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Química especial ENEM Quimica_Divulgação_Cad_Comp_001a096.indd 1 20/02/14 20:08 Rua Henrique Schaumann, 270 – Cerqueira César – São Paulo/SP – 05413-909 Fone: (11) 3613 3000 – Fax: (11) 3611 3308 Televendas: (11) 3616 3666 – Fax Vendas (11) 3611 3268 Atendimento ao professor: (11) 3613 3030 – Grande São Paulo 0800 0117875 – Demais localidades atendprof.didatico@editorasaraiva.com.br www.editorasaraiva.com.br © Editora Saraiva, 2014 Direitos desta edição: Saraiva S.A. – Livreiros Editores, São Paulo, 2014 Todos os direitos reservados Quimica_Divulgação_Cad_Comp_001a096.indd 2 2/19/14 7:51 PM 3 Atividades C5 • H18 1 Estanho, magnésio e iodo, à temperatura ambiente, têm a seguinte aparência (respectivamente): Ch ar le s D . W in te rs /P ho to R es ea rc he rs /L at in St oc k An dr ew L am be rt P ho to gr ap hy /S PL /L at in St oc k Ru ss el l L ap pa /P ho to re se ar ch er s/ La tin St oc k Durante e após o aquecimento das três substâncias foram feitas as seguintes observações: Substância Durante o aquecimento Depois do aquecimento Estanho Formação de líquido de cor cinza Formação de sólido cinza Magnésio Emissão de luz e formação de substância branca Resíduo branco Iodo Emissão de vapores de cor roxa Nenhum resíduo De acordo com as observações feitas, escolha a alternativa que relaciona corretamente as substâncias e o tipo de transformação (química, Q, ou física, F) sofrida por elas. a) Estanho – F; Magnésio – F; Iodo – Q. b) Estanho – F; Magnésio – Q; Iodo – Q. c) Estanho – Q; Magnésio – Q; Iodo – Q. d) Estanho – F; Magnésio – F; Iodo – F. e) Estanho – F; Magnésio – Q; Iodo – F. C7 • H24 2 Em uma investigação criminal, um policial procura evidências que possam ajudar a solucionar um crime. Considere que em determinada investigação um policial encontra um recipiente contendo um pó branco, sem identificação, na cozinha da vítima. Provavelmente o material é sal ou açúcar. Também ob- servou a presença de um frasco de aspartame (adoçante artificial). O investigador teve acesso ao laudo expedido pelo legista. Nele consta a informação que foram encontrados cristais de vidro no fígado da vítima. X 1. Tanto o estanho quanto o iodo sofreram uma mudança de estado físico, portanto uma transformação física. Já o magnésio sofreu uma modificação em sua estrutura química, portanto uma transformação química. Quimica_Divulgação_Cad_Comp_001a096.indd 3 2/19/14 7:51 PM 4 O investigador suspeita que a vítima tenha consumido o vidro pela alimentação. Tentando comprovar esse raciocínio, ele sub- mete uma pequena amostra do sólido a um aquecimento no pró- prio fogão da vítima. O aquecimento não é suficiente para provocar a fusão do material. Considerando o descrito, assinale a alternativa correta: a) Provavelmente o sólido encontrado é açúcar, pois possui ponto de fusão alto. b) O sólido encontrado provavelmente é molecular. c) O sólido encontrado provavelmente é iônico e solúvel em água. d) A amostra não atingiu a fusão, pois se trata de um composto orgânico de massa molar baixa. e) Se o sólido encontrado for sal de cozinha, sua solução aquosa não é condutora de corrente elétrica. C3 • H8 3 Considere o esquema: Alimentado pelo movimento da turbina o gerador fornece energia O vapor gira uma turbina ligada a um gerador Cana-de-açúcar Triturador Caldeira Turbina Gerador Condensador Parte do vapor volta ao estado líquido em um condensador O bagaço da cana é transferido por esteira para uma caldeira A cana-de-açúcar é esmagada em um triturador 1 2 4 3 5 Adaptado de: Folha de S.Paulo, 12 ago. 2008. Quando a (A) do esquema representado passa pelo triturador, ela sofre uma transformação física e ao final do processo há transfor- mação de energia (B) em energia (C). A alternativa que substitui corretamente as letras (A), (B) e (C) da sentença acima é: a) gimnosperma; química; mecânica. b) angiosperma; mecânica; cinética. c) dicotiledônea; potencial; elétrica. d) monocotiledônea; mecânica; elétrica. e) fanerógama; potencial; química. X X 2. Como o aquecimento não foi suficiente para ocasionar a fusão do material, provavelmente a amostra contém um composto de alto ponto de fusão. Esse material deve apresentar ligação iônica. Boa parte desses compostos é solúvel em água e sua solução aquosa é boa condutora de corrente elétrica. 3. A cana-de-açúcar é uma monoco- tiledônea cujo vapor do caldo aciona a pá das turbinas, transformando energia mecânica em elétrica. Quimica_Divulgação_Cad_Comp_001a096.indd 4 2/19/14 7:51 PM 5 C7 • H24 4 O formato atual da tabela periódica (ilustração abaixo) pode ser usado como referência para outras representações, como o dia- grama abaixo, retirado do livro O reino periódico de P. W. Atkins. Nele se mostra uma propriedade dos elementos químicos, onde cada quadro da tabela periódica é visto de lado, como blocos de um diagrama. Blocos mais altos indicam maiores valores da pro- priedade em questão. He Ne Ar Kr Xe Rn F Cl Br I At ad S Se Te Po ad P Se As Bi C Si Ge Sn Pb B ad Ga In Tl Zn Cd Hg Cu Ag Au ad Pd Pt Co Rh Ir Fe Rd Os Mn ad Re Cr Mn W V Nb Td Ti Zr ad Sc Y La Ca Sr Ba K MgNa Be HLi Rb Cs Mt Ds Rg CnHsBhSgDbRfAcAdFs Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Qual propriedade está sendo representada no diagrama de blocos ilustrado acima? a) Primeiro potencial de ionização. b) Número atômico. c) Massa atômica. d) Raio atômico. e) Densidade do elemento como substância simples mais comum a 25 °C. X 4. Segundo o diagrama de blocos, os maiores valores da referida grandeza são os dos gases nobres, em particular o do hélio. A propriedade periódica primeiro potencial de ionização, energia necessária para arrancar o 1o elétron de um átomo (elétron situado na camada de valência), é maior para o He, pois ele conta apenas com uma camada e possui dois prótons, ou seja, apresenta um núcleo muito atrativo e a camada de valência encontra-se muito próxima dele. Desse modo o “1o elétron” é fortemente atraído, sendo necessária uma grande quantidade de energia para removê-lo do átomo. He Ne Ar Kr Xe Rn F Cl Br I At ad S Se Te Po ad P Se As Bi C Si Ge Sn Pb B ad Ga In Tl Zn Cd Hg Cu Ag Au ad Pd Pt Co Rh Ir Fe Rd Os Mn ad Re Cr Mn W V Nb Td Ti Zr ad Sc Y La Ca Sr Ba K MgNa Be HLi Rb Cs Mt Ds Rg CnHsBhSgDbRfAcAdFs A figura mostra como varia a propriedade primeiro potencial de ionização ao longo da tabela periódica. Quimica_Divulgação_Cad_Comp_001a096.indd 5 2/19/14 7:51 PM 6 C5 • H17 5 Dmitri Ivanovich Mendeleyev (1834-1907) foi o químico russo que criou, em 1869, a primeira versão da tabela periódica dos ele- mentos químicos. De lá para cá houve várias mudanças, mas o formato básico idealizado por Mendeleyev, organizado em colu- nas e linhas, mantém-se até hoje, conforme se vê nas tabelas periódicas atuais (figura abaixo). He Ne Ar Kr Xe Rn F Cl Br I At O S Se Te Po N P As Sb Bi C Si Ge Sn Pb B Al Ga In Tl Zn Cd Hg Cu Ag Au Nl Pd Pt Co Rh Ir Fe Rd Os Mn Tc Re Cr Mn W V Nb Ta Ti Zr Hf Sc Y La Ca Sr Ba K MgNa Be HLi Rb Cs Mt Ds Rg CnHsBhSgDbRfAcRaFs Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Todavia, há outras propostas de distribuição gráfica dos elementos em “tabelas” de formatos inusitados, como a que se vê a seguir. Fr Ra su pe ra ct in íd eo s Ac La Y Ba Sr Ca Sc Ti Zr Hf Lu Yb Lr No Md Fm Es Rf Nb Ta Db Vmetais de transição Cr Mo W Sg Rn Xe Kr Ar ClBr I At Po Te Se S Cs Rb K Na Li Be H He Ne F O N P As Sb Bi Pb Sn Ge Si Al Ga Zn Cd Hg Cn113 114 115 116 Rg Ds Mt Cu Ag Au Ni Co Fe Ru Os Hs BhReTcMn Rh Ir Pd Pt In Tl Mg C B TmEr Ho Dy Tb Cf Bk Cm Am PuNp PmNd U Pa Th Ce lanta níde os e acti níde os Pr Eu Sm Gd Sobre essas duas “tabelas” periódicas mostradas, podemos dizer que elas: a) não possuem absolutamente nada em comum. b) possuem em comum apenas a mesma sequência, já que em ambas os elementos estão organizados em números atômicos crescentes. Quimica_Divulgação_Cad_Comp_001a096.indd 6 2/19/14 7:51 PM 7 c) possuem em comum apenas a mesma distribuição em famí- lias e a mesma ordem dos elementos em números atômicos crescentes. d) mantêm em comum as famílias, os períodos e a ordem dos elementos em números atômicos crescentes, mas no segundo tipo de “tabela” não há separação em grupos de elementos representativos e de transição. e) apresentam praticamente as mesmas informações, apenas arranjando de modo diferente os elementos no plano, já que em ambas é possível perceber a mesma divisão básica em famílias, períodos e grupos de elementos (transição e repre- sentativos). C5 • H17 6 O gráfico seguinte é chamado de Cinturão de Estabilidade. Nele cada ponto indica um isótopo estável (não radioativo) conhecido. Assim, qualquer combinação de próton e nêutron que não esteja indicada é instável (radioativa). Por exemplo, o elemento quími- co formado pela combinação entre 20 prótons e 21 nêutrons não apresenta um ponto correspondente no gráfico, portanto esse núcleo é instável (radioativo). Ao contrário, o elemento químico formado por 20 prótons e 20 nêutrons, cuja combinação está representada por um ponto, indica um núcleo estável. 0 0 10 20 30 10 20 Número de Nêutrons N ú m er o d e P ró to n s 30 40 50 Com base nas informações presentes no Cinturão de Estabilidade, assinale a alternativa correta. a) O elemento químico com número atômico 30 possui cinco isótopos estáveis. b) Há pelo menos um núcleo estável com número de nêutrons igual a 10, a 11, a 12, e assim sucessivamente até 20. c) Núcleos estáveis têm, de modo geral, maior quantidade de prótons do que de nêutrons. d) Não existe núcleo não radioativo com número de massa igual a 30. e) Todos os elementos com número atômico igual ou maiores do que 20 apresentam pelo menos dois isótopos estáveis. X X 5. O aspecto mais importante da “tabela” nova é deixar lado a lado as famílias de gases nobres e dos alcalinos, de modo a evidenciar o caráter periódico, repetitivo e circular da evolução das propriedades químicas ao longo dos períodos. Na versão convencional, a “quebra” entre o gás nobre e o seu vizinho, um alcalino, diminui a percepção do leitor desse caráter progressivo e contínuo das propriedades dos elementos. Fora esse aspecto, os agrupamentos da tabela convencional (famílias, períodos, grupos de metais, não metais etc.) são integralmente encontrados na nova “tabela”. 