Gabarito Comentado da UNESP 2021

Prévia do material em texto

Por Dentro da Química - PDQ 
 
 
 
 
 
Gabarito Comentado: 
UNESP 2020-2021 – Áreas de 
Biológicas e de Humanidades 
e Exatas 
 
 
 
 
 
04/02/2021 
 
Contato: pdq.pordentrodaquimica@gmail.com 
mailto:pdq.pordentrodaquimica@gmail.com
 
 
 
Gabarito Comentado – UNESP 2020-2021 
SUMÁRIO 
001. PROVA DE CONHECIMENTOS GERAIS – CURSOS DA ÁREA DE 
BIOLÓGICAS ..................................................................................................... 3 
Questão 62 ............................................................................................................................................ 3 
Questão 69 ............................................................................................................................................ 5 
Questão 70 ............................................................................................................................................ 7 
Questão 71 ............................................................................................................................................ 9 
Questão 72 .......................................................................................................................................... 10 
Questão 73 .......................................................................................................................................... 12 
Questão 74 .......................................................................................................................................... 13 
Questão 75 .......................................................................................................................................... 13 
002. PROVA DE CONHECIMENTOS GERAIS – CURSOS DAS ÁREA DE 
EXATAS E HUMANIDADES ............................................................................ 15 
Questão 69 .......................................................................................................................................... 15 
Questão 70 .......................................................................................................................................... 16 
Questão 71 .......................................................................................................................................... 18 
Questão 72 .......................................................................................................................................... 20 
Questão 73 .......................................................................................................................................... 21 
Questão 74 .......................................................................................................................................... 22 
Questão 75 .......................................................................................................................................... 23 
Questão 78 .......................................................................................................................................... 25 
 
 
Gabarito Comentado – UNESP 2020-2021 
3 
001. Prova de Conhecimentos Gerais – Cursos da 
Área de Biológicas 
Questão 62 
 
 
 
 
 
 
 
Comentário: 
Uma questão muito interessante e que trabalha com a interdisciplinaridade (Biologia-
Química). As reações especificadas no enunciado da questão estão envolvidas em 
processos estudados na Biologia; em relação à menor transferência de elétrons, temos que 
determinar de uma maneira simples, o NOX do carbono em cada reação, reagentes e 
produtos. 
Em R1 – Reação conhecida como respiração celular: 
 NOX do carbono em C6H12O6 = 0 / NOX do carbono em CO2 = +4. 
 
 
 
Gabarito Comentado – UNESP 2020-2021 
4 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Percebe-se o aumento do NOX, em que o carbono perde 4 elétrons, logo, temos a 
oxidação do carbono, podendo assim essa reação ser descartada como resposta à 
questão. 
Em R2 – Esta é a reação inversa a da respiração celular, conhecida como fotossíntese: 
NOX do carbono em CO2 = +4 / NOX do carbono em C6H12O6 = 0. 
Percebe-se a diminuição do NOX, pois o carbono ganha 4 elétrons, logo, temos a 
redução do carbono. 
Em R3 – Reação de fermentação alcoólica: 
NOX do carbono em C6H12O6 = 0 / NOX do carbono em C2H5OH = -2. 
Percebe-se novamente a diminuição do NOX, pois o carbono ganha 2 elétrons, logo, 
temos a redução do carbono. 
Em R4 – Reação de fermentação acética: 
NOX do carbono em C2H5OH = -2 / NOX do carbono em CH3COOH = 0. 
Percebe-se o aumente do NOX, pois o carbono perde 2 elétrons, logo, temos a oxidação 
do carbono, podendo assim essa reação ser descartada como resposta à questão. 
 
