que o bronze é uma liga metálica formada, entre outros elementos químicos, por cobre (Cu) e estanho (Sn). Considerando os metais citados, escreva o símbolo daquele que possui maior massa atômica e o nome daquele que pertence ao grupo 14 da tabela de classificação periódica. Em seguida, apresente duas fórmulas: a do cátion divalente do metal de menor raio atômico do grupo 11 da tabela de classificação periódica e a do cloreto composto pelo metal correspondente à medalha da segunda colocação. Questão-33) Para realização de movimentos de ginástica olímpica, os atletas passam um pó branco nas mãos, constituído principalmente por carbonato de magnésio. Em relação a esse composto, apresente sua fórmula química, sua função química inorgânica e o número de oxidação do magnésio. Nomeie, também, a ligação interatômica que ocorre entre o carbono e o oxigênio. Questão-34) Dois anabolizantes comumente encontradosem casos de doping em atletas são o salbutamol e a terbutalina. Ao comparar suas fórmulas estruturais, identificam-se funções orgânicas comuns a ambas as moléculas. Observe: HO N HOH HO salbutamol terbutalina HO N HOH OH Considere os grupamentos funcionais que estabelecem ligação direta com os carbonos alifáticos em cada molécula. Nomeie suas funções correspondentes. Em seguida, indique o número de átomos de carbonos terciários presentes no salbutamol e calcule o número de isômeros ópticos ativos da terbutalina. Questão-35) O m-cloronitrobenzeno é utilizado como matéria-prima para fabricação de antioxidantes na produção de borrachas. Em laboratório, esse composto pode ser sintetizado a partir do benzeno através de uma sequência de duas reações químicas. Utilizando as fórmulas estruturais, apresente a sequência de reações envolvidas na obtenção do m- cloronitrobenzeno. Apresente, também, as fórmulas estruturais dos isômeros planos de posição desse composto. Questão-36) Hortênsias são flores cujas cores variam de acordo com o pH do solo, conforme indica a tabela: Considere os seguintes aditivos utilizados na plantação de hortênsias em um solo neutro: NaHCO3 CaO Al2(SO4)3 KNO3 Indique a cor das flores produzidas quando se adiciona KNO3 a esse solo e a fórmula química do aditivo que deve ser acrescentado, em quantidade adequada, para produzir hortênsias azuis. Em seguida, dentre os aditivos, nomeie o óxido e apresente a equação química completa e balanceada da sua reação com a água. Questão-37) Um inconveniente no processo de extração de petróleo é a precipitação de sulfato de bário (BaSO4) nas tubulações. Essa precipitação se deve à baixa solubilidade desse sal, cuja constante do produto de solubilidade é 10–10 mol2.L–2, a 25 ºC. Admita um experimento no qual foi obtido sulfato de bário a partir da reação entre cloreto de bário e ácido sulfúrico. Apresente a equação química completa e balanceada da obtenção do sulfato de bário no experimento e calcule a solubilidade desse sal, em mol.L–1, em uma solução saturada, a 25 ºC. Questão-38) A sequência de equações termoquímicas abaixo representa o processo pioneiro de obtenção de alumínio metálico a partir do seu óxido (Al2O3). Al2O3 (s) + 6 HCl (aq) → 2 AlCl3 (aq) + 3 H2O (l) ºH = –460 kJ.mol–1 AlCl3 (aq) + 3 Na (s) → 3 NaCl (aq) + Al (s) ºH = 410 kJ.mol–1 Posteriormente, foi desenvolvido outro processo de obtenção, mais barato, baseado na eletrólise ígnea do Al2O3. Considere a obtenção de 27g de alumínio metálico pelo processo pioneiro e por meio de eletrólise, ambos com rendimento de 100%. Calcule a quantidade de energia, em quilojoules, necessária no primeiro processo e a carga elétrica, em coulombs, consumida no segundo. Questão-39) O fenômeno da “água verde” em piscinas pode ser ocasionado pela adição de peróxido de hidrogênio em água contendo íons hipoclorito. Esse composto converte em cloreto os íons hipoclorito, eliminando a ação oxidante e provocando o crescimento exagerado de microrganismos. A equação química abaixo representa essa conversão: H2O2 (aq) + NaClO (aq) → NaCl (aq) + O2 (g) + H2O (l) Para o funcionamento ideal de uma piscina com volume de água igual a 4 107 L, deve-se manter uma concentração de hipoclorito de sódio de 3 10–5 mol.L–1. Calcule a massa de hipoclorito de sódio, em quilogramas, que deve ser adicionada à água dessa piscina para se alcançar a condição de funcionamento ideal. Admita que foi adicionado, indevidamente, nessa piscina, uma solução de peróxido de hidrogênio na concentração de 10 mol.L–1. Calcule, nesse caso, o volume da solução de peróxido de hidrogênio responsável pelo consumo completo do hipoclorito de sódio. Questão-40) O berquélio (Bk) é um elemento químico artificial que sofre decaimento radioativo. No gráfico, indica-se o comportamento de uma amostra do radioisótopo 249Bk ao longo do tempo. Sabe-se que a reação de transmutação nuclear entre o 249Bk e o 48Ca produz um novo radioisótopo e três nêutrons. Apresente a equação nuclear dessa reação. Determine, ainda, o tempo de meia-vida, em dias, do 249Bk e escreva a fórmula química do hidróxido de berquélio II. Questão-41) Para um experimento, quantidades iguais de propan-1-ol e de ácido sulfúrico foram adicionadas em dois reatores idênticos, A e B, mantidos em temperaturas diferentes. Ao final das reações, em cada reator, formaram-se um produto orgânico distinto e diferentes quantidades de água, conforme apresentado na tabela a seguir. Considerando o reator B, calcule a concentração inicial de propan-1-ol, em g.L–1, nomeie o produto orgânico Y e classifique a reação. Em seguida, apresente a fórmula estrutural do produto orgânico X. Questão-42) FB.com/QualitativaqInorgUfrj Considere que, no texto acima, as “bases do inimigo” correspondam, na verdade, ao hidróxido de bário. Escreva a equação química completa e balanceada da reação de neutralização total do ácido clorídrico por essa base. Aponte, ainda, o nome do produto iônico formado na reação. Questão-43) A mistura denominada massa de Laming, composta por Fe2O3, serragem de madeira e água, é utilizada para a remoção do H2S presente na composição do gás de hulha, um combustível gasoso. Observe a equação química que representa o processo de remoção: Fe2O3 + 3 H2S → 2 FeS + S + 3 H2O Calcule, em quilogramas, a massa de FeS formada no consumo de 408 kg de H2S, considerando 100% de rendimento. Em seguida, indique o símbolo correspondente ao elemento químico que sofre oxidação e o nome do agente oxidante. Questão-44) Um dos processos de obtenção de aminas secundárias consiste na reação entre haletos de alquila e determinados compostos nitrogenados, conforme a equação química genérica abaixo: R-X + R’-NH2 → R-NH-R’ + HX Admita que, para essa síntese, estejam disponíveis apenas os seguintes reagentes: • bromoetano; • metilamina; • etilamina. Utilizando as respectivas fórmulas estruturais, escreva a equação química completa da reação entre o haleto de alquila e o composto nitrogenado de caráter básico mais acentuado. Em seguida, apresente as fórmulas estruturais de duas aminas primárias, de cadeia carbônica normal, isômeras da amina secundária sintetizada. Questão-45) Duas das moléculas presentes no gengibre são benéficas à saúde: shogaol e gingerol. Observe suas fórmulas estruturais: Aponte o tipo de isomeria espacial presente, respectivamente, em cada uma das estruturas. Nomeie, ainda, as funções orgânicas correspondentes aos grupos oxigenados ligados diretamente aos núcleos aromáticos de ambas as moléculas. Questão-46) A sequência de reações abaixo é um exemplo de síntese orgânica, na qual os principais produtos formados são indicados por A e B. I. but-2-eno + HCl → A II. A + NaOH ⎯⎯ →⎯ OH2 B + NaCl Apresente as fórmulas estruturais planas dos produtos A e B. Identifique, ainda, o mecanismo ocorrido na reação I em função das espécies reagentes. Questão-47) Considere a equação química global entre os compostos HBr e NO2: 2 HBr + NO2 → H2O + NO + Br2 Para desenvolver um estudo cinético, foram propostos os mecanismos de reação I e II, descritos na tabela, ambos contendo duas etapas. Realizou-se, então, um experimento no qual foi medida a velocidade da reação em função da concentração inicial dos reagentes, mantendo-se constante a temperatura. Observe os resultados obtidos: Determine a ordem global da reação. Em seguida, indique qual dos dois mecanismos propostos representa essa reação global, justificando sua resposta. Questão-48) O formol, uma solução de metanal, frequentementeutilizado em cosméticos, vem sendo substituído pelo ácido glioxílico. No entanto, a decomposição térmica desse ácido também acarreta a formação de metanal, de acordo com a seguinte equação: Veja, abaixo, as energias das ligações nas moléculas participantes da reação: Considere a decomposição de 1 L de uma solução aquosa de ácido glioxílico, na concentração de 0,005 mol.L– 1. Assumindo que todo o ácido glioxílico foi decomposto, calcule, em quilojoules, a energia absorvida nesse processo. Aponte, ainda, o número de oxidação do carbono na molécula de metanal. Questão-49) Soluções-tampão são sistemas nos quais ocorrem variações desprezíveis de pH, quando recebem a adição de pequenas quantidades de ácidos ou de bases. Considere estes compostos para o preparo de uma solução-tampão: • HCl • NaCl • NH4Cl • NaOH • NH4OH Indique, dentre os compostos disponíveis, os dois escolhidos para o preparo da solução-tampão. Considere, agora, a adição de uma solução aquosa de Ca(OH)2, completamente dissociado, na concentração de 0,005 mol.L–1, a 25 ºC, à solução-tampão preparada. Calcule o pH inicial da solução de Ca(OH)2 e apresente a equação química que demonstra não haver aumento do pH da solução-tampão com a adição da solução de Ca(OH)2. Questão-50) Em um experimento, a energia elétrica gerada por uma pilha de Daniell foi utilizada para a eletrólise de 500 mL de uma solução aquosa de AgNO3, na concentração de 0,01 mol.L–1. Observe o esquema: A pilha empregou eletrodos de zinco e de cobre, cujas semirreações de redução são: Zn2+ (aq) + 2 e– → Zn0 (s) E0 = – 0,76 V Cu2+ (aq) + 2 e– → Cu0 (s) E0 = + 0,34 V A eletrólise empregou eletrodos inertes e houve deposição de todos os íons prata contidos na solução de AgNO3. Calcule a diferença de potencial da pilha, em volts, e a massa, em gramas, do anodo consumido na deposição. Questão-51) Em algumas indústrias, a fumaça produzida pelo processo de queima de combustíveis fósseis contém a mistura dos seguintes gases residuais: CO2, CO, SO2, N2 e O2. Nomeie o CO2, indique a geometria molecular do SO2 e escreva a fórmula do óxido neutro. Em seguida, escreva o símbolo do elemento químico que compõe um dos gases residuais, sabendo que esse elemento pertence ao grupo 15 da tabela de classificação periódica. Questão-52) Observe na tabela a distribuição percentual dos principais elementos químicos cujos átomos, combinados, formam as moléculas que compõem o organismo humano. Dentre os elementos indicados na tabela, nomeie o responsável por formar as cadeias das moléculas orgânicas presentes no organismo humano e indique seu número atômico. Apresente, ainda, a fórmula molecular e a fórmula estrutural do óxido formado entre o oxigênio e o hidrogênio. Questão-53) Para que os fogos de artifício produzam cores diferentes, os fabricantes misturam à pólvora sais de alguns metais, como os da tabela a seguir. Considerando as informações da tabela acima, identifique o metal alcalino terroso responsável pela cor prateada e apresente a fórmula mínima do cloreto formado por esse elemento; em seguida, aponte a coloração obtida pelo metal que possui menor raio atômico e determine seu número de oxidação quando na forma de cátion. Questão-54) Considere um poderoso desinfetante, formado por uma mistura de cresóis (metilfenóis), sendo o componente predominante dessa mistura o isômero para. Apresente as fórmulas estruturais planas dos dois cresóis presentes em menor proporção no desinfetante. Apresente, também, esse mesmo tipo de fórmula para os dois compostos aromáticos isômeros de função dos cresóis. Questão-55) As amidas podem ser obtidas pela reação entre um ácido carboxílico e a amônia, conforme a seguinte equação geral: R-COOH + NH3 → R-CONH2 + H2O Considere um laboratório no qual estão disponíveis quatro ácidos carboxílicos: etanoico, propanoico, butanoico e pentanoico. Escreva a equação química completa da reação da amônia com o composto de caráter ácido mais acentuado dentre os disponíveis no laboratório. Admitindo a substituição da amônia pelo metanol na equação geral, indique a função orgânica do produto formado e o tipo de hibridação do átomo de carbono do grupo funcional desse produto. Questão-56) Leia no texto abaixo um exemplo de síntese baseada na transformação de grupos funcionais dos compostos orgânicos. A reação do 2-bromobutano com o hidróxido de potássio aquoso tem como principal produto orgânico o composto X. Quando a substância X é tratada com a mistura oxidante K2Cr2O7 / H2SO4, é produzido o composto orgânico Y. Escreva a fórmula estrutural plana do composto X e a do composto Y. Em seguida, identifique o mecanismo ocorrido na reação de síntese do composto X em função das espécies reagentes. Determine, ainda, o número de isômeros ópticos ativos do 2-bromobutano. Questão-57) Um processo industrial é realizado com o emprego de uma solução aquosa. Quanto maior a temperatura de ebulição da solução empregada, maior a eficiência do processo. Admita que uma empresa disponha de duas soluções aquosas, uma de fluoreto de potássio e outra de metanal, ambas na concentração de 0,1 mol L–1 . Identifique a solução disponível mais eficiente, a ser utilizada, justificando sua resposta. Em seguida, apresente a fórmula estrutural plana do metanal e nomeie sua geometria molecular. Questão-58) Os preços dos metais para reciclagem variam em função da resistência de cada um à corrosão: quanto menor a tendência do metal à oxidação, maior será o preço. Na tabela, estão apresentadas duas características eletroquímicas e o preço médio de compra de dois metais no mercado de reciclagem. Com o objetivo de construir uma pilha que consuma o metal de menor custo, um laboratório dispõe desses metais