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1 PROFESSOR: GRILLO BIOMÉDICAS – ESPECÍFICAS – QUÍMICA. “Posso não concordar com nenhuma das palavras que você disser, mas defenderei até a morte o direito de você dizê-las”. Voltaire 01. (IME – 1996) Em duas cubas eletrolíticas, ligadas em série, ocorrem as reações, cujas equações são mostradas a seguir, pela passagem de uma corrente elétrica de 1 Ampére (1A = 1C.s-1). Cuba A: Ag+(aq) + e- → Ag0(s) Cuba B: 2 H+(aq) + 2e- → H2(g) Pede-se: A) o tipo de reação que está ocorrendo; B) a denominação do eletrodo onde ocorrem essas reações; C) o tempo necessário para que ocorra a deposição de 1,08 g de prata; D) o volume, em litros nas CNTP, do hidrogênio produzido durante o tempo determinado na letra c. 02. (IME – 1996) A constante de ionização de um ácido monocarboxílico de massa molecular 60 é 4,0x10-5. Dissolvem-se 6,0 g desse ácido em água até completar 1 litro de solução. Determine: A) a concentração de H+ na solução; B) o pH da solução; C) a expressão matemática da constante de ionização; D) a concentração de H+ se o ácido for totalmente dissociado; E) a solução que neutralizará uma maior quantidade de NaOH, considerando duas soluções, de mesmo volume e de mesmo pH, do ácido monocarboxílico e de HCℓ. 03. (IME – 1996) Uma mistura gasosa ideal de propano e ar é queimada a pressão constante, gerando 720 litros de CO2 por hora, medidos a 20 °C. Sabe-se que o propano e o ar encontram-se em proporção estequiométrica. Determine a velocidade média de reação da mistura em relação ao ar, considerando a composição do ar 21% de O2 e 79% de N2, em volume. 04. (IME – 1996) São dadas as equações químicas, não ajustadas, a seguir: I) KCℓO3 + H2SO4 → HCℓO4 + CℓO2 + K2SO4 + H2O II) KMnO4+HCℓ → KCℓ + MnCℓ2 + H2O + Cℓ2 Para cada uma dessas equações, determine: A) os seus coeficientes, considerando os menores números inteiros possíveis; B) o agente redutor; C) o agente oxidante. 05. (IME – 1996) O nitrogênio forma cinco diferentes óxidos. A análise centesimal de amostras desses óxidos forneceu os resultados a seguir: Determine, a partir destes dados: A) a fórmula mínima de cada um; B) a(s) nomenclatura(s) correspondente(s) de cada óxido. 06. (IME – 1996) Um químico obteve no laboratório uma mistura, constituída de butanona e butiraldeído. Uma alíquota dessa mistura, pesando 0,500 g, foi tratada com KMnO4 em meio básico. O produto orgânico obtido por destilação apresentou massa de 0,125 g. Determine a percentagem, em mol, dos componentes da mistura. 07. (IME – 2012) O alumínio pode ser produzido industrialmente pela eletrólise do cloreto de alumínio fundido, o qual é obtido a partir do minério bauxita, cujo principal componente é o óxido de alumínio. Com base nas informações acima, calcule quantos dias são necessários para produzir 1,00 tonelada de alumínio puro, operando-se uma cuba eletrolítica com cloreto de alumínio fundido, na qual se faz passar uma corrente elétrica constante de 10,0 kA. 08. (UFC – 2010) O raio atômico (ou iônico) é uma propriedade periódica que exerce grande influência na reatividade dos átomos (ou dos íons). A) Explique, em termos de carga nuclear efetiva, a variação apresentada pelo raio atômico (ou iônico) dentro de um mesmo período da Tabela Periódica. B) Considere os seguintes pares de espécies: I) Al+ e Al2+ II) F e F- III) Li e Li+. Indique, para cada par, a espécie que apresenta o maior raio. 09. (UFC – 1996) As pilhas alcalinas têm substituído com grande sucesso as tradicionais pilhas de zinco do tipo Leclanché. Uma das vantagens dessa nova pilha consiste no fato de não ocorrer a formação de gases durante os processos redox, eliminando-se, portanto, os riscos de explosões. As reações redox que ocorrem na pilha alcalina são expressas por: 2 I) 2 MnO2(s) + H2O(ℓ) + 2 e- → Mn2O3(s) + 2 OH-(aq) II) Zn(s) + 2 OH (aq) → ZnO(s) + H2O(ℓ) + 2 e- A) Identifique as reações catódica e anódica. Justifique sua resposta. B) Qual o número de oxidação do manganês e do zinco nas diferentes formas em que se fazem presentes nas reações? C) Sabendo-se que os potenciais padrão de redução, E0, do zinco e do manganês, nos processos I e II, são - 1,25 V e + 0,29 V, respectivamente, calcule a voltagem produzida pela pilha. 10. (UFC – 2000) O estômago humano, ao receber o alimento ingerido, é estimulado a produzir ácido clorídrico em elevada concentração. A elevada acidez originada (pH=1,0) é necessária para o processo de digestão das proteínas, que é catalisada pela enzima pepsina. A) Para minimizar os efeitos da acidez excessiva do estômago (azia), diversos medicamentos são prescritos por médicos, dentre os quais o hidróxido de alumínio, Aℓ(OH)3. Escreva a equação química balanceada, da reação de neutralização do ácido clorídrico com o hidróxido de alumínio. B) Qual o volume de uma solução 1,0 M em hidróxido de alumínio necessário para neutralizar completamente um volume correspondente a 10 mL de solução 1,0 M de HCℓ? 11. (UFRJ – 1999) Observe a reação química: O gráfico concentração versus tempo a seguir apresenta alterações na concentração das substâncias NO2 e N2O4 a pressão constante. O diagrama auxiliar de temperatura versus tempo permite analisar a dinâmica da reação apresentada; observe que a reação se dá a uma temperatura de 800oC no intervalo de tempo de t0 a t4 e de 1200oC entre t5 e t6. A) Calcule a constante de equilíbrio (KC) da reação a 800C. B) Analisando o comportamento do sistema entre t4 e t5, explique por que a reação química representada é exotérmica. 12. (FUVEST – 2000) Considere o equilíbrio, em fase gasosa, CO(g) + H2O(g) ⇆ CO2(g) + H2(g) cuja constante K, à temperatura de 430°C, é igual a 4. Em um frasco de 1,0 L, mantido a 430°C, foram misturados 1,0 mol de CO, 1,0 mol de H2O, 3,0 mol de CO2 e 3,0 mol de H2. Esperou-se até o equilíbrio ser atingido. A) Em qual sentido, no de formar mais CO ou de consumi-lo, a rapidez da reação é maior, até se igualar no equilíbrio? Justifique. B) Calcule as concentrações de equilíbrio de cada uma das espécies envolvidas (Lembrete: 4=22). Obs.: Considerou-se que todos os gases envolvidos têm comportamento de gás ideal. 13. (UNESP – 1993) Montou-se uma pilha constituída por eletrodos de chumbo e de prata, mergulhados em solução aquosas de seus sais, como na figura a seguir. Sobre esta pilha, um estudante fez as seguintes afirmações: A) Ao se fechar o circuito, haverá um fluxo de elétrons do eletrodo de prata para o de chumbo. B) Admitindo-se a eficiência do processo igual a 100 %, pode-se calcular que haverá uma diminuição de massa de 2,072 g no eletrodo de chumbo, quando circularem 0,020 mol de elétrons pela pilha. Discuta e justifique se as afirmações do estudante são verdadeiras ou falsas, com base nos dados fornecidos. Ag+ + e- → Ag0 E0 = +0,8V Pb2+ + 2 e- → Pb0 E0 = -0,13V 14. (ITA – 1995) Escreva as equações químicas das meia-reações que irão ocorrer em cada um dos eletrodos do elemento galvânico esquematizado adiante e justifique porque a frase a seguir está CERTA ou está ERRADA: "A concentração de ZnSO4 do lado esquerdo vai aumentar." 3 15. (UFRJ – 1996) Em um laboratório foram preparadas uma solução 1 M de ZnCℓ2 e uma outra 1 M de NaCℓ, para serem utilizadas em diferentes experimentos. A) No primeiro experimento foram obtidos valores das pressões de vapor dessas soluções em diferentes temperaturas. Identifique, dentre as curvas A, B e C apresentadas no gráfico, aquela que corresponde à solução de ZnCℓ2 (1M) e aquela que corresponde à solução de NaCℓ (1M). Justifique sua resposta. B) No segundo experimentofoi realizada eletrólise na solução de ZnCℓ2(1M). Qual a massa de metal depositado, quando 4 Faradays passam pela cuba eletrolítica? (1 Faraday = 96500 Coulombs) 16. (UFRJ – 1998) Os quatro frascos apresentados a seguir contêm soluções salinas de mesma concentração molar, a 25°C. Em cada frasco, encontra-se uma placa metálica mergulhada na solução. A) Identifique o frasco em que ocorre reação química espontânea e escreva a respectiva equação. B) Sabendo que o frasco III contém 304 gramas de FeSO4 em 2 litros de solução, determine a concentração, em g.L-1, da solução de ZnSO4 no frasco I. 17. (UNESP – 1992) Fosfato de cálcio, Ca3(PO4)2, é um dos principais constituintes dos cálculos renais ("pedras nos rins"). Esse composto precipita e se acumula nos rins. A concentração média de íons Ca2+ excretados na urina é igual a 2.10-3 mol.L-1. Calcule a concentração de íons PO43- que deve estar presente na urina, acima da qual começa a precipitar fosfato de cálcio. Produto de solubilidade de Ca3(PO4)2 = 1. 10-25. Massas atômicas: Ca = 40; P = 31; O = 16. 18. (FUVEST – 1995) Em um béquer foram misturadas soluções aquosas de cloreto de potássio, sulfato de sódio e nitrato de prata, ocorrendo, então, a formação de um precipitado branco, que se depositou no fundo do béquer. A análise da solução sobrenadante revelou as seguintes concentrações: [Ag+] = 1,0 × 10-3 mol/L [SO42-] = 1,0 × 10-1 mol/L [Cℓ-] = 1,6 × 10-7 mol/L De que é constituído o sólido formado? Justifique. 