 
 
 
 
Gabarito Comentado – UNESP 2020-2021 
5 
Questão 69 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Comentário: 
Uma questão que aborda processos químicos e biológicos, de forma a correlacioná-los 
e compará-los; ao se embasar em sites e pesquisas, as questões ficam mais ricas de 
conhecimento. Nesta questão o conteúdo desenvolvido tem relação com a 
Eletroquímica, pois aborda a captura de CO2 (dióxido de carbono) e a 
decomposição da água em H2 e O2 a partir de uma célula fotovoltaica e energia 
solar, o que podemos concluir que se trata da conversão/transformação da energia 
solar em energia química. 
Este processo realizado pelas folhas artificiais é semelhante ao processo realizado 
pelas folhas naturais, a fotossíntese. 
 
 
 
Gabarito Comentado – UNESP 2020-2021 
6 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 O que temos que nos atentar é que neste tipo de reação há a produção de H2 
e O2, diferentemente da fotossíntese que produz somente O2, portanto pode-
se descartar a alternativa letra D. 
 Um detalhe importantíssimo que envolve conceitos químicos, especificamente 
Termoquímica, e está implícito é que a fotossíntese é classificada como uma 
reação endotérmica, ou seja, ela absorve calor, à pressão constante, para 
formar os produtos, possuindo um ∆H > 0, logo, podemos descartar a 
alternativa letra A. 
 A alternativa letra B pode também ser descartada, pois as folhas artificiais, 
biomiméticas, não são constituídas de clorofila e sim de um processo 
eletroquímico que converte o CO2 e H2O nos produtos mencionados. 
 A alternativa letra C ao falar que ambos os processos funcionam como pilhas 
eletroquímicas admite também que ambos os processos são transformações 
de energia química em energia elétrica, entretanto, no enunciado do texto diz 
que as folhas artificiais utilizando energia solar para a conversão de CO2 e 
H2O em combustível e gases O2 e H2, portanto, o processo inverso, isto é, 
semelhante ao que acontece em eletrólise – transformação de energia 
elétrica em energia química. Neste caso, há a transformação de energia solar 
em energia elétrica e esta em energia química. 
 A alternativa correta letra E é a que mais descreve ambos os processos, pois 
tanto na fotossíntese quanto no processo executado pelas folhas artificiais 
ocorre à transferência de elétrons, ou seja, são reações de oxirredução. 
 
 
Gabarito Comentado – UNESP 2020-2021 
7 
Questão 70 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Comentário: 
Esta é uma típica questão de Termoquímica a qual se sustenta na aplicação da Lei de 
Hess. 
Recordando rapidamente: a Lei de Hess é um método de determinação da variação de 
entalpia (∆H) de uma equação/reação química específica utilizando outras 
equações/reações químicas que envolvem os reagentes e produtos investigados. 
Podemos trabalhar com ∆H de formação, ∆H de sublimação, ∆H de fusão, ∆H de 
combustão... O importante é sabermos que a Lei de Hess torna possível a 
determinação da variação de entalpia (∆H) de uma reação a partir da soma das 
variações de entalpia de outras reações químicas que envolvem direta ou 
indiretamente osreagentes e produtos investigados. 
 
 
Nesta questão é solicitado o ∆H da reação de decomposição do calcário (CaCO3). Ele 
diz que nesta reação há a formação de cal viva (CaO) e gás carbônico (CO2) o que nos 
auxilia a montar a reação de número 4: 
 
 
Gabarito Comentado – UNESP 2020-2021 
8 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
A partir das reações nomeadas aqui de 1, 2 e 3, podemos determinar o ∆H da reação 
4, aplicando a lei de Hess. 
A reação 1 possui o carbonato de cálcio, o calcário, o CaCO3 no lado dos produtos, 
porém na reação 4 ele está no lado dos reagentes. Podemos inverter a reação 1 para 
que isso seja solucionado. Cuidado nesta parte! Com a inversão da reação nós 
vamos ter o processo contrário de antes. Como a reação 1 é exotérmica, quando 
invertemos a reação nós iremos obter uma reação endotérmica, isto é, o valor terá 
seu sinal trocado, antes negativo passa a ser positivo. 
 
 
 
 
 
 
As demais reações, 2 e 3, podem permanecer alteradas, pois já possuem o CO2 e 
CaO no lado dos produtos. 
 