e de soluções aquosas de seus respectivos sulfatos, além dos demais materiais necessários. Apresente a reação global da pilha eletroquímica formada e determine sua diferença de potencial, em volts, nas condições-padrão. Questão-59) Em um experimento, foi utilizada uma amostra de 200 mg contendo partes iguais dos radioisótopos bismuto- 212 e bismuto-214. Suas respectivas reações nucleares de decaimento estão indicadas abaixo: 212Bi → 212Po + 214Bi → 210 T + Observe o gráfico, cujas curvas representam as variações das massas desses radioisótopos ao longo das duas horas de duração do experimento. Determine o tempo de meia-vida do radioisótopo 214Bi. Calcule, também, a velocidade média de formação de partículas , em partícula h–1, no tempo total do experimento. Questão-60) Considere os seguintes valores das entalpias-padrão da síntese do HCl, a partir dos mesmos regentes no estado gasoso. • HCl(g): H0 = –92,5 kJ mol–1 • HCl(l): H0 = –108,7 kJ mol–1 Calcule a entalpia-padrão, em kJ mol–1, de vaporização do HCl e nomeie duas mudanças de estado físico dessa substância que sejam exotérmicas. Questão-61) A água sanitária é um produto de limpeza obtido a partir do borbulhamento de cloro gasoso em solução aquosa de NaOH, conforme apresentado nas equações químicas consecutivas a seguir. Equação A: Cl2(g) + NaOH(aq) → HClO(aq) + NaCl(aq) Equação B: HClO(aq) + NaOH(aq) → NaClO(aq) + H2O(l) Em uma fábrica, a produção de água sanitária é iniciada com a dissolução de Cl2 e NaOH em água, nas concentrações de 0,20 e 0,34 mol L–1, respectivamente. Ao final do processo de produção, o Cl2 foi consumido por completo, restando 80% do HClO formado na equação A. Calcule, em mol L–1, a concentração de NaOH no produto final. Em seguida, escreva a equação química que representa a hidrólise do NaClO. Questão-62)O dióxido de zircônio se assemelha ao diamante, uma forma alotrópica do carbono, podendo substituí-lo na confecção de joias de baixo custo. Escreva a fórmula química do dióxido de zircônio, classifique o tipo de ligação interatômica dessa substância e nomeie um dos outros alótropos do carbono. Questão-63) A reação nuclear entre o 242Pu e um isótopo do elemento químico com maior energia de ionização localizado no segundo período da tabela de classificação periódica produz o isótopo 260Rf e quatro partículas subatômicas idênticas. Apresente a equação dessa reação nuclear e indique o número de elétrons do ruterfórdio (Rf) no estado fundamental. Questão-64) Em um experimento, foram misturadas duas soluções aquosas a 25 °C cada uma com volume igual a 500 mL. Uma delas tem como soluto o brometo de potássio na concentração de 0,04 mol.L–1; a outra tem como soluto o nitrato de chumbo II. A mistura reagiu completamente, produzindo uma solução saturada de brometo de chumbo II, cuja constante do produto de solubilidade, também a 25 °C, é igual a 4 × 10–6 mol3.L–3. Calcule a concentração, em mol.L–1, da solução inicial de nitrato de chumbo II e indique sua fórmula química. Questão-65) Considere uma reação de oxirredução espontânea entre as espécies químicas presentes nas seguintes semirreações de redução: Calcule o potencial-padrão, em volts, da reação de oxirredução e escreva a nomenclatura oficial do reagente orgânico dessa reação. Questão-66) Corantes e pigmentos são aditivos utilizados para dar cor a objetos. Os corantes são solúveis no meio, enquanto os pigmentos são insolúveis. Observe a fórmula estrutural da fluoresceína, insolúvel em água. O sal orgânico monossódico formado a partir da reação química da fluoresceína com o hidróxido de sódio é usado, no entanto, como corante têxtil. Nomeie o grupo funcional da fluoresceína cuja reação formou esse sal. Em seguida, explique por que o sal orgânico monossódico apresenta maior solubilidade em água do que a fluoresceína. Questão-67) A equação química abaixo representa a reação da produção industrial de gás hidrogênio. H2O (g) + C (s) → CO (g) + H2 (g) Na determinação da variação de entalpia dessa reação química, são consideradas as seguintes equações termoquímicas, a 25 °C e 1 atm: H2 (g) + 2 1 O2 (g) → H2O (g) Hº = –242,0 kJ C (s) + O2 (g) → CO2 (g) Hº = –393,5 kJ O2 (g) + 2 CO (g) → 2 CO2 (g) Hº = –477,0 kJ Calcule a energia, em quilojoules, necessária para a produção de 1 kg de gás hidrogênio e nomeie o agente redutor desse processo industrial. Questão-68) Observe os diagramas de mudança de fases das substâncias puras A e B, submetidas às mesmas condições experimentais. Indique a substância que se funde mais rapidamente. Nomeie, também, o processo mais adequado para separar uma mistura homogênea contendo volumes iguais dessas substâncias, inicialmente à temperatura ambiente, justificando sua resposta. Questão-69) O cobre metálico é obtido a partir do sulfeto de cobre I em duas etapas subsequentes, representadas pelas seguintes equações químicas: Etapa 1: 2 Cu2S (s) + 3 O2 (g) → 2 Cu2O (s) + 2 SO2 (g) Etapa 2: Cu2O (s) + C (s) → 2 Cu (s) + CO (g) Em uma unidade industrial, 477 kg de Cu2S reagiram com 100% de rendimento em cada uma das etapas. Nomeie os dois gases formados nesse processo. Em seguida, calcule o volume, em litros, de cada um desses gases, admitindo comportamento ideal e condições normais de temperatura e pressão. Questão-70) Para prevenção do bócio, doença causada pela falta de iodo no organismo, recomenda-se a adição de 0,005%, em massa, de iodato de potássio ao sal de cozinha. O iodato de potássio é produzido pela reação entre o iodo molecular e o hidróxido de potássio, que forma também água e iodeto de potássio. Escreva a equação química completa e balanceada para a obtenção do iodato de potássio e determine a massa, em gramas, do íon iodato presente em 1 kg de sal de cozinha. Questão-71) O paládio é um elemento químico muito empregado como catalisador em reações de hidrogenação, uma vez que pode adsorver 900 vezes seu volume em gás hidrogênio. Em um experimento, foi realizada a hidrogenação parcial de 12,24 g de pent-2-ino, obtendo-se uma mistura de dois isômeros. Considerando a densidade do hidrogênio igual a 0,08 g.L–1 e a do paládio igual a 12,0 g.mL–1, calcule a massa de paládio, em gramas, necessária para adsorver todo o hidrogênio consumido nessa reação. Em seguida, apresente as fórmulas espaciais em bastão dos isômeros formados. Questão-72) A quantidade total de astato encontrada na crosta terrestre é de 28 g, o que torna esse elemento químico o mais raro no mundo. Ele pode ser obtido artificialmente através do bombardeamento do bismuto por partículas alfa. Escreva a equação nuclear balanceada de obtenção do 211At a partir do 209Bi. Calcule, também, o número de átomos de astato na crosta terrestre. Questão-73) A ferrugem é uma mistura de óxidos de ferro resultantes da corrosão desse metal. Outros óxidos metálicos, entretanto, ao contrário dos presentes na ferrugem, formam uma camada protetora sobre a superfície do metal. Um deles é o óxido formado pelo elemento químico do grupo 13, pertencente ao terceiro período da Classificação Periódica dos Elementos. Escreva a fórmula química desse óxido protetor e classifique-o quanto ao tipo de óxido. Questão-74) O ácido etanoico, substância responsável pela acidez do vinagre, é um ácido fraco, com grau de ionização igual a 1%. Apresente a fórmula estrutural do ácido etanoico e determine o pH de uma amostra de vinagre que possui em sua composição 60 g.L–1 desse ácido. Questão-75) O poli(álcool vinílico) é obtido pela hidrólise ácida do poli(acetato de vinila). Observe a estrutura química do poli(acetato de vinila): Escreva a equação química completa e balanceada correspondente à reação de obtenção do poli(álcool vinílico). Aponte, entre os dois polímeros citados, aquele que apresenta maior solubilidade em água. Em seguida, justifique sua resposta. Questão-76) Recentemente, a IUPAC reconheceu a existência de dois novos elementos químicos, cujos símbolos são Uuq e Uuh. Apesar de possuírem átomos instáveis, podem-se prever algumas de suas propriedades com base na Classificação Periódica dos Elementos. Indique o número de elétrons do átomo Uuq no estado fundamental. Em seguida, identifique o tipo de geometria molecular da substância cuja fórmula seja UuhH2. Questão-77) O óleo extraído da casca da canela é constituído principalmente pela molécula que possui a seguinte fórmula estrutural: H O Nomeie a função à qual essa molécula pertence. Apresente, também, a fórmula estrutural da substância orgânica formada na oxidação do grupo carbonila dessa molécula. Questão-78) Em um experimento pioneiro, a cientista Marie Curie isolou a forma metálica do elemento químico rádio, por meio da eletrólise ígnea com eletrodos inertes do cloreto de rádio. Nomeie o tipo de ligação interatômica presente no cloreto de rádio e escreva a equação química que representa a eletrólise desse elemento. Questão-79) Em um experimento, uma amostra de 10 mL de um produto químico comercial que contém hidróxido de cálcio foi completamente neutralizada por 5 mL de solução aquosa de ácido clorídrico com concentração igual a 0,01 mol.L–1. Escreva a equação química completa e balanceada dessa reação de neutralização. Em seguida, calcule a concentração, em g.L–1, de hidróxido de cálcio presente na amostra do produto comercial. Questão-80) O açúcar invertido é composto por uma mistura de glicosee frutose; já o açúcar comum é constituído somente por sacarose. A solução aquosa do açúcar invertido mantém-se no estado líquido sob condições ambientes, pois possui menor temperatura de congelamento do que a do açúcar comum. Observe a equação química que representa a produção do açúcar invertido: Em um processo de fabricação de açúcar invertido, a velocidade da reação foi medida em função da concentração de sacarose, uma vez que a concentração de água não afeta essa velocidade. O gráfico abaixo indica os resultados obtidos: Determine a constante cinética dessa reação. Em seguida, aponte o fator responsável pela menor temperatura de congelamento da solução aquosa de açúcar invertido. Questão-81) A análise elementar de 2,8 g de uma substância orgânica desconhecida, no estado gasoso e com comportamento ideal, produziu 8,8 g de dióxido de carbono e 3,6 g de água pela reação de combustão completa. A massa dessa substância orgânica, a 1 atm e 27 ºC, ocupa o volume de 1,2 L. Sabendo-se que essa substância apresenta isômeros espaciais, determine sua fórmula molecular e escreva as estruturas dos estereoisômeros correspondentes. Questão-82) Considere a tabela a seguir, na qual são apresentadas algumas propriedades de dois radioisótopos, um do polônio e um do rádio. 6224 - Rádio 3208 - Polônio emitida Partícula (anos) vida-Meia poRadioisóto Em um experimento, duas amostras de massas diferentes, uma de polônio-208 e outra de rádio-224, foram mantidas em um recipiente por 12 anos. Ao final desse período, verificou-se que a massa de cada um desses radioisótopos era igual a 50 mg. Calcule a massa total, em miligramas, de radioisótopos presente no início do experimento. Escreva também os símbolos dos elementos químicos formados no decaimento de cada um desses radioisótopos. Questão-83) Considere as seguintes características de um determinado metal: – é um sólido que reage violentamente com água, produzindo hidróxido; – seu cátion monovalente é isoeletrônico do hélio; – é usado para o tratamento de distúrbios bipolares sob a forma de um sal de carbonato. Nomeie esse metal. Em seguida, escreva a reação química de dupla-troca que produz o carbonato desse metal e o sulfato de sódio. Questão-84) A cor ligeiramente azulada da água do mar e de algumas geleiras, quando apresentam uma espessura de aproximadamente dois metros, deve-se às interações realizadas entre as moléculas da água. Esse tipo de interação intermolecular também ocorre em outras substâncias. Considere as seguintes moléculas orgânicas: OH A H O B O C OH D Identifique aquelas que têm o mesmo tipo de força intermolecular que a água e apresente suas respectivas nomenclaturas. Nomeie, ainda, a função química da molécula orgânica de maior caráter ácido. Questão-85) O metanal é um poluente atmosférico proveniente da queima de combustíveis e de atividades industriais. No ar, esse poluente é oxidado pelo oxigênio molecular formando ácido metanoico, um poluente secundário. Na tabela abaixo, são apresentadas as energias das ligações envolvidas nesse processo de oxidação. 