19. (UERJ – 2006) Aparelhos eletrônicos sem fio, tais como máquinas fotográficas digitais e telefones celulares, utilizam, como fonte de energia, baterias recarregáveis. Um tipo comum de bateria recarregável é a bateria de níquel-cádmio, que fornece uma d.d.p. padrão de 1,25 V e cujos componentes apresentam baixa solubilidade em água. A ilustração a seguir representa uma dessas baterias. Admita que: - a reação global desta bateria seja representada pela equação: Cd + 2 NiOOH + H2O ⇆ Cd(OH)2 + 2 Ni(OH)2; - a semirreação de oxidação apresente um potencial igual a 0,76 V e que seja representada pela equação: Cd + 2 OH- ⇆ Cd (OH)2 + 2e- A) Escreva a equação que representa a semirreação de redução e seu respectivo potencial padrão. B) Sabendo que o produto de solubilidade do hidróxido de cádmio vale 3,2.10-14 mol3.L-3 a 25°C, determine sua solubilidade, em mol.L-1, nessa temperatura. 20. (UFPR – 2013) As antocianinas são substâncias responsáveis por uma variedade de cores atrativas presentes em diversas frutas, flores e folhas. Essas substâncias apresentam cores diferentes em solução de acordo com sua forma, protonada ou desprotonada, podendo assim ser empregadas como indicadores de pH. Um exemplo disso é o extrato de repolho-roxo, que apresenta o seguinte perfil de cores em função do pH: Faixa de pH Cor observada 1,0 a 3,0 Vermelha 4,0 a 6,0 Violeta 7,0 a 9,0 Azul 4 10 a 12 Verde Em valores intermediários (entre 3,0 e 4,0, 6,0 e 7,0 ou 9,0 e 10) existe uma mescla de cores. Suponha que fossem misturados 10 mL de uma solução de HCℓ 0,10 mol.L–1 com 90 mL de solução de NaOH 0,010 mol.L–1 e à solução resultante fossem adicionadas algumas gotas do extrato de repolho- roxo. A) Qual é o valor do pH da solução resultante? B) Qual é a cor observada para a solução resultante? 21. (UERJ – 2002) A amônia anidra é um gás incolor de odor intenso. Quando dissolvida em água, recebe o nome de hidróxido de amônio. A) Calcule o pH da solução de hidróxido de amônio 0,05 mol.L-1, nas condições ambientes. Considere, em seu cálculo, o valor da constante de ionização da amônia igual a 2,0. 10-5 e despreze a auto- ionização da água. B) Escreva o nome da forma geométrica da molécula da amônia e classifique o tipo de ligação interatômica nela presente, a partir da diferença de eletronegatividade. 22. (UFRJ – 2004) A contaminação de solos por íons de metais pesados provenientes de rejeitos industriais, tais como Cd2+, Zn2+, Pb2+ e Hg2+, representa uma ameaça ambiental. Em algumas regiões do Estado do Rio de Janeiro, o problema se torna mais grave, pois os solos são ácidos (pH entre 4,5 e 5,5), o que favorece a fixação desses íons e dificulta a sua remoção. A) O pH de solos é, usualmente, determinado em suspensões de solos em água. Assim procedendo, determinou-se que a concentração de íons hidroxila [OH-] em uma certa amostra era de 10-9 mol.L-1. Calcule a concentração de íons hidrogênio [H+] nessa amostra e indique se o seu pH está dentro da faixa que favorece a fixação dos íons contaminantes Cd2+, Zn2+, Pb2+ e Hg2+. B) Os símbolos A2+, E2+, G2+ e J2+ correspondem aos íons divalentes mencionados acima. Observe as seguintes informações a respeito desses íons: I. A2+, E2+, G2+ e J2+ são íons distintos; II. A2+, em sua forma metálica, é um Iíquido nas CNTP; III. E2+ é formado por um elemento do bloco p; IV. O raio iônico de G2+ é maior do que o raio iônico de J2+. Dê o nome do metal que origina o íon E2+ e o símbolo químico do íon G2+. 23. (UFRJ – 2007) A gravura em metal é uma técnica antiga que pode produzir belas obras de arte. A técnica consiste em revestir uma placa de metal com uma camada de cera protetora. Com um instrumento pontiagudo, o artista desenha a imagem riscando a cera e descobrindo o metal. A seguir, com uma solução ácida, cria na placa sulcos onde é feito o desenho. A placa é lavada, a cera é removida e, após a aplicação de tinta, é feita a impressão da gravura. A solução ácida e a água de lavagem utilizadas pelo artista são armazenadas em um reservatório. Em um mês de trabalho, foram consumidos dois litros de solução aquosa de ácido clorídrico 6 M, produzindo 998 litros de rejeito ácido. Para diminuir o impacto poluidor de sua atividade, o artista adicionou dois litros de uma solução aquosa de NaOH 1 M no reservatório. Calcule o pH da solução final no reservatório. 24. (UFRJ – 1996) Glenn T. Seaborg é um renomado cientista que foi agraciado com o Prêmio Nobel de Química de 1951 por seus trabalhos em radioquímica. Em 1974 foi sintetizado, nos Estados Unidos, o elemento de número atômico 106 que, em sua homenagem, teve como nome proposto Seaborgium (106Sg), ainda não homologado. (A) O bombardeio do Cf98 249 por um elemento X produz o Sg106 263 e 4 nêutrons. Determine o número atômico e o número de massa do elemento X. B) Sabendo que um determinado isótopo do Sg106 263 perde 50% de sua massa inicial em 10 segundos, calcule a massa final de uma amostra de 800 gramas deste isótopo após 30 segundos. 25. (UFRJ – 1997) Os radioisótopos Ac89 225 e Bi83 210 apresentam as seguintes curvas de decaimento radioativo: (A) O Bi83 210 tem a metade da meia-vida do Ac89 225 . Determine m0, a massa inicial do Bi83 210 . (B) O Ac89 225 chega, por emissões sucessivas de uma mesma partícula, a um outro isótopo do bismuto: o Bi83 210 . Identifique essa partícula e determine o número de vezes que ela é emitida durante esse decaimento. 26. (UFRJ – 1998) O físico brasileiro Cesar Lattes desenvolveu importantes pesquisas com emulsões nucleares contendo átomos de boro ( B5 10 ) bombardeados por nêutrons. Quando um nêutron, em grande velocidade, atinge o núcleo de um átomo de B5 10 , e é por ele absorvido, dá origem a dois átomos de um certo elemento químico e a um átomo de trítio ( B1 3 ). A) Identifique esse elemento químico, indicando seu número atômico e seu número de massa. B) Uma certa massa inicial do radioisótopo trítio reduz-se a 200 g em 36 anos. A mesma massa inicial leva 60 anos para se reduzir a 50 g. Calcule o tempo de meia-vida do trítio. 5 27. (UFRJ – 1999) A concentração de carbono 14 nos seres vivose na atmosfera é de 10 ppb (partes por bilhão). Esta concentração é mantida constante graças às reações nucleares representadas a seguir, que ocorrem com a mesma velocidade. 14N + n0 1 → 14C + X Ocorre nas camadas mais altas da atmosfera 14C → 14N + Y Ocorre na camadas mais baixas da atmosfera e nos seres vivos A análise de um fragmento de um fóssil de 16.800 anos de idade revelou uma concentração de carbono 14 igual a 1,25 ppb. A) Identifique as partículas X e Y. B) Calcule a meia-vida do carbono 14. 28. (UFRJ – 1998) 350 g de uma solução aquosa de hidróxido de sódio, a 20°C, e 350g de uma solução aquosa de ácido perclórico, também a 20°C, foram misturados em um recipiente termicamente isolado, produzindo uma solução neutra. Este processo fez com que a temperatura final dos 700 g de solução atingisse 30°C, devido à liberação de calor da reação de neutralização. A) Admitindo que 1 caloria aumenta em 1°C a temperatura de 1,0 grama da solução final e que H+(aq) + OH-(aq) → H2O(ℓ) ∆H = - 14.000 cal A) Calcule a massa de hidróxido de sódio contida na solução básica original. B) Escreva a fórmula química do sal formado por essa reação. 29. (UFRJ – 2004) Em 1854, com a inauguração da Companhia de Iluminação a Gás, o Rio de Janeiro passou a ser uma das primeiras cidades, no mundo, a usufruir de iluminação a gás. O processo era baseado na reação entre carvão incandescente e vapor d'água, produzindo uma mistura gasosa chamada de gás de água ou gás azul, segundo a equação: O gás de água era estocado em reservatórios e chegava às casas por meio de uma grande rede de tubulações. O gás de água continuou sendo usado como combustível doméstico até 1967, quando foi substituído por gás proveniente do processamento de petróleo. A) Escreva a equação de combustão completa do gás de água e, com base nos calores de combustão de CO e de H2, calcule a sua entalpia de combustão. Dados: ∆H combustão de CO = -280 kJ/mol ∆H combustão de H2 = -240 kJ/mol B) Um reservatório que contém uma certa quantidade de gás de água a uma temperatura de 300 K e a uma pressão de 2 atm recebe uma quantidade adicional de gás. O número final de mols de gás no reservatório é seis vezes o número inicial e a temperatura final do gás é igual a 400 K. Admitindo que o gás seja ideal, determine a pressão no interior do reservatório ao final do enchimento. 30. (UNICAMP – 1999) A hidrazina (H2N-NH2) tem sido utilizada como combustível em alguns motores de foguete. A reação de combustão que ocorre pode ser representada, simplificadamente, pela seguinte equação: H2N - NH2(g) + O2(g) → N2(g) + 2 H2O(g) A variação de entalpia dessa reação pode ser estimada a partir dos dados de entalpia das ligações químicas envolvidas. Para isso, considera-se uma absorção de energia quando a ligação é rompida, e uma liberação de energia quando a ligação é formada. A tabela a seguir apresenta dados de entalpia por mol de ligações rompidas. A) Calcule a variação de entalpia para a reação de combustão de um mol de hidrazina. B) Calcule a entalpia de formação da hidrazina sabendo-se que a entalpia de formação da água no estado gasoso é de - 242 kJ mol-1. 