6. A alternativa b é incorreta, visto que pelo Cinturão não há núcleo estável com 19 nêutrons. A alternativa c é incorreta, já que os núcleos estáveis de modo geral têm mais nêutrons que prótons. O silício-30 (30Si14) é estável, o que torna a alternativa d incorreta. A alternativa e pode logo ser descartada por observação do Cinturão, pois o elemento de número atômico 21 apresenta apenas 1 isótopo estável. Localizando o elemento com Z = 30 no Cinturão de Estabilidade, vemos que há 5 pontos na direção da linha indicando a existência de somente cinco isótopos estáveis (não radioativos), conforme mostra a figura. Assim, a alternativa correta é a letra a. 0 0 10 20 30 10 20 Número de Nêutrons N ú m er o d e P ró to n s 30 40 50 Quimica_Divulgação_Cad_Comp_001a096.indd 7 2/19/14 7:51 PM 8 C5 • H17 7 “Estrelas de nêutrons” são objetos celestes tão intrigantes quanto os famosos buracos negros. Essas estrelas têm uma força gravita- cional imensa e os átomos são tão comprimidos que acabam se “desmanchando”: os elétrons se juntam com os prótons dando origem a nêutrons, daí o nome. Uma estrela desse tipo é minús- cula em comparação com estrelas comuns, não passando de uma bola com apenas 20 km de diâmetro, aproximadamente, mas mantendo a mesma massa de uma estrela comum. A densidade da matéria que compõe uma estrela de nêutrons, portanto, deve ser: a) a mesma que a densidade de uma estrela comum, já que ela depende apenas da massa. b) menor do que a densidade de uma estrela comum, considerando que o volume diminuiu e a massa permaneceu a mesma. c) menor do que a densidade de uma estrela comum, pois ela é diretamente proporcional ao volume e a massa permaneceu a mesma. d) maior do que a densidade de uma estrela comum, considerando que a massa permaneceu constante e que ela é inversamente proporcional ao volume. e) maior do que a densidade de uma estrela comum, pois ela é di- retamente proporcional ao volume, já que a massa é a mesma. C5 • H18 8 A figura abaixo esquematiza um aparelho de destilação simples, um importante processo laboratorial que também é amplamente executado em escala industrial. No balão I uma mistura de ma- teriais miscíveis é fervida. Os vapores liberados são conduzidos até o condensador (vidraria número II) onde circula água fria. Os vapores condensam e o líquido formado goteja em III. II I III Suponha que no balão exista uma mistura de dois materiais mis- cíveis, denominados A e B, cujas propriedades físicas encontram-se na tabela a seguir. X7. Se o enunciado afirma que os elétrons se juntam aos prótons, então a matéria que forma a estrela de nêutrons não apresenta eletrosfera, que corresponde à maior parte do volume de um átomo. Sendo assim, há uma grande massa em um volume muito pequeno, tendo como consequência uma altíssima densidade. A alternativa correta é a d. Quimica_Divulgação_Cad_Comp_001a096.indd 8 2/19/14 7:51 PM 9 Ponto de fusão (°C) Ponto de ebulição (°C) Densidade (g/cm3) A –15 110 2,14 B 5 140 0,89 Considerando o início da destilação, qual material provavelmente está gotejando em III? Assinale a resposta que apresenta a melhor justificativa para sua escolha. a) Somente o líquido A (puro), pois este material possui o menor ponto de fusão entre os dois. b) Somente o líquido A (puro), pois este material possui o menor ponto de ebulição entre os dois. c) Somente o líquido B (puro), pois este material possui a menor densidade entre os dois. d) Somente o líquido B (puro), pois este material possui o maior ponto de ebulição entre os dois. e) Uma mistura de A e B, pois ambos possuem pontos de ebu- lição próximos e a fervura dessa mistura libera vapores de ambos os materiais. C5 • H18 9 A tensão superficial forma uma película na superfície de todos os líquidos, pela atração maior que as moléculas apresentam nessa região. A água, por possuir moléculas unidas por pontes de hidro- gênio, portanto com grande força de coesão, tem a maior tensão superficial entre todos os líquidos. Podemos observar essa película elástica quando um copo está cheio d’água, praticamente para transbordar. A forma abaulada da superfície da água na periferia, onde se dá o contato entre o vidro e o líquido, é determinada pela tensão superficial. A forma esférica das gotas também. Líquido A Líquido B Líquido C Uma das maneiras de se avaliar a tensão superficial de líquidos é medir a dimensão das suas gotas. No desenho temos gotas de três diferentes líquidos. Todas apresentam o mesmo volume. Coloque os líquidos A, B e C em ordem decrescente de tensão superficial: a) A, B, C d) C, B, A b) A, C, B e) C, A, B c) B, C, A C7 • H24 10 Cientistas japoneses criaram uma liga com propriedades simi- lares ao paládio, um metal precioso usado em produtos de alta tecnologia, segundo uma notícia publicada na quinta-feira, que X X 8. A propriedade física mais importante para a destilação é o ponto de ebulição dos componentes da mistura. Nesse caso, os dois líquidos apresentam pontos de ebulição próximos. Portanto, no momento de fervura há a liberação tanto de vapores de A quanto de B. Contudo,inicialmente os vapores liberados em I são mais ricos no componente mais volátil, que nesse caso é do material A, que possui menor ponto de ebulição. Como regra, somente materiais com diferenças de PE maiores do que 100 °C são plenamente separáveis por destilação simples. Nos outros casos, deve-se recorrer à destilação fracionada. 9. A maior tensão superficial é daquele líquido cuja gota encontra-se mais arredondada, pois quanto maior a coesão entre as moléculas, mais próximo do formato esférico fica a gota. Então: A . C . B, o que torna correta a alternativa b. Quimica_Divulgação_Cad_Comp_001a096.indd 9 2/19/14 7:51 PM 10 enalteceu os avanços da nanotecnologia, a qual denominaram de “alquimia atual”. O professor Hiroshi Kitagawa, da Universidade de Kyoto, e sua equipe de cientistas contaram ter utilizado a nanotecnolo- gia para combinar ródio e prata, elementos que normalmente não se misturam, para produzir o novo composto, destacou a notícia publicada no jornal “Yomiuri”. A liga tem propriedades similares ao paládio, que é usado em conversores catalíticos para redução de emissões de gases em veículos, bem como em computadores, telefones celulares, aparelhos de TV de tela plana e instrumentos de odontologia. Assim como outros metais brancos, como a prata e a platina, o paládio é caro e seus depósitos se limitam à África do Sul e à Rússia. Disponível em: <http://www1.folha.uol.com.br/ciencia/853289-cientistas- japoneses-criam-liga-metalica-semelhante-ao-paladio.shtml>. Acesso em: 14 fev. 2011. Considerando o texto e seus conhecimentos sobre o tema, é cor- reto afirmar que: a) o paládio (Z = 46) é um elemento representativo. b) a liga metálica de ródio e prata é uma mistura homogênea. c) os conversores catalíticos citados no texto transformam o CO 2 em CO. d) a platina é classificada como ametal. e) a liga metálica citada é um bom isolante elétrico. C5 • H18 11 Você já imaginou um vidro mais resistente que o aço? Ele existe! Trata-se do vidro metálico, uma microliga contendo paládio (metal com elevada resistência à deformação), o que neutraliza a fragilidade intrínseca dos materiais vítreos. Esse material apresenta uma extensa plasticidade, permitindo que ele se curve, em vez de quebrar. Considerando o texto e os seus conhecimentos, assinale a alter- nativa correta: a) O vidro metálico é classificado como substância pura. b) O termo plasticidade, utilizado no texto, indica a presença de compostos orgânicos na confecção do vidro metálico. c) Na composição do vidro é encontrado o dióxido de silício. d) O vidro metálico e o aço possuem um mesmo elemento em comum: o paládio. e) O paládio é adicionado à composição do vidro para aumentar sua fragilidade. C7 • H24 12 O etileno (C2H4) é o único hormônio vegetal gasoso que se co- nhece. Encontrado na maioria dos órgãos das plantas superiores X X 10. A distribuição eletrônica do paládio (Z = 46) é a seguinte: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d8 Como o subnível mais energético é o d, o elemento paládio é um elemento de transição. Os conversores catalíticos transformam o monóxido de carbono (CO) em dióxido de carbono (CO2). A platina é um metal. As ligas metálicas são boas condutoras de energia. Toda liga metálica é uma mistura homogênea, portanto a b é a alternativa correta. 