462H - O 744O C 357O - C 413H - C 498O O )(kJ.mol ligação de Energia Ligação 1- = = Em relação ao metanal, determine a variação de entalpia correspondente à sua oxidação, em kJ.mol–1, e nomeie sua geometria molecular. Questão-86) Em motores de combustão interna, o óxido nítrico é produzido a partir da reação representada pela seguinte equação química: N2 (g) + O2 (g) → 2 NO (g) Em condições ambientes, a concentração de NO na atmosfera corresponde a 10–13 mol.L–1, sendo a constante de equilíbrio da reação, Kc, igual a 5 × 10–31. Entretanto, sob temperatura elevada, como nos motores de veículos, essa concentração é de 10–5 mol.L–1. Admitindo-se que não há variação nas concentrações de N2 e O2, calcule o valor de Kc sob temperatura elevada. Apresente, ainda, as fórmulas estruturais planas das moléculas apolares presentes na equação química. Questão-87) A irradiação de micro-ondas vem sendo utilizada como fonte de energia para determinadas reações químicas, em substituição à chama de gás convencional. Em um laboratório, foram realizados dois experimentos envolvendo a reação de oxidação do metilbenzeno com KMnO4 em excesso. A fonte de energia de cada um, no entanto, era distinta: irradiação de micro-ondas e chama de gás convencional. Observe, no gráfico abaixo, a variação da concentração de metilbenzeno ao longo do tempo para os experimentos: Observe, agora, a equação química que representa esses experimentos: KMnO4 OH O Para o experimento que proporcionou a maior taxa de reação química, determine a velocidade média de formação de produto, nos quatro minutos iniciais, em g.L–1.min–1. Em seguida, calcule o rendimento da reação. Questão-88) O cravo-da-índia e a noz-moscada são condimentos muito utilizados na culinária, e seus principais constituintes são, respectivamente, o eugenol e o isoeugenol. Observe suas fórmulas estruturais: OH O eugenol O OH isoeugenol Aponte o tipo de isomeria plana que ocorre entre essas duas moléculas e nomeie aquela que apresenta isomeria espacial geométrica. Em seguida, indique o número total de carbonos assimétricos formados na reação de adição de bromo molecular ao grupo alifático das duas moléculas. Questão-89) A solução de HCl em água é capaz de conduzir corrente elétrica, mas sua solução em benzeno não apresenta condutividade. Classifique a ligação interatômica presente na molécula de HCl e explique a diferença de condutividade elétrica entre as duas soluções. Questão-90) Na indústria, a polimerização do propeno por poliadição via radicais livres produz um polímero cuja unidade química repetitiva tem fórmula molecular C3H6. Considere a polimerização de 2800 L de propeno nas seguintes condições: – temperatura: 77 ºC – pressão: 20 atm Considere, ainda, que o propeno apresente comportamento de gás ideal e seja completamente consumido no processo. Determine a massa, em gramas, de polímero produzido e escreva sua estrutura química em bastão. Questão-91) Metais nobres têm como característica o fato de serem pouco reativos. A platina, por exemplo, somente reage em presença de uma mistura de ácidos clorídrico e nítrico, conforme mostra a equação química não balanceada a seguir. HCl(aq) + HNO3 (aq) + Pt (s) → H2O(l) + PtCl4 (aq) + NO(g) Em um experimento, 1,17 g de platina foram consumidos em conjunto com os reagentes ácidos, totalmente ionizados, em uma solução de volume igual a 3,2 L. Calcule o pH inicial da solução e escreva a semirreação que representa o processo de oxidação. Questão-92) A sequência simplificada abaixo mostra as etapas do decaimento radioativo do isótopo urânio-238: PbPoPaThU 206 82 IV210 84 III234 91 II234 90 I238 92 ⎯→⎯⎯→⎯⎯→⎯⎯→⎯ Determine o número de partículas α e β emitidas na etapa III e identifique, por seus símbolos, os átomos isóbaros presentes na sequência. Questão-93) A análise da Classificação Periódica dos Elementos permite ao estudante fazer analogias entre átomos, íons e moléculas. Considere as seguintes espécies químicas: + 4NH , NH3, O2–, N2H4, Cl– Dentre essas espécies, identifique os íons isoeletrônicos. Em seguida, apresente a fórmula estrutural plana do íon formado por um elemento químico do terceiro período da Classificação Períodica dos Elementos com estrutura idêntica à do amônio. Questão-94) O luminol é uma substância utilizada na investigação de vestígios de sangue. O íon ferro III presente no sangue catalisa a reação de conversão do luminol em 3-aminoftalato, provocando a emissão de radiação luminosapor um determinado período de tempo. Observe a equação: NH2 NH NH O O + 3OH- + 2 Fe3+ + H2O2 . luminol NH2 O O O- O- + N2 + H+ + 2 Fe2+ + 3 H2O 3-aminoftalato Em um processo de busca de vestígios de sangue, no qual foram empregados 3,54 mg de luminol, observou-se a emissão de luz por 1 minuto. Admitindo-se que todo o luminol, cuja massa molar é de 177 g.mol-1, foi consumido durante a emissão luminosa, calcule a velocidade média de formação de água, em g.min-1, e indique o número de oxidação do átomo de carbono primário do 3-aminoftalato. Questão-95) Na natureza, os ácidos graxos insaturados encontrados em óleos vegetais ocorrem predominantemente na forma do isômero geométrico cis. Porém, quando esses óleos são processados industrialmente, ou usados em frituras repetidas, forma-se o isômero trans, cujo consumo não é considerado saudável. Observe na tabela abaixo os nomes usuais e os oficiais de três ácidos graxos comumente presentes em óleos e gorduras. -dienoico11,9octadec-linoleico icooctadecanoesteárico -enoico9octadec-oleico alNome oficiNome usual Em um laboratório, para identificar o conteúdo de três frascos, X, Y e Z, cada um contendo um desses ácidos, foram realizados vários testes. Observe alguns dos resultados obtidos: • frasco X: não houve descoramento ao se adicionar uma solução de Br2 /CCl4; • frasco Y: houve consumo de 2 mols de H2 (g) na hidrogenação de 1 mol do ácido; • frasco Z: o ácido apresentou estereoisômeros. Escreva a fórmula estrutural espacial em linha de ligação do isômero do ácido oleico prejudicial à saúde. Em seguida, cite os nomes usuais dos ácidos presentes nos frascos X e Y. Questão-96) O íon cianeto é extremamente tóxico ao ser humano devido à sua capacidade de se combinar com o ferro presente na hemoglobina, impedindo o transporte de oxigênio para o sangue. A equação química a seguir representa um processo de remoção desse íon de águas poluídas. 2CN– + 5Cl2 + 8OH– ⎯→⎯ 2CO2 + N2 + 10Cl– + 4H2O Em um tanque contendo um volume de solução aquosa de hidróxido de sódio igual a 1000 L, foram adicionados 25 mols de cianeto e cloro em quantidade suficiente para completar a reação. Admitindo-se que toda a base e o cianeto foram consumidos, calcule o pH inicial da solução aquosa de hidróxido de sódio e indique as fórmulas químicas dos compostos apolares formados no processo. Questão-97) O oxigênio gasoso pode ser obtido em laboratório por meio da decomposição térmica do clorato de potássio. Em um experimento, o gás foi produzido em um frasco A e recolhido em um frasco B que, inicialmente, continha apenas água. Observe o esquema: Ao final do experimento, verificaram-se as seguintes medidas no interior do frasco B: • volume de gás recolhido: 123 mL • temperatura interna: 27 oC • pressão total no nível da água: 786,7 mmHg • pressão de vapor da água: 26,7 mmHg Determine a massa de oxigênio gasoso, em gramas, recolhida no frasco B, e apresente a equação química completa e balanceada correspondente a sua obtenção. Questão-98) Dois alcoóis isômeros de fórmula molecular C5H12O e com cadeia carbônica normal, quando desidratados em condições adequadas, formam em maior proporção um mesmo composto X. O composto X, quando oxidado com uma solução de permanganato de potássio aquecida e acidulada, forma os compostos Y e Z. Identifique o tipo de isomeria plana existente nos dois alcoóis e cite o nome oficial do composto de maior caráter ácido produzido na oxidação de X. Questão-99) Após o consumo de elevada quantidade de bebida alcoólica, uma pessoa bebeu vários copos de água com o objetivo de diminuir a acidez estomacal provocada pelo etanol. Observe os valores das constantes de ionização do etanol e da água nas condições em que foram ingeridos: 14 16 10água 10etanol (K) ionização de Constante Substância − − Tendo em vista o caráter ácido-base do etanol e da água, indique se a opção de beber vários copos de água para amenizar a acidez estomacal foi adequada, justificando sua resposta. Em seguida, escreva a equação química que representa o equilíbrio ácido-base entre o etanol e a água. Questão-100) O biodiesel, constituído basicamente por um éster, é obtido a partir da reação entre um triacilglicerol e um álcool. Analise o esquema: R OO O OR O O R OH OH HO OH 3+ R C O O 3+ Industrialmente, para aumentar a produção de biodiesel, utiliza-se álcool em quantidade muito superior à proporção estequiométrica da reação. Com base no equilíbrio químico da reação, explique por que quantidades elevadas de álcool aumentam o rendimento do processo industrial. Indique, também, o nome oficial do éster que contém cinco átomos de carbono formado a partir do etanol. Questão-101) A célula a combustível é um tipo de pilha que gera energia elétrica a partir da reação química entre os gases hidrogênio e oxigênio, como mostra o esquema: Para seu funcionamento ininterrupto, a célula precisa ser continuamente alimentada com o oxigênio do ar e com o gás hidrogênio proveniente da seguinte reação química: CH4(g) + 2 H2O(v) ⎯→⎯ CO2(g) + 4 H2(g) Considere os valores abaixo, relativos ao funcionamento da célula sob condições-padrão: 0,40(aq)4OH 4e )O(2H(g)O 0,83(aq)2OH(g)H2e)O(H 2 (V) eletrodos dos redução de isPotenciaia 22 22 −− −− ⎯→⎯++ −+⎯→⎯+ 394 (g)CO 241 O(v)H 75 (g)CH )(kJ.mol em formação de Entalpias 2 2 4 1 − − − − Calcule a força eletromotriz, em volts, da célula a combustível e a variação de entalpia, em kJ, da reação de obtenção do hidrogênio. Questão-102) O ácido nítrico é um composto muito empregado em indústrias químicas, principalmente para a produção de corantes, fertilizantes, explosivos e nylon. Um processo industrial de obtenção do ácido nítrico consiste na seguinte reação: NaNO3 (s) + H2SO4 (aq) → HNO3 (aq) + NaHSO4 (aq) Escreva os nomes dos reagentes empregados nesse processo e apresente a fórmula estrutural plana do ácido nítrico. Questão-103) Para suturar cortes cirúrgicos são empregados fios constituídos por um polímero biodegradável denominado poliacrilamida. O monômero desse polímero pode ser obtido através da reação do ácido propenóico, também denominado ácido acrílico, com a amônia, por meio de um processo de aquecimento. Escreva as equações químicas completas correspondentes à obtenção do monômero e do polímero. Questão-104) Em 1860, Louis Pasteur, ao estudar o crescimento do fungo Penicillium glaucum, constatou que esse microrganismo era capaz de metabolizar seletivamente uma mistura dos isômeros ópticos do tartarato de amônio, consumindo o isômero dextrogiro e deixando intacto o isômero levogiro. O tartarato é o ânion divalente do ácido 2,3-diidroxi-butanodióico, ou ácido tartárico. Um químico, ao reproduzir o experimento de Pasteur, utilizou, inicialmente, 150 g de uma mistura racêmica de tartarato de amônio. O gráfico a seguir apresenta a variação da massa dessa mistura em função do tempo de duração do experimento. Calcule a massa de d-tartarato remanescente após dez horas do início do experimento. Em seguida, apresente, em linha de ligação ou bastão, a fórmula estrutural do tartarato de amônio. Questão-105) A milerita é um minério cujo principal componente é o sulfeto de níquel II. Em uma das etapas do processamento desse minério, ocorre a formação do gás dióxido de enxofre, como apresentado na equação química a seguir: 2 NiS(s) + 3 O2 (g) → 2 NiO(s) + 2 SO2 (g) Esse gás, com alto impacto poluidor, pode ser eliminado mediante a seguinte reação com o hidróxido de sódio: SO2 (g) + 2 NaOH (aq) → Na2SO3 (aq) + H2O(l) Uma empresa mineradora,ao processar 385 kg de milerita, bombeou todo o dióxido de enxofre formado para um tanque contendo uma solução de hidróxido de sódio com concentração de 0,01 mol.L–1, a 25 °C. Nesse tanque, onde o dióxido de enxofre foi totalmente consumido, foram produzidos 504 kg de sulfito de sódio. Calcule a porcentagem da massa do sulfeto de níquel II no minério processado e o pH da solução de hidróxido de sódio utilizada. Questão-106) No metabolismo das proteínas dos mamíferos, a uréia, representada pela fórmula (NH2)2CO, é o principal produto nitrogenado excretado pela urina. O teor de uréia na urina pode ser determinado por um método baseado na hidrólise da uréia, que forma amônia e dióxido de carbono. Na tabela abaixo são apresentadas as energias das ligações envolvidas nessa reação de hidrólise. A partir da fórmula estrutural da uréia, determine o número de oxidação do seu átomo de carbono e a variação de entalpia correspondente a sua hidrólise, em kJ.mol–1. Questão-107) Atualmente, o óleo diesel utilizado em veículos automotores pode apresentar duas concentrações de enxofre, como mostra a tabela abaixo: A partir de janeiro de 2009, terá início a comercialização do óleo diesel S-50, com concentração de enxofre de 50 mg.L–1, mais indicado para reduzir a poluição atmosférica causada pelo uso desse combustível. Um veículo foi abastecido com uma mistura contendo 20 L de óleo diesel S-500 e 55 L de óleo diesel S-2000. Admitindo a aditividade de volumes, calcule a concentração de enxofre, em mol.L–1, dessa mistura. Em seguida, determine o volume de óleo diesel S-50 que apresentará a mesma massa de enxofre contida em 1 L de óleo diesel S-2000. Questão-108) Em relação a um hidrocarboneto X, de fórmula molecular C9H8, considere as seguintes informações: - apresenta ressonância; - é para-dissubstituído; - a hidrogenação catalítica em um dos seus grupos substituintes consome 44,8 L de hidrogênio molecular nas CNTP, produzindo um hidrocarboneto Y; - a hidratação catalítica, no mesmo grupo substituinte, forma, em maior quantidade, um composto estável de fórmula C9H10O. Utilizando fórmulas estruturais planas, apresente a equação química correspondente à hidratação descrita e escreva o nome oficial de um isômero de posição do hidrocarboneto Y. Questão-109) O isótopo rádio-226, utilizado em tratamentos medicinais, é um alfa-emissor com tempo de meiavida de 3,8 dias. Para estudar a decomposição do rádio-226, realizou-se um experimento em que uma amostra sólida de 1 mol dessa substância foi introduzida em uma ampola com capacidade de 8,2 L. Nessa ampola, a pressão interna inicial era igual a 1,5 atm e a temperatura, constante em todo o experimento, igual a 27 °C. Considere as informações abaixo: - o decaimento do rádio-226 produz radônio-222 e hélio-4; - os gases hélio e radônio têm comportamento ideal; - não há reação entre os gases no interior da ampola. Calcule a pressão, em atm, no interior da ampola, 7,6 dias após o início do experimento. Questão-110) Ao realizar uma análise orgânica, um laboratório produziu uma mistura X, composta de propanal e propanona. Uma parte dessa mistura, com massa de 0,40 g, foi aquecida com solução ácida de dicromato de potássio. O produto orgânico Y obtido nessa reação foi totalmente separado por destilação e apresentou massa de 0,37 g. Determine a porcentagem da massa de cada um dos componentes da mistura X. Em seguida, apresente duas características que justifiquem o ponto de ebulição de Y ser maior que os pontos de ebulição do propanal e da propanona. Questão-111) As baterias utilizadas em automóveis são formadas, em geral, por placas de chumbo imersas em solução aquosa de ácido sulfúrico. Durante seu processo de descarga, ocorrem as seguintes reações de oxirredução: Pb(s) + SO4 2– (aq) → PbSO4 (s) + 2 e– PbO2(s) + 4 H+ (aq) + SO4 2– (aq) + 2 e– → PbSO4 (s) + 2 H2O(l) Com o objetivo de determinar a carga