31. (UERJ – 2006) Mudanças de estado físico e reações químicas são transformações que produzem variações de energia. As equações termoquímicas a seguir exemplificam algumas dessas transformações e suas correspondentes variações de energia ocorridas a 25°C e 1 atm. I) H2O(ℓ) → H2O(v) ∆H = 44,0 kJ × mol-1 II) C2H5OH(ℓ) → C2H5OH(v) ∆H = 42,6 kJ × mol-1 III) C2H5OH(ℓ) + 3O2(g) → 2CO2(g) + 3 H2O(ℓ) ∆H = -x kJ × mol-1 IV) C2H5OH(v) + 3O2(g) → 2CO2(g) + 3 H2O(v) ∆H = -y kJ × mol-1 A) Classifique a equação I quanto ao aspecto termoquímico e identifique o tipo de ligação intermolecular rompida na transformação exemplificada pela equação II. B) Com base na Lei de Hess, calcule a diferença numérica entre a quantidade de calor liberada pela reação III e a quantidade de calor liberada pela reação IV. 6 32. (UNESP – 1990) A cinética da reação: 2 HgCℓ2 + C2O4 2− → 2 Cℓ− + 2 CO2(g) + Hg2Cℓ2(s) Foi estudada em solução aquosa, seguindo o número de mols de Hg2Cℓ2 que precipita por litro de solução por minuto. Os dados obtidos estão na tabela. Pede-se: A) Determinar a equação de velocidade da reação. B) Calcular o valor da constante de velocidade da reação. C) Qual será a velocidade da reação quando [HgCℓ2] = 0,010 M e [C2O4 2−] = 0,010 M? 33. (UNIFESP – 2006) Estudos cinéticos da reação entre os gases NO2 e CO na formação dos gases NO e CO2 revelaram que o processo ocorre em duas etapas: I. NO2(g) + NO2(g) → NO(g) + NO3(g) II. NO3(g) + CO(g) → NO2(g) + CO2(g) O diagrama de energia da reação está esquematizado a seguir. A) Apresente a equação global da reação e a equação da velocidade da reação que ocorre experimentalmente. B) Verifique e justifique se cada afirmação a seguir é verdadeira: I. A reação em estudo absorve calor; II. A adição de um catalisador, quando o equilíbrio é atingido, aumenta a quantidade de gás carbônico. 34. (UNIFESP – 2014) Os compostos 1 e 2, representados nas figuras, são compostos orgânicos utilizados como solventes na indústria química e farmacêutica. Na tabela, cada letra (x, y, z, w) pode representar somente o composto 1 ou o composto 2. COMPOSTO PRESSÃO DE VAPOR (20°C) x 1,67 kPa y 58,6 kPa COMPOSTO SOLUBILIDADE EM ÁGUA z 69 g/L w 290 g/L A) Identifique os compostos x, y, z e w. B) Que tipo de isomeria ocorre entre os compostos 1 e 2? Escreva o nome oficial do composto que apresenta atividade ótica. 35. (UNICAMP – 2014) Na tirinha abaixo, o autor explora a questão do uso apropriado da linguagem na Ciência. Muitas vezes, palavras de uso comum são utilizadas na Ciência, e isso pode ter várias consequências. A) De acordo com o urso cinza, o urso branco usa o termo “dissolvendo” de forma cientificamente inadequada. Imagine que o urso cinza tivesse respondido: “Eu é que deveria estar aflito, pois o gelo é que está dissolvendo!” Nesse caso, estaria o urso cinza usando o termo “dissolvendo” de forma cientificamente correta? Justifique. B) Considerando a última fala do urso branco, interprete o duplo significado da palavra “polar” e suas implicações para o efeito cômico da tirinha. 36. (UFRJ – 1999) A tabela a seguir complementa as informações contidas no primeiro e segundo períodos da tabela periódica e mostra os raios atômicos, em picômetros, de alguns elementos: Note que, nas colunas verticais, os raios atômicos crescem de cima para baixo e, nas linhas horizontais, os raios atômicos crescem da direita para a esquerda. A) Explique por que o raio atômico do elemento sódio é maior do que o raio atômico do elemento cloro. B) Escreva a fórmula e o nome do sal composto pelos elementos lítio, carbono e oxigênio, sabendo que o carbono se encontra no seu mais alto grau de oxidação. 7 37. (UFRRJ – 1999) Um elemento M apresenta os isótopos 79M e 81M. Sabendo que a massa atômica do elemento M é 79,90 u, determine os percentuais de cada isótopo do elemento M. 38. (UFRJ – 2000) O quadro a seguir relaciona em ordem crescente os raios, em picômetros, dos íons correspondentes aos elementos do 2o e 3o períodos da tabela periódica pertencentes aos grupos 1A, 2A, 6A e 7A. Observe que os metais alcalinos formam íons 1+, os alcalinoterroso 2+, os halogênios 1- e os calcogênios 2-. A) Escreva a fórmula molecular e o nome da substância formada pelos elementos IV e VI. B) Identifique, com base nas diferenças de eletronegatividades, o tipo de ligação existente entre os átomos do compostoformado pelos elementos III e VII. Justifique sua resposta. 39. (UFRJ – 2001) Os corantes utilizados para tingir tecidos possuem em suas estruturas um grupamento denominado cromóforo (representado nas figuras a seguir), ao qual, por sua vez, estão ligados diversos grupos funcionais (-OH, -NH2, -SO3-, etc.), denominados auxocromos. Estes grupamentos, além de influenciar na cor, são responsáveis pela fixação do corante no tecido, através de interações químicas entre as fibras e o próprio corante. No caso do algodão, tais interações se dão com as hidroxilas livres da celulose e podem ser de dois tipos: no primeiro, mais barato, o corante é simplesmente adicionado ao tecido (Figura 1) e, no segundo, mais caro, é provocada uma reação entre a fibra e o corante (Figura 2). A) Quais os tipos de ligações químicas que ocorrem entre as fibras e os corantes em cada caso? B) Explique por que os tecidos de algodão tingidos pelo segundo processo (Figura 2) desbotam menos quando são usados, lavados, expostos ao sol do que os tingidos pelo primeiro processo. 40. (UFRJ – 2002) O gráfico a seguir representa, de forma esquemática, curvas de pressão de vapor em função da temperatura de três líquidos puros - água, etanol, éter dietílico - e de uma solução aquosa de ureia. Identifique as curvas 1, 2 e 3 representadas no gráfico. Justifique a sua resposta. 41. (UFRJ – 2011) O aquecimento global pode ser considerado como o legado mais duradouro da história da humanidade. Estima-se que os impactos climáticos decorrentes da liberação do dióxido de carbono e de outros gases na atmosfera terrestre provenientes, na sua maior parte, da queima de combustíveis fósseis, vão durar mais do que a existência da civilização humana desde seu aparecimento até os dias de hoje. Para reduzir a emissão de óxidos de nitrogênio de fórmula geral NOx para a atmosfera, os veículos movidos a diesel fabricados no país a partir de 2012 serão obrigados a vir equipados com um conversor catalítico contendo dióxido de titânio, V2O5 e WO3. A) Identifique o elemento que está presente no conversor catalítico e pertence ao mesmo período do titânio na tabela periódica e calcule o número de elétrons de sua camada de valência. B) Classifique os óxidos de nitrogênio de fórmula geral em NOx relação à sua reatividade com a água. 42. (UFRJ – 1996) Um dentista decidiu fazer uma comparação entre as quantidades de flúor existentes em duas diferentes pastas de dente. A tabela a seguir apresenta as massas dos compostos fluorados presentes em cada tubo das pastas A e B. A) Compare, realizando os cálculos necessários, as massas de flúor existentes em cada tubo das pastas A e B. B) Qual o número de oxidação do fósforo no composto Na2PO3F? 43. (UFRJ – 1998) Em artigo publicado em 1968 na revista Science, Linus Pauling criou o termo "psiquiatria ortomolecular", baseado no conceito de que a variação da concentração de algumas substâncias presentes no corpo humano estaria associada às doenças mentais. Por exemplo, sabe-se hoje que a variação da concentração de ácido glutâmico (C5H9NO4) tem relação com diversos tipos e graus de problemas mentais. A) Sabendo que o ácido glutâmico: - apresenta cadeia normal com 5 átomos de carbono, - é um ácido dicarboxílico saturado, - apresenta um grupamento amino, - apresenta carbono assimétrico, escreva a fórmula estrutural deste ácido. 8 B) Determine o número total de átomos existentes em 0,5 mol de ácido glutâmico. 44. (UFRJ – 1999) O desenvolvimento da ciência depende tanto da formulação de teorias quanto de experimentos rigorosamente realizados; por esse motivo, a produção e a interpretação de dados obtidos experimentalmente deve ser o fundamento básico do ensino da Química. A tabela a seguir fornece valores experimentais das 1a, 2a e 3a energias de ionização dos cinco únicos metais localizados no segundo e no terceiro períodos da classificação periódica, representados pelas letras A, B, C, D e E. A) Identifique o elemento representado pela letra C e apresente a equação da sua reação com o ácido clorídrico. B) Escreva a fórmula e classifique o óxido do elemento representado pela letra A. 45. (UFRJ – 2001) Uma quantidade de x litros de gás hidrogênio são colocados para reagir com y litros de gás cloro em um reator cilíndrico de raio r dotado de um êmbolo móvel localizado inicialmente na altura h0, conforme indicado na figura a seguir. A) Considerando que o líquido de refrigeração, que circula externamente ao cilindro, mantém a temperatura constante, determine o valor de h após o término da reação. B) Sabendo-se que o calor de formação do HCℓ é de – 92 kJ/mol, explique por que, sem o processo de refrigeração, o valor de h será maior que h0. 46. (UNICAMP – 1995) Um estudante do primeiro ano do curso de Química da UNICAMP, após uma aula sobre tamanho relativo de cátions e ânions e sobre fórmulas químicas, foi almoçar no restaurante universitário. Para mostrar aos colegas o que havia aprendido, resolveu fazer uma analogia com a mistura de arroz e feijão contida no seu prato. Primeiro estimou o número de grãos de arroz e de feijão, tendo encontrado uma proporção: dois de feijão para sete de arroz. Depois, considerando o tamanho relativo dos grãos de arroz e de feijão e fazendo analogia com o tamanho relativo dos cátions e ânions, escreveu a "fórmula química" do "composto feijão com arroz", representando o feijão por F e o arroz por A. A) Qual a "fórmula química" escrita pelo estudante? B) Se no total houvesse 60 feijões no prato, quantos moles de arroz havia no prato? C) Quantos moles do "composto feijão com arroz" havia no prato? Dados: considerar a constante de Avogadro como 6×1023mol-1 47. (UNICAMP – 1995) Ao corrigir as respostas da questão 8 (aquela do arroz com feijão) da primeira fase do vestibular UNICAMP/95, a banca de Química constatou que um certo número de candidatos não têm (ou não tinham) ideia de grandeza representada pela unidade mol, de fundamental importância em Química. Respostas do tipo 210 moles de arroz apareceram com certa frequência. A) Calcule a massa, em toneladas, correspondente a 210 moles de arroz, admitindo que a massa de um grão de arroz seja 20mg(miligramas). B) Considerando que o consumo mundial de arroz seja de 3×108 toneladas/ano, por quantos anos seria possível alimentar a população mundial com 210 moles de arroz? Expresse, também, o número de anos em palavras. 