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quinta-feira, 13 de janeiro de 2022

Prova de Química UFRGS 2020 - Comentada

 

PROVA COMENTADA DA UFRGS 2020

 26. O sal de cozinha (cloreto de sódio) tem solubilidade de 35,6 g em 100 mL de água em temperatura próxima a 0°C. Ao juntar, em um copo, 200 mL de água a 0,1OC, três cubos de gelo e 80 g de cloreto de sódio, o número de componentes e fases presentes no sistema, imediatamente após a mistura, será

(A) um componente e uma fase.

(B) dois componentes e duas fases.

(C) dois componentes e três fases.

(D) três componentes e duas fases.

(E) três componentes e quatro fases.

 

RESUMO DOS CONTEÚDOS SOLICITADOS

Componentes: corresponde ao número de substâncias constituintes do sistema. Neste caso teremos cloreto de sódio e água, dois componentes.

 Fase: corresponde a uma parte de um sistema, com limites visualmente definidos, no interior da qual não é possível distinguir-se o número de substâncias presentes (com ou sem o auxílio de instrumentos ópticos de ampliação).

 Solubilidade: é a capacidade de uma substância de formar um sistema monofásico quando misturada a uma segunda substância.

 Coeficiente de solubilidade: é a quantidade máxima de soluto que pode ser dissolvida em uma quantidade fixa de solvente, sob dadas condições de temperatura e pressão. Para solutos sólidos ou líquidos, é geralmente expresso pelo número de gramas do soluto que pode ser dissolvido em 100mL ou em 1 litro de solvente.

RESOLUÇÃO DO TESTE

 O sal de cozinha (cloreto de sódio) tem solubilidade de 35,6 g em 100 mL de água em temperatura próxima a 0°C, logo em 200mL poderemos solubilizar o dobro, ou seja, 35,6 x 2 = 71,2gramas.

 Como adicionamos 80 gramas de cloreto de sódio teremos uma quantidade em excesso que ficará no fundo (80 – 71,2 = 8,8gramas), formando uma fase.

 Total de fases: solução aquosa de cloreto de sódio uma fase, sal em excesso no fundo outra fase e cubos de gelo (água sólida) outra fase, totalizando 3 fases.

 RESPOSTA: letra C

 

27. Os compostos abaixo apresentam a seguinte ordem decrescente de pressão de vapor a 15°C:

                    éter dimetílico >> etanol > água.

 Considere as afirmações abaixo que explicam esse efeito.

 I - Deve-se à maior massa molar das substâncias menos voláteis.

II - Deve-se à presença de ligações de hidrogênio em maior proporção na água  

     do que no etanol e ausentes no éter dimetílico.

III - Deve-se à elevada polaridade do éter.

 Quais estão corretas?

 (A) Apenas I.                              (B) Apenas II.                  (C) Apenas III.

 (D) Apenas I e II.                        (E) I, II e III.

 

RESUMO DOS CONTEÚDOS SOLICITADOS

 Pressão de vapor:  é a pressão interna exercida pelos vapores liberados por um líquido em um sistema fechado a uma dada temperatura.

 Massa molar: representa a massa de 1 mol da substância, em gramas.

 H2O: massa molar = (1x2) + (1x16) = 18g/mol

 Observe que o número de Carbonos, Hidrogênios e Oxigênios do éter e do etanol é igual, logo sua massa molar será também igual.

 Éter dimetílico: CH3 – O - CH3 => fórmula molecular C2H6O

 Etanol: CH3- CH2 - OH => fórmula molecular C2H6O

 Polaridade: como identificar se uma substância é Polar ou Apolar.

 Substâncias moleculares polares são identificadas quando apresentarem ligantes diferentes a um átomo central (HCl, HCN; HOCl), mas se apresentar dois ou mais ligantes iguais deverá sobrar elétrons não ligados em seu átomo central (H2O, NH3, SO2).

 No caso da água o Oxigênio estará ligado a 2 Hidrogênios, mas o Oxigênio pertence ao grupo 16 na tabela periódica indicando 6 elétrons ligantes, vai usar somente 2 para fazer ligação covalente com os dois Hidrogênios, sobrando 4 elétrons não ligados.

 As outras serão substâncias Apolares (CO2, SO3, O2, N2, CCl4, ...).

 OBS: Nos compostos orgânicos, a exceção dos HidroCarbonetos que são moléculas Apolares, as substâncias tem partes Polares (ligantes diferentes de Carbono e Hidrogênio) e partes Apolares (a cadeia carbônica formada por Carbonos e Hidrogênios).

No caso do éter o Oxigênio caracteriza a parte Polar e os Carbonos e Hidrogênios ligados a parte Apolar, logo terá uma baixa polaridade.