fornecida por uma dessas baterias, foram realizadas algumas medidas, cujos resultados estão apresentados na tabela abaixo. Determine a carga, em Coulombs, fornecida pela bateria durante o processo de descarga. Questão-112) O chumbo participa da composição de diversas ligas metálicas. No bronze arquitetônico, por exemplo, o teor de chumbo corresponde a 4,14% em massa da liga. Seu isótopo radioativo 210Pb decai pela emissão sucessiva de partículas alfa e beta, transformando-se no isótopo estável 206Pb. Calcule o número de átomos de chumbo presentes em 100g da liga metálica citada. Em seguida, determine o número de partículas alfa e beta emitidas pelo isótopo radioativo 210Pb em seu decaimento. Questão-113) O comportamento químico e físico dos elementos tem relação direta com suas propriedades periódicas. Observe, no gráfico 1, parte das energias de ionização de um elemento representativo do terceiro período da tabela de classificação periódica. (Adaptado de RUSSEL, John Blair. Química geral. São Paulo: Makron Books, 1994.) Observe, agora, no gráfico 2, as afinidades eletrônicas de 48 elementos da tabela de classificação periódica. Considere que o elemento de menor número atômico representado pertence ao segundo período da tabela. (Adaptado de www.webelements.com) Nomeie o elemento que corresponde ao gráfico 1, justificando sua resposta. Em seguida, identifique o grupo da tabela de classificação periódica ao qual pertencem os elementos do gráfico 2 que apresentam as quatro maiores afinidades eletrônicas. TEXTO: 1 - Comuns às questões: 114, 115 Os acidulantes são substâncias que conferem ou acentuam o sabor agridoce, além de agirem como conservantes. Sua presença nos alimentos industrializados é indicada nos rótulos com a letra H. Observe os exemplos relacionados abaixo: H.I – ácido adípico H.II – ácido tartárico H.IV – ácido fumárico O acidulante H.I corresponde ao hexanodióico, o acidulante H.II ao 2,3-diidroxi butanodióico e o acidulante H.IV ao isômero geométrico trans do butenodióico. Questão-114) Escreva a fórmula molecular do acidulante H.IV e determine o número de estereoisômeros oticamente ativos do acidulante H.II. Questão-115) Certo polímero de larga aplicação comercial utiliza como matéria-prima o acidulante H.I. Sua obtenção consiste na reação do H.I, em condições adequadas, com a substância 1,6-diamino hexano. Indique a função química presente nesse polímero e classifique o tipo de reação de polimerização ocorrida. Questão-116) Um laboratório recebe três amostras para análise. A tabela abaixo descreve algumas de suas principais características. C1412ºC714ºbaixa muitobranco póIII -C194ºbaixa miutobranco póII --altasólidoI ebulição de ponto fusão de ponto ambiente atemperatur à elétrica adecondutivid material do ectoasp Amostra Três elementos químicos fazem parte da constituição das amostras; no entanto, cada uma é composta por apenas dois deles. Os átomos desses três elementos, no estado fundamental, possuem 2, 3 e 7 elétrons de valência situados na terceira camada eletrônica. Explique a alta condutividade elétrica da amostra I, a partir de sua composição química, e indique as fórmulas das substâncias presentes nas amostras II e III. Questão-117) Considere dois frascos, A e B, contendo soluções distintas, descritas na seguinte tabela: Os frascos são cobertos com uma tampa de vidro que impede a troca de matéria com o meio externo, como ilustrado a seguir. Após o fechamento do sistema ocorrem alterações dos volumes contidos nos frascos devido a diferenças de pressão de vapor das soluções. Admita que o soluto está completamente dissociado, não é volátil, e que as condições de pressão e temperatura são respectivamente iguais a 1 atm e25ºC. Usando os dados fornecidos na tabela de composição das soluções, calcule o pH da solução contida no frasco B. Indique, também, as alterações de volume ocorridas em cada frasco, algum tempo após o fechamento do sistema. Questão-118) Em uma célula eletrolítica, com eletrodos inertes, uma corrente de 1,00 A passa por uma solução aquosa de cloreto de ferro, produzindo Fe(s) e Cl2(g). Admita que 2,80g de ferro são depositados no catodo, quando a célula funciona por 160min 50s. Determine a fórmula do cloreto de ferro utilizado na preparação da solução originalmente eletrolisada e escreva a equação eletroquímica que representa a descarga ocorrida no anodo. Questão-119) Um laboratorista recebeu instruções para a elaboração de sínteses a partir do propeno. Essas instruções continham quatro lacunas – A, B, C e D –, como pode ser observado no esquema abaixo. Considere, apenas, o principal produto orgânico formado em cada etapa. Apresente as fórmulas estruturais planas dos compostos orgânicos que correspondem, respectivamente, às lacunas A, B, C e D. Questão-120) As reações de oxirredução I, II, III, descritas abaixo, compõem o processo de produção do gás metano a partir do carvão, que tem como subproduto o dióxido de carbono. Nessas reações, o carvão está representado por C(s) em sua forma alotrópica mais estável. I. )g(2)g()g(2)s( HCOOHC +→+ II. )g(2)g(2)g(2)g( HCOOHCO +→+ III. )g(4)g(2)s( CHH2C →+ Entre as vantagens da utilização do metano como combustível estão a maior facilidade de distribuição, a queima com ausência de resíduos e o alto rendimento térmico. O alto rendimento térmico pode ser observado na seguinte equação termoquímica: kJ 802H OH2COO2CH )g(2)g(2)g(2)g(4 −=+→+ Considere as entalpias de formação das substâncias a seguir: 393CO 110CO 242OH )mol(kJ formação de entalpia ssubstância 2(g) (g) (g)2 1 − − − − Identifique os agentes redutores nas equações II e III e escreva a equação termoquímica que representa a produção do metano a partir do carvão. Questão-121) Em um experimento realizado em um reator fechado e na presença de um catalisador, sob condições controladas de temperatura e pressão, verificou-se a velocidade da seguinte reação: 3(g))g(2)g(2 2NH H3N → + Um cronômetro foi disparado no momento em que os reagentes foram postos em contato. Decorrido um determinado tempo T, foi atingido o estado de equilíbrio. A velocidade média da reação no período de tempo T foi igual a 0,10 mol×L–1×min–1. No estado de equilíbrio, as concentrações dos reagentes nitrogênio e hidrogênio eram, respectivamente, 1,0×10–2 mol×L–1 e 1,0×10–1 mol×L–1. Admita que a reação se comporte segundo a lei da ação das massas e que sua constante de equilíbrio seja igual a 6,4×102 mol–2×L2. Determine o tempo decorrido, em minutos, entre o início da reação e o momento em que o estado de equilíbrio é atingido. Em seguida, explique a conseqüência da retirada do catalisador sobre o valor da constante de equilíbrio. Questão-122) Aparelhos eletrônicos sem fio, tais como máquinas fotográficas digitais e telefones celulares, utilizam, como fonte de energia, baterias recarregáveis. Um tipo comum de bateria recarregável é a bateria de níquel- cádmio, que fornece uma d.d.p. padrão de 1,25 V e cujos componentes apresentam baixa solubilidade em água. A ilustração abaixo representa uma dessas baterias. Admita que: - a reação global desta bateria seja representada pela equação Cd + 2 NiOOH + 2 H2O Cd(OH)2 + 2 Ni(OH)2 ; - a semi-reação de oxidação apresente um potencial igual a 0,76 V e que seja representada pela equação Cd + 2 OH- Cd(OH)2 + 2e- . a) Escreva a equação que representa a semi-reação de redução e seu respectivo potencial padrão. b) Sabendo que o produto de solubilidade do hidróxido de cádmio vale 3,2×10−14 mol3×L−3 a 25ºC, determine sua solubilidade, em mol×L−1, nessa temperatura. Questão-123) O ácido barbitúrico e seus derivados são indicados como tranqüilizantes para reduzir a ansiedade e induzir o sono. A síntese desse ácido pode ser resumida pela seguinte equação: H2C C C O O OCH2CH3 OCH2CH3 + H2N C H2N O NaOC2H5 C2H5OH 110 ºC malonato de etila uréia NaOC2H5 C2H5OH 110 ºC ácido barbitúrico H2C C C O O N N H H C O 1 2 a) Identifique a função orgânica presente no ácido barbitúrico e apresente a estrutura em bastão do ácido carboxílico derivado do malonato de etila. b) Com base nos valores de eletronegatividade indicados na tabela de classificação periódica, determine os números de oxidação dos átomos de carbono indicados por 1 e 2 na molécula do ácido barbitúrico. Questão-124) Mudanças de estado físico e reações químicas são transformações que produzem variações de energia. As equações termoquímicas a seguir exemplificam algumas dessas transformações e suas correspondentes variações de energia ocorridas a 25ºC e 1 atm. I. )v(2)(2 OHOH → 1molkJ 0,44H −= II. )v(52)(52 OHHCOHHC → 1molkJ 6,42H −= III. )(2)g(2)g(2)(52 OH3CO 2O 3OHHC +→+ 1molkJ xH −−= IV. )v(2)g(2)g(2)v(52 OH3CO 2O 3OHHC +→+ 1molkJ yH −−= a) Classifique a equação I quanto ao aspecto termoquímico e identifique o tipo de ligação intermolecular rompida na transformação exemplificada pela equação II. b) Com base na Lei de Hess, calcule a diferença numérica entre a quantidade de calor liberada pela reação III e a quantidade de calor liberada pela reação IV. Questão-125) O clássico processo Haber de produção de amônia, cujo rendimento é de 80% em condições ótimas, está representado na equação abaixo. N2(g) + 3 H2(g) 2 NH3(g) 0H A equação a seguir representa um processo alternativo de produção de amônia, que tem como reagentes gás natural, vapor d’água e ar atmosférico. O rendimento deste processo é de 20% em condições ótimas. 7 CH4(g) + 10 H2O(v) + 8 N2(g) + 2 O2(g) 16 NH3(g) + 7 CO2(g) 0H Admita comportamento ideal dos gases e vapores envolvidos. a) Considerando um mesmo volume de nitrogênio, calcule a razão entre os volumes de amônia gasosa produzidos pelo processo Haber e pelo processo alternativo, ambos em condições ótimas. b) Os dois processos apresentam baixíssimas velocidades de conversão a 25°C. Para aumentar essas velocidades, a temperatura deverá ser alterada. Indique o tipo de alteração necessário e seu efeito sobre o rendimento de ambos os processos. Questão-126) Para evitar alterações nas células sangüíneas, como a hemólise, as soluções utilizadas em alimentação endovenosa devem apresentar concentrações compatíveis com a pressão osmótica do sangue. Foram administradas a um paciente, por via endovenosa, em diferentes períodos, duas soluções aquosas, uma de glicose e outra de cloreto de sódio, ambas com concentração igual a 0,31 mol×L−1 a 27ºC. Considere que: - a pressão osmótica do sangue, a 27ºC, é igual a 7,62 atm; - a solução de glicose apresenta comportamento ideal; - o cloreto de sódio encontra-se 100% dissociado. a) Calcule a pressão osmótica da solução de glicose e indique a classificação dessa solução em relação à pressão osmótica do sangue. b) As curvas de pressão de vapor (PV) em função da temperatura (t) para as soluções de glicose e de cloreto de sódio são apresentadas no gráfico a seguir. Aponte a curva correspondente à solução de glicose e justifique sua resposta. Questão-127) Na avaliação da qualidade do ar atmosférico, um dos testes realizados é a determinação da quantidade de CO2. Esse teste consiste na passagem de certo volume de ar por uma solução de hidróxido de cálcio, de forma que todo o CO2 presente seja convertido em carbonato de cálcio insolúvel. Sabe-se que o CO2 reage com a águaproduzindo ácido carbônico, cuja ionização ocorre em duas etapas e diminui o pH da água. a) Escreva a equação química completa e balanceada que representa a reação do gás carbônico com o hidróxido de cálcio e apresente uma fórmula estrutural plana do ânion carbonato. b) Certa amostra de água apresenta concentração de CO2 dissolvido igual a 2,3×10−2 mol×L−1. Admita que: – 1,0 % do CO2 dissolvido seja convertido em ácido carbônico; – apenas a primeira etapa de ionização desse ácido influencie o pH da água; – a constante da primeira etapa tenha valor igual a 4,4×10−7 mol×L−1. Determine o valor aproximado do pH dessa amostra de água. Dado: 4,413,19 Questão-128) A equação balanceada a seguir representa a reação de dupla-troca entre o nitrato de prata e o sulfeto de sódio, na qual é formado o sal insolúvel sulfeto de prata. )aq(3)s(2)aq(2)aq(3 NaNO2SAgSNaAgNO2 +→+ Um experimento sobre análise quantitativa consistiu em gotejar uma solução de AgNO3 sobre uma solução de Na2S, mantendo agitação constante. O volume da solução de AgNO3 gotejado, em mililitros, e a massa de Ag2S obtida, em gramas, foram registrados no gráfico abaixo. a) Calcule a concentração da solução de AgNO3, em mol×L−1. b) Indique o caráter da solução de sulfeto de sódio em relação a seu pH e escreva uma equação química que comprova esse caráter. Questão-129) Os alcenos, ao sofrerem reação de oxidação enérgica com solução de permanganato de potássio, aquecida e acidulada, produzem diferentes compostos de carbono, como gás carbônico, cetonas e ácidos carboxílicos. Analisando os produtos dessa reação, pode-se identificar o alceno reagente e determinar a posição de sua insaturação. Considere que a oxidação de 3,50g de um alceno tenha produzido uma cetona e 1,12 L de gás carbônico, medidos nas CNTP. Em relação ao alceno reagente, a) classifique seus átomos de carbono insaturados como primário, secundário ou terciário; b) apresente sua fórmula estrutural plana e indique o nome oficial do aldeído de cadeia normal isômero da cetona produzida. Questão-130) O polímero denominado KEVLAR apresenta grande resistência a impactos. Essa propriedade faz com que seja utilizado em coletes à prova de balas e em blindagem de automóveis. Observe sua estrutura. C O C O N H N H n A reação química de obtenção desse polímero tem como reagentes dois monômeros, um deles de caráter ácido e outro de caráter básico. a) Indique a classificação dessa reação de polimerização. b) Considerando o monômero de caráter básico, apresente uma equação química completa que demonstre esse caráter na reação com o ácido clorídrico. Questão-131) As máscaras de respiração, utilizadas por bombeiros em situações de emergência, contêm superóxido de potássio. Essa substância reage com a umidade do ar expirado pelo usuário da máscara, conforme a equação abaixo. )g(2)s()v(2)s(2 O 3KOH 4OH 2KO 4 +→+ a) Considere as seguintes condições de uso de