48. (UNICAMP – 1999) Dois frascos idênticos estão esquematizados a seguir. Um deles contém uma certa massa de água (H2O) e o outro, a mesma massa de álcool (CH3CH2OH). A) Qual das substâncias está no frasco A e qual está no frasco B? Justifique. B) Considerando a massa das substâncias contidas nos frascos A e B, qual contém maior quantidade de átomos? Explique. 49. (IME – 2008) A configuração eletrônica de um átomo é: [𝑋]𝑍 𝐴 . Determine: (A) os valores de Z e de n, para que a configuração eletrônica [X] ns2 (n-1) d10 np(n+1) represente um elemento químico da família dos halogênios; (B) o elemento químico representado por X. 50. (IME – 2008) A um reator isotérmico com capacidade de 100 L são adicionados 10 mols do gás X e 15 mols do gás Y, ocorrendo formação do gás Z segundo a reação elementar: X(g) + Y(g) Z(g) 9 A tabela abaixo apresenta dados cinéticos da reação, onde ω representa a diferença entre as velocidades das reações direta e inversa. Determine a concentração máxima de Z que pode ser obtida. 51. (ITA – 1997) Considere as afirmações: I. Propanal é um isômero da propanona. II. Etil-metil-éter é um isômero do 2-propanol. III. 1-Propanol é um isômero do 2-propanol. IV. Propilamina é um isômero da trimetilamina.Estão CORRETAS: A) Todas. B) Apenas I, II e III. C) Apenas I e II. D) Apenas II e IV. E) Apenas III e IV. 52. (ITA – 2015) Considere os compostos orgânicos metilfenilcetona e propanona. A) Apresente a equação química que representa o equilíbrio tautomérico para cada um dos compostos. B) Qual das duas cetonas acima tem maior conteúdo enólico? Justifique. 53. (ITA – 2010) Dada a fórmula molecular C3H4Cℓ2, apresente as fórmulas estruturais dos compostos de cadeia aberta que apresentam isomeria geométrica e dê seus respectivos nomes. 54. (IME – 2010) Assinale a alternativa que indica o número de isômeros ópticos e o número de racematos (misturas racêmicas) do 2-cloro-5-vinilciclopent-3-en-1-ol. A) 16 isômeros ópticos e 8 racematos. B) 16 isômeros ópticos e 16 racematos. C) 4 isômeros ópticos e 2 racematos. D) 8 isômeros ópticos e 4 racematos. E) 8 isômeros ópticos e 8 racematos. 55. (UNICAMP – 2005) As plantas necessitam se comunicar com insetos e mesmo com animais superiores na polinização, frutificação e maturação. Para isso, sintetizam substâncias voláteis que os atraem. Um exemplo desse tipo de substâncias é o 3-penten-2-ol, encontrado em algumas variedades de manga, morango, pêssego, maçã, alho, feno e até mesmo em alguns tipos de queijo como, por exemplo, o parmesão. Alguns dos seus isômeros atuam também como feromônios de agregação de certos insetos. A) Sabendo que o 3-penten-2-ol apresenta isomeria cis-trans, desenhe a fórmula estrutural da forma trans. B) O 3-penten-2-ol apresenta também outro tipo de isomeria. Diga qual é, e justifique a sua resposta utilizando a fórmula estrutural. 56. (UERJ – 2000) Hidrocarbonetos de fórmula geral CnH2n podem ser diferenciados pelo teste de Bayer. Tal teste consiste na reação desses hidrocarbonetos com solução neutra diluída de permanganato de potássio – KMnO4 – que possui coloração violeta. Só haverá descoramento da solução se o hidrocarboneto for insaturado. Considere hidrocarbonetos contendo 5 átomos de carbono, que se enquadrem na fórmula geral CnH2n . A) Indique a fórmula estrutural de um hidrocarboneto com cadeia normal que reage positivamente ao teste de Bayer e justifique sua resposta. B) Dentre os hidrocarbonetos que não reagem ao teste, um apresenta isomeria geométrica e outro possui apenas carbonos secundários. Cite seus nomes oficiais. 57. (UNICAMP – 2000) Esta prova é uma homenagem à Química, evidenciando alguns de seus aspectos relevantes que ajudaram a entender, a continuar ou a melhorar a vida na Terra. Comecemos por procurar entender, do ponto de vista químico, a origem da vida na Terra. Ainda hoje persiste a dúvida de como surgiu a vida na Terra. Na década de 50, realizou-se um experimento simulando as possíveis condições da atmosfera primitiva (pré-biótica), isto é, a atmosfera existente antes de originar vida na Terra. A ideia era verificar como se comportariam quimicamente os gases hidrogênio, metano, amônia e o vapor d'água na presença de faíscas elétricas, em tal ambiente. Após a realização do experimento, verificou-se que se havia formado um grande número de substâncias. Dentre estas, detectou-se a presença do mais simples á-aminoácido que existe. A) Sabendo-se que este aminoácido possui dois átomos de carbono, escreva sua fórmula estrutural. B) Este aminoácido poderia desviar o plano da luz polarizada? Justifique. C) Escreva a fórmula estrutural da espécie química formada quando este aminoácido é colocado em meio aquoso muito ácido. 58. (ITA – 2001) Assinale a alternativa ERRADA relativa à comparação do ponto de ebulição de algumas substâncias orgânicas. A) A etilamina tem ponto de ebulição maior que o do éter metílico. B) O n-butanol tem ponto de ebulição maior que o do n-pentano. C) O éter metílico tem ponto de ebulição maior que o do etanol. D) O etanol tem ponto de ebulição maior que o do etanal. E) O butanol tem ponto de ebulição maior que o do éter etílico. 59. (ITA – 2009) Assinale a afirmação CORRETA a respeito do ponto de ebulição normal (PE) de algumas substâncias. A) O propan-1-ol tem menor PE do que o etanol. B) O etanol tem menor PE do que o éter metílico. C) O n-heptano tem menor PE do que o n-hexano. D) A trimetilamina tem menor PE do que a propilamina. E) A dimetilamina tem menor PE do que a trimetilamina. 10 60. (UNIRIO – 2008) “O petróleo é uma mistura de hidrocarbonetos composta de diversos tipos de moléculas formadas por átomos de hidrogênio e carbono e, em menor parte, de oxigênio, nitrogênio e enxofre, combinados de forma variável, conferindo características diferenciadas aos diversos tipos de óleos encontrados na natureza...” http://www.anp.gov.br/petro/refino_editorial.asp Sabendo que os pontos de ebulição dos hidrocarbonetos n-octano (I), 2-metil-heptano (II) e 2,2,4-trimetil-pentano (III) podem ser influenciados por interações intermoleculares em cada caso, é possível prever a relação dos pontos de ebulição das três moléculas como: A) (I) > (II) > (III) B) (I) = (II) > (III) C) (I) = (II) = (III) D) (I) < (II) < (III) E) (I) > (II) < (III) 61. (ITA – 1999) Assinale a opção CORRETA em relação à comparação das temperaturas de ebulição dos seguintes pares de substâncias: A) Éter dimetílico > etanol; propanona > ácido etanoico; naftaleno < benzeno. B) Éter dimetílico < etanol; propanona < ácido etanoico; naftaleno > benzeno. C) Éter dimetílico > etanol; propanona < ácido etanoico; naftaleno > benzeno. D) Éter dimetílico > etanol; propanona > ácido etanoico; naftaleno > benzeno. E) Éter dimetílico < etanol; propanona < ácido etanoico; naftaleno < benzeno. 62. (ITA – 2015) Considere a reação química representada pela equação: Pode-se afirmar que o BF3 age: A) como ácido de Bronsted. B) como ácido de Lewis. C) como base de Bronsted. D) como base de Lewis. E) tanto como ácido como base. 63. (PUC – 2015) Considere as seguintes afirmações a respeito da acidez e da basicidade dos compostos orgânicos citados. I. Metilamina (CH3NH2) possui caráter básico, pois o par de elétrons livres do átomo de nitrogênio pode receber próton dando origem a uma ligação. II. Metilamina (CH3NH2) possui caráter básico, pois um dos átomos de hidrogênio ligados ao átomo de nitrogênio pode ser doado facilmente. III. Fenol (C6H6O) possui um caráter ácido fraco, mas ainda assim ele pode doar íon H+ quando reage, por exemplo, com uma base forte. É correto APENAS o que se afirma em A) I B) II C) I e II D) I e III E) II e III 64. (CEPERJ – 2011) A teoria protônica foi proposta em 1923, independentemente, por T. Lowry (Inglaterra) e J. Brønsted (Dinamarca). Segundo essa teoria, ácido é um doador de prótons, e base, um receptor de prótons. A reação de neutralização seria uma transferência de prótons entre um ácido e uma base. A utilidade da definição de Brønsted-Lowry está na sua habilidade para lidar com qualquer solvente, como amônia líquida ou ácido sulfúrico. Considere o equilíbrio a seguir: De acordo com a teoria protônica é correto afirmar que nesse equilíbrio: A) NH3 e H2NCONH2 atuam como ácido e base, respectivamente. B) NH4+ atua como base conjugada do NH3. C) NH3 e H2NCONH– atuam como bases. D) NH4+ e H2NCONH-- atuam como bases conjugadas. E) H2NCONH2 atua como ácido conjugado do NH3. 65. (UNICAMP – 1992) Sabendo-se que o nitrogênio(N) tem cinco elétrons em sua camada de valência: A) represente, de forma esquemática, a estrutura eletrônica (fórmula eletrônica ou de Lewis) da amônia (NH3) indicando cada par eletrônico por dois pontos (:). B) observando a estrutura esquematizada, que propriedades ácidas ou básicas, pode-se esperar que aamônia apresente? Justifique. 