 
 
 
 
 
Aplicando a lei de Hess, vamos somar as equações e as respectivas variações de 
entalpia (∆H) e obter a variação de entalpia solicitada. 
 
 
 
 
 
 
 
 
a 
 
 
Gabarito Comentado – UNESP 2020-2021 
9 
Questão 71 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Comentário: 
Esta questão aborda um pouco a aplicação do álcool isopropílico em circuitos 
eletrônicos e as operações matemáticas que relacionam massa, volume e quantidade 
de matéria (gramas, mililitros e mol), respectivamente. Na questão podemos ver a 
densidade, que relaciona massa e volume, e posteriormente a massa molar, que 
relaciona massa e quantidade de matéria. 
Para saber a quantidade de matéria existente em uma gota, precisamos saber quantos 
mililitros tem uma gota, em seguida calcular a massa de uma gota e depois sim a 
quantidade matéria existente em uma gota. 
 
 
 
Gabarito Comentado – UNESP 2020-2021 
10 
Questão 72 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Comentário: 
Podemos perceber nesta questão a abordagem de Química Analítica, 
especificamente o cálculo de concentração através da constante de basicidade (Kb). 
Confesso que essa foi uma das questões que mais me fez raciocinar e que considero 
muito boa, pois nos faz pensar, estudar e rever alguns conceitos de Química Analítica. 
Kb representa uma constante de equilíbrio químico de uma determinada espécie 
que libera íons OH
-
 em uma solução. Recordando, a expressão que envolve Kb e 
outras constantes de equilíbrio é: 
 
 
 
 
Gabarito Comentado – UNESP 2020-2021 
11 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Para esta questão vamos precisar da segunda equação escrita anteriormente, que 
relaciona a concentração de íons OH
-
 com Kb. O ácido conjugado será o íon anilinium e a 
base será a anilina. Com esta relação poderemos descobrir a concentração de anilina, a 
qual é solicitada como resposta da questão. 
Faremos da seguinte maneira, não sabemos a concentração de anilina, logo podemos 
dizer que ela é “x”. A concentração de OH
- podemos determinar a partir do pH. 
Vamos admitir que o pH é igual a 9, já que no enunciado diz que é aproximadamente esse 
valor. Sendo assim, pOH é igual a 5 e concomitantemente a isso, a concentração de íons 
OH
- é igual a 10
-5
 mol/L. 
A proporção de íons OH
-
 é equivalente à do íon anilinium, portanto, as concentrações 
podem ser consideradas iguais. 
 
Como é solicitada uma resposta aproximada, podemos dizer que a concentração saturada 
de anilina é igual a 0,3 mol/L. 
 
 
Gabarito Comentado – UNESP 2020-2021 
12 
 
Questão 73 
 
 
 
Comentário: 
Uma questão que aborda reações de oxirredução e que novamente relaciona química com 
biologia. O processo de fixação de N2 por essas bacteriorrizas acaba por transformá-lo em 
NH3 e faz parte do ciclo biogeoquímico do nitrogênio. 
Nesta questão para determinar se o nitrogênio é oxidado ou reduzido temos que calcular seu 
respectivo NOX(número de oxidação) em ambos os compostos. 
Se houver aumento do NOX – oxidação; 
Se houver diminuição do NOX – redução. 
 
Portanto, o nitrogênio foi reduzido, pois do NOX = 0 (substância simples) foi para NOX = -3 
(amônia). 
 