uma dessas máscaras: – comportamento ideal dos gases e vapores envolvidos; – funcionamento em sistema fechado, ou seja, sem trocas gasosas com a atmosfera; – volume de ar respirado igual a 41,0 L por minuto; – concentração de umidade no ar expirado igual a 6,2% volume por volume, a 37ºC e 1 atm de pressão; – consumo total da umidade contida no ar expirado. Calcule o tempo máximo de uso, em minutos, de uma máscara que contenha 213g de superóxido de potássio. b) Além do superóxido de potássio, o potássio forma dois outros compostos binários oxigenados que não satisfazem os requisitos para uso em máscaras. Indique as fórmulas desses compostos. Questão-132) A etilamina e a dimetilamina são substâncias orgânicas isômeras, de fórmula molecular C2H7N, que apresentam caráter básico acentuado. Quando dissolvidas na água, em condições reacionais idênticas, elas se ionizam e possuem constantes de basicidade representadas, respectivamente, por K1 e K2 a) Indique a ordem decrescente das constantes K1 e K2 e escreva a equação química que representa a ionização da etilamina em meio aquoso. b) Foram dissolvidos 2,25 g de etilamina em quantidade de água suficiente para o preparo de 500 mL de uma solução aquosa. Supondo que, sob determinada temperatura, esse soluto encontra-se 10% ionizado, determine a concentração de íons OH-, em mol × L-1. Questão-133) O uso de fragrâncias produzidas em laboratório permitiu, além do barateamento de perfumes, a preservação de certas espécies animais e vegetais. Na tabela a seguir, estão representados três compostos usados como fragrâncias artificiais. CH2COOH CHOH3CO COOCH3 Ácido fenil-acético para-anisaldeído Benzoato de metila Cravo Pinheiro branco Óleo de flor de laranjeira Nome Fórmula Fragrância artificial a) Comparando, em condições idênticas, as duas primeiras fragrâncias, aponte a mais volátil e justifique sua escolha. b) Escreva a equação química que representa a reação de hidrólise, em meio ácido, do composto presente na fragrância artificial do pinheiro branco e nomeie os produtos formados nesse processo. Questão-134) Vários explosivos apresentam, em sua composição, TNT, sigla correspondente ao 2,4,6-trinitro-tolueno. A síntese dessa substância pode ser realizada em duas etapas descritas a seguir. Etapa-I: benzeno + clorometano tolueno + ácido clorídrico AlCl3 H2SO4 tolueno + ácido nítrico TNT + água Etapa-II: O mecanismo reacional das duas etapas, dentre outros fatores, é favorecido por uma propriedade eletrônica apresentada pelo anel benzênico e, também, pela ação catalítica do ácido sulfúrico, que é mais forte do que o ácido nítrico. a) Identifique a propriedade eletrônica apresentada pelo benzeno e classifique, quanto ao mecanismo da partícula reagente, a reação ocorrida na etapa I. b) Indique a equação química que representa o equilíbrio ácido-base entre os ácidos que participam da etapa II e a fórmula estrutural plana do ácido sulfúrico. Questão-135) Um dos processos mais utilizados para obtenção de álcoois consiste na reação de compostos de Grignard com substâncias carboniladas, seguida de hidrólise. Observe a seqüência reacional a seguir, que exemplifica essa obtenção, onde R representa um radical alquila. R-MgCl + propanona X X 2,3-dimetil-2-butanol + Mg(OH)Cl a) Nomeie o composto de Grignard utilizado e apresente sua fórmula estrutural plana. b) Foram determinadas as porcentagens em massa dos elementos químicos da propanona e de seus isômeros, a fim de diferenciá-los. Explique por que esse procedimento não é considerado adequado e apresente a fórmula estrutural plana de um isômero da propanona que possua somente carbonos secundários. Questão-136) Observe a aparelhagem utilizada e a descrição de um processo empregado para determinar as porcentagens dos elementos químicos presentes em uma substância. Uma amostra da substância é colocada numa cápsula e aquecida em um forno que permite a entrada de oxigênio. O vapor formado é queimado com o oxigênio, produzindo gás carbônico e água. Verificando-se os pesos dos tubos 1 e 2 depois da experiência e comparando-os com seus pesos antes dela, são obtidas as quantidades produzidas de CO2 e H2O. Uma amostra contendo 3,87 mg de ácido ascórbico, substância formada pelos elementos carbono, hidrogênio e oxigênio, ao ser queimada, produz 5,80 mg de CO2 e 1,58 mg de H2O. a) Determine a composição percentual do ácido ascórbico. b) Indique em qual dos tubos, 1 ou 2, o gás carbônico será retido e escreva a equação química da reação ocorrida. Questão-137) Na série homóloga dos álcoois, os quatro primeiros são: metanol, etanol, propanole butanol. Dentre as propriedades apresentadas por esses compostos, destacam-se a combustão e a grande solubilidade na água. Com o objetivo de comprovar a qualidade de um combustível, foi determinado seu teor de etanol em uma amostra. Foram totalmente queimados 287,5 g de álcool hidratado, o que resultou na liberação de 1.632 kcal, a 25 °C e 1 atm. A tabela a seguir fornece os valores das entalpias-padrão de formação nas condições da experiência. Substância Ho formação(kcal.mol-1) Etanol -66,7 Vapor d´água -68,3 Gás carbônico -94,1 a) Determine a porcentagem da massa de etanol contida na amostra de álcool hidratado. b) Para comparar as solubilidades do etanol e do butanol puros, foram preparadas duas amostras contendo as mesmas quantidades dessas substâncias, dissolvidas separadamente em 1 L de água pura, à temperatura ambiente. Aponte em que amostra a fração de álcool solubilizada é maior e justifique sua resposta. Questão-138) A figura adiante ilustra o processo da eletrólise de uma solução aquosa, saturada de cloreto de potássio, utilizando eletrodos de grafite e uma fonte de corrente contínua. Nesse processo, são obtidos dois gases e uma nova solução com características diferentes da original. Para demonstrar o caráter da solução obtida, retira-se uma amostra do líquido próximo ao catodo e adicionam-se gotas do indicador fenolftaleína. Observa-se uma coloração violeta, que identifica seu caráter básico. a) Escreva a equação química global desse processo e explique por que a solução obtida é básica. b) Uma parte dos gases obtidos é transferida para um recipiente, em condições reacionais adequadas, onde se combinam liberando energia. Após certo tempo, o sistema alcança um estado de equilíbrio, composto por gases. Escreva a expressão da constante de equilíbrio, baseada nas pressões parciais, e indique em qual sentido o equilíbrio será deslocado quando o sistema for aquecido. Questão-139) Os poluentes mais comuns na atmosfera das zonas industriais são os gases dióxido de enxofre e trióxido de enxofre, resultantes da queima do carvão e derivados do petróleo. Esses gases, quando dissolvidos na água, produzem soluções ácidas. a) Uma solução ácida resultante da reação completa de x g de trióxido de enxofre com água consumiu, para sua total neutralização, a 25°C, 50 mL de solução de hidróxido de potássio com pH igual a 11. Sabendo que o ácido e a base reagem formando um sal neutro, determine o valor de x. b) O dióxido de enxofre e o trióxido de enxofre apresentam uma diferença entre suas moléculas quanto à polaridade. Explique essa diferença. Questão-140) No tratamento de tumores cancerígenos, recomenda-se a radioterapia, que consiste em tratar a área atingida pelo câncer com a radiação emitida pelo cobalto-60. Esse isótopo tem sua meia-vida igual a 5,25 anos e se desintegra espontaneamente, emitindo partículas beta e produzindo níquel-60 estável. Uma amostra radioativa de massa 200 g, constituída por 95% de cobalto-59 e 5% de cobalto-60, foi colocada em um aparelho radioterápico. a) Sabendo que o cobalto-59 é estável, determine a relação entre a massa de níquel-60 produzida e a massa de cobalto-60 restante, após 21 anos. b) Comparando os raios do cobalto metálico e do íon de cobalto III, cite o que apresenta menor tamanho e o elétron diferenciador da espécie iônica cobalto III. Questão-141) Para o estudo da densidade de alguns materiais, foram consideradas as duas amostras e a tabela a seguir. amostra I: um fio metálico de massa 135,00 g e volume 50,00 cm3 amostra II: um líquido de massa 7,49 g e volume 10,70 cm3 Substância Densidade (g/cm3,25oC octano 0,70 benzeno 0,88 sódio 0,97 ácido sulfúrico 1,84 alumínio 2,70 a) Calcule as densidades dos materiais contidos nas amostras I e II e identifique as substâncias que os compõem. b) Equacione a reação química completa e balanceada entre o metal mais denso da tabela e o ácido sulfúrico, e cite um outro elemento que apresente propriedades químicas semelhantes às do metal menos denso dessa tabela. Questão-142) A anilina (amino-benzeno), um composto químico utilizado na produção de corantes e medicamentos, é sintetizada em duas etapas. Na primeira, reage-se benzeno com ácido nítrico, empregando como catalisador o ácido sulfúrico. A segunda etapa consiste na redução do composto orgânico obtido na primeira etapa. Em relação à anilina, apresente: a) sua fórmula estrutural; b) a equação química que representa a primeira etapa de seu processo de síntese. Questão-143) Os principais constituintes químicos da água do mar são Ca2+, Mg2+, Na+, K+, HCO − 3 , SO −2 4 , Cl– e Br–. (Dados: Ca = 40; Mg = 24; Na = 23; K = 39; H = 1; C = 12; O = 16; S = 32; Cl = 35,5; Br = 80). a) Apresente, em ordem crescente de raio iônico, os íons monoatômicos isoeletrônicos do argônio. Justifique a ordenação apresentada. b) Indique o nome e a fórmula do sal de maior massa molar que pode ser obtido a partir das combinações dos íons fornecidos na tabela. Utilize, em seus cálculos, as fórmulas mínimas dos sais. Questão-144) Objetos de prata são oxidados por poluentes atmosféricos, adquirindo uma coloração escura. Um dos modos de limpeza destes objetos consiste em embrulhá-los em papel alumínio e mergulhá-los em uma solução ligeiramente alcalina. As equações abaixo representam os processos de oxidação e limpeza. Oxidação Ag(s) + H2S(g) + O2(g) → Ag2S(s) + H2O(l) Limpeza 2 Al(s) + 3 Ag2S(s) → 2 Al3+(aq) + 3 S2-(aq) + 6 Ag(s) a) Escreva a equação química balanceada de oxidação da prata, usando os menores coeficientes inteiros, e indique o agente redutor empregado no processo. b) Num processo de limpeza, foram recuperados 6 x 1021 átomos de prata. Admitindo-se que a reação apresente 100% de rendimento, calcule a massa de alumínio consumida neste processo. Questão-145) O ácido nicotínico e sua amida, a nicotinamida, são os componentes da vitamina B5, fundamental no metabolismo de glicídios. A fórmula estrutural dessa amida pode ser obtida substituindo o grupo CH da posição 3 do anel benzênico da fenil-metanamida por um átomo de nitrogênio. (Dados: C = 12; N = 14; H = 1; O = 16). a) Apresente a fórmula estrutural da nicotinamida. b) Calcule o número de pessoas que, a partir de um mol de ácido nicotínico, C6H5NO2, podem receber uma dose de 15 mg desse ácido. Questão-146) Na tabela a seguir estão caracterizados três dos ácidos carboxílicos presentes em nosso dia-a-dia. a) Calcule a constante de ionização do ácido butanóico, que possui grau de ionização igual a 1,20 %, em 1,00 L de solução aquosa cuja concentração é igual a 0,10 mol x L-1. b) Justifique a diferença entre o ponto de ebulição do ácido octanóico e o dos demais ácidos da tabela. Questão-147) Segundo a legislação brasileira, o vinagre é uma solução aquosa que deve conter entre 0,9 e 1,8 mol x L-1 de ácido etanóico. A análise de 10 mL de uma amostra de determinada marca deste produto indicou que foram necessários 20 mL de solução de hidróxido de sódio, com concentração igual a 0,2 mol x L-1, para a neutralização de todo o ácido etanóico presente. a) Calcule a concentração em quantidade de matéria, mol x L-1, do ácido etanóico da amostra e classifique-a como adequada ou não à legislação brasileira. b) Apresente a fórmula estrutural e o respectivo nome de um composto oxigenado que, por oxidação, produz o ácido etanóico. Questão-148) O ciclopropano, anestésico, e o 2,4,6-trimetil-s-trioxano, sedativo, cuja estruturaé apresentada a seguir, são dois compostos químicos utilizados como medicamentos. O O O A reação de combustão completa do ciclopropano tem, como produtos finais, dióxido de carbono e água. Na tabela adiante são apresentados os valores médios de energia de ligação envolvidos neste processo, nas condições-padrão. C C C H C O H O O O Ligação 83 99 178 111 119 Energia de ligação (kcal mol-1) a) Determine a fórmula mínima do 2,4,6-trimetil-s-trioxano. b) Calcule a entalpia-padrão de combustão do ciclopropano. Questão-149) O gráfico a seguir representa a variação, em função do tempo, da concentração, em quantidade de matéria, do hidrogênio gasoso formado em duas reações químicas de alumínio metálico com solução concentrada de ácido clorídrico. Estas reações são realizadas sob as mesmas condições, diferindo, somente, quanto às formas de apresentação do alumínio: placas metálicas e pó metálico. a) Calcule a razão entre a maior e a menor velocidade média da reação. b) Defina a que forma de apresentação do alumínio corresponde cada uma das curvas. Justifique sua resposta. Questão-150) O magnésio e o alumínio, metais de baixa densidade, muito empregados em ligas metálicas de aplicação industrial, apresentam algumas propriedades químicas semelhantes, como a formação de hidróxidos pouco solúveis. a) Escreva a equação química completa e balanceada da reação de oxirredução entre o magnésio metálico e o cátion alumínio em solução aquosa. b) A solubilidade do hidróxido de magnésio em água, à temperatura ambiente, é igual a 5,0 x 10-4 mol x L-1. Calcule o produto de solubilidade deste composto. Questão-151) Na datação de rochas pode-se empregar a técnica do potássio-40. A conversão deste isótopo em argônio-40, por captura de elétron, tem meia-vida de 1,28 x 109 anos e é representada pela seguinte equação : 19K40 + -1e0 → 18Ar40 a) Estime a idade, em anos, de uma amostra de rocha cuja razão entre os números de isótopos de argônio- 40 e potássio-40 seja igual a 7. Assuma que todo o argônio presente na rocha foi produzido a partir do potássio-40. b) Existe uma outra forma de decaimento do