66. (UFF – 2003) Considere as equações químicas a seguir: Responda: A) quais das substâncias atuam como ácidos de Lewis nas reações acima? B) nas reações acima o CH3OH e a NH3 atuam como ácidos de Bronsted? Justifique. 67. (UFPE – 2003) Ácidos orgânicos são utilizados na indústria química e de alimentos, como conservantes, por exemplo. Considere os seguintes ácidos orgânicos: 11 A ordem crescente de acidez destes compostos em água é: A) I < II < III. B) II < I < III. C) III < II < I. D) II < III < I. E) I < III < II. 68. (ITA – 2000) Considere os seguintes ácidos: I. CH3COOH. II. CH3CH2COOH. III. CH2ClCH2COOH. IV. CHCl2CH2COOH. V. CCl3CH2COOH. Assinale a opção que contém a sequência CORRETA para a ordem crescente de caráter ácido: A) I < II < III < IV < V. B) II < I < III < IV < V. C) II < I < V < IV < III. D) III < IV < V < II < I. E) V < IV < III < II < I. 69. (CEPERJ – 2011) A reatividade das moléculas orgânicas é influenciada pela acidez e pela basicidade. A força de um ácido pode ser expressa através de sua constante de acidez Ka. Características estruturais das moléculas também permitem estimar qualitativamente a força relativa de um ácido, assim como efeitos eletrônicos e de indução podem colaborar para o aumento ou para a diminuição da sua força relativa. Nesse contexto, considere as moléculas a seguir. I- metilbenzeno II- hidróxibenzeno III- ácido fenilmetanoico IV- ácido p-nitrofenilmetanoico V- ácido p-clorofenilmetanoico Relacionando as estruturas das moléculas com o seu caráter ácido, é correto afirmar que: A) IV é ácido mais forte do que V. B) V é ácido mais fraco do que III. C) III é ácido mais fraco do que I. D) II é ácido mais forte do que IV. E) I é ácido mais forte do que II. 70. (UERJ – 2000) A adição de HCN a aldeídos é uma reação reversível, conforme demonstração. Um dos fatores que interfere nesse processo, deslocando o equilíbrio no sentido 1, é a presença de grupos elétron-atraentes no carbono vizinho à carbonila. Aplique essas informações aos aldeídos nomeados a seguir: 2-metil propanal, propanal e 2,2 dicloro- propanal. Indique: A) o nome do aldeído que provoca o maior deslocamento no sentido 1 e o número de isômeros de posição que ele apresenta; B) a fórmula estrutural do aldeído reagente de menor ponto de ebulição, justificando sua escolha. 71. (UERJ – 2002) Na indústria petroquímica, a expressão adoçar o petróleo corresponde à adição de aminas leves às frações gasosas do petróleo para eliminação de sua acidez. Considerando as aminas isômeras de fórmula molecular C3H9N, A) indique a fórmula estrutural plana da amina que possui caráter básico mais acentuado; B) nomeie as aminas que possuem cadeia carbônica classificada como homogênea. 72. (UERJ – 2011) A cor ligeiramente azulada da água do mar e de algumas geleiras, quando apresentam uma espessura de aproximadamente dois metros, deve-se às interações realizadas entre as moléculas da água. Esse tipo de interação intermolecular também ocorre em outras substâncias. Considere as seguintes moléculas orgânicas: Identifique aquelas que têm o mesmo tipo de força intermolecular que a água e apresente suas respectivas nomenclaturas. Nomeie, ainda, a função química da molécula orgânica de maior caráter ácido. 73. (UERJ – 2014) Os ácidos carboxílicos e os fenóis são substâncias orgânicas com caráter ácido. Apesar de os ácidos carboxílicos possuírem, em geral, valores de pKa menores que os dos fenóis, o ácido benzoico apresenta pKa igual a 4,21, enquanto o 2,4,6- trinitrofenol apresenta pKa igual a 0,38. Escreva a fórmula estrutural deste fenol e justifique sua acidez superior à do ácido benzoico. 74. (COLÉGIO PEDRO II) Após finalização dos conteúdos de reações orgânicas, como revisão, um professor propôs etapas reacionais para que seus alunos pudessem avaliar os diferentes tipos de reações e as propriedades dos compostos envolvidos. As instruções acerca das etapas reacionais seguem abaixo: 12 Considerando apenas o principal produto orgânico formado em cada etapa, A) apresente as fórmulas estruturais e a nomenclatura (oficial da IUPAC) dos compostos orgânicos que correspondem, respectivamente, a A, B, C e D. B) explique a diferença de volatilidade entre os compostos A e B. 75. (UERJ – 2005) Um dos processos mais utilizados para obtenção de álcoois consiste na reação de compostos de Grignard com substâncias carboniladas, seguida de hidrólise. Observe a sequência reacional a seguir, que exemplifica essa obtenção, onde R representa um radical alquila. A) Nomeie o composto de Grignard utilizado e apresente sua fórmula estrutural plana. B) Foram determinadas as porcentagens em massa dos elementos químicos da propanona e de seus isômeros, a fim de diferenciá-los. Explique por que esse procedimento não é considerado adequado e apresente a fórmula estrutural plana de um isômero da propanona que possua somente carbonos secundários. 76. (FUVEST – 2013) Os chamados “compostos de Grignard” foram preparados, pela primeira vez, por Victor Grignard no final do século XIX. Esses compostos podem ser obtidos pela reação de um haleto de alquila ou haleto de arila com magnésio metálico, utilizando um éter como solvente, conforme representado pelas seguintes equações químicas: Os compostos de Grignard são muito úteis, por exemplo, para preparar álcoois a partir de cetonas ou aldeídos, conforme representado abaixo: Os compostos de Grignard também reagem com aminas, álcoois e ácidos carboxílicos, conforme representado pelas seguintes equações químicas: Assim sendo, para preparar um composto de Grignard, é preciso escolher corretamente o haleto orgânico, que não deve conter grupos funcionais que reajam com o composto de Grignard que se pretende preparar. (A) Dentre os cinco compostos representados abaixo, apenas dois são adequados para reagir com magnésio e preparar compostos de Grignard. Indique esses dois compostos, justificando sua escolha. (B) Escreva a fórmula estrutural do produto orgânico da reação representada abaixo. 77. (UFRJ – 1997) Um composto desconhecido X foi submetido a uma sequência de reações, conforme se vê no esquema a seguir: X KMnO H SO 4 42 Y+ CH CCH33 O Y +CH CH32MgBr 1) Éter 2) Água CH -C-CH -CH -CH CH -CH 223 32 OH 3 Z A) Indique a fórmula estrutural dos compostos X e Y. B) Qual o nome do composto Z? 78. (FUVEST – 2007) Em 1912, François Auguste Victor Grignard recebeu o prêmio Nobel de Química pela preparação de uma nova classe de compostos contendo, além de carbono e hidrogênio, magnésio e um halogênio – os quais passaram a ser denominados “compostos de Grignard”. Tais compostos podem ser preparados pela reação de um haleto de alquila com magnésio em solvente adequado. MgBrCHCHºMgBrCHCH 23 solvente 23 ⎯⎯⎯ →⎯+ Os compostos de Grignard reagem com compostos carbonílicos (aldeídos e cetonas), formando álcoois. Nessa reação, forma-se um composto intermediário que, reagindo com água, produz o álcool. 13 Por este método, para preparar o álcool terciário: , há duas possibilidades de escolha dos reagentes. Preencha a tabela da folha de respostas ao lado para cada uma delas. 79. (IME – 2016) O composto A sofre hidratação em meio ácido gerando um álcool, que por sua vez é oxidado com ácido crômico produzindo a cetona B. Esta cetona também pode ser produzida a partir do composto C através de ozonólise seguida de hidratação. Entre as alternativas abaixo, a única que pode corresponder aos compostos A, B e C, respectivamente,é: A) eteno; acetona e 2,3-dimetil-but-2-eno. B) o-xileno; benzofenona e anilina. C) 1,2-difenil-eteno; benzofenona e 1,1-difenil-eteno. D) estireno; acetofenona e 1,1-difenil-2-metil-propeno. E) but-2-eno; butanona e 3,4-dimetil-hex-3-eno 80. (IME – 2012) Apresente a estrutura do produto orgânico principal de cada uma das reações abaixo. 81. (IME – 2009) Dadas as reações acima, escolha, dentre as opções abaixo, a que corresponde, respectivamente, às funções orgânicas das substâncias A, B, C e D. A) Álcool, alceno, alcino e cetona. B) Álcool, alceno, alcino e ácido carboxílico. C) Aldeído, alcano, alceno e cetona. D) Aldeído, alceno, alceno e ácido carboxílico. E) Álcool, alcano, alcano e aldeído. 82. (UFRJ – 2009) Três recipientes contendo substâncias orgânicas diferentes e desconhecidas foram encontrados em um depósito abandonado. As substâncias contidas em cada um dos três recipientes foram denominadas A, B e C, e foram submetidas a uma série de ensaios de identificação. A análise elementar revelou que as três substâncias apresentavam a mesma fórmula molecular C3H8O. Para auxiliar sua identificação, cada uma delas foi então submetida a uma sequência de reações de acordo com o esquema a seguir: A partir das informações fornecidas, identifique o gás BIII, escreva a fórmula em bastão da substância A e dê os nomes das substâncias B e C. CH3CH2CH2C O H + CH3CH2MgBr <CH3CH2CH2CCH2CH3> OMgBr H + H2O - Mg(OH)Br CH3CH2CH2CCH2CH3 H OH álcool secundário CH3CH2CH2CCH3 O + CH3CH2MgBr <CH3CH2CH2CCH2CH3> OMgBr CH3 + H2O - Mg(OH)Br CH3CH2CH2CCH2CH3 CH3 OH álcool terciário CH3CH2CH2 C CH2CH2CH3 OH CH3 14 83. (CEPERJ – 2014) Considere a sequência de reações mostrada a seguir: As estruturas dos compostos A e B, são, respectivamente: 84. (UFF – 2002) Quando uma reação química ocorre, ligações existentes entre os átomos de uma molécula se rompem, formam- se novas ligações e surgem novas moléculas. Observe, então, o seguinte esquema reacional: A) Identifique por meio de suas respectivas fórmulas estruturais, os compostos X, Y, W e Z. B) Informe o percentual de carbono do composto W. C) As reações representadas por I, II, III e IV são reações de substituição eletrofílica. Classifique-as. 85. (IME – 2017) O benzeno sofre acilação de Friedel-Crafts, com AlCl3 a 80 o C, produzindo a fenilmetilcetona com rendimento acima de 80%. Para que esta reação ocorra, é necessária a presença de um outro reagente. Dois exemplos possíveis deste outro reagente são: A) cloreto de etanoíla e etanoato de etanoíla. B) propanona e ácido etanoico. C) brometo de etanoíla e metanal. D) brometo de propanoíla e etanoato de etila. E) etanol e etanal. 