11. Como o vidro metálico é uma microliga, trata-se de uma mistura homogênea. O termo plasticidade indica que o material se curva. O aço é uma liga metálica formada por carbono e ferro. O paládio neutraliza a fragilidade dos materiais vítreos. O principal componente do vidro é o dióxido de silício (SiO2), portanto a c é a alternativa correta. Quimica_Divulgação_Cad_Comp_001a096.indd 10 2/19/14 7:51 PM 11 e em alguns frutos, com exceção das sementes, atua nos proces- sos germinativos, de abscisão de folhas e frutos, na floração, no crescimento de plântulas (plantas jovens). Seu efeito mais co- nhecido, porém, é no amadurecimento de algumas frutas, como maçã, pera, banana e manga. À medida que a fruta amadurece, observa-se um aumento na produção de etileno, que acelera ain- da mais o processo. Sabe-se atualmente que esse gás é produzido pela planta a par- tir da metionina. Com a participação da enzima ACC sintase, esse aminoácido é convertido no ácido 1-aminociclopropano-1-carboxílico (C 4 H 7 NO 2 ), ou ACC. Outra enzima, a ACC oxidase, se encarrega de transformá-la em etileno, segundo a equação balanceada abaixo: H2N COOH ACC O2 etileno + CO2 + Z + H2O+ → 1 2 Qual é a fórmula molecular do composto Z presente na equação acima? a) C 2 H 4 d) NH 3 b) C 2 H 6 e) CH 2 N c) HCN C5 • H18 13 A tabela abaixo lista cinco metais. As duas colunas indicam indis- tintamente os pontos de fusão e ebulição deles em °C. Alumínio 2.450 660 Ferro 2.750 1.536 Chumbo 1.725 327 Zinco 906 419 Tungstênio 5.930 3.410 Lâmpadas incandescentes, dispositivos tão comuns em nosso coti- diano, consistem em um filamento (fio muito fino) metálico dentro de um bulbo de vidro que, com a passagem de corrente elétrica, aquece até temperaturas da ordem de 3.000 °C. Com esse intenso aquecimento, o fio passa a brilhar (incandescer), emitindo luz. Qual(is) metal(is), entre os listados na tabela acima, pode(m) ser usado(s) para fabricar o filamento? a) Todos os metais serviriam. b) Nenhum deles serviria. c) Apenas o ferro e o tungstênio serviriam. d) Apenas o ferro serviria. e) Apenas o tungstênio serviria. X X filamento Lâmpada incandescente 12. O reagente orgânico apresenta a fórmula C4H7O2N, e considerando a presença de 1 2 O2, então há no início “4 carbonos”, “7 hidrogênios”, “3 oxigênios” e “1 nitrogênio”. Somando as quantidades finais de átomos nos produtos etileno (C2H4), gás carbônico e água, então há “3 carbonos”, “6 hidrogênios” e “3 oxigênios” no final. A diferença entre as duas situações fornece 1 C, 1 N e 1 H, que devem, portanto, fazer parte do composto Z. A alternativa correta é a letra c. 13. O ponto de fusão é sempre um número menor do que o ponto de ebulição, portanto a segunda coluna, com os menores valores, corresponde ao ponto de fusão (PF). As lâmpadas incandescentes possuem um filamento metálico que esquenta muito quando elas estão acesas. Assim, o metal deve ter um PF maior do que 3.000 °C para poder suportar as altas temperaturas sem derreter. Dentre os metais listados, o tungstênio é o único que possui PF elevado o suficiente. A alternativa correta é a letra e. Quimica_Divulgação_Cad_Comp_001a096.indd 11 2/19/14 7:51 PM 12 C5 • H17 14 Considere as informações dadas: Temperatura de ebulição da solução aquosa de cloreto de sódio: 102 ºC. Temperatura de ebulição do etanol: 78 ºC. Observando o fluxograma a seguir, marque a alternativa que re- laciona corretamente os números I, II e III com uma técnica de separação de misturas, uma reação química e uma substância, respectivamente. etanol + gasolina etanol + solução aquosa de cloreto de sódio solução aquosa de cloreto de sódio destilação água cloreto de sódio dióxido de carbono etanol gasolina I II III agitação + decantação Adição de solução aquosa de cloreto de sódio a) Filtração, neutralização e gás carbônico. b) Destilação, combustão e água. c) Decantação, oxirredução e álcool. d) Extração, eletrólise e monóxido de carbono. e) Catação, síntese e oxigênio. C6 • H20 15 Uma amostra de um pó branco foi transferida para um borrifa- dor, foram adicionados 60 mL de água e o sistema foi agitado até a completa dissolução do sólido. Foram adicionados 40 mL de etanol (álcool combustível) na mistura aquosa. Uma pequena quantidade dessa solução foi borrifada em uma chama de um fogareiro de acampamento. O contato da solução com a chama produziu um efeito laranja na chama. De acordo com o descrito, e considerando a tabela a seguir, podemos afirmar que: X 14. Separação de dois líquidos homogêneos: destilação (I). A combustão (II) doetanol produz dióxido de carbono e água (III). Quimica_Divulgação_Cad_Comp_001a096.indd 12 2/19/14 7:51 PM 13 Cores emitidas pelos cátions de alguns elementos no teste da chama Elemento Cor Potássio Violeta Cálcio Vermelho-tijolo Estrôncio Vermelho-carmim Bário Verde Cobre Azul-esverdeado Césio Azul-claro Sódio Laranja a) existe o metal sódio (Na0) na solução do borrifador. b) a coloração observada é explicada pelo modelo atômico de Bohr. c) o etanol é um álcool conhecido como álcool da madeira. d) a coloração laranja ocorre por causa da absorção de energia pelos elétrons ao se transferirem para um nível mais externo. e) o cátion responsável pelo efeito laranja é o de um elemento de transição. C3 • H8 16 Leia o texto citado a seguir. Reciclagem A produção industrial e a própria sobrevivência humana no planeta Terra estão baseadas no desenvolvimento da forma academicamente conhecida como os três erres, sendo: redução, reaproveitamento e reciclagem. A redução é a introdução de novas tecnologias na explo- ração, transporte e armazenamento das matérias-primas para reduzir ou, se possível, eliminar o desperdício dos recursos naturais, retirados da natureza. O reaproveitamento é a reintrodução, no processo produ- tivo, de produtos não mais apropriados para o consumo, vi- sando a sua recuperação e recolocação no mercado, evitando assim o seu encaminhamento para o lixo. A reciclagem constitui a reintrodução de um resíduo, pro- duto usado, para que possa ser reelaborado, gerando um novo produto. (...) Disponível em: <http://www.scribd.com/doc/22313410/Plano-de-Gestao- Ambiental-de-Residuos-is>. Acesso em: 14 fev. 2011. Sabe-se que a produção de alumínio consome 15 vezes mais ener- gia do que a produção de aço, daí a necessidade da reciclagem do alumínio, cujo processo pode economizar até 90% de energia. X 15. A partir da leitura do texto e da análise da tabela é possível observar a presença do cátion sódio (Na+) na solução aquosa. O elemento sódio é um metal representativo. A coloração apresentada é explicada pelo movimento dos elétrons na eletrosfera, que ao absorverem energia se deslocam para um nível mais externo. Quando o elétron volta para o nível original, ele perde energia na forma de luz (modelo atômico de Bohr). O álcool da madeira é o metanol. Quimica_Divulgação_Cad_Comp_001a096.indd 13 2/19/14 7:51 PM 14 Considerando o texto dado e seus conhecimentos de Química, escolha a alternativa correta: a) A política dos três erres foi elaborada para incentivar a recicla- gem do alumínio. b) A reciclagem inviabiliza o reúso do material reciclado, contri- buindo para sua redução. c) A produção de 15 kg de alumínio demanda 15 vezes mais energia do que a produção de 1 kg de aço. d) O principal minério de alumínio é a bauxita. e) A política dos três erres não pode ser aplicada no Brasil dado seu grande contingente populacional e sua grande produção industrial. C7 • H24 17 Camões, no soneto citado na tirinha, se refere ao amor tentan- do definir o indefinível misturando matéria e espírito, finito com infinito. O personagem do quadrinho é levado erroneamente a acreditar que a sensação física e concreta que sente em seu es- tômago, em vez de ser um sintoma de alguma disfunção física, é resultado de um sentimento que ele nutre por alguém. Fonte: <http://www.ivoviuauva.com.br/amor-e-fogo-que-arde-sem-se-ver/>. Assinale a alternativa que contém a substância que poderia amenizar os sintomas de sua azia. a) Vinagre. b) Ácido clorídrico. c) Bicarbonato de sódio. d) Suco de tomate. e) Água. X X 16. A bauxita é um mineral que ocorre naturalmente e cujo principal constituinte é o óxido de alumínio, do qual é extraído o alumínio. 17. Uma substância com características básicas pode amenizar os efeitos da azia. Para tanto, o mais adequado seria usar o bicarbonato de sódio, e não a soda cáustica (hidróxido de sódio), por ser essa uma base muito forte. Quimica_Divulgação_Cad_Comp_001a096.indd 14 2/19/14 7:51 PM 15 C3 • H8 18 O sal de cozinha (cloreto de sódio – NaCl) pode ser obtido a partir da água do mar e também de muitas minas de sal. Esse compos- to tão corriqueiro serve como matéria-prima na obtenção de di- versos outros materiais. O esquema simplificado a seguir mostra como a partir do cloreto de sódio é possível obter outros produtos utilizados em diversos tipos de indústrias. Cloreto de sódio Fundido Sódio metálico Cloro Hidrogênio Cloro Hidróxido de sódio Carbonato de sódio Dissolvido em água (salmoura) Processo Solvay Passando corrente elétrica produz Passando corrente elétrica produz produz O cloro, por exemplo, é usado na fabricação do plástico PVC e na produção de água sanitária (alvejante para lavar roupas). O hidrogênio é utilizado na produção de margarinas. O hidróxido de sódio é matéria-prima na fabricação de sabão e sabonete. Baseando-se no fluxograma anterior, assinale o item correto. a) Considerando apenas os processos apresentados no fluxogra- ma, podemos dizer que sódio metálico, cloro, hidrogênio e hi- dróxido de sódio são produtos de reações químicas, enquanto cloreto de sódio e carbonato de sódio são reagentes. b) A produção de alguns materiais indicados no fluxograma de- pende da presença da corrente elétrica que é gerada durante as reações químicas apontadas. c) Sódio e cloro são formados a partir de cloreto de sódio apenas. O hidrogênio, o cloro e o hidróxido de sódio são formados a partir de cloreto de sódio e água. O carbonato de sódio é for- mado a partir de cloreto de sódio e de algum outro material não mostrado no fluxograma. d) Fundir cloreto de sódio significa derretê-lo e esse processo ilustra um fenômeno físico. Também a passagem de corrente elétrica no cloreto de sódio fundido, para a formação de sódio metálico e cloro, é exemplo de fenômeno físico. e) A equação que melhor representa o fenômeno indicado na obtenção de sódio metálico e cloro é NaC Na