potássio-40, que consiste na emissão de uma partícula beta. Escreva a equação química que representa esta emissão. Questão-152) A fenil-etil-amina é considerada um componente responsável pela sensação do bem-estar decorrente da ingestão do chocolate, que contém, também, substâncias inorgânicas. Na tabela a seguir estão relacionadas as quantidades de alguns minerais encontrados em 100 g de chocolate. Mineral quantidade (mg) Potássio 420 Cloro 270 Cálcio 220 Sódio 120 Magnésio 55 Ferro 1,6 (EMSLEY, J. Moléculas em exposição. São Paulo: Edgard Blücher, 2001.) Escreva a fórmula estrutural da fenil-etil-amina e calcule o número de átomos do metal alcalino-terroso do quarto período da tabela periódica, presentes em 100 g de chocolate. Questão-153) O consumo de óleos ricos em triglicerídeos poliinsaturados, como os de milho, girassol e canola, vem sendo recomendado, pois seriam menos prejudiciais à saúde do que os saturados. Uma forma de se identificar a presença de insaturações é a determinação de seu índice de iodo. Este índice é definido como a massa, em gramas, de iodo molecular consumida na reação de adição às duplas ligações entre átomos de carbono presentes em 100 g de triglicerídeos. O triglicerídeo representado a seguir possui massa molar de 800 g.mol-1. H C - O HC - O H C - O2 2 - C - (CH ) - CH CH - (CH ) - CH= 32572 O - C - (CH ) - CH CH - (CH ) - CH= 32572 O - C - (CH ) - CH CH - (CH ) - CH= 32572 O Admitindo que a reação apresente 100% de rendimento, calcule o índice de iodo estimado para este triglicerídeo. Questão-154) A metabolização do etanol das bebidas alcoólicas pelo organismo humano se dá através de uma combustão na qual, reagindo com o oxigênio, o etanol forma dióxido de carbono e água. Apesar de o organismo receber a energia produzida por esta combustão, o consumo de tais bebidas não é recomendado, pois, dentre outros fatores, não contêm vitaminas nem aminoácidos. Considere as seguintes informações: Substância entalpia padrão de formação (kcal/mol) H2O –68,5 CO2 –94,1 CH3CH2OH –66,2 Sabendo que a combustão ocorre nas condições padrão e que 1 caloria alimentar (Cal) equivale a 1 kcal, calcule a quantidade de calorias alimentares resultante da metabolização de 9,2 g de etanol, contidos em uma certa dose de bebida alcoólica. Questão-155) As substâncias responsáveis pelo aroma da manga são ésteres de baixa massa molecular. Destes ésteres, pode-se destacar o propanoato de metila. Utilizando as fórmulas estruturais dos compostos orgânicos, escreva uma equação química completa e balanceada que representa a reação de esterificação para se obter o propanoato de metila. Nomeie os reagentes dessa equação. Questão-156) O ácido benzóico (benzeno carboxílico), ou ácido “fenil–metanóico”, é um composto orgânico muito empregado como conservante de alimentos, pois impede o crescimento de microrganismos. Considere a seqüência de reações a seguir. X ⎯⎯ →⎯ ]O[ Y ⎯⎯ →⎯ ]O[ ácido benzóico ⎯⎯⎯ →⎯ ]NaOH[ Z Este ácido pode ser obtido por meio da oxidação do composto orgânico oxigenado X, cujo oxidante é representado por [O], passando por uma etapa intermediária que forma o composto Y. Entretanto, em algumas aplicações, dá-se preferência a um derivado do ácido benzóico - composto Z-, obtido através de sua reação com o hidróxido de sódio em solução aquosa, por apresentar maior solubilidade em água e não interferir na coloração do alimento. Nomeie os compostos Y e Z e escreva as fórmulas estruturais do ácido benzóico e do composto X. Questão-157) Certo herbicida, cujo uso indiscriminado contamina o solo, pode ser degradado por radiação gama, produzindo, dentre outras, a substância orgânica representada a seguir. O H C l C l O emissor de radiação gama utilizado é o elemento cuja configuração eletrônica, no estado fundamental, é [Ar] 3d7 4s2, e que possui 33 nêutrons em seu núcleo. Indique o isótopo utilizado como emissor gama e escreva os nomes dos compostos que, além de possuírem átomos de cloro ligados a átomos de carbono vizinhos, sejam isômeros de posição da substância orgânica representada. Questão-158) O nitrogênio é um elemento essencial para o crescimento dos seres vivos. Uma forma de se fornecer nitrogênio para as plantas está na adubação com nitrato (NO − 3 ), que é absorvido do solo pelas plantas. No entanto, parte dele é convertido em nitrito (NO − 2 ), formando nitrosaminas, substâncias potencialmente carcinogênicas. Sabendo que a conversão de nitrato em nitrito acarreta a liberação de oxigênio gasoso, apresente a equação química, completa e balanceada, que representa este processo, indicando os números de oxidação do elemento que se reduz. Questão-159) A clara do ovo de galinha é um sistema complexo, contendo proteínas, sais e gases dissolvidos em solução aquosa. Para uma boa conservação do ovo, faz-se necessário manter seu pH próximo à neutralidade. Entretanto, devido à porosidade da casca, ocorrem trocas gasosas com a atmosfera externa ao ovo, o que pode levar a alterações do pH. Na equação química a seguir, que representa o equilíbrio envolvido neste sistema, o aumento da concentração de íons hidrogenocarbonato produz elevação da acidez. Admita que apenas elevados valores de pH acarretem a degradação do ovo. 2HCO − 3 → CO − 3 + CO2+ H2O Considere uma câmara de armazenamento de ovos que possibilita o controle da composição da atmosfera em seu interior. Com base na equação de equilíbrio, indique a condição atmosférica na qual a câmara deve ser regulada para maximizar a conservação dos ovos. Justifique sua resposta. Questão-160) Agentes de coloração são espécies químicas utilizadas para dar cor a diversos materiais, como os vidros empregados na embalagem de alimentos. A tabela abaixo relaciona alguns agentes de coloração e as cores por eles produzidas. Agente coloração Cr3+ verde Cr6+ amarelo Mn3+ verde Cr4+ preto Fe3+ marron-amarelo Fe2+ verde-azulada Co2+ azul-rosa Co3+ verde (ALVES, O. L. A. et al. Vidros. Cadernos Temáticos de Química Nova na Escola, n. 2. São Paulo: SBQ, 2001.) Um destes agentes forma um óxido ácido. Em relação a este óxido, escreva sua fórmula molecular e a equação química, completa e balanceada, que representa a sua neutralização completa com uma solução aquosa de hidróxido de sódio. Questão-161) Muitas latas utilizadas em embalagens de alimentos industrializados são formadas a partir de uma folha de ferro, revestida internamente por uma camada de estanho metálico. A aplicação desta camada sobre o ferro se dá por meio de um processo de eletrodeposição, representado pela seguinte reação: Sn2+(aq) + 2e– → Sn(s) . Admitindo que em uma lata exista, em média, 1,19 × 10-3 g de estanho e que 1 F = 96.500 C, calcule o tempo necessário para a eletrodeposição de uma lata, mediante o emprego de uma corrente elétrica com intensidade de 0,100 A. Questão-162) As novas moedas de centavos, que começaram a circular no mercado, apresentam uma tonalidade avermelhada obtida por eletrodeposição de cobre a partir de uma solução de sulfato de cobre II. Para recobrir um certo número de moedas foi efetuada a eletrólise, com uma corrente elétrica de 5 ampères, em 1 L de solução 0,10 mol. L-1 em CuSO4 , totalmente dissociado. a) Escreva a equação química que representa a dissociação do sulfato de cobre II e calcule a concentração dos íons sulfato, em mol. L-1 , na solução inicial. b) Determine o tempo necessário para a deposição de todo o cobre existente na solução, considerando 1F = 96500 C. Questão-163) Em uma siderúrgica, o ferro é produzido em alto-forno a partir da hematita, um minério de ferro, misturado com coque e calcário, conforme ilustrado abaixo: A reação global do processo pode ser representada pela seguinte equação química: Fe2 O3(s) + 3 CO(g) → 2 Fe(s) + 3 CO2(g) + 27,6 kJ. a) Classif ique a reação quanto ao calor desenvolvido e identif ique o agente oxidante de acordo com a sua nomenclatura oficial. b) Considerando um rendimento de 100% e o volume molar, em condições reacionais, igual a 24,0 L. mol -1 , determine o volume de CO2(g) , em L, obtido por mol de ferro produzido. Questão-164) Um dos métodos de obtenção de ácido etanóico está esquematicamente mostrado abaixo: CH COCH CHH O O 3 +2 23 CH COOHCH CH OH+ 23 3 H+ Etanoato de etila Água EtanolEtanóico YX a) Para cada um dos produtos X e Y formados na reação acima, escreva a estrutura de um isômero plano de função. b) Sabendo-se que os pontos de ebulição dos produtos X e Y são respectivamente 118º C e 78º C, apresente duas justificativas para essa diferença. Questão-165) O excesso de acidez na saliva pode causar o aparecimento de aftas, pequenas ulcerações que aparecem na língua e na parte interna da boca. O saber popular recomenda, como tratamento, fazer gargarejos com solução aquosa de bicarbonato de sódio. O motivo para a eliminação das aftas está no fato de que o ânion bicarbonato ( HCO3 - ) neutraliza a acidez bucal. Considerando o exposto, indique: a) a fórmula estrutural plana do ânion bicarbonato e a equação química que representa a sua hidrólise; b) as fórmulas químicas e os respectivos nomes do óxido e do hidróxido que, ao reagirem em meio aquoso, podem produzir o bicarbonato de sódio. Questão-166) Um dos métodos de identificação de estruturas de hidrocarbonetos contendo ligações duplas ou triplas é feito a partir da análise dos produtos ou fragmentos, obtidos da reação de oxidação enérgica. Observe os produtos orgânicos da reação de oxidação enérgica de um hidrocarboneto insaturado: +Hidrocarboneto insaturado K Cr O227 H+ CH COCH33+CH COOH3 WT a) Em relação ao hidrocarboneto insaturado, indique as fórmulas mínima e estrutural plana. b) Cite a nomenclatura oficial do composto W e determine a percentagem de carbono, em número de átomos, na substância T. Questão-167) Para o composto NazHXO3 foi proposta a estrutura a seguir: Contudo, este modelo não representa corretamente as propriedades macroscópicas do composto, pois ele é iônico. Conhecendo-se as diferenças de eletronegatividade: I = 1,5; II = 1,5; III = 2,6; IV = 0,1 a) Escreva a fórmula estrutural mais provável do composto, identificando-lhe o cátion e o ânion. b) Dê o número de hidrogênios ionizáveis do ácido que deu origem a essa substância (Na2HXO3). Questão-168) As fotocélulas são dispositivos largamente empregados para acender lâmpadas, abrir portas, tocar campainhas etc. O seu mecanismo baseia-se no chamado "efeito fotoelétrico", que é facilitado quando se usam metais com energia de ionização baixa. Os metais que podem ser empregados para esse fim são: sódio, potássio, rubídio e césio. a) De acordo com o texto acima, cite o metal mais eficiente para fabricação das fotocélulas, indicando o nome da família a que ele pertence, de acordo com a Tabela de Classificação Periódica. b) Escreva a fórmula mínima e o nome do composto formado pelo ânion O2- e o cátion potássio. Questão-169) O bócio é uma inchação provocada por uma disfunção tireoidiana decorrente da carência de iodo. A legislação atual exige que cada quilograma de sal comercializado contenha 0,01 g de iodeto (I-), geralmente na forma de iodeto de sódio (NaI). Calcule: a) a porcentagem da massa de sódio em 1 mol de iodeto de sódio; b) a massa de iodeto de sódio, em gramas, que deverá estar contida em 127 kg de sal, em cumprimento à legislação. Questão-170) Cheiro característico do peixe é causado por uma substância orgânica denominada metilamina, de fórmula H3C - NH2. O caráter básico dessa substância está indicado no seguinte sistema em equilíbrio: CH3NH2 + H2O CH3NH3 + + OH-. A sabedoria popular recomenda que, logo após o manuseio do peixe, se use o limão para remover o cheiro que ficou nas mãos. a) Considerando que, antes do uso do limão, a concentração de íons OH- no equilíbrio era de 10-5 mol.L-1, a 25ºC, calcule o pH do meio. b) Aplicando o princípio de Le Chatelier, apresente uma justificativa para a eliminação do cheiro de peixe pelo uso de limão. Questão-171) Os feromônios são substâncias secretadas por animais para atrair outro animal da mesma espécie, marcar trilhas, advertir de perigo etc. Nas abelhas, o feromônio de defesa da colméia é a 2- heptanona. Essa substância pode ser sintetizada pela seqüência reacional abaixo: 2-Bromo-heptanoX2-Heptanona NaOH H O2 [O] Escreva as fórmulas estruturais planas e as nomenclaturas, de acordo com a IUPAC, para: a) a substância X; b) um isômero plano de posição da 2- heptanona. Questão-172) Os ácidos carboxílicos podem ser obtidos por vários processos, dentre os quais podemos citar a hidrólise de ésteres e a oxidação de alcenos, representados respectivamente por: H O2RCOOR H SO RCOOHROH+ 24 + - - RCH=CHR KMnO- 4 H+ RCOOHRCOOH+ - Analisando essas reações, indique: a) a fórmula estruturalplana e o número de carbonos secundários do reagente orgânico que deveria ser utilizado na reação II, para se obter uma mistura de etanóico e propanóico; b) a fórmula molecular e a nomenclatura, segundo a IUPAC, para a substância de caráter ácido mais acentuado, decorrente da hidrólise do metil propanoato de etila e da oxidação do 3- hexeno TEXTO: 2 - Comum à questão: 173 A água oxigenada é utilizada industrialmente como componente que tira manchas de tecidos e também para branqueamento de polpa da celulose utilizada na fabricação de papel. Para essas finalidades, a concentração utilizada é superior a 30%. Mas soluções aquosas, com concentração de 3%, são utilizadas como antissépticos e para descoloração de pelos e cabelos. A decomposição da água oxigenada ocorre de acordo com a equação abaixo: 2 H2O2 (l) → 2 H2O (l) + O2 (g) Questão-173) No gráfico a seguir estão representada duas isotermas (Lei de Boyle-Mariotte) de 1 mol de gás ideal, uma na temperatura de 0oC e a outra na temperatura T. a) qual o valor da pressão p indicada no gráfico, em atm? Justifique sua resposta. b) determine o valor da temperatura T em kelvin. Questão-174) O hidróxido de magnésio, Mg (OH)2, é uma base fraca pouco solúvel em água, apresentando constante de produto de solubilidade, kps, igual a 4 x 10-12. Uma suspensão desta base em água é conhecida comercialmente como "leite de magnésia", sendo comumente usada no tratamento de acidez