86. (ITA – 2010) Considere o composto aromático do tipo C6H5Y, em que Y representa um grupo funcional ligado ao anel. Assinale a opção ERRADA com relação ao(s) produto(s) preferencialmente formado(s) durante a reação de nitração deste tipo de composto nas condições experimentais apropriadas. A) Se Y representar o grupo –CH3, o produto formado será o m- nitrotolueno. B) Se Y representar o grupo –COOH, o produto formado será o ácido m-nitro benzoico. C) Se Y representar o grupo –NH2, os produtos formados serão o ácido o-nitroanilina e p-nitroanilina. D) Se Y representar o grupo –NO2, o produto formado será o 1,3- dinitrobenzeno. E) Se Y representar o grupo –OH, os produtos formados serão o- nitrofenol e p-nitrofenol. 87. (CEPERJ – 2014) Considere a sequência de reações a seguir, em que as letras representam o principal composto orgânico: O nome oficial do composto D é: A) ácido pentanoico B) 3-metil-pentan-2-ol C) 3-metil-butanona D) pentan-2-ol E) pentan-2-ona 88. (ITA – 2003) Qual das opções apresenta uma substância que ao reagir com um agente oxidante ([O]), em excesso, produz um ácido carboxílico? A) 2-propanol. B) 2-metil-2-propanol C) ciclobutano. D) propanona E) etanol. 89. (IME – 2011) O número máximo de aldeídos que podem ser obtidos pela ozonólise de uma mistura dos hidrocarbonetos de fórmula molecular C5H10 é: A) 4 B) 5 C) 6 D) 7 E) 8 90. (FUVEST – 2009) A reação de hidratação de alguns alcinos pode ser representada na figura 1 onde R e R1 são dois grupos alquila diferentes. 15 A) Escreva as fórmulas estruturais dos isômeros de fórmula C6H10 que sejam hexinos de cadeia aberta e não ramificada. B) A hidratação de um dos hexinos do item anterior produz duas cetonas diferentes, porém isoméricas. Escreva a fórmula estrutural desse alcino e as fórmulas estruturais das cetonas assim formadas. C) A hidratação do hex-3-ino (3-hexino) com água monodeuterada (HOD) pode ser representada na figura 2. Escreva as fórmulas estruturais de X, Y e Z. Não considere a existência de isomeria cis- trans. 91. (FUVEST – 2001) A reação de um alceno com ozônio, seguida da reação do produto formado com água, produz aldeídos ou cetonas ou misturas desses compostos. Porém, na presença de excesso de peróxido de hidrogênio, os aldeídos são oxidados a ácidos carboxílicos ou a CO2, dependendo da posição da dupla ligação na molécula do alceno: CH3CH = CH2 → CH3COOH + CO2 CH3CH = CHCH3 → 2 CH3COOH Determinado hidrocarboneto insaturado foi submetido ao tratamento acima descrito, formando-se os produtos a seguir, na proporção, em mols, de 1 para 1 para 1: HOOCCH2CH2CH2COOH; CO2; ácido propanoico A) Escreva a fórmula estrutural do hidrocarboneto insaturado que originou os três produtos acima. B) Dentre os isômeros de cadeia aberta de fórmula molecular C4H8, mostre os que não podem ser distinguidos, um do outro, pelo tratamento acima descrito. Justifique. 92. (UERJ – 2015) Leia no texto abaixo um exemplo de síntese baseada na transformação de grupos funcionais dos compostos orgânicos. “A reação do 2-bromobutano com o hidróxido de potássio aquoso tem como principal produto orgânico o composto X. Quando a substância X é tratada com a mistura oxidante K2Cr2O7 / H2SO4, é produzido o composto orgânico Y.” Escreva a fórmula estrutural plana do composto X e a do composto Y. Em seguida, identifique o mecanismo ocorrido na reação de síntese do composto X em função das espécies reagentes. Determine, ainda, o número de isômeros ópticos ativos do 2- bromobutano. 93. (UERJ – 2009) Em relação a um hidrocarboneto X, de fórmula molecular C9H8, considere as seguintes informações: Utilizando fórmulas estruturais planas, apresente a equação química correspondente à hidratação descrita e escreva o nome oficial de um isômero de posição do hidrocarboneto Y. 94. (UERJ – 2010) Dois alcoóis isômeros de fórmula molecular C5H12O e com cadeia carbônica normal, quando desidratados em condições adequadas, formam em maior proporção um mesmo composto X. O composto X, quando oxidado com uma solução de permanganato de potássio aquecida e acidulada, forma os compostos Y e Z. Identifique o tipo de isomeria plana existente nos dois alcoóis e cite o nome oficial do composto de maior caráter ácido produzido na oxidação de X. 95. (UERJ – 2014) As amidas podem ser obtidas pela reação entre um ácido carboxílico e a amônia, conforme a seguinte equação geral: Considere um laboratório no qual estão disponíveis quatro ácidos carboxílicos: etanoico, propanoico, butanoico e pentanoico. Escreva a equação química completa da reação da amônia com o composto de caráter ácido mais acentuado dentre os disponíveis no laboratório. Admitindo a substituição da amônia pelo metanol na equação geral, indique a função orgânica do produto formado e o tipo de hibridação do átomo de carbono do grupo funcional desse produto. 96. (IME– 2013) Dentre os produtos da reação de hidrólise total do composto abaixo, um reage com bromo em tetracloreto de carbono a –5°C para gerar, como produto, uma mistura de dois isômeros; outro reage com ácido nítrico em presença de ácido sulfúrico, produzindo ácido pícrico. Com base nessas informações, determine as estruturas dos produtos de todas as reações mencionadas. 97. (ITA – 2015) Escreva a fórmula estrutural do produto majoritário formado na reação entre 0,1 mol de tolueno (metilbenzeno) e 0,1 mol de Cℓ2 nas seguintes condições: 16 A) Ausência de luz e presença de pequena quantidade de Fe(s). B) Presença de luz e ausência de Fe(s). 98. (ITA – 2012) Apresente os respectivos produtos (A, B, C, D e E) das reações químicas representadas pelas seguintes equações: 99. (ITA – 2000) Considere as seguintes afirmações: I. A reação da borracha natural com enxofre é denominada de vulcanização. II. Polímeros termoplásticos amolecem quando são aquecidos. III. Polímeros termofixos apresentam alto ponto de fusão. IV. Os Homopolímeros polipropileno e politetrafluoretileno são sintetizados por meio de reações de adição. V. Mesas de madeira, camisetas de algodão e folhas de papel contêm materiais poliméricos. Das afirmações feitas, estão CORRETAS: A) apenas I, II, IV e V. B) apenas I, II e V. C) apenas III, IV e V. D) Apenas IV e V. E) todas. 100. (UNICAMP – 2014) O policarbonato representado na figura abaixo é um polímero utilizado na fabricação de CDs e DVDs. O policarbonato, no entanto, foi banido da fabricação de mamadeiras, chupetas e vários utensílios domésticos, pela possibilidade de o bisfenol A, um de seus precursores, ser liberado e ingerido. De acordo com a literatura científica, o bisfenol A é suspeito de vários malefícios para a saúde do ser humano. A) Em contato com alguns produtos de limpeza e no aquecimento em micro-ondas, o policarbonato pode liberar unidades de bisfenol A que contaminam os alimentos. Sabendo-se que um fenol tem uma hidroxila ligada ao anel benzênico, escreva a estrutura da molécula do bisfenol A que poderia ser liberada devido à limpeza ou ao aquecimento do policarbonato. B) Represente a fórmula estrutural do fragmento do polímero da figura acima, que justifica o uso do termo “policarbonato” para esse polímero. 101. (UNICAMP – 2012) A questão ambiental relativa ao destino de plásticos utilizados é bastante antiga e algumas propostas têm sido feitas para contornar esse problema. A mais simples é a queima desses resíduos para aproveitamento da energia, e outra é o seu reuso após algum tratamento químico. Para responder aos itens a e b, considere a estrutura abaixo como um fragmento (C10H8O4) representativo do PET. A) Levando em conta a equação de combustão completa do fragmento do PET, calcule a energia liberada na queima de uma garrafa PET de massa igual a 48 gramas. Dados de entalpia de formação em kJ.mol-1 fragmento 2 2476; CO 394; H O 286.= − = − = − B) No tratamento químico da embalagem PET com solução de hidróxido de sódio ocorre uma reação de hidrólise que remove uma camada superficial do polímero, e que permite a reutilização da embalagem. Com base nessas informações complete a equação química de hidrólise do fragmento de PET. 102. (FUVEST – 1998) Considere a estrutura cíclica da glicose, em que os átomos de carbono estão numerados: O amido é um polímero formado pela condensação de moléculas de glicose, que se ligam, sucessivamente, através do carbono 1 de uma delas com o carbono 4 de outra (ligação "1-4"). A) Desenhe uma estrutura que possa representar uma parte do polímero, indicando a ligação "1-4" formada. B) Cite uma outra macromolécula que seja polímero da glicose. 