 
Gabarito Comentado – UNESP 2020-2021 
13 
 
Questão 74 
 
Comentário: 
Esta questão também relaciona biologia e química, mais especificamente os processos 
bioquímicos, como por exemplo, a função dos ácidos biliares. 
Podemos recordar rapidamente das aulas de biologia que os ácidos biliares são produzidos 
pelo fígado. Os ácidos biliares possuem a finalidade de auxiliar na digestão de gorduras ou 
triglicerídeos já que apresentam em suas estruturas químicas porções hidrofílicas e 
hidrofóbicas, as quais interagem tanto com os triglicerídeos quanto com a água. 
Ao falarmos de compostos que interagem tanto com gorduras e quanto com a água, 
podemos nos lembrar dos sabões e detergentes. 
Independente, se estamos falando de sabões, detergentes ou ácidos biliares, o princípio é o 
mesmo: estamos facilitando as interações intermoleculares. 
No caso, os ácidos biliares emulsificam as gorduras o que facilita seu transporte pelo 
sistema digestivo. Um exemplo de ácido biliar é o ácido cólico, representado abaixo: 
 
 
 
Gabarito Comentado – UNESP 2020-2021 
14 
 
Questão 75 
 
 
 
Comentário: 
Uma questão que aborda exclusivamente sobre Química Orgânica e a fórmula estrutural de um 
composto químico. A fórmula estrutural se divide em algumas categorias e classificações, podendo 
ser estrutural plana, estrutural condensada e do tipo bastão ou bond line. Todas estas fórmulas 
tem a finalidade de represetar as cadeias carbônicas. 
 
. 
 
A partir das fórmulas estrurais podemos conhecer a quantidade de carbonos e hidrogênios. Nesta 
molécula especificamente teremos 8 carbonos e 8 hidrogênios, com a fórmula molecular C8H8 e 
conhecida com o nome usual estireno que é monômero do poliestireno. 
 
 
Gabarito Comentado – UNESP 2020-2021 
15 
 
002. Prova de Conhecimentos Gerais – Cursos das 
Área de Exatas e Humanidades 
Questão 69 
 
 
 
Comentário: 
Uma questão simples, mas que possui uma interessante interdisciplinaridade entre História e 
Química. Na questão podemos visualizar a estrutura química do gás mostarda através da fórmula 
estrutural do tipo bond line e assim contabilizar o número de carbonos, hidrogênios, cloros e 
enxofres. 
 
O gás mostarda foi amplamente utilizado na 1ª Guerra Mundial como arma química, sendo que 
posteriormente, na década de 20, foi proibido o seu uso devido às mortes causadas durante o conflito 
bélico. Na década de 40 uma rota alternativa ao uso do gás mostarda foi o seu estudo como agente 
quimioterápico por diversos cientistas, em que a partir dele foi possível estudar, analisar e 
desenvolver fármacos capazes de auxiliar no tratamento, por exemplo, da leucemia e de alguns tipos 
de cânceres. 
 
 
Gabarito Comentado – UNESP 2020-2021 
16 
 
Questão 70 
 
 
Comentário: 
Esta questão aborda uma pesquisa muito interessante e útil para desvendarmos cada vez mais 
tudo àquilo que nos rodeia e aprimorar o nosso conhecimento científico. Já pensou em quantos 
equipamentos tecnológicos e eletrônicos ultramodernos, dobráveis e retráteis poderemos ter na 
palma das mãos, em laboratórios, nas indústrias, nos hospitais e nas escolas a partir deste e de 
estudos futuros? 
Nesta questão podemos notar que a partir de determinadas dimensões, como o volume, 
podemos inferir a massa de um material. Portanto, podemos a partir da densidade do material e 
do volume por ele ocupado, determinar a quantidade de massa existente naquele material. 
Densidade – propriedade intensiva / massa e volume – propriedades extensivas 
Densidade – propriedade específica / massa e volume – propriedades gerais 
Para determinarmos a massa da quase monocamada de ouro, neste exemplo, primeiro 
precisamos calcular o volume da quase camada, o que podemos realizarcom as informações 
dadas. 
 
 
Gabarito Comentado – UNESP 2020-2021 
17 
 
 
 
 
Portanto, a massa será na ordem de 10
-5
, especificamente com o valor igual a 4,465x10
-5
 
gramas. 
 