no estômago. a) Calcule, em mol.L-1, a solubilidade do Mg (OH)2, numa solução saturada desta base. b) Escreva a equação balanceada da reação de neutralização total do hidróxido de magnésio com ácido clorídrico, HCl. Questão-175) O peróxido de hidrogênio, H2O2 substância cuja solução aquosa é conhecida comercialmente como "água oxigenada", pode ser obtido por um processo cíclico que envolve um sistema quinol-quinona, conforme o esquema: OH C H2 5 OH O Reação-I 2O O C H2 5 H O+ 2 2 H (g)/Pt Reação-II 2 2-Etil-antraquinol 2-Etil-antraquinona a) Em relação à reação I, escreva a fórmula molecular do agente oxidante e determine o número de mol de elétrons envolvidos na formação de 1 mol de H2 O2. b) Admitindo-se um rendimento de 100% na reação I, determine a massa, em gramas, de peróxido de hidrogênio produzida a partir de 8 mol de O2. Questão-176) Muitos produtos, como por exemplo balas e chicletes, contêm no rótulo a informação de que possuem flavorizantes, substâncias que imitam sabor e odor de frutas. O etanoato de isobutila, flavorizante de morango, é uma delas. a) Escreva a fórmula estrutural plana do etanoato de isobutila e indique a função química a que pertence. b) Sabendo-se que o etanoato de isobutila pode ser obtido pela reação entre o etanóico e um álcool, escreva a equação química correspondente à sua obtenção. Questão-177) A reação expressa pela equação xX + yY → zZ + wW foi realizada em diversas experiências nas quais se manteve constante a temperatura. As velocidades de reação foram medidas, variando-se a concentração molar de um dos reagentes e mantendo-se a do outro constante. Os resultados obtidos estão representados no gráfico abaixo: Em função dos dados apresentados: a) determine a ordem da reação em relação aos reagentes X e Y, respectivamente. b) calcule o número de vezes em que a velocidade da reação aumenta quando se duplica a concentração molar de Y e se triplica a concentração molar de X. Questão-178) Observe a seqüência reacional abaixo, onde X e Y são os principais produtos orgânicos formados: a) Classifique a reação II quanto ao mecanismo e tipo de reagente. b) Escreva as fórmulas estruturais planas dos compostos X e Y. Questão-179) O rótulo de um recipiente de leite em pó indica: Composição média por 100g de pó Gorduras....................................... 1,0g Proteínas........................................ 36,0g Lactose.......................................... 52,0g Sais minerais................................. 8,0g Água.............................................. 3,0g Valor energético........................... 180kcal O fabricante recomenda usar colheres das de sopa para um copo de 200mL. Considerando que cada colher contém 20g do leite em pó, determine a quantidade de gordura que se ingere , ao beber todo o conteúdo de um copo. TEXTO: 3 - Comuns às questões: 180, 181, 187 Magras e com parasitas, cansadas por êxodos mais longos para se reproduzir e com ciclos migratórios alterados pelo aumento da temperatura das águas: as baleias, animal fundamental para o ecossistema marinho, também sofrem o impacto do aquecimento global em frente a Puerto López, 295km ao sudoeste de Quito, onde chegam da Antártida para ter suas crias. Os rituais de acasalamento são repetidos em outras áreas costeiras da América Latina, como em Cabo Blanco, no Peru, ou em Bahia Málaga, na Colômbia, e também em Puerto Pirâmides, no Atlântico argentino. Em todos esses lugares, é possível sentir o impacto da mudança do clima. Com águas mais quentes, diminuem as fontes de alimentação, o que as torna menos propensas a se reproduzir. A maior temperatura do oceano também as confunde, modificando a duração e o alcance de suas migrações. A acidificação dos oceanos pelo aumento do dióxido de carbono, CO2, na atmosfera também afeta as baleias, porque reduz o plâncton com o qual se alimentam e dão à luz apenas quando as condições para alimentar suas crias são favoráveis, aponta um cientista norte-americano. Quando falta o krill, crustáceo fundamental na dieta, a procriação diminui nos santuários de cetáceos a milhares de quilômetros de distância, e a sobrevivência das crias é afetada. As baleias devem ingerir várias toneladas de krill por dia para ganhar peso e, então, conseguir enfrentar travessias e ter reservas de energia suficientes para a gestação. O aquecimento global atinge em particular as baleias, que paradoxalmente parecem ter a chave para contê-lo, porque seus dejetos ajudam no crescimento da maioria das plantas que absorvem CO2. A grande quantidade de ferro no excremento das baleias favorece ao crescimento de algas microscópicas, fundamental para o equilíbrio do ecossistema marinho. “Esse aspecto mantém o resto do oceano vivo”, destaca o cientista, explicando como as baleias buscam o alimento nas profundezas do mar, mas comem e defecam na superfície, permitindo a circulação de nutrientes. (MAGRAS e com parasitas,... 2016). MAGRAS e com parasitas. Disponível em: <www.istoedinheiro.com.br/.../aquecimento-global-flagelo...baleias/>. Acesso em: 26 fev. 2016. Questão-180) A equação abaixo representa uma reação possível pelo contato, em presença de saliva, de uma obturação de ouro e outra de prata. Au3+ + Ag → Ag+ + Au. Nesta equação, após ajustada, qual é a soma de todos os coeficientes (reagentes e produtos), considerando os menores inteiros? Questão-181) O teor de óxido de alumínio na terra é cerca de 2,5 vezes maior do que o de óxidos de ferro (Fe2O3 ; FeO). Contudo, o custo do alumínio é maior que o do ferro. No passado (início do século XIX), o metal alumínio era mais caro que o ouro. Reis se destacaram por dar banquetes com baixelas de alumínio em lugar do ouro. Contudo , a partir de 1886, uma nova tecnologia de produção do metal alumínio reduziu-lhe o preço cerca de duas mil vezes, permitindo que um maior número de pessoas usasse utensílios deste metal, acabando com o privilégio dos reis. A reação química global do novo processo pode ser representada pela equação: 2 Al2O3 + 3 C → 4 Al + 3 CO2 Levando em conta as proporções da equação global, qual o número de mols de carbono necessário à produção de 2700Kg de alumínio considerando um rendimento de 100%? Questão-182)A tabela a seguir fornece a concentração hidrogeniônica ou hidroxiliônica a 25ºC , em mol/L , de alguns produtos: Produto Concentração em mol/l de íons H+ ou OH- Vinagre ........................................ [OH-] = 1,0 × 10-11 Cafezinho ..................................... [H+] = 1,0 × 10-5 Clara de ovo.................................. [OH-] = 1,0 × 10-6 Desinfetante com amônia............. [H+] = 1,0 × 10-12 Destes produtos, quais são ácidos? Questão-183) Na reação: 3 3 3 2 2 4_ _ _ ____ CH CH C CH CH CH PRODUTOS, CH KMnO NaOH qual é a nomenclatura IUPAC do composto orgânico formado? Questão-184) No exame da tireóide, utiliza-se o iodo 131, que é radioativo. Após 80 dias , a atividade deste elemento atinge um valor tal que não mais oferece perigo, por tornar-se igual à radioatividade do meio ambiente. Entretanto, o paciente não fica internado todo esse tempo, sendo liberado em horas, e sem se tornar uma fonte ambulante de radioatividade, pois o organismo humano elimina rápida e naturalmente, via fezes, urina e suor, o material ingerido . Assim , o paciente é liberado, mas o iodo-131 da sua urina, armazenada no depósito de rejeito hospitalar, continua seu decaimento normal até que ela possa ser liberada para o esgoto comum. Com detector apropriado, mediu-se a atividade do iodo-131 no rejeito hospitalar, obtendo-se a tabela: Tempo(dias) Fração radioativa no material 0 1 8 1/2 16 1/4 24 1/8 32 1/16 80 1/1024 A análise da tabela permite concluir que a meia-vida do iodo-131 é, em dias, igual a : Questão-185) Durante a Copa do Mundo de 1994, o craque argentino Armando Diego Maradona foi punido pela FIFA por utilizar um descongestionante nasal à base da substância efedrina (considerada como dopping), cuja fórmula estrutural é representada por: 3 _ _ _ _ _ _ _ _ CH CH C HH H OHN Com relação a esta molécula , podemos afirmar que os grupos funcionais presentes correspondem à quais funções orgânicas? Questão-186) Observe a seqüência reacional abaixo: 3 2 3 3 2 3_ _ _ _ _ I- + CH Cl + HCl CH CH CH Br AlCl Luz II- + Br + HBr Qual é a classificação, respectivamente, das reações I e II ? Questão-187) Em 13 de setembro de 1987, um aparelho contendo césio-137 encontra-se abandonado no prédio do Instituto de Radioterapia, que havia sido desativado há cerca de 2 anos. Dois homem à procura de sucata invadiram o local e encontraram o aparelho, que foi levado e vendido ao dono de ferro-velho. Durante sua desmontagem, foram expostos 19,26g de cloreto de césio (137CsCl), pó branco semelhante ao sal de cozinha. que, no entanto, brilha no escuro com uma coloração azulada. Encantado com o brilho do pó. O dono do ferro-velho passou a mostrá-lo e distribuí-lo a amigos e parentes. Pergunta-se : Quais as semelhanças e diferenças entre os isótopos de césio 55Cs133 (estável) e 55Cs137 (radioativo), com relação ao número de prótons, nêutrons e elétrons? GABARITO: 1) Gab: Gás: metano. Geometria: tetraédrica. Fonte: fertilizantes. Óxido neutro: N2O Fórmula molecular: O3. 2) Gab: Fórmula estrutural: Isomeria: óptica. Fórmula molecular: Al(OH)3 Número de carbonos: 7. 3) Gab: Elemento: hélio. Número de nêutrons: 1. Semirreação: 2H+ + 2e– → H2 4) Gab: Funções: álcool e cetona. ºH = 6 ºHf (CO2 (g)) + 6 ºHf (H2O (l)) – ºHf (C6H12O6 (s)) ºH = 6(–394) + 6(–286) – (–1265) ºH = –2364 – 1716 + 1265 = –2815 kJ/mol 5) Gab: Número de camadas eletrônicas: 5. Fórmula: SrI2. Na classificação periódica atual, os elementos químicos são agrupados em ordem crescente de seus números atômicos. Dessa maneira, como o iodo, dentre os dois elementos, tem número atômico maior, ele continua sendo agrupado depois do telúrio. 6) Gab: Agente redutor: Zn. Polaridade: polar. As2O3 → 2 As 198 g → 150 g X → 50 g X = 66 g %33 200 10066 P = = 7) Gab: Sal: cloreto de sódio. Ligação: iônica. NiCl2 + 2 Na → Ni + 2 NaCl 0E = – 0,23 + 2,71 = 2,48 V 8) Gab: Mudança de estado: sublimação. Uma das seguintes fórmulas estruturais: Kc = [C10H8] 4 10–6 = [C10H8] 4 10–6 mol ____ 1 L y ____ 2000 L y = 8 10–3 mol 1 mol ____ 128 g 8 10–3 mol ____ z z = 1,024 g 1 esfera _____ 0,256 g w _____ 1,024 g w = 4 esferas 9) Gab: Ácido pícrico Justificativa: o ácido pícrico apresenta maior acidez pois os grupamentos nitro são eletroatraentes e aumentam a acidez. Reagente: ácido nítrico. Classificação: reação de substituição eletrofílica. 10) Gab: Em pH 10: 0,8 mol CO3 2– → 0,2 mol de HCO3 – 0,04 mol CO3 2– → X mol de HCO3 – X = 0,01 mol de HCO3 – [HCO3 –] = 0,01 mol / 0,1 L = 0,1 mol/L H2CO3: ácido carbônico. HCO3 –: hidrogenocarbonato ou bicarbonato. 11) Gab: Ligação: interação metálica. Maior temperatura de fusão: ferro. Símbolo: Co. Subnível: 3d. 12) Gab: Óxido de zinco e óxido de alumínio. Reagente apolar: CO2. 13) Gab: Número atômico: 97. Símbolo: Bk. Número de nêutrons: 48 – 22 = 26. Elemento de maior raio atômico: Rf. 14) Gab: Geometria: piramidal. Característica: par de elétrons não ligante disponível. Alterações: aumentar a pressão e diminuir a temperatura. 15) Gab: Tipo de isomeria: posição. Aminoácido: isoleucina. Número de oxidação: +3. Fenilalanina: 16) Gab: CaO + H2O → Ca (OH)2 Produto: hidróxido de cálcio. Reação: exotérmica. 17) Gab: Classificação: adição. Função orgânica: éster. Massa molar do monômero: 100 g/mol. Número de unidades: 200 100 20000 = unidades. 18) Gab: X: H2. Z: NaOH. Massa de NaCl na salmoura: 360 kg 100 65 = 234 kg 117 g NaCl → 1 mol de Cl2 234000 g NaCl → w w = 2000 g Número de mols: 1600 100 80 2000 = mol 19) Gab: Reagente oxigenado: Produto orgânico: 3-metil-hexan-3-ol. Produto inorgânico: MgOHBr. 20) Gab: Massa de reagente: pH = 2 → [H+] = 10–2 mol/L Quantidade de HCl: 10–2 mol/L 0,2 L = 0,002 mol Quantidade de NaHCO3: 252 10–3 g 84 g/mol = 0,003 mol Excesso de NaHCO3: 0,003 – 0,002 = 0,001 mol 84 g/mol = 0,084 g Equação: −− ++→+ OHOHCOOHHCO 2223 21) Gab: A 22) Gab: Gás A: CO2. Gás B: H2. Gás com maior massa: dióxido de carbono. Sal formado: cloreto de magnésio. 23) Gab: Função: álcool. Sensação: felicidade. Neurotransmissor: adrenalina. Fórmula: C9H13NO3. 24) Gab: Composto A: 2-fenil etanol. Composto orgânico: etanoato de etila. 25) Gab: Isomeria de posição. Fração molar = 4/10 = 0,4 26) Gab: Curva B. Energia de ativação = 70 – 10 = 60 kJ/mol H = 30 – 10 = 20 kJ/mol Nome do produto: pentano. 27) Gab: Número de oxidação: +1. Substância: O3. Como o potencial de redução do ozônio é maior que o do íon hipoclorito, o ozônio tem maior tendência de sofrer redução, ou seja, tem maior poder oxidante. 28) Gab: [OH–] = 10–2 pOH = –log 10–2 = 2 pH = 14 – 2 pH = 12 Classificação: ácido de Bronsted-Lowry. A concentração diminuirá. Os íons H+ do ácido irão reagir com os íons OH– do meio, formando água. O equilíbrio irá se deslocar para a direita e a amônia será consumida. 29) Gab: Na2 HPO4 → 2 Na+ + 142 g = 1 mol 1 mol → 2 mol Na+ NaH2PO4 → Na+ + H2PO– 4 120 g → 1 mol 60 g → x x = 0,5 mol 0,5 mol → 0,5 mol Na+ [Na+] = 2 + 0,5 = 2,5 mol/L Sal: di-hidrogenofosfato de sódio. Propriedade: osmometria ou aumento da pressão osmótica. 30) Gab: Elemento: neônio.Símbolo: Na. Ligação: iônica. Fórmula: NaF. 31) Gab: Símbolo: La. Elemento: oxigênio. Ligação: covalente polar. Geometria: tetraédrica. 32) Gab: Símbolo: Au. Nome: estanho. Cu2+ AgCl 33) Gab: Fórmula: MgCO3. Função: sal. Número de oxidação: +2. Ligação covalente. 34) Gab: álcool e amina Número de carbonos terciários: 3. Isômeros ópticos ativos: 21 = 2 35) Gab: 36) Gab: Cor: vermelha. Fórmula: Al2(SO4)3. Nome: óxido de cálcio. Reação: CaO (s) + H2O (l) → Ca(OH)2 (aq) 37) Gab: BaCl2 (aq) + H2SO4 (aq) → BaSO4 (aq) + 2 HCl (aq) Kps = [Ba2+] × [SO4 2–] [Ba2+] = [SO4 2–] = S S2 = 10–10 S = 10–5 mol.L–1 38) Gab: AlO (s) + 6 HCl(aq) → 2 AlCl (aq) + 3 HO (l) ºH = –460 kJ + 2 AlCl (aq) + 6 Na (s) → 6 NaCl(aq) + 2 Al(s) ºH = 820 kJ ___________________________________________________ AlO (s) + 6 HCl(aq) + 6 Na (s) → 6 NaCl(aq) + 2 Al(s) + 3 HO (l) ºH = 360 kJ 360 kJ → 54 g Al X → 27 g Al X = 180 kJ Na eletrólise: Al3+ (l) + 3 e– → Al (s) 96500 C.mol–1 × 3 mol de elétrons = 289500 C 39) Gab: 3 × 10–5 mol.L–1 × 4 × 107 L = 1200 mol 1 mol NaClO → 74,5 g 1200 mol → X X = 89,4 kg 1200 mol NaClO → 1200 mol H2O2 10 mol → 1 L 1200 mol → Y Y = 120 L 40) Gab: Tempo de meia-vida = 300 dias Bk(OH)2 41) Gab: 60 g → 18 g C → 36 g.L–1 C = 120 g.L–1 Produto Y: propeno. Classificação: reação de eliminação. 