C� � → + − . X 18. O cloreto de sódio e a água são os únicos reagentes que, a partir de processos de eletrólise ígnea (sem presença de água) e eletrólise de soluções aquosas, formam sódio metálico, cloro, hidrogênio e hidróxido de sódio. O carbonato de sódio, por conter carbono, não pode ser formado apenas por NaCl e H2O. De fato, no processo Solvay há a presença de gás carbônico, o que justifica a existência do elemento carbono no composto final. A alternativa correta é a letra c. Quimica_Divulgação_Cad_Comp_001a096.indd 15 2/19/14 7:51 PM 16 C3 • H10 19 A figura abaixo é certamente o testemunho mais contundente do efeito da chuva ácida sobre os monumentos históricos. Assim como essa estátua, muitos monumentos ao redor do mun- do são feitos de rochas calcárias, formadas principalmente por carbonato de cálcio – CaCO 3 , que são particularmente sensíveis à acidez da chuva. Marcos da arquitetura mundial, como o Par- thenon na Grécia e o Taj Mahal na Índia, estão literalmente se desfazendo debaixo da chuva ácida. Assinale a equação química que melhor descreve o fenômeno apresentado no enunciado. a) CaCO 3 → CaO + CO 2 b) CO 2 + Ca(OH) 2 → CaCO 3 + H 2 O c) CaCO 3 + H 2 SO 4 → CaSO 4 + CO 2 + H 2 O d) H 2 CO 3 + Ca(OH) 2 → CaCO 3 + 2 H 2 O e) CaCO 3 + H 2 O + CO 2 → Ca(HCO 3 ) 2 C5 • H17 20 Leia o texto citado a seguir. O homem pode discriminar um número virtualmente ili- mitado de odorantes. Dentre todos os sentidos, o olfato, mui- tas vezes chamado “sentido negligenciado”, é considerado o mais misterioso, pois, diferentemente dos demais, uma série de questões a seu respeito ainda não foram elucidadas. Uma teoria amplamente aceita pelos estudiosos do olfato postula que é a forma de um odorante que determina qual será seu cheiro. Dessa maneira, odorantes com estruturas químicas de for- mas e tamanhos diferentes se encaixam em receptores olfati- vos distintos, como uma chave se encaixa em uma fechadura.N at ur e PL /A dr ia n Da vi es /D io m ed ia Estátua de pedra corroída por chuva ácida, em uma igreja de Surrey, Reino Unido. X 19. A chuva ácida constitui-se em uma solução diluída de ácido sulfúrico, que é formada no contato da água da chuva com gases poluentes como o trióxido de enxofre. O carbonato de cálcio, principal componente das rochas calcárias, reage com o ácido sulfúrico formando o sulfato de cálcio (CaSO4), o gesso, que é muito mais macio do que o carbonato. Desse modo, a rocha é atacada pela alta acidez presente na chuva de locais poluídos e a estátua acaba sendo desfigurada. Quimica_Divulgação_Cad_Comp_001a096.indd 16 2/19/14 7:51 PM 17 Em 1991, Linda Buck e Richard Axel anunciaram a desco- berta de uma grande família de receptores olfativos expressos nos neurônios olfativos da cavidade nasal. Scientific American Brasil. Teoria controversa para o olfato. Set. 2006, p. 94. Luca Turin, um especialista em perfumes, predisse nos anos 90 que a acetofenona e sua substância equivalente de mesma fór- mula molecular, mas deuterada (com 2H no lugar de 1H), apre- sentam cheiros distintos uma da outra por causa de suas massas diferentes. Sabendo a fórmula química de ambas substâncias (CH 3 COC 6 H 5 ), qual é a relação entre o número de mol da espécie de maior e menor massa em duas amostras de 480 g, uma de cada espécie? a) 0,93 b) 1,06 c) 2,03 d) 1,00 e) 0,90 C7 • H26 21 Os gases asfixiantes são classificados, de acordo com o seu meca- nismo de ação tóxica em: • Asfixiantes simples: são gases inertes que em altas concentra- ções em ambientes confinados reduzem a disponibilidade do oxigênio. Dessa forma, a substância ocupa o espaço do oxigê- nio na árvore brônquica. Exemplos: gases nobres, dióxido de carbono (CO 2 ), metano, butano e propano. • Asfixiantes químicos: são substâncias que impedem a utili- zação bioquímica do oxigênio (O 2 ). Atuam no transporte de oxigênio pela hemoglobina (Hb) e impedem o uso tecidual do oxigênio. Ex.: monóxido de carbono e substâncias metemo- globinizantes, cianeto e gás sulfídrico (H 2 S). Considerando a classificação dada para os gases asfixiantes, é correto afirmar-se o que segue, exceto: a) Considerando os gases asfixiantes simples citados, três subs- tâncias são classificadas como hidrocarbonetos. b) A substância que apresenta odor de ovo podre é classificada como asfixiante químico. c) Os gases asfixiantes simples presentes em um determinado ambiente aumentam a fração molar do gás oxigênio. d) Os gases asfixiantes químicos desfavorecem a utilização do gás oxigênio pelos tecidos. e) O monóxido de carbono é um gás tóxico e asfixiante químico. X X 20. n mmmMMMMMMacetacetacetofenonofenonofenona na na normal 484848484848484848 momomo 000 120120120 4 l4 l4 lmo4 lmomomo4 lmomol.4 ll.4 l nnn m MMMMMMdeutdeutdeuteradadada 484848 3 73 73 73 73 73 73 73 73 75 m5 m5 m5 m5 m5 m5 m5 m5 mololol. ,,,3 7,3 73 73 7,3 73 7 000 128 n n deutdeutdeuteradadada acetacetacetofenonofenonofenona na na normaormaormal 0,93750,93750,93750,93750,93750,93750,93750,93750,93750,93750,93750,93750,93750,93750,9375 , 3 7,3 7, 555 4 .. 21. Dos gases asfixiantes simples citados, o metano, o propano e o butano são hidrocarbonetos. A substância que apresenta odor de ovo podre é o gás sulfídrico, que é classificado como asfixiante simples. A fração molar é razão entre o número de mol de um gás e a quantidade total de gás. Se aumentar o número total de mol, mantendo a mesma quantidade de determinado gás, a fração molar desse gás diminui. A presença de gases asfixiantes impede a utilização do gás oxigênio pelos tecidos. O monóxido de carbono é tóxico e asfixiante químico. Quimica_Divulgação_Cad_Comp_001a096.indd 17 2/19/14 7:51 PM 18 C5 • H18 22 História da tinta É muito difícil estabelecer uma data para o surgimento da tinta. O homem não estava procurando criar ou inventar algo que embelezasse ou protegesse sua casa quando a tinta surgiu, mesmo porque, naquela época, ele ainda morava em cavernas. Foi graças à incessante necessidade do homem expressar os seus pensamentos, emoções e a cultura de seu povo que ela foi des- coberta. De início, as tintas tiveram um papel puramente estético. Somente mais tarde, quando introduzidas em países do norte da América e da Europa, onde as condições climáticas eram mais severas, o aspecto “proteção” ganharia maior importância. (...) Os povos pré-históricos fabricavam tintas moendo mate- riais coloridos como plantas e argila em pó, e adicionando água. A técnica empregada era simples, pois as cores eram preparadas com os próprios dedos e algumas vezes prensadas entre pedras. Usavam-na para a decoração de suas cavernas e tumbas, e sobre seus corpos. (...) As primeiras tintas de escrever foram provavelmente inventa- das pelos antigos egípcios e chineses. As datas exatas dessa inven- ção são desconhecidas. Manuscritos de cerca de 2000 a.C. com- provam que os chineses já conheciam e utilizavam nanquim. Disponível em: <http://www.metalica.com.br/historia-da-tinta>. Acesso em: 14 fev. 2011. A fabricação das tintas vem se aprimorando constantemente. Muitas das tintas são fabricadas a partir de corantes naturais como o carmim, o urucum, a curcumina, a betalaína (beterraba) e a clorofila. Sobre esses corantes há as seguintes informações: Cor Composição predominante Matéria- -prima Extração de 10 mL de corante Carmim Vermelho OH OH HO OH OH OH OH O O O OCH3 HO HO Fêmeas des- secadas de cochonilhas Pesar 50 g da matéria-prima, acrescentar 200 mL de água e deixar ferver por 15 min. Urucum Amarelo- -alaranjado CH3 CH3 COOCH3 CH3 CH3 COOH Semente do urucuzeiro Colocar as semen- tes de urucum em imersão em álcool por 24 h, à tempe- ratura ambiente. Curcumina Amarelo- -escuro H3CO OCH3 HO O O OH Rizoma do açafrão-da- -índia Dessecar e pulverizar açafrão. Pesar 10 g de cúrcuma em pó e deixar em repouso por 12 h em 60 mL de acetona. Quimica_Divulgação_Cad_Comp_001a096.indd 18 2/19/14 7:51 PM 19 Betalaína Vermelho ou amarelo COOHHOOC N + R2R1 N H Beterraba Pesar 100 g de raspas de beter- raba e deixar em imersão em álcool por 24 h à tempe- ratura ambiente. Clorofila Verde H2C H3C H3C CH2 CH3 CH3 CH3 CH3 CH3 CH2 CO2CH3 CH3 H N N NN Mg RH H H H CH2 CH3 H H H H O O Vegetais verdes, algas e cianobac- térias Picar 100 g de folhas verdes (es- pinafre) e deixar em repouso por 24 h em álcool à temperatura ambiente. Sobre a tabela anterior foram feitas três afirmações: I – Considerando apenas o carmim e a curcumina, para a extração do corante é necessário uma concentração em g/L _______ de cochonilhas do que de açafrão. II – Em relação ao método de extração de todos os pigmen- tos naturais citados, pode-se dizer que a água, o álcool e a acetona são ___________ usados na extração dos corantes naturais. III – Para uma mesma temperatura, a(o) ________ é o corante com menor coeficiente de solubilidade. Escolha a alternativa que completa corretamente as afirmações. a) maior; solutos; betalaína. b) menor; solventes; curcumina. c) maior; solução; clorofila. d) menor; solutos, urucum. e) maior; solventes; carmim. C5 • H17 23 Corais Recifes de corais artificiais estão sendo usados para acele- rar o processo de restauração dos recifes naturais. Para isso, a Biorock Inc. utiliza armações de aço que são energizadas por uma corrente elétrica de baixa voltagem. Isto faz com que os minerais da água do mar nelas se prendam, formando uma fina camada de calcário. Desse modo, pode-se prender pequenos X 22. Da tabela: C 555 25 g/L.g/L.g/L.cochonilhacochonilhacochonilhacochonilhacochonilhas , mmm VVV V 0 0 20 20 20 2020 20 20 20 2,0 2, 000 C 111 166166166 6 g6 g6 g/L.açafaçafaçafrãooo , , , ,166 ,166166166 ,166166 mmmmmmmmm VVVVVV V V 000 0 0,0 0, 666 Daí, considerando apenas o carmim e a curcumina, para a extração