 
Gabarito Comentado – UNESP 2020-2021 
18 
 
Questão 71 
 
 Comentário: 
A questão acima aborda as noções e conceitos relacionados a número de oxidação, reações de 
oxirredução, agentes oxidantes e redutores. Reações de oxirredução são reações em que há a 
transferência de elétrons de uma espécie que perde para uma espécie que ganha. A 
conhecida ferrugem de portões, a oxidação de cascos de navio e as pilhas e baterias são exemplos 
cotidianos de oxirredução. 
Na questão temos que nos atentar sobre o que é solicitado. Para saber qual espécie atua tanto 
como agente oxidante e redutor, vamos relembrar, rapidamente, o vem a ser e o que significa ser 
oxidante e redutor. 
Agente oxidante – reagente que possui um elemento na sua constituição que ganha elétrons, ou 
seja, reduz. Mais especificamente falando, ser um agente oxidante é provocar a oxidação de 
outra espécie* e consequentemente sofrer o processo de redução. 
Agente redutor – reagente que possui um elemento na sua constituição que perde elétrons, ou 
seja, oxida. Ser um agente redutor é provocar a redução de outra espécie, e 
consequentemente sofrer o processo de oxidação. 
*Quando dizemos espécie, podemos nos referir a vários tipos de entidades químicas (íons, 
elementos, átomos, etc.). Neste caso, no processo de oxirredução, expressamos espécie para 
átomos. 
 
 
Gabarito Comentado – UNESP 2020-2021 
19 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ao analisar as reações 1, 2, 3 e 4, podemos notar que: 
 A reação 3 é de oxirredução, mas não possui um reagente que atue tanto como oxidante e 
redutor, podendo ser assim descartada como solução da questão; 
 A reação 4 não é uma reação de oxirredução e sim uma reação de decomposição, em que 
não há transferência de elétrons, pois os NOX’s de todas as espécies são iguais tanto no 
lado dos reagentes quanto no lado dos produtos, podendo ser assim descartada como 
solução da questão; 
 As únicas reações de oxirredução que possuem reagentes que atuam como oxidante e 
redutor são a 1 e a 2. Na reação 1, o cloro é o agente oxidante e agente redutor, tendo seu 
NOX variando de 0 para +1 e de 0 para -1. Estes valores de NOX podem ser explicados da 
seguinte forma – no NaCl, o átomo mais eletronegativo é o cloro, portanto atrai mais 
elétrons para si, adquirindo carga negativa; já no NaClO, o átomo mais eletronegativo é o 
oxigênio e atrai os elétrons do cloro que adquire carga positiva. 
 Na reação 2, o chumbo é o agente oxidante e redutor, tendo seu NOX variando de +2 para 0 
e de +2 para +4. 
 
 
 
Gabarito Comentado – UNESP 2020-2021 
20 
 
Questão 72 
 
 Comentário: 
Nesta questão é cabível destacar a contextualização que se faz em torno do biogás e do 
biometano. É muito importante que haja mais pesquisas e discussões sobre o uso de energias 
renováveis, para que assim possamos diminuir os impactos ambientais causados pela queima de 
combustíveis fósseis, pela construção de hidrelétricas e pelo uso exacerbado de termoelétricas. A 
diferença entre o biogás e o biometano, como destacado em uma tabela, é a quantidade de CH4 
em volumes. No biogás há 60% em volume de CH4; no biometano há 95% em volume de CH4. 
Na questão é solicitada a diferença de pressão parcial do metano (CH4) em ambos os produtos 
– no biogás e no biometano. Para determinar este valor é preciso calcular a pressão parcial em 
cada um dos produtos, ou seja, conhecer a pressão parcial do CH4 no biogás e no biometano. 
 
 
 
Gabarito Comentado – UNESP 2020-2021 
21 
 
Questão 73 
 
Comentário: 
A questão acima também aborda sobre energias renováveis, biogás e biometano. Anteriormente 
às questões há um texto que serve de base para amas as questões (72 e 73). Nele está descrito 
que é possível purificar o biogás para que seja transformado em biometano e assim ser 
utilizado como combustível em veículos. 
O CO2 é um óxido, mais especificamente um óxido ácido, pois em água forma um ácido e libera 
íons H
+
 o que reage facilmente com uma base. Portanto, para diminuir o teor de CO2 no biogás, 
ele pode ser borbulhado em uma solução aquosa de hidróxido de cálcio, pois somente o gás 
carbônico irá reagir, produzindo carbonato de cálcio e água; o metano terá seu teor aumentado, 
sem reagir com a base. 
 