42) Gab: 2 HCl + Ba(OH)2 → BaCl2 + 2 H2O Cloreto de bário 43) Gab: 3 mols H2S → 2 mols de FeS 102 g H2S → 176 g FeS 408 kg H2S → x x = 704 kg S Uma das respostas: • óxido férrico • óxido de ferro III 44) Gab: 45) Gab: Shogaol: isomeria geométrica Gingerol: isomeria óptica Funções: éter e fenol 46) Gab: Adição eletrofílica 47) Gab: Expressão da velocidade: v = k [HBr] [NO2]; logo, a ordem global é igual a 2. Mecanismo I. Na etapa lenta, as ordens de reação do HBr e do NO2 são iguais às obtidas experimentalmente. 48) Gab: H = (744 × 2 + 348 + 413 + 357 + 462) – (744 × 3 + 413 × 2) = 3068 – 3058 = 10 kJ 1 mol → 10 kJ 0,005 mol → x x = 0,05 kJ Número de oxidação do carbono: 0 49) Gab: NH4OH e NH4Cl Ca(OH)2 (aq) → Ca2+ (aq) + 2 OH–(aq) 1 mol → 2 mols 0,005 mol.L–1 → x x = 0,01 = 10–2 mol.L–1 pOH = –log 10–2 = 2 pH = 14 – pOH = 12 NH4 + + OH– NH4OH 50) Gab: ddp = 0,76 + 0,34 = 1,10 V Massa de Ag depositada: 108 g.mol–1 × 0,01 mol.L–1 × 0,5 L = 0,54 g No anodo da pilha: Zn0 (s) → Zn2+ (aq) + 2 e– No catodo da eletrólise: Ag+ (aq) + e– → Ag0 (s) 1 mol de Zn (s) fornece elétrons para a deposição de 2 mols de Ag (s). 65,5 g Zn → 216 g Ag x → 0,54 g x = 0,164 g 51) Gab: Uma das respostas: • anidrido carbônico • dióxido de carbono • óxido de carbono IV Geometria angular CO N 52) Gab: carbono 6 H2O O HH 53) Gab: Magnésio MgCl2 Vermelha +1 54) Gab: Cresóis em menor proporção: CH3 OH OH CH3 Isômeros de função: CH2OH OCH3 55) Gab: CH3COOH + NH3 → CH3CONH2 + H2O Função orgânica: éster. Hibridação: sp2 56) Gab: Composto X OH Composto Y O Mecanismo: substituição nucleofílica Isômeros ativos: 21 = 2 57) Gab: Solução de fluoreto de potássio Apresenta maior número de partículas dissolvidas. H H O Geometria trigonal plana 58) Gab: Fe0(s) + Cu2+(aq) → Fe2+(aq) + Cu0(s) Eo = +0,34 – (–0,44) = +0,78 V 59) Gab: Tempo de meia-vida do 214Bi: 20 min 1,06 1020 partícula h–1 60) Gab: Solidificação Condensação ou liquefação 61) Gab: NaOH no produto final: 0,10 mol L–1 ClO– + HOH → HClO + OH– 62) Gab: ZrO2 Ligação iônica Um dos alótropos: - grafite - fulereno 63) Gab: n4 Rf Ne Pu 1 0 260 104 22 10 242 94 +→+ 104 64) Gab: 0,02 mol.L–1 Pb(NO3)2 65) Gab: Eº = 0,1 V Uma das nomenclaturas: - 1,4-di-hidroxibenzeno - 4-hidroxi-fenol 66) Gab: Carboxila O sal orgânico monossódico, por ser uma substância iônica, apresenta polaridade maior do que a molécula de fluoresceína. 67) Gab: 4,35 104 kJ Carbono 68) Gab: Substância A Destilação, pois seus pontos de ebulição são distintos. 69) Gab: Dióxido de enxofre Monóxido de carbono SO2 = 6,72 104 L CO = 6,72 104 L 70) Gab: 71) Gab: mPd = 60 g 72) Gab: Bi209 83 4 2 n 2At 1 0 211 85 + X = 8,0 1022 átomos 73) Gab: Al2O3 Óxido anfótero 74) Gab: OH O pH = 2 75) Gab: O poli(álcool vinílico) é mais solúvel em água. Seus grupos hidroxilas podem fazer ligações de hidrogênio com a água, aumentando sua solubilidade. 76) Gab: 114 elétrons Geometria angular 77) Gab: Aldeído OH O 78) Gab: Ligação iônica RaCl2(l) → Ra(s) + Cl2(g) 79) Gab: Ca(OH)2 + 2 HCl → CaCl2 + 2 H2O 1 Ca(OH) Lg 0,185 C 2 −= 80) Gab: V = K.[sacarose] 16 6 h105 1 105 K −− − = = Aumento do número de partículas do soluto. 81) Gab: Fórmula molecular = C4H8 Fórmulas estruturais: 82) Gab: Massa total: 1000 mg. Os elementos químicos formados são Ac e Pb. 83) Gab: Lítio Na2CO3 + Li2SO4 → Li2CO3 + Na2SO4 84) Gab: Molécula A Uma das nomenclaturas: • fenilmetanol • álcool benzílico Molécula D Uma das nomenclaturas: • p-metilfenol • p-metil-hidroxibenzeno • 4-metilfenol • 4-metil-1-hidroxibenzeno Fenol 85) Gab: H = 2 x 413 + 744 + 2 498 – 413 – 744 – 357 – 462 = –157kJ.mol–1 Trigonal plana 86) Gab: Kc = 5x10–15 NN O=O 87) Gab: Velocidade média de formação de produto: 24,4 g.L−1.min−1 Cálculo do rendimento: X = 40% 88) Gab: Isomeria plana do tipo posição, Isoeugenol, 3 carbonos assimétricos. 89) Gab: Ligação covalente Em água, o HCl se ioniza em H+ e Cl–, que irão conduzir a corrente elétrica. Em benzeno, o HCl não se ioniza, portanto não forma espécies condutoras de eletricidade. 90) Gab: 84 000 g n 91) Gab: pH = –log[H+] = –log[0,01] = 2 Pt0 → Pt4+ + 4e– 92) Gab: Foram emitidas 6 α e 7 β; Átomos isóbaros: Th e Pa 93) Gab: Íons isoeletrônicos: + 4NH e O2- P H HH H + 94) Gab: Y = 1,08 10-3 g.min–1; Número de oxidação do carbono = +3 95) Gab: O HO X = ácido esteárico Y = ácido linoleico 96) Gab: pH = 13 Compostos apolares: CO2 e N2 97) Gab: m = 0,16 g ; 2 KCℓO3(s) ⎯→⎯ 2 KCℓ(s) + 3 O2(g) 98) Gab: Isomeria: de posição; ácido etanóico 99) Gab: A opção não foi adequada, pois a água apresenta maior acidez que o etanol. C2H5OH + H2O ⎯→⎯ ⎯⎯ C2H5OH+ + OH– 100) Gab: Ao se aumentar a concentração de álcool, tem-se o deslocamento do equilíbrio no sentido de aumentar a concentração o éster. Nome do éster: propanoato de etila 101) Gab: E° = + 1,23 V kJ163H = 102) Gab: • nitrato de sódio • ácido sulfúrico Uma das fórmulas: 103) Gab: Obtenção de monômero: Obtenção de polímero: 104) Gab: Mistura inicial: 150 g = 75 g do isômero (d) + 75 g do isômero (l) Após dez horas foram consumidos 60 g do isômero (d), restando 15 g desse isômero. 105) Gab: x = 362 kg NiS y 94% pH = 12 106) Gab: Número de oxidação do carbono = +4 H = –50 kJmol–1 107) Gab: 20 500 + 55 2000 = C 75 → C = 1600 mgL–1 M = 1,6/32 = 0,05 molL–1 x = 40 L 108) Gab: Um dos nomes: • orto-etil-metil-benzeno • meta-etil-metil-benzeno 109) Gab: P = 4,5 atm 110) Gab: propanal = 72,5% ; propanona = 27,5% Duas das características: • maior massa molecular • maior polaridade • presença de ligações de hidrogênio111) Gab: x = 3,86 105 C 112) Gab: a) 1,2 1022 átomos b) alfa = 1; beta = 2 113) Gab: Enxofre. O elemento deve possuir 6 elétrons em sua camada de valência, já que há uma descontinuidade entre a 6ª e a 7ª energia de ionização, indicando uma mudança de camada. Grupo 17 (VII A). 114) Gab: C4H4O4 Estereoisômeros = 2 115) Gab: Amida. Condensação. 116) Gab: Como a amostra I é constituída por dois metais, os elétrons são livres para movimentar-se, advindo daí a alta condutividade no estado sólido. amostra II → AlCl3 amostra III → MgCl2 117) Gab: pH = 13. O volume diminui no frasco A e aumenta no frasco B. 118) Gab: Cloreto de ferro: FeCl2. anodo: −− +→ e2ClCl 2 )g(2)aq( 119) Gab: CH3 CH CH3 OH OH A CH3 C CH3 O O B CH3 C CH3 CH3 OH OH C CH3 CH CH3 Cl Cl D 120) Gab: Equação II: CO(g) Equação III: H2(g) 2(g)4(g)(g)2(s) CO CH O2H 2C +→+ kJ16H += 121) Gab: 0,4mint = Não há alteração do valor numérico da constante de equilíbrio, já que o efeito do catalisador seria apenas sobre a velocidade do processo, não afetando o equilíbrio. 122) Gab: a) 2NiOOH + 2H2O →2Ni(OH)2 + 2OH- Eo = +0,49V b) 4,47 . 10-8mol L-1 123) Gab: a) função amida b) O OH O OH c) C1= Nox +4; C2= Nox +3 124) Gab: a) endotérmica; ligação de hidrogênio b) x)kJ(89,4ΔH −= 125) Gab: a) razão igual a 1 b) como os dois processos são exotérmicos, o aumento de temperatura desloca o equilíbrio para a esquerda, diminuindo o rendimento da reação. No entanto, essa alteração é corrigida pelo aumento de pressão até que seja encontrado um ponto de melhor rendimento. 126) Gab: a) 7,62atm, trata-se de uma solução isotônica; b) A curva A que corresponde à curva de pressão de vpor da glicose. A pressão de vapor depende da concentração das soluções: quanto maior for o número de partículas do soluto presente na solução (mais concentrada) menor será a pressão de vapor. 127) Gab: a) Ca(OH)2 + H2CO3 → CaCO3 + 2H2O CO3 2- CO O O 2- = b) pH 5 128) Gab: a) 0,4mol.L-1 b) pH > 7 Na2S + 2H2O → 2Na+ + 2OH- + H2S O sulfeto de sódio é um sal proveniente de uma base forte e um ácido relativamente fraco. logo, por hidrólise, o sal forma uma solução de caráter básico. 129) Gab: a) H3C CH2 C CH2 CH3 terciário primário b) H3C CH2 CH2 C H O Butanal 130) Gab: a) Polimerização por condensação b) + Cl -H2N NH2 + 2HCl H3N NH3 2 131) Gab: a) 15 minutos b) K2O2; K2O 132) Gab: a) A basicidade da dimetilamina é maior do que a da etilamina, portanto K2 > K1. C2H5NH2 + HOH → C2H5NH + 3 + OH- b) 0,01 mol x L-1 133) Gab: a) para-anisaldeído Não apresenta ligações de hidrogênio. b) ácido benzóico (fenil-metanóico) e metanol 134) Gab: a) Ressonância ou elétrons deslocalizados. substituição eletrofílica. b) HNO3 + H2SO4 → H2NO + 3 + HSO − 4 ou HNO3 + 2 H2SO4 → H3O+ + 2 HSO − 4 + NO2 + S OO HH O O 135) Gab: a) cloreto de isopropil-magnésio ou cloreto de secpropil-magnésio. Fórmula estrutural plana b) Sendo isômeros, possuem a mesma fórmula molecular e, conseqüentemente, apresentam as mesmas porcentagens em massa de seus elementos químicos. Fórmula estrutural plana 136) Gab: a) C = 41,34%; H = 5,2%; O = 54,26% b) O gás carbônico será retido no tubo 2. CO2 + 2 NaOH → Na2CO3 + H2O ou CO2 + NaOH → NaHCO3 137) Gab: a) 80% b) Na amostra contendo etanol e água. O etanol apresenta maior polaridade 138) Gab: a) 2 KCl + 2 H2O → H2+ Cl2 + 2 K+ + 2 OH- Porque há formação de íons OH-. b) Kp = (pHCl)2/(pH2) x (pCl2). O equilíbrio será deslocado no sentido dos reagentes. 139) Gab: a) x = 2 x 10-3g b) No dióxido de enxofre, o átomo de enxofre apresenta um par eletrônico não-ligante, formando uma estrutura assimétrica (molécula angular), portanto suas moléculas são polares. No trióxido de enxofre, o átomo de enxofre apresenta todos os pares eletrônicos compartilhados (molécula trigonal plana), formando uma estrutura simétrica, portanto suas moléculas são apolares. 140) Gab: a) Relação entre as massas = 15. b) Co+3; 3d6. 141) Gab: a) amostra I: 2,70 g/cm3 , alumínio. amostra II: 0,70 g/cm3, octano. b) 2 Al + 3 H2SO4 → Al2(SO4) + 3 H2 Qualquer outro elemento da mesma família do sódio, ou seja, Li, K, Rb, Cs ou Fr. 142) Gab: a) NH2 b) H2SO4 HNO3+ NO2 H2O+ 143) Gab: a) Ca2+, K+ e Cl. Estes ions são isoeletrônicos, conseqüentemente, quanto maior a carga nuclear, maior a atração em cima dos elétrons e menor o raio iônico. b) Brometo de cálcio: CaBr2. 144) Gab: a) 4Ag + 2H2S + O2 → 2Ag2S + 2H2O; Agente redutor: Ag. b) x = 9 x 10–2 g. 145) Gab: a) N C O NH2 b) x = 8200 pessoas 146) Gab: a) Ka = 1,5 x 10–5 mol/L. b) O ácido octanóico e o ácido butanóico apresentam o mesmo número de ligações de hidrogênio, logo o ácido de maior massa apresentará o maior ponto de ebulição e este ácido é o octanóico. O ácido octanóico possui ponto de ebulição menor do que o ácido hexanodióico porque apresenta apenas um grupo carboxila, enquanto que o outro possui dois grupos carboxila e conseqüentemente faz maior número de ligações de hidrogênio. 147) Gab: a) 0,4 M O produto é inadequado, pois sua concentração encontra-se abaixo da faixa estabelecida pela legislação brasileira. b) C C H H H O H C C H H H OH H H etanal etanol 148) Gab: a) (C2H4O)n b) H = - 355 kcal/mol. 149) Gab: a) 3 b) A curva I corresponde à reação com o alumínio em pó, devido a sua maior superfície de contato e conseqüentemente maior velocidade de reação. A curva II corresponde à reação com o alumínio em placas. 150) Gab: a) 3Mg(s) + 2Al3+(aq) → 2Al(s) + 3Mg2+(aq) b) 5,0 x 10-10 151) Gab: a) 3,84 x 109 anos. b) 19K40 → –1o + 20Ca40 152) Gab: - N - CH - CH2 3 H x = 3,3 . 10211 átomos 153) Gab: 95,3g/100g 154) Gab: 66Cal 155) Gab: CH3CH2COOH + CH3OH → CH3CH2COOCH3 + H2O Reagentes: ácido Propanóico e metanol 156) Gab: Y – Benzenocarbaldeído ou FenilMetanal Z Benzenocarboxilato de sódio ou benzoato de sódio C OHO Ácido benzóico 2CH OH Composto X 157) Gab: 60Co 2,3–Diclorofenol ou 2,3–di–hidróxi–benzeno 3,4–Diclorofenol ou 3,4–di–hidróxi–benzeno 158) Gab: NO3 – → NO2 – + 1/2 O2 159) Gab: Aumento das concentrações de CO2 e de H2O , na atmosfera. Deslocamento do equilíbrio no sentido de consumo de carbonato e conseqüente aumento da acidez no interior do ovo. 160) Gab: CrO3 CrO3 + 2NaOH → Na2CrO4 + H2O 161) Gab: 19,3s 162) Gab: a) CuSO4(s) → Cu2+(aq) + SO4 2-(aq); [SO4 2-] = 0,10 mol/L b) 3860 s 163) Gab: a) Exotérmica; Óxido férrico b) 36L 164) Gab: a) HCOOCH3 Metanoato de metila; CH3OCH3 Metóxi-metano. b) X apresenta maior massa molar e maior número de pontes de hidrogênio. 165) Gab: a) H-O-C - O O - Equação de Hidrólise: HCO3 - + H2O → <H2CO3> + OH- b) Dióxido de Carbono: CO2; Hidróxido de Sódio: NaOH 166) Gab: a) CH2; 3 CH C=CHCH CH 3 3 b) Propanona; como a fórmula molecular do composto T é C2H4O2, temos que o número total de átomos é 10, logo, o a porcentagem de carbono é 20% 167) Gab: a) b) dois 168) Gab: a) Metal: Césio ou Cs ; Nome da família: Metais Alcalinos b) Fórmula mínima: K2O; Nome do composto: óxido de potássio 169) Gab: a) 15,33% Na b) = 1,5g de NaI 170) Gab: a)pH = 9 b) A acidez do limão tende a neutralizar o meio básico, diminuindo a concentração de íons OH- e deslocando o equilíbrio para o lado direito. Isso provoca a diminuição da concentração da metilamina, que é a substância responsável pelo odor característico do peixe. 171) Gab: a) 2-Heptanol: CH3(CH2)4CHOHCH3 b) 3-Heptanona: CH3(CH2)3COCH2CH3 172) Gab: a) Fórmula estrutural: CH3 - CH2 - CH = CH - CH3 ; 3 carbonos secundários b) C3H6O2; ácido propanóico 173) Gab: a) 1,0 atm b) 546K 174) Gab: a) 10-4 mol/L b) Mg(OH)2 + 2HCl → MgCl2 + 2H2O 175) Gab: a) Agente Oxidante O2; 2 mol de elétrons b) 272g 176) Gab: a) CH C - O - CH CHCH O 2 33 CH3 Função: Éster b) CH COOH + HOCH CHCH CH3 323 CH C - O - CH CHCH O 2 33 CH3 Função: Éster Esterificação Hi dró lis e H O +2 177) Gab: a) X = segunda ordem; Y = primeira ordem b) V2/V1 = 18 178) Gab: a) Mecanismo: Nucleófilo; Tipo de reagente: de Substituição b) 3 CH -C-CH CH CH 33 2 Cl 3 CH -C-CH CH CH 33 2 OH X Y 179) Gab: m =0,4g 180) Gab: Soma = 8 181) Gab: m = 7,5 x 104 182) Gab: Cafezinho e vinagre 183) Gab: 3-metil-3,4-hexanodiol 184) Gab: 8 dias 185) Gab: Álcool e amina 186) Gab: Substituição eletrofílica e substituição via radical livre 187) Gab: Césio Prótons nêutrons elétrons 55Cs133 55 78 55 55Cs137 55 82 55