do corante é necessário uma concentração em g/L maior de cochonilhas do que de açafrão. O álcool, a acetona e a água são os meios utilizados para dissolver os corantes, sendo, portanto, solventes. Como o carmim necessita de fervura para ter extraído o seu corante, ele tem o menor coeficiente de solubilidade. Quimica_Divulgação_Cad_Comp_001a096.indd 19 2/19/14 7:51 PM 20 pedaços de coral nas armações, que ficam seguras devido ao calcário acumulado. BBC Knowledge, out. 2009, p. 9. O calcário para a formação dos corais artificiais pode ser obtido pela reação: Ca aq HCO aq CaCO s H O2 3 3 2 2 ( ) ( ) ( ) (− � ll) ( ) CO g 2 Sendo assim, para a formação de 800 g de carbonato de cálcio, será necessária uma quantidade de matéria de íons bivalentes iguais a: a) 2 mol d) 6 mol b) 4 mol e) 8 mol c) 5 mol C5 • H17 24 Um analista químico recebe uma amostra úmida de um material branco (5,80 g). Com o intuito de calcular a quantidade de água presente na amostra, ele a submeteu a uma secagem (estufa). O material obtido foi levado para um dessecador (evita a absorção de umidade e faz que a amostra atinja a temperatura ambiente). Após o processo, foram obtidos 5,22 g de sólido isento de qual- quer tipo de umidade. De acordo com o exposto é possível afirmar que: a) o material sólido obtido ao final do processo é formado por um composto iônico. b) a porcentagem de umidade presente na amostra é de 90%. c) o dessecador provoca um processo químico na amostra. d) se a massa da amostra fosse de 100 gramas, a umidade cor- responderia a 10 gramas. e) no processo de secagem as ligações covalentes da água são rompidas. C5 • H17 25 Pesquisadores de Piracicaba, no interior de São Paulo, estão utili- zando casca de eucalipto para a produção de etanol. A casca do eucalipto possui açúcares solúveis (glicose, frutose e sa- carose) que, em contato com as leveduras, realizam a fermentação. Logo após o corte, a casca do eucalipto possui 20% (massa) de açúcares. Esse número cai pela metade após dois ou três dias (por causa da degradação dos açúcares), por isso o ideal é apro- veitar o resíduo imediatamente após ser produzido. Estudos demonstraram que uma tonelada de resíduos, logo após o corte do eucalipto, pode gerar 200 quilos de açúcares, quanti- dade suficiente para gerar 100 litros de etanol. X X 23. CaCaCa (a(a(aq) HCHCHCO (O (O (aq))) CaCOCOCO (s) H) H) H O (O (O (2 2 333O (3O (O (O (3O (O ( 3 2 ) H) H O (−O (O (O (−O (O ( � ��� lll) C) C) CO (O (O (g)) C) C) C) C) C) C 2O (2O ( Da reação acima, observamos que os íons bivalentes a que se refere o enunciado são de cálcio. 1 100100100 800800800 2 333 2 momomol dl dl de Ca ga ga ga ga ga ga ga ga ga ga ga ga ga ga ga ga ga ga ga ga ga ga ga ga ga ga ga ga ga g100a g100100100a g1001002a g2 de CaCaCaCOCOCO momomol dl dl de Ca ga ga ga ga ga ga ga ga ga ga ga ga ga ga ga ga ga ga ga ga ga ga ga ga ga ga ga ga ga ga ga ga ga ga ga g800a g800800800a g8008002a g2 d a ga g a ga gx e Ce Ce Cee Ce aCOOO333 x = 8 mol 24. Com as observações apresentadas não é possível afirmar o tipo de ligação presente no sólido. Na secagem ocorre apenas a vaporização da água e as ligações permanecem intactas. Cálculo da porcentagem de água na amostra: Massa de água = 5,80 – 5,22 = 0,58 g 5 85 85 8 g 1g 1g 1g 1g 1 da amosamosamosamosamostra 585858 g , , , 5 8, 5 85 85 8, 5 85 8 g 1, g 1 %%% , , , 58, 585858, 5858 g, g 0 00 00 00 00 00 00 0g 10 0g 1g 1g 10 0g 1g 1g 1g 10 0g 1g 1g 10 0g 1g 1g 10 0g 1g 1, 0 0, g 1, g 10 0g 1, g 1g 1 g 10 0g 1 g 1g 1g 1 g 1g 10 0g 1g 1 g 1g 1g 1g 1 g 1g 10 0g 1g 1 g 1g 1 0 0 PPP P = 10% (porcentagem de umidade na amostra) Assim, para cada 100 g da amostra teríamos 10 g de água. Quimica_Divulgação_Cad_Comp_001a096.indd 20 2/19/14 7:51 PM 21 O volume de etanol obtido a partir de 100 kg de casca de um eucalipto, cortado três dias antes do processo de obtenção do etanol, é de: a) 10 litros d) 5 litros b) 100 litros e) 25 litros c) 50 litros C3 • H10 26 E se a estufa em que vivemos for inundada? César Andrade e Conceição Freitas (...) O efeito estufa consiste na retenção de calor junto à su- perfície da Terra, em virtude da opacidade dos gases de estufa que se concentram na baixa atmosfera e regulam o seu equilí- brio térmico. Este efeito possibilita a manutenção de uma tem- peratura média global perto da superfície do planeta da ordem de 15 °C, que seria de –18 °C na sua ausência, inviabilizando a vida como a conhecemos atualmente. Assim, aquilo que a mídia vulgarmente se refere como efeito estufa associado à ati- vidade humana é, na verdade, a potenciação de um fenômeno da história geológica do planeta e crucial para a biosfera. Os principais gases de estufa (referidos no Protocolo de Quioto) representam menos de 1% da composição da atmosfera: vapor de água, dióxido de carbono, óxido nitroso, metano, clorofluoro- carbonetos, hidrofluorocarbonetos, perfluorocarbonetos e, ainda, hexafluoreto de enxofre, sendo estes quatro últimos de origem sintética. No milênio anterior à Era Industrial, a concentração atmosférica dos gases de estufa naturais permaneceu relativa- mente constante. Porém, a sociedade industrializada depende da utilização do carvão e dos hidrocarbonetos naturais (gás natural, petróleo) como fontes primárias de energia, e o au- mento exponencial das necessidades energéticas, aliado à des- florestação, trouxe como consequência o aumento da concen- tração de CO 2 na atmosfera. O aumento da concentração, na atmosfera, dos gases com efeito de estufa deve provocar um aumento da temperatura média e, consequentemente, pertur- bar o clima global. Até há 10 anos, a comunidade científica debatia se era possível estabelecer relações seguras de causa- -efeito entre a tendência de aquecimento observada e o aumen- to da concentração de gases de estufa. Hoje, existe consenso sobre esta matéria e a quase totalidade dos cientistas apon- ta a atividade humana como responsável primordial. Durante o século XX, a temperatura média superficial aumentou de (0,6 ± 0,2) °C, provavelmente a maior variação positiva ocor- rida nos últimos 1.000 anos. A verificar-se um dos cenários de aquecimento mais dramáticos, podemos afirmar que nunca o nosso planeta experimentou uma elevação térmica tão intensa X 25. 1 tononon de casccasccasca ka ka ka ka ka ka ka ka ka ka ka kg dg dg de ae ae açúcaçúcaçúcar de eueueucaliptcaliptcalipto 0 a k a ka k200a ka ka k200a ka k ,,1 t1 t1 ton dedede casccasccasca dedede eueueucaliptcaliptcaliptcaliptcaliptcaliptcalipto m m m m = 20 kg de açúcar 200200200 202020 kgkgkg dedededededededede açúcaraçúcaraçúcaraçúcaraçúcaraçúcaraçúcaraçúcaraçúcar 100100100100100100100100100 L dL dL de ee ee ee ee ee ee ee ee etatatatatatatatatanononolll kgkgkgkgkgkgkgkgkg dedededededede açúcaçúcaçúcaçúcaçúcaçúcaçúcaçúcaçúc arararaaraaaaraa V V V V V V V V = 10 litros Como o eucalipto foi cortado três dias antes do processo de obtenção do etanol, o volume obtido é a metade, ou seja, 5 litros. Quimica_Divulgação_Cad_Comp_001a096.indd 21 2/19/14 7:51 PM 22 num intervalo de tempo tão curto, pelo que não existe registro geológico das respostas ambientais a esse tipo de solicitação – estamos, portanto, a realizar uma experiência de dimensão planetária. E se a estufa em que vivemos for inundada? Cadernos Didácticos de Ciência, v. 2, Ministério da Educação de Portugal, 2001. Disponível em: <http://eec.dgidc.min-edu.pt/documentos/ publicacoes_caderno_2.pdf>. Acesso em: 14 fev. 2011. Baseado no texto e em seus conhecimentos, assinale a alterna- tiva incorreta: a) O efeito estufa é o responsávelpelo aquecimento da superfí- cie terrestre, possibilitando a existência de vida nela. b) Os gases inorgânicos responsáveis pelo efeito estufa são todos de origem natural. c) A industrialização e a demanda crescente de energia poten- cializam o aquecimento global provocado pelo efeito estufa. d) Vapor-d’água, dióxido de carbono e óxido nitroso são exem- plos de óxidos polar, apolar e polar, respectivamente. e) A elevação térmica da Terra se intensificou no último milênio, intervalo de tempo esse relativamente curto para tamanha mudança. C7 • H26 27 As lâmpadas incandescentes comuns serão retiradas do mer- cado paulatinamente até 2016. (...) Estima-se que a lâmpada incandescente seja responsável por aproximadamente 80% da iluminação residencial no Brasil. (...) a tecnologia utilizada nas lâmpadas incandescentes se tornou obsoleta. Tecnologias já consolidadas, como as lâm- padas fluorescentes compactas, podem fornecer quantidade maior de luz com um custo energético muito inferior à tecno- logia incandescente. Disponível em: <http://reativaeficienciaenergetica.blogspot.com/>. Acesso em: 14 fev. 2011. A respeito das informações contidas no texto é correto afirmar que: a) as lâmpadas incandescentes serão imediatamente banidas do mercado brasileiro. b) a maioria das residências brasileiras utiliza a lâmpada incan- descente por ser mais econômica. c) 20% das residências brasileiras não possuem qualquer tipo de iluminação. d) a tecnologia das lâmpadas incandescentes já foi ultrapassada por produtos que consomem menos energia. e) o impacto ambiental com o uso de lâmpadas fluorescentes é menor se comparado com as lâmpadas incandescentes. X X 26. Conforme o texto: clorofluorocarbonetos, hidrofluorocarbonetos, perfluorocarbonetos e, ainda, hexafluoreto de enxofre têm origem sintética e não natural. 