 
 
 
Gabarito Comentado – UNESP 2020-2021 
22 
 
Questão 74 
 
 
Comentário: 
Esta é uma questão típica de Química Analítica, em que aborda o cálculo de concentração a partir 
do pH de uma solução. Neste caso, a amostra de água mineral passou por testes qualitativos e 
quantitativos. Os testes qualitativos traduzem-se nas cores visualizadas após a adição dos 
indicadores ácido-base (Vermelho neutro, Amarelo de alizarina e Púrpura de m-cresol). Com o 
conhecimento dos intervalos de pH de viragem é possível, implicitamente, inferir a faixa de pH que 
se encontra determinada água mineral, realizando assim um teste quantitativo. Para saber, 
especificamente a quantidade de íons presentes, precisaríamos de mais dados. 
Podemos deduzir e concluir qual é a concentração de íons OH
-, a partir do intervalo de pH e das 
cores de cada resultado. 
 Se a cor no primeiro resultado foi de amarelo-alaranjado, podemos dizer que o pH é maior 
que 8, já que se fosse igual a 8 a amostra apresentaria a cor de viragem (vermelho-azulado 
para amarelo-alaranjado). 
 Se a cor no segundo resultado foi amarelo-claro, podemos dizer que o pH é um pouco 
menor que 10, pois se fosse igual a 10 a amostra apresentaria a cor de viragem (amarelo-
claro para amarelo-acastanhado). 
 Se a cor no terceiro resultado foi púrpura, podemos dizer que o pH é um pouco acima de 9, 
pois se fosse igual a 9 apresentaria a cor de virgem (amarelo para púrpura). 
 
 
 
Gabarito Comentado – UNESP 2020-2021 
23 
 
 
 
 
 
 
 
Questão 75 
 
 
Portanto: 
 
Comentário: 
Muito boa esta questão, a qual trabalha a interpretação de gráficos, especificamente o 
diagrama de fases da água. A partir deste diagrama podemos obter muitas informações 
sobre os estados físicos da água. O diagrama possui em seus eixos a relação pressão e 
temperatura. 
 
 
 
Gabarito Comentado – UNESP 2020-2021 
24 
 
 
 
Interessante também é o processo industrial que utiliza, teoricamente, este diagrama de fases da 
água, chamado e conhecido como liofilização. A liofilização é um processo que explora a 
transição do estado sólido para o estado gasoso diretamente, sem passar pelo estado líquido, o 
que é possível ao visualizar o gráfico. 
 
 
 
Gabarito Comentado – UNESP 2020-2021 
25 
 
Questão 78 
 
 
 
Comentário: 
Esta última questão de química exige do (a) estudante conhecer estequiometria e saber usá-la 
para solucionar o problema, no caso, a pressão que a quantidade de H2 produzido em uma reação 
química envolvendo folhas de alumínio em contato com ácido clorídrico exerce em um 
recipiente de volume fornecido e a temperatura constante. 
Nesta questão também é exigido o conhecimento da equação geral dos gases (Clayperon), para 
saber a pressão exercida por gás H2. 
 
 
Gabarito Comentado – UNESP 2020-2021 
26 
 
 
Primeiramente, necessita-se converter algumas informações dadas. O volume de 10 L, se torna 
10
-2 
L. A temperatura de 27 °C se torna 300 K. Todas essas conversões serão importantes para a 
determinação da pressão. 
Em seguida, podemos utilizar a estequiometria da reação química, também fornecida, para 
determinar a quantidade em mols de gás H2 que foi produzida na demonstração. 
Sabendo dessa quantidade em mols, podemos calcular a pressão utilizando a equação dos gases 
ideais ou equação geral dos gases (Clayperon).