103. (FUVEST – 2003) Ao cozinhar alimentos que contêm proteínas, forma-se acrilamida (amida do ácido acrílico), substância suspeita de ser cancerígena. Estudando vários aminoácidos, presentes nas proteínas, com o α-aminogrupo marcado com nitrogênio-15, verificou-se que apenas um deles originava a acrilamida e que este último composto não possuía nitrogênio-15. Dados: 17 a) Dê a fórmula estrutural da acrilamida. b) Em função dos experimentos com nitrogênio-15, qual destes aminoácidos, a asparagina ou o ácido glutâmico, seria responsável pela formação da acrilamida? Justifique. c) Acrilamida é usada industrialmente para produzir poliacrilamida. Represente um segmento da cadeia desse polímero. 104. (FUVEST – 2002) Kevlar é um polímero de alta resistência mecânica e térmica, sendo por isso usado em coletes à prova de balas e em vestimentas de bombeiros. A) Quais as fórmulas estruturais dos dois monômeros que dão origem ao Kevlar por reação de condensação? Escreva-as. B) Qual o monômero que, contendo dois grupos funcionais diferentes, origina o polímero Kevlar com uma estrutura ligeiramente modificada? Escreva as fórmulas estruturais desse monômero e do polímero por ele formado. C) Como é conhecido o polímero sintético, não aromático, correspondente ao Kevlar? 105. (UERJ - 2012) O poli(álcool vinílico) é obtido pela hidrólise ácida do poli(acetato de vinila). Observe a estrutura química do poli(acetato de vinila): Escreva a equação química completa e balanceada correspondente à reação de obtenção do poli(álcool vinílico). Aponte, entre os dois polímeros citados, aquele que apresenta maior solubilidade em água. Em seguida, justifique sua resposta. 106. (UERJ – 2009) Para suturar cortes cirúrgicos são empregados fios constituídos por um polímero biodegradável denominado poliacrilamida. O monômero desse polímero pode ser obtido através da reação do ácido propenoico, também denominado ácido acrílico, com a amônia, por meio de um processo de aquecimento. Escreva as equações químicas completas correspondentes à obtenção do monômero e do polímero. 107. (UERJ – 2008) O dacron é um poliéster obtido pela reação entre o ácido tereftálico e o etanodiol. Observe a representação de um fragmento dessa macromolécula: A substituição do etanodiol por p-diaminobenzeno origina um novo polímero, de altíssima resistência e baixo peso, utilizado na produção de coletes a prova de balas. Em relação a esse novo polímero, nomeie a função química presente em sua estrutura; a seguir, escreva a fórmula estrutural de um isômero plano de posição de seu monômero de caráter básico. 108. (UERJ – 2007) Os acidulantes são substâncias que conferem ou acentuam o sabor agridoce, além de agirem como conservantes. Sua presença nos alimentos industrializados é indicada nos rótulos com a letra H. Observe os exemplos relacionados a seguir: H.I - ácido adípico H.II - ácido tartárico H.IV - ácido fumárico O acidulante H.I corresponde ao hexanodioico, o acidulante H.II ao 2,3-diidroxi butanodioico e o acidulante H.IV ao isômero geométrico trans do butenodioico. Certo polímero de larga aplicação comercial utiliza como matéria-prima o acidulante H.I. Sua obtenção consiste na reação do H.I, em condições adequadas, com a substância 1,6- diamino hexano. Indique a função química presente nesse polímero e classifique o tipo de reação de polimerização ocorrida. 109. (UERJ – 2013) Corantes e pigmentos são aditivos utilizados para dar cor a objetos. Os corantes são solúveis no meio, enquanto os pigmentos são insolúveis. Observe a fórmula estrutural da fluoresceína, insolúvel em água. O sal orgânico monossódico formado a partir da reação química da fluoresceína com o hidróxido de sódio é usado, no entanto, como corante têxtil. Nomeie o grupo funcional da fluoresceína cuja reação formou esse sal. Em seguida, explique por que o sal orgânico monossódico apresenta maior solubilidade em água do que a fluoresceína.110. (UNIRIO – 2002) Os índios Tamoios que habitavam a Capitania de São Vicente, mais tarde Capitania do Rio de Janeiro, já usavam o pigmento do urucum na pele, como ornamento e como proteção contra picadas de insetos ou ainda contra queimaduras por exposição ao sol. Apesar desse antigo conhecimento, atualmente, o urucum é material patenteado por uma companhia cosmética francesa, que detém os direitos de comercialização do pigmento. 18 Na medida em que a bixina é o principal constituinte da parte corante do urucum, responda: A) Qual dos solventes extrai melhor a bixina do urucum, água ou clorofórmio? Por quê? B) Quantos moles de hidrogênio serão gastos para hidrogenar a cadeia hidrocarbônica da bixina? 111. (UNIRIO – 2004) As fraldas descartáveis possuem placas de poliacrilato de sódio, apresentado abaixo; um polímero capaz de absorver 800 vezes seu peso em água destilada, provocando o “inchaço” do polímero pela entrada de água. Justifique a absorção de água pelo polímero contido nas fraldas descartáveis, provocando o aumento de seu volume. 112. (ITA – 2007) Dois recipientes contêm soluções aquosas diluídas de estearato de sódio (CH3(CH2)16COONa). Em um deles é adicionada uma porção de n-octano e no outro, uma porção de glicose, ambos sob agitação. Faça um esquema mostrando as interações químicas entre as espécies presentes em cada um dos recipientes. 113. (UERJ – 2008) A pólvora consiste em uma mistura de substâncias que, em condições adequadas, reagem, com rendimento de 100%, segundo a equação química abaixo: Sob condições normais de temperatura e pressão, e admitindo comportamento ideal para todos os gases, considere a reação de uma amostra de pólvora contendo 1515 g de KNO3 com 80% de pureza. Calcule o volume total de gases produzidos na reação. Em seguida, nomeie os sais formados. 114. (UERJ – 2008) Em meio básico, o íon metálico do cádmio forma o hidróxido de cádmio, pouco solúvel na água. Sabendo que, a 25C, a solubilidade do hidróxido de cádmio é aproximadamente de 2x10-5 mol.L-1, determine a constante de seu produto de solubilidade. 115. (UNICAMP – 1987) Na metalurgia do zinco uma das etapas é a reação do óxido de zinco com monóxido de carbono, produzindo zinco elementar e dióxido de carbono. A) Escreva a equação química correspondente, indicando o oxidante e o redutor? B) Para cada 1000 g de óxido de zinco que reage, qual a massa do metal obtida? 116. (UNICAMP – 1987) Uma vela é feita de um material ao qual se pode atribuir a fórmula C20H42. Qual o calor liberado na combustão de 10,0 g desta vela à pressão constante? Dado: C20H42(s) + 61/2 O2(g) → 20 CO2(g) + 21 H2O(g), ΔH = -13300 kJ.mol-1. 117. (UNICAMP – 1987) Os elementos H, O, Cl e Na (ver Tabela Periódica) podem formar compostos entre si. A) Que compostos podem se formar entre: H e O, H e Cl, Na e Cl? B) Qual o tipo de ligação formado em cada caso? 118. (UNICAMP – 1987) Em um recipiente de 1,0 dm³ introduz-se 0,10 mol de butano gasoso que, em presença de um catalisador, isomerizou-se em isobutano: Butano(g) = isobutano(g). A constante desse equilíbrio é 2,5 nas condições do experimento. Qual a concentração em mol.dm-3 do isobutano no equilíbrio? 119. (UERJ – 2009) O ácido nítrico é um composto muito empregado em indústrias químicas, principalmente para a produção de corantes, fertilizantes, explosivos e nylon. Um processo industrial de obtenção do ácido nítrico consiste na seguinte reação: NaNO3(s) + H2 SO4(aq) → HNO3(aq) + NaHSO4(aq) Escreva os nomes dos reagentes empregados nesse processo e apresente a fórmula estrutural plana do ácido nítrico. 120. (UERJ - 2009) O isótopo rádio-226, utilizado em tratamentos medicinais, é um alfa-emissor com tempo de meiavida de 3,8 dias. Para estudar a decomposição do rádio-226, realizou-se um experimento em que uma amostra sólida de 1 mol dessa substância foi introduzida em uma ampola com capacidade de 8,2 L. Nessa ampola, a pressão interna inicial era igual a 1,5 atm e a temperatura, constante em todo o experimento, igual a 27°C. Considere as informações abaixo: – o decaimento do rádio-226 produz radônio-222 e hélio-4; – os gases hélio e radônio têm comportamento ideal; – não há reação entre os gases no interior da ampola. Calcule a pressão, em atm, no interior da ampola, 7,6 dias após o início do experimento. 121. (UERJ – 2009) As baterias utilizadas em automóveis são formadas, em geral, por placas de chumbo imersas em solução aquosa de ácido sulfúrico. Durante seu processo de descarga, ocorrem as seguintes reações de oxirredução: Com o objetivo de determinar a carga fornecida por uma dessas baterias, foram realizadas algumas medidas, cujos resultados estão apresentados na tabela abaixo. 19 Determine a carga, em Coulombs, fornecida pela bateria durante o processo de descarga. 122. (UERJ – 2010) O íon cianeto é extremamente tóxico ao ser humano devido à sua capacidade de se combinar com o ferro presente na hemoglobina, impedindo o transporte de oxigênio para o sangue. A equação química a seguir representa um processo de remoção desse íon de águas poluídas. Em um tanque contendo um volume de solução aquosa de hidróxido de sódio igual a 1000 L, foram adicionados 25 mols de cianeto e cloro em quantidade suficiente para completar a reação. Admitindo- se que toda a base e o cianeto foram consumidos, calcule o pH inicial da solução aquosa de hidróxido de sódio e indique as fórmulas químicas dos compostos apolares formados no processo. 123. (UERJ – 2010) O oxigênio gasoso pode ser obtido em laboratório por meio da decomposição térmica do clorato de potássio. Em um experimento, o gás foi produzido em um frasco A e recolhido em um frasco B que, inicialmente, continha apenas água. Observe o esquema: Ao final do experimento, verificaram-se as seguintes medidas no interior do frasco B: • volume de gás recolhido: 123 mL • temperatura interna: 27C • pressão total no nível da água: 786,7 mmHg • pressão de vapor da água: 26,7 mmHg Determine a massa de oxigênio gasoso, em gramas, recolhida no frasco B, e apresente a equação química completa e balanceada correspondente a sua obtenção. 