27. A alternativa a contraria diretamente o texto; as conclusões exibidas nas alternativas b, c e e não podem ser inferidas da análise do texto. Quimica_Divulgação_Cad_Comp_001a096.indd 22 2/19/14 7:51 PM 23 C5 • H17 28 O filósofo grego Lêucipo (século V a.C.) foi a primeira pes- soa a afirmar categoricamente que todos os acontecimentos têm uma causa natural. Isto afasta toda a intervenção do sobre- natural e representa a visão científica que mantemos até hoje. Demócrito (460-370 a.C.), aluno de Lêucipo, adotou e am- pliou as noções sugeridas por seu mestre. Afirmava, em apro- ximadamente 440 a.C., como Lêucipo já o fizera anteriormente, que toda a matéria era composta de partículas tão minúsculas, que nada menor do que elas poderia ser imaginado. Portanto, seriam invisíveis e ele denominou-as átomos, derivado da pa- lavra grega que significa “indivisível”. ASIMOV, Isaac. Cronologia das ciências e das descobertas. Rio de Janeiro: Civilização Brasileira, 1993. O texto do autor Isaac Asimov descreve o estabelecimento do conceito de átomo. Esse conceito é importante porque: a) confirma a hipótese de que a matéria é constituída de ele- mentos sobrenaturais, como a ideia dos elementos essenciais – terra, fogo, ar e água. b) até hoje se utiliza o conceito de átomo como elemento indivi- sível que representa a menor partícula da matéria. c) apoia-se na hipótese de que o átomo é uma esfera indivisível, que compõe toda a matéria. d) permitiu um grande avanço da Ciência, por admitir que a ma- téria é constituída de partículas minúsculas. e) foi fundamental para a identificação dos seres vivos, apresen- tada por Lineu em sua nomenclatura binomial. C1 • H3 29 Sabe-se que alguns materiais podem emitir luz. Isso ocorre por- que os elétrons dos átomos presentes em determinado material absorvem energia e são excitados, passando para níveis mais al- tos de energia. Quando esses elétrons retornam aos níveis mais baixos, liberam essa diferença de energia, que pode ocorrer na forma de luz. Os fogos de artifício são um exemplo disso. O nome do cientista que acrescentou à evolução do modelo atô- mico a ideia de níveis de energia é: a) Dalton b) Bohr c) Lavoisier d) Thomson e) Rutherford X X 29. Bohr complementou o modelo de Rutherford – que já falava sobre os prótons estarem no núcleo e os elétrons, na eletrosfera (região ao redor do núcleo) – com a ideia de existirem níveis discretos de energia na eletrosfera onde se distribuíam os elétrons. 28. A ideia de partícula elementar persiste até os dias atuais. Apenas o que se convencionou denominar átomo não é mais considerado indivisível, também apresentando uma subestrutura. A hipótese atômica de Dalton possibilitou o avanço da Química no séculos XVIII e XIX, aliada a princípios de conservação de energia. Quimica_Divulgação_Cad_Comp_001a096.indd 23 2/19/14 7:51 PM 24 C2 • H6 30 As instruções a seguir mostram como calcular o volume de uma piscina. RETANGULAR OU QUADRADA REDONDA OVAL = Volume Total em m3 X X X X X X Comprimento (m) Largura (m) Profundidade Média (m)* Diâmetro (m) Diâmetro (m) Profundidade Média (m)* Profundidade Média (m)* Diâmetro maior (m) Diâmetro menor (m) x 0,785 = Volume Total em m3 x 0,785 = Volume Total em m3 1 m3 de água corresponde a 1.000 litros * Profundidade média (m) = Profund. maior (m) + Profund. menor (m) 2 Fonte: <http://www.centraldapiscina.com/>. O rótulo de um produto para piscinas a base de cloro indica que para cada 1.000 L de água são necessários 4 g dele. Qual a massa de produto utilizada em uma piscina retangular que apresenta 8 m de comprimento, 4 m de largura, 3 m de profundidade má- xima e 1 m de profundidade mínima? Admita que o volume da piscina seja o próprio volume de água. a) 250 g d) 256 g b) 252 g e) 258 g c) 254 g C5 • H17 31 A L-carnitina é uma substância comercializada como suplemento alimentar e tem recebido atenção especial por estar associada ao processo de emagrecimento. Para testar a eficiência da L-carniti- na, foi elaborado o experimento descrito a seguir. Foram tomados dois grupos de ratos sedentários; o grupo suple- mentado com L-carnitina (S) e o grupo de controle (C). O grupo S foi subdividido em três subgrupos: um suplementado com 0,1 g de L-carnitina ∙ kg–1 de massa corporal (S 0,1 ), outro com 1,0 g de L-carnitina ∙ kg–1 de massa corporal (S 1,0 ) e o último com 2,0 g de L-carnitina ∙ kg–1 de massa corporal (S 2,0 ). A suplementação foi realizada por 14 e 28 dias, sendo servida uma quantidade contro- lada de ração para esses animais. A seguir mostramos o gráfico da variação de massa desses gru- pos. Com esses dados, como podemos analisar a variação de massa ao longo do tempo (14 e 28 dias)? X 30. Cálculo da profundidade média P da piscina: P 3 13 13 13 13 13 13 13 13 1 3 1 3 1 3 13 13 13 13 1 2222222 2m2m2m Cálculo do volume V da piscina: V = 8 ∙ 4 ∙ 2 = 64 m3 = 64.000 L Para cada 1.000 L são necessários 4 g do produto. Logo, para 64.000 L, a massa de produto utilizada será de 4 ∙ 64 = 256 g. Quimica_Divulgação_Cad_Comp_001a096.indd 24 2/19/14 7:51 PM 25 1 300 250 200 150 100 5 9 13 Tempo (dias) Massa corporal absoluta M as sa c or po ra l ( g) 17 21 25 28 grupo de controle média dos suplementados a) O uso de L-carnitina é ineficaz para a redução da massa corporal. b) O uso de L-carnitina é eficaz para a redução da massa corporal. c) Nada se pode dizer a respeito do uso da L-carnitina, pois o experimento foi realizado com ratos, em vez de ser feito com seres humanos. d) O gráfico mostra uma redução da massa corporal em todos os ratos. e) O gráfico mostra redução da massa corporal apenas nos ratos que se alimentaram com L-carnitina. C5 • H19 32 Leia o texto citado a seguir. Nesse estado a substância move-se livremente (...). Assim, em caso de vazamento, os gases tendem a ocupar todo o ambiente mesmo quando possuem densidades diferentes à do ar. Além do perigo inerente ao estado físico, os gases podem apresentar perigos adicionais, comopor exemplo a infla- mabilidade, toxicidade, poder de oxidação e corrosividade, entre outros. Alguns gases, como por exemplo o cloro, apresentam odor e cor característicos, enquanto que outros, como o monóxido de carbono, não apresentam odor ou coloração, o que dificulta sua identificação na atmosfera, bem como as ações de controle quando de um eventual vazamento.(...) Uma propriedade físico-química relevante a ser consi- derada no atendimento a vazamentos dos gases é a densi- dade do produto em relação à densidade do ar. Gases mais densos que o ar tendem a se acumular ao nível do solo e, consequentemente, terão sua dispersão dificultada quando comparada à dos gases com densidade próxima ou inferior à do ar. Disponível em: <http://www.cetesb.sp.gov.br/gerenciamento-de-riscos/ An?lise-de-Risco-Tecnol%C3%B3gico/26-Gases>. Acesso em: 22 fev. 2011. X 31. O gráfico não mostra variações significativas nas massas corporais dos ratos do grupo controle e do grupo experimental. Portanto, conclui-se que o uso da L-carnitina é ineficaz para a redução da massa corporal. Quimica_Divulgação_Cad_Comp_001a096.indd 25 2/19/14 7:51 PM 26 Observe a tabela a seguir e responda à questão: Gás Densidade absoluta (kg/m³) Hidrogênio 0,09 Buteno-1 2,58 Etano 1,35 Eteno (ou etileno) 1,26 Propano 2,01 Propeno (ou propileno) 1,91 n-butano 2,69 Acetileno 1,17 Isobutano 2,68 Monóxido de carbono 1,25 Metano 0,72 Em caso de vazamento de gás, quais gases teriam uma dispersão mais difícil? (Dado: densidade absoluta do ar = 1,29 kg/m³.) a) n-butano e isobutano. b) Monóxido de carbono e buteno-1. c) Hidrogênio e metano. d) Acetileno e propano. e) Metano e propileno. C7 • H24 33 Leia o texto citado a seguir. O Brasil foi cenário de pesquisas pioneiras envolvendo a física do grafeno, filme de carbono densamente compactado e com espessura de apenas um átomo, objeto de investigação da dupla de cientistas que ganhou o Nobel de Física deste ano [2010], os russos Andrei Geim, 51 anos, e Konstantin Novose- lov, 36, da Universidade de Manchester, Inglaterra. (...) O grafeno foi descrito em 1961 pelo químico alemão Hanns-Peter Boehm. A velocidade e a facilidade com que os elétrons se movem nesse material tornam-no um candidato natural a sucessor do silício em chips de computador de alta velocidade, ainda que falte muita pesquisa para alcançar esse patamar. Como condutor de eletricidade, o grafeno é tão efi- ciente quanto o cobre. Como condutor de calor, supera qual- quer outro material conhecido. É quase transparente, mas tão denso que nem mesmo o hélio, o menor dos átomos gasosos, é capaz de atravessá-lo. Graças à absorção de luz, a folha da espessura de um átomo é visível a olho nu. Seus átomos de carbono formam uma rede hexagonal, como as de uma col- meia, quase sem defeitos. Disponível em: <http://revistapesquisa.fapesp. br/?art=4292&bd=1&pg=1&lg>. Acesso em: 20 fev. 2011. X32. O texto fala que em caso de vazamentos, “gases mais densos que o ar tendem a se acumular ao nível do solo e, consequentemente, terão sua dispersão dificultada”. Portanto, os gases que têm a densidade maior em relação ao ar (1,29 kg/m³) são o n-butano e o isobutano. Quimica_Divulgação_Cad_Comp_001a096.indd 26 2/19/14 7:51 PM 27 (Dado: considere 1 mol = 6 ∙ 1023 partículas.) Assinale a alternativa correta. a) O grafeno é uma substância composta. b) Como condutor de eletricidade, o grafeno é tão eficiente quanto o cobre porque ambos são metais. c) O grafeno é uma substância simples. d) Embora seus nomes sejam parecidos, grafeno e grafite não têm nenhuma relação química. e) O valor da espessura do grafeno, em mm, é de aproximada- mente 1,7 ∙ 10–23. C7 • H24 34 A destruição da camada de ozônio foi atribuída ao aumento da emissão de clorofluorcarbonos (CFC). Esses compostos são deriva- dos de alcanos, nos quais os átomos de hidrogênio são substituí- dos por halogênios (cloro e/ou flúor). Os CFCs são representados por um código comercial, o CFC-11. Para determinar a fórmula molecular do composto, basta somar 90 em seu código. Os dígitos resultantes correspondem, respec- tivamente, ao número de átomos de carbono, hidrogênio e flúor na molécula. A quantidade de átomos de cloro presente na mo- lécula é deduzida de forma a completar as quatro ligações do carbono, caso haja necessidade. Sendo assim, qual é a fórmula molecular do CFC-11? a) CHFCℓ 2 d) CF 2 Cℓ 2 b) CH 2 F 2 e) CHF 2 Cℓ c) CFCℓ 3 C5 • H18 35 No cotidiano presenciamos várias reações químicas acontecendo. São sinais de ocorrência dessas reações a formação de gases, a produção de luz, a mudança de cor, a variação da temperatura ou a formação de precipitado na mistura de dois líquidos reagentes e solúveis. Va le nt yn V ol ko v/ Al am y/ Ot he r I m ag es Figura I – Comprimido efer- vescente dentro da água (produção de gás CO 2 ). Figura II – Combustão, liberação de calor. X X M ar c Hi ll/ Al am y/ Ot he r I m ag es 33. Como é citado no texto, o grafeno é um filme de carbono, portanto formado apenas por um elemento químico, sendo classificado como substância simples. 