Volatilidade: ao comparar-se diferentes líquidos sob uma mesma tempera-tura, constata-se que as taxas de evaporação não são iguais. Costuma-se utilizar o conceito de volatilidade para caracterizar o grau de evaporação de diferentes substâncias líquidas. Assim, para um conjunto de substâncias líquidas submetidas a uma mesma temperatura, a mais volátil será aquela em que mais facilmente ocorre o processo de evaporação. 

Interação entre partículas: influenciam nas propriedades físicas (ponto de fusão, ponto de ebulição, densidade, volatilidade, solubilidade, pressão de vapor, ...) das substâncias.

 Moléculas com partes Polares tem interação do tipo dipolo-dipolo permanente.

 OBS: Caso especial é a Ligação de Hidrogênio identificada quando uma das moléculas apresentar Flúor (F), Oxigênio (O) ou Nitrogênio (N) ligados a um Hidrogênio e a outra molécula apresentar Flúor (F), Oxigênio (O) ou Nitrogênio (N) não necessariamente ligados a um Hidrogênio.

 A ligação de Hidrogênio unitariamente falando é mais forte que as outras dipolo-dipolo permanente e induzido (para parte das moléculas Apolares).

 RESOLUÇÃO DO TESTE

 No éter não tem Oxigênio ligado em Hidrogênio, poderá fazer entre suas moléculas dipolo-dipolo permanente e induzido. Interações mais fracas que no etanol e na água, que são ligações de Hidrogênio, logo mais volátil, maior pressão de vapor e menor ponto de ebulição.

 No etanol tem Oxigênio ligado a Hidrogênio, logo poderá fazer Ligação de Hidrogênio entre suas moléculas, mas tem a cadeia carbônica que é uma parte Apolar e poderá fazer interação do tipo dipolo-dipolo induzido.

Interação entre moléculas mais forte que no éter.

 Na água, uma molécula Polar, tem Oxigênio ligado a Hidrogênio logo teremos somente ligações de Hidrogênio entre suas moléculas, caracterizando uma interação mais forte que o etanol e o éter.

Menos volátil, menor pressão de vapor e maior ponto de ebulição.

RESPOSTA: letra B


28. Em 2019, o mundo celebra o Ano Internacional da Tabela Periódica dos Elementos Químicos, em reconhecimento a sua importância para o desenvolvi-mento da ciência moderna. Considere os elementos X, Y e Z da tabela periódica, levando em conta as seguintes afirmações.

 1 - X tem 3 elétrons na última camada.

2 - Y tem tendência a formar quatro ligações covalentes.

3 - Z necessita receber dois elétrons para adquirir a configuração de um gás nobre.

4 - Z tem raio atômico semelhante a Y.

 Os elementos X, Y e Z são, respectivamente,

 (A) Al – Si – Se.               (B) B – Ge – O.               (C) P – C – Te.

 (D) Ga – Ge – As.             (E) In – Ba – I.

 

RESUMO DOS CONTEÚDOS SOLICITADOS

 Elétrons da última camada: ou número de elétrons da camada de valência, pode ser determinado pelo número do grupo a que o elemento pertence na tabela.

 Alumínio (Al): grupo 13 apresenta 3 elétrons na camada de valência.   

 Silício (Si): grupo 14 apresenta 4 elétrons na camada de valência.

 Selênio (Se): grupo 16 apresenta 6 elétrons na camada de valência.   

 Número de ligações: um elemento é considerado estável quando ficar com seu número de elétrons igual ao gás nobre (grupo 18) de número atômico mais próximo e para isso poderá fazer ligações covalentes.

 Alumínio(Al): número atômico igual a 13 e o gás nobre de número atômico mais próximo é o Neônio (Ne) de número atômico igual a 10, logo as ligações do Alumínio envolvem três elétrons e estabilizará fazendo 3 ligações covalentes.

 Silício(Si): número atômico igual a 14 e o gás nobre de número atômico mais próximo é o Neônio (Ne) de número atômico igual a 10, logo as ligações do Silício envolvem 4 elétrons e estabilizará fazendo 4 ligações covalentes.

 Selênio(Se): número atômico igual a 34 e o gás nobre de número atômico mais próximo é o Kriptonio (Kr) de número atômico igual a 36, logo as ligações do Selênio envolvem dois elétrons e estabilizará fazendo 2 ligações covalente.

 Raio atômico: como regra geral quanto maior o número de períodos (camadas ou níveis de energia) de um átomo neutro maior será seu raio atômico, considerando estarem no mesmo grupo.

 Quanto mais próximos os elementos estiverem na tabela periódica, mais semelhantes serão seus raios.

Períodos são identificados pelas linhas horizontais na tabela periódica tendo um total de sete períodos na tabela atual.

RESOLUÇÃO DO TESTE

 X: poderia ser o Alumínio (Al), Boro (B), Gálio (Ga) ou Indio (In).

 Y: poderia ser o Carbono (C), Silício (Si) ou Germânio (