124. (UFRJ – 2007) Considere as espécies químicas apresentadas a seguir. S2- Ar Fe3+ Ca2+ Al3+ Cl- A) Identifique, com o auxílio da Tabela Periódica, as espécies isoeletrônicas, apresentando-as em ordem decrescente de raio. B) Identifique, dentre as espécies químicas cujos elementos pertencem ao terceiro período, aquela que apresenta o menor potencial de ionização. Justifique sua resposta. 125. (UERJ – 1997) O hidróxido de magnésio, Mg(OH)2 , é uma base fraca pouco solúvel em água, apresentando constante de produto de solubilidade, Kps, igual a 4x10-12. Uma suspensão desta base em água é conhecida comercialmente como "leite de magnésia", sendo comumente usada no tratamento de acidez no estômago. A) Calcule, em mol.L-1, a solubilidade do Mg (OH)2 , numa solução saturada desta base. B) Escreva a equação balanceada da reação de neutralização total do hidróxido de magnésio com ácido clorídrico, HCl. 126. (UERJ – 1997) Muitos produtos, como por exemplo balas e chicletes, contêm no rótulo a informação de que possuem flavorizantes, substâncias que imitam sabor e odor de frutas. O etanoato de isobutila, flavorizante de morango, é uma delas. A) Escreva a fórmula estrutural plana do etanoato de isobutila e indique a função química a que pertence. B) Sabendo-se que o etanoato de isobutila pode ser obtido pela reação entre o etanoico e um álcool, escreva a equação química correspondente à sua obtenção. 127. (UERJ – 1997) A reação expressa pela equação x X + y Y → z Z + w W foi realizada em diversasexperiências nas quais se manteve constante a temperatura. As velocidades de reação foram medidas, variando-se a concentração molar de um dos reagentes e mantendo-se a do outro constante. Os resultados obtidos estão representados no gráfico abaixo: Em função dos dados apresentados, A) determine a ordem da reação em relação aos reagentes X e Y, respectivamente. B) calcule o número de vezes em que a velocidade da reação aumenta quando se duplica a concentração molar de Y e se triplica a concentração molar de X. 20 128. (UFF – 2008) Uma solução de ácido sulfúrico 44,0% em peso, apresenta uma densidade igual a 1,3 g.cm-3. Um excesso de Zn é tratado com 15,0 mL da solução do ácido. Informe por meio de cálculos: A) a massa de ácido sulfúrico existente em 60,0 mL da solução. B) o volume de H2(g) liberado nas CNTP. 129. (UFF – 2009) Os Jogos Olímpicos de 2008 causaram grandes polêmicas pelo fato de que a capital escolhida – Pequim – é uma das mais poluídas do mundo. Para amenizar a situação, o governo chinês procura promover as chamadas chuvas artificiais. Esse tipo de chuva tem por objetivo aliviar as secas, ajudar na extinção de incêndios, ou simplesmente eliminar as nuvens. As autoridades afirmam que já podem gerar o fenômeno em 1/3 de seu território. O país conta hoje com sete mil canhões e cinco mil lança-foguetes para disparar AgI cuja função é aglomerar gotículas de água presentes nas nuvens formando cristais de gelo, fazendo com que as nuvens fiquem mais pesadas e caiam em forma de chuva. O iodeto de prata é pouco solúvel e sua estrutura assemelha-se à do gelo. Seu Kps é 8,1x10−17 a 25°C. Com base nas informações acima, pede-se: A) Informar por meio de cálculos, o valor de sua solubilidade em μg.L−1; B) Explicar o que acontece com a solubilidade do AgI na presença de NaI 0,0010 M e justificar sua resposta por meio de cálculos. 130. (UFF – 2010) Considere a reação exotérmica de formação do trióxido de enxofre, a partir do dióxido: 2 SO2(g) + O2(g) ⇆ 2 SO3(g) A 900 K, KP = 40,5 atm–1 e ΔH = – 198 KJ. A) escreva a expressão de equilíbrio para essa reação; B) será o valor da constante de equilíbrio para essa reação, em temperatura ambiente (300 K), maior, menor ou igual ao valor da constante de equilíbrio a 900 K? Justifique sua resposta; C) se, enquanto a temperatura é mantida constante, uma quantidade a mais de O2, é adicionada ao recipiente que contém os três gases em estado de equilíbrio, irá o número de mols de SO2 aumentar, diminuir ou permanecer o mesmo? D) qual o efeito causado ao sistema, quando se adiciona 1,0 mol de He(g) ao recipiente que contém os três gases em equilíbrio à temperatura constante? 131. (UFF – 2010) Tendo em vista a figura abaixo, que representa a fórmula estrutural de um composto orgânico: A) mencione as funções orgânicas encontradas na estrutura da substância; B) mencione quantos centros quirais (carbonos assimétricos) existem na estrutura da molécula; C) desenhe as fórmulas estruturais dos produtos orgânicos formados na reação entre a substância apresentada com excesso de NaOH, sob aquecimento. 132. (UERJ – 1999) As novas moedas de centavos, que começaram a circular no mercado, apresentam uma tonalidade avermelhada obtida por eletrodeposição de cobre a partir de uma solução de sulfato de cobre II. Para recobrir um certo número de moedas foi efetuada a eletrólise, com uma corrente elétrica de 5 ampères, em 1 L de solução 0,10 mol. L-1 em CuSO4 , totalmente dissociado. A) Escreva a equação química que representa a dissociação do sulfato de cobre II e calcule a concentração dos íons sulfato, em mol. L-1 , na solução inicial. B) Determine o tempo necessário para a deposição de todo o cobre existente na solução, considerando 1F = 96500 C. 133. (UERJ – 1999) Em uma siderúrgica, o ferro é produzido em alto- forno a partir da hematita, um minério de ferro, misturado com coque e calcário, conforme ilustrado abaixo: A reação global do processo pode ser representada pela seguinte equação química: Fe2O3(s) + 3 CO(g) → 2 Fe(s) + 3 CO2(g) + 27,6 kJ A) Classifique a reação quanto ao calor desenvolvido e identifique o agente oxidante de acordo com a sua nomenclatura oficial. B) Considerando um rendimento de 100% e o volume molar, em condições reacionais, igual a 24,0 L.mol-1, determine o volume de CO2(g), em L, obtido por mol de ferro produzido. 134. (UERJ – 1999) O excesso de acidez na saliva pode causar o aparecimento de aftas, pequenas ulcerações que aparecem na língua e na parte interna da boca. O saber popular recomenda, como tratamento, fazer gargarejos com solução aquosa de bicarbonato de sódio. O motivo para a eliminação das aftas está no fato de que o ânion bicarbonato (HCO3-) neutraliza a acidez bucal. Considerando o exposto, indique: 21 A) a fórmula estrutural plana do ânion bicarbonato e a equação química que representa a sua hidrólise; B) as fórmulas químicas e os respectivos nomes do óxido e do hidróxido que, ao reagirem em meio aquoso, podem produzir o bicarbonato de sódio. 135. (UERJ – 2000) A equação química ilustra a formação de estalactites naturais em cavernas Em construções de concreto também podem se formar “estalactites” com a mesma composição química das naturais. Esse processo se deve a dois fatores: a infiltração de água facilitada pela porosidade do concreto e a presença de óxido de cálcio residual do processo de fabricação do cimento. No concreto, as "estalactites" se formam em duas etapas correspondentes às seguintes reações: I – óxido de cálcio com água, produzindo a substância X; II – substância X com gás carbônico atmosférico, produzindo água e “estalactite“. A) Calcule a massa de estalactite natural que será produzida para 2,46 L de gás carbônico formado, nas condições de 27ºC e 1,00 atm. B) Em relação à formação das “estalactites” no concreto, escreva a equação química completa e balanceada que corresponde à etapa II e classifique o tipo da ligação presente no óxido de cálcio. 136. (UERJ – 2000) A tabela abaixo apresenta as informações contidas nos rótulos de oito frascos de diferentes soluções aquosas: Todas as soluções encontram-se nas condições ambientais e os ácidos e as bases fortes estão completamente ionizados. A) Escreva as fórmulas dos 2 solutos cujas soluções, ao serem misturadas, podem formar uma solução tampão e o nome do único soluto cuja solução apresenta caráter neutro. B) Calcule o pH da solução resultante da mistura de 700 mL da solução de ácido clorídrico com 300 mL da solução de hidróxido de sódio. 137. (UERJ – 2001) Air-bags são dispositivos de segurança de automóveis que protegem o motorista em caso de colisão. Consistem em uma espécie de balão contendo 130 g de azida de sódio em seu interior. A azida, submetida a aquecimento, decompõe-se imediata e completamente, inflando o balão em apenas 30 milissegundos. A equação abaixo representa a decomposição da azida: Considerando o volume molar igual a 24 L.mol-1, calcule a velocidade da reação, em L.s-1, de nitrogênio gasoso produzido. 138. (UERJ – 2001) Uma das principais causas da poluição atmosférica é a queima de óleos e carvão, que libera para o ambiente gases sulfurados. A sequência reacional abaixo demonstra um procedimento moderno de eliminação de anidrido sulfuroso, que consiste em sua conversão a gesso. Calcule a massa de gesso, em gramas, que pode ser obtida a partir de 192 g de anidrido sulfuroso, considerando um rendimento de 100% no processo de conversão. 139. (UERJ – 2001) O etanoico é uma substância de largo emprego na indústria de alimentos, seja como conservante, seja para consumo na forma de vinagre. Uma solução
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