34. CFC-11: 11 + 90 = 101 Até o momento, temos um flúor ligado a um carbono. Como o carbono faz quatro ligações, completam-se as três ligações que faltam com três átomos de cloro. Logo, a fórmula molecular do composto será CFCl3. Quimica_Divulgação_Cad_Comp_001a096.indd 27 2/19/14 7:51 PM 28 Qual das alternativas a seguir apresenta uma reação química com sua correta justificativa? a) A adição de açúcar em um recipiente com água, quando em excesso, faz que ele se acumule no fundo do recipiente, for- mando um precipitado. b) Ao ferver, a água passa por uma reação química; isso é prova- do pela formação de bolhas de ar na ebulição. c) Quando as pulseiras luminosas são torcidas, dois líquidos em seu interior se misturam, reagindo e produzindo luz. d) No amanhecer ou no pôr do Sol, às vezes o céu muda de cor. Isso indica uma reação química ocorrendo na atmosfera. e) Dentro das placas de um aquecedor solar, ocorre reação quí- mica durante o aquecimento da água que circula. C7 • H24 36 Assim como os livros de uma biblioteca ou livraria devem ser organizados para facilitar sua procura, os elementos químicos fo- ram dispostos no que chamamos de Tabela Periódica. Quais são os principais critérios utilizados nessa organização? a) Os elementos são organizados de acordo com a data de sua descoberta, ou seja, nas primeiras linhas estão os que foram descobertos primeiro e os mais recentes encontram-se no fi- nal da tabela. b) Os elementos são organizados de acordo com as quantidades encontradas na natureza. Os mais comuns no início da tabela e os mais raros no final. c) Os elementos são organizados apenas levando-se em consi- deração seu número atômico e de massa, obedecendo uma ordem crescente. d) Os elementos são organizados em linhas, de acordo com a quantidade de camadas eletrônicas no átomo, e em colunas, de acordo com características químicas similares. e) Os elementos são organizados de acordo com sua temperatura de fusão, em ordem crescente. C3 • H10 37 Estudos mostram que para se fazer um computador novo e seu mo- nitor são necessárias cerca de duas toneladas de insumos (com- bustível, matéria-prima e principalmente água). Um simples chip eletrônico, menor que a unha de um dedo mínimo, exige 72 g de substâncias químicas e 32 L de água para ser produzido. Por isso, o primeiro grande impacto do lixo eletroeletrônico não é o seu des- carte, mas sim a extração dos insumos necessários a sua fabricação. X X 35. a) Errada. Neste caso não se trata de um precipitado, mas sim de material em excesso que não foi dissolvido e que, portanto, acumula-se no fundo do recipiente. b) Errada. O que ocorre é uma mudança de estado físico, do líquido para o gasoso ou vapor; as bolhas formadas não decorrem de reação química, mas sim da ebulição da água.c) Correta. A mistura dos reagentes provoca a emissão de luz por reação química. d) Errada. A mudança da coloração do céu decorre da refração da luz, que é um fenômeno físico. e) Errada. Dentro das placas ocorrem os fenômenos físicos de absorção de calor e transferência de energia térmica por condução e convecção. 36. a) Errada. Alguns elementos no início da tabela periódica até foram descobertos antes dos que vêm depois, porém não é esse o critério de ordenação. b) Errada. Não é esse o critério. Ademais, é muito difícil quantificar com precisão a ocorrência de um elemento na Terra. c) Errada. Os números de massa variam em cada isótopo, o que inviabiliza a utilização desse critério. d) Correta. e) Errada. Por exemplo, o tungstênio possui temperatura de fusão de cerca de 3.422 °C e está antes da platina, que possui temperatura de fusão em torno de 1.768 °C. Quimica_Divulgação_Cad_Comp_001a096.indd 28 2/19/14 7:51 PM 29 De qualquer forma, dados de caracterização química mostram que até cerca de 60 elementos da tabela periódica, alguns bastante tó- xicos aos seres vivos, se acham presentes nos computadores atuais. Tabela 1: Elementos tóxicos presentes em diversas partes de um computador Elemento Onde se localiza Efeitos tóxicos no ser humano Chumbo Tubos de raios catódicos e soldas Danos neurológicos, renais e sanguíneos Vanádio Tubos de raios catódicos Distúrbios gastrointestinais, inapetência Bromo Retardantes de chama em circuitos impressos, fios e cabos Desordem hormonal, nervosa e reprodutiva Antimônio Alguns tipos de retardan- tes de chama Nefrite, problemas cardio- vasculares e gastrointesti- nais Cádmio Algumas baterias, soldas e circuitos integrados Danos ao ossos, rins, dentes e pulmões. Possível agente cancerígeno Bário Vidro (tela) de um tubo de raios catódicos Distúrbios gastrointestinais, convulsões, hipertensão, lesões renais e cardíacas Mercúrio Soldas, termostatos e sensores Danos neurológicos e hepáticos Berílio Liga antifricção (cobre- -berílio) Edema e câncer pulmonar Fonte dos dados: OLIVEIRA, R. S.; GOMES, E. S.; AFONSO, J. C. O lixo eletrônico: uma abordagem para o Ensino Fundamental e Médio. Química Nova na Escola. v. 32, n. 4, nov. 2010. A partir da leitura do texto e da observação da tabela acima, po- demos afirmar que: a) a produção de computadores minimiza o problema atual e mundial da diminuição da quantidade de água disponível para o consumo humano. b) os tubos de raios catódicos não devem ser descartados em qualquer lugar, pois contêm metais nocivos à saúde. c) não importa como os computadores são produzidos, pois o que é realmente significativo é o descarte inadequado, na natureza, de seus componentes, que contêm elementos químicos tóxicos. d) a massa de um produto eletroeletrônico é sempre maior do que a dos recursos naturais usados na sua produção, o que viabiliza essa atividade em relação às questões ambientais. e) dos cerca de 60 elementos da Tabela Periódica presentes nos computadores atuais, apenas os metais pesados são tóxicos aos seres vivos. X 37. A partir da leitura, o leitor conclui que a produção dos computadores por si só já apresenta graves problemas ambientais: consumo excessivo de água, extração de substâncias tóxicas e descarte em local apropriado. De acordo com a tabela dada, os tubos de raios catódicos contêm metais (chumbo e vanádio) nocivos à saúde. Quimica_Divulgação_Cad_Comp_001a096.indd 29 2/19/14 7:51 PM 30 C7 • H24 38 Observe as figuras abaixo. H H H O — H O — H O — H O — H O — H O — H H H H H — O H — O H H P P P P P P P P P P O O–O –O –O –O –O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O O CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 CH2 H H H H H H H H H H H H H H H H H H O– O– O– O– O– A A AT T T GC C C G G Figura A Figura B Na figura A estão representadas moléculas de água unidas por ligações químicas também presentes na estrutura da molécula de DNA, ilustrada na figura B. Essas ligações químicas são: a) ligações peptídicas. d) ligações complexas. b) ligações metálicas. e) ligações de hidrogênio. c) ligações iônicas. C4 • H14 39 Ao respirarmos, absorvemos oxigênio (O2), que está presente no ar, e eliminamos gás carbônico (CO 2 ) por meio de uma reação química. Quando prendemos a respiração ao fazer um mergulho em uma piscina, por exemplo, deixamos de liberar CO 2 , que se acumula no sangue. Com o passar do tempo, esse gás combina-se com H 2 O, presente em nosso organismo, formando H 2 CO 3 , aumen- tando a acidez do sangue e oferecendo riscos ao organismo. O pH é uma medida que indica a acidez de um determinado meio. O pH normal do sangue é aproximadamente 7,4. Sabendo-se que pH abaixo de 7 é considerado convencionalmente ácido e, acima de 7, básico, relacione corretamente o pH com a quantidade de CO 2 no sangue, no caso de uma pessoa que está prendendo a respiração para mergulhar em uma piscina. a) pH = 4,3; falta de CO 2 no sangue. b) pH = 8,7; excesso de CO 2 no sangue. c) pH = 10,9; excesso de CO 2 no sangue. d) pH = 6,5; excesso de CO 2 no sangue. e) pH = 1,4; falta de CO 2 no sangue. X X 38. A ligação química representada na figura A e que une moléculas de água é a ligação de hidrogênio. O mesmo tipo de ligação é responsável por manter unidas as bases de hidrogênio presentes nos nucleotídeos das fitas de DNA representadas na figura B. 39. Quando prendemos a respiração ao fazer um mergulho, deixamos de liberar CO2, que fica em excesso no sangue. Este gás combina-se com a água presente em nosso organismo, e então o composto H2CO3 (ácido) é formado (pH do meio = abaixo de 7). Quimica_Divulgação_Cad_Comp_001a096.indd 30 2/19/14 7:51 PM 31 C1 • H1 40 Leia o texto abaixo e observe a figura. (...) As cores estão ligadas à luz. Ela vibra com uma rapidez variável – chamamos a medida dessa rapidez de frequência. Cada frequência corresponde a uma cor. Entretanto, a própria luz visível é apenas uma parte de uma extensão maior de frequências eletromagnéticas. 10–16 1024 1020 1018 1016 1014 1012 1010 108 106 104 102 1001022 10–14 10–12 10–10 10–8 10–6 10–4 10–2 100 102 104 106 108 FM Ondas de rádio AM Ondas longas de rádioMicro-ondasIVUVraios Xraios γ � (Hz) Comprimentos de onda crescentes (�) em nm 400 500 600 Espectro visível Comprimentos de onda crescentes (�) Frequências Crescentes (�) 700 �(m) (...) Quando um feixe de luz toca algum objeto colorido, uma parte deste feixe é refletida, enquanto o restante é ab- sorvido pelo objeto. Deste modo, só podemos ver a cor cor- respondente à frequência refletida. Isso quer dizer que a cor de um objeto é justamente a cor (ou cores) que o objeto “não tem”, ou seja, não absorveu. Quando vemos a cor de um objeto, estamos vendo apenas a cor da parte da luz que é refletida pelo objeto em questão. Se um carro é vermelho é porque ele absorve (...) todas a cores, menos vermelho – que é refletido para o nosso olho. Disponível em: <http://www.invivo.fiocruz.br/cgi/cgilua.exe/sys/start. htm?infoid=1095&sid=9>. Acesso em: 21 fev. 2011. A cor de uma solução é um fator muito importante para a Quími- ca. Uma das evidências de que ocorreu uma reação química é a mudança de cor. Além disso, em reações ácido-base, utilizamos indicadores que, adicionados à solução, fazem-nos constatar o grau de acidez dela. O papel tornassol, um dos mais antigos indi- cadores, fica vermelho quando em contato com soluções ácidas, e azul, quando em contato com soluções básicas. Pedro está realizando uma experiência no laboratório de Química de sua escola, com o auxílio de seu professor. Ao final do experi- mento, Pedro mede a acidez da solução final com papel tornassol. Sabendo-se que a cor refletida em seus olhos do papel tornassol tem comprimento de onda de 687 nm, indique a alternativa certa. a) Pedroobteve papel tornassol vermelho, portanto a solução é ácida. b) Pedro obteve papel tornassol azul, portanto a solução é ácida. c) Pedro obteve papel tornassol levemente amarelado, portanto a solução é básica. d) Pedro obteve papel tornassol levemente alaranjado, portanto a solução é levemente ácida. e) Pedro obteve papel tornassol azul, portanto a solução é básica. X 40. O espectro visível de luz, segundo o gráfico, compreende os comprimentos de onda que estão no intervalo de 400 nm a 700 nm. Como a cor refletida do papel tornassol tem comprimento de onda equivalente a 687 nm, está dentro do espectro visível. Pelo gráfico, percebemos que se trata da cor vermelha. O papel tornassol é um indicador que fica vermelho em meio ácido, e azul em meio básico; portanto a solução é ácida. Quimica_Divulgação_Cad_Comp_001a096.indd 31 2/19/14 7:51 PM 32 C5 • H17 41 Segundo a Lei de Charles e Gay-Lussac, à pressão constante, o volume de um gás varia linearmente com sua temperatura em graus Celsius. Basendo-se nas informações do texto citado, indi- que a alternativa incorreta. a) Ao passarmos um material do estado gasoso para o estado líquido, à pressão constante, seu volume diminui. b) Ao passarmos um material do estado sólido para o estado lí- quido, à pressão constante, seu volume aumenta. c) Ao passarmos um material do estado líquido para o estado gasoso, à pressão constante, seu volume aumenta. d) Ao passarmos um material do estado líquido para o estado sólido, à pressão constante, seu volume diminui. e) Ao passarmos um material do estado sólido para o estado ga- soso, à pressão constante, seu volume diminui. C5 • H18 42 O texto fala a respeito de um 4o estado da matéria, o plasma. Sabendo-se que se trata de um gás, qual a condição para que um material chegue a esse estado físico? a) Diminuir seu volume. d) Diminuir sua massa. b) Aumentar sua densidade. e) Aumentar sua massa. c) Aumentar sua temperatura. C5 • H17 43 Segundo o texto, o plasma, 4o estado da matéria, é um gás es- pecial, pois conduz eletricidade e pode emitir luz. Sabendo que a condução de eletricidade e a emissão de luz está diretamente relacionada a íons e elétrons, assinale a alternativa correta. a) Ao aumentarmos suficientemente, em condições apropriadas, a temperatura de um gás, formam-se íons e elétrons, consti- tuindo o 4o estado da matéria, denominado plasma. b) Ao aumentarmos suficientemente, em condições apropriadas, a temperatura de um sólido, formam-se íons e elétrons, cons- tituindo o 4o estado da matéria, denominado plasma. c) Ao aumentarmos suficientemente, em condições apropriadas, a temperatura de um líquido, formam-se íons e elétrons, cons- tituindo o 4o estado da matéria, denominado plasma. d) Ao aumentarmos suficientemente, em condições quaisquer, a temperatura de uma solução aquosa, formam-se íons e elé- trons, constituindo o 4o estado da matéria, denominado plasma. e) Ao diminuirmos suficientemente, em condições apropriadas, a temperatura de um gás, formam-se íons e elétrons, consti- tuindo o 4o estado da matéria, denominado plasma. X X X 41. Se o volume e a temperatura, segundo a Lei de Charles e Gay-Lussac, variam linearmente, para passar um material do estado sólido para o estado gasoso, mantendo-se constante a pressão, devemos elevar sua temperatura, o que faz que, portanto, seu volume também aumente. 43. Para chegar a um estado mais “avançado” que o estado gasoso, deve-se continuar aumentando a temperatura e condicionar o gás a condições especiais para que chegue ao 4o estado da matéria, o plasma. Como a emissão de luz e a condução de eletricidade estão diretamente relacionadas a íons e elétrons, e, segundo o texto, o plasma conduz eletricidade e pode emitir luz, essa é a constituição desse estado. 42. Para um material chegar ao estado físico gasoso, é necessário aumentar sua temperatura. Quimica_Divulgação_Cad_Comp_001a096.indd 32 2/19/14 7:51 PM 33 44. O álcool presente nas bebidas alcoólicas é o álcool etílico (etanol). A análise do gráfico permite concluir que a absorção do álcool é maior quando ele é ingerido em jejum. Considerando uma pessoa que consumiu álcool em jejum, 1 hora depois esse indivíduo apresenta concentração de álcool no sangue igual a 1 g/L. Decorridas mais 4 horas, a concentração passa a ser de 0,5 g/L. O metanol é um álcool tóxico e não pode ser utilizado na fabricação de bebidas alcoólicas. C5 • H17 44 Observe o gráfico a seguir. 1 2 3 4 5 6 7 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 Ingestão de álcool em jejum após o jantar horas Á lc oo l n o sa ng ue g/L Tempo após ingestão (Revista Pesquisa Fapesp n. 57 , set. 2000 ) A respeito do gráfico e das características das bebidas alcoólicas, a única afirmação que não está correta é: a) O etanol está presente nas bebidas alcoólicas. b) A absorção do álcool é mais rápida em jejum. c) A concentração de álcool se reduz à metade do seu valor ini- cial após 4 horas da ingestão da bebida (considerando um indivíduo em jejum). d) A concentração de álcool no sangue é maior se ingerido após o jantar. e) O metanol é um álcool tóxico e não é utilizado na fabricação de bebidas. C5 • H19 45 Na indústria de fármacos, é grande a importância dada para as embalagens que entram em contato diretamente com o produto. A reatividade do material que forma a embalagem, sua per- meabilidade a gases ou vapores, entre outras características, podem diminuir a qualidade do produto final. A tabela seguinte mostra um estudo feito com chamazuleno (composto orgânico presente na camomila) e óleos voláteis em- balados com cinco tipos de materiais: vidro, PVC, polietileno de alta e de baixa densidade, e polipropileno (esses quatro últimos materiais são tipos de plásticos). X Quimica_Divulgação_Cad_Comp_001a096.indd 33 2/19/14 7:51 PM 34 Redução percentual da concentração de chamazuleno (Ch) e óleos voláteis (OV) após 10 semanas de armazenamento em diferentes temperaturas e umidades relativas ambientais (UR) (Neuwald e Scheel, 1969) PVC = cloreto de polivinila rígido; PEDB = polietileno de baixa densidade; PEAD = polietileno de alta densidade; PP = polipropileno 20 oC/60%UR 40 oC/21%UR 40 oC/92%UR MATERIAL Ch Ch ChOV OV OV Vidro 39 1 0 11 39 1 64 67 92 93 92 3 3 29 56 27 65 67 90 93 93 1 2 13 69 15 52 77 80 79 PVC PEBD PEAD PP A partir desse estudo podemos concluir corretamente que: a) o chamazuleno é mais resistente à degradação do que os óleos voláteis. b) o vidro se mostrou o material mais inerte e impermeável para embalar chamazuleno e óleos voláteis. c) estocar remédios em sala quente e úmida ou em sala fria e seca pouco interfere na validade do fármaco. d) as embalagens plásticas são melhores para estocar chamazu- leno, e embalagens de vidro são melhores para estocar óleos voláteis. e) o melhor plástico para embalar chamazuleno e óleos voláteis é o polietileno de alta densidade. C3 • H8 46 O fato de que a água potável na Terra pode acabar é preocupan- te. Sabe-se que cerca de 3 4 da superfície do planeta é composta de água, porém, conforme se vê na tabela a seguir, apenas uma pequena fração dela é doce e encontra-se na fase líquida. Fonte Volume (km3) Percentual do total (%) Oceanos 1.370.000 97,61 Calotas polares e geleiras 29.000 2,08 Água subterrânea 4.000 0,29 Água doce de lagos 125 0,009 Água salgada de lagos 104 0,008 Água misturada no solo 67 0,005 Rios 1,2 0,00009 Vapor d’água na atmosfera 14 0,0009 Fontes de água no planeta Terra. X 45. A tabela mostra que, quanto maiores a temperatura e a umidade relativa, maior a degradação tanto de óleos voláteis quanto do chamazuleno, apesar de os óleos serem mais resistentes à degradação do que o chamazuleno. Além disso, embalados em recipientes de vidro, tanto o chamazuleno quanto os óleos voláteis apresentaram as menores reduções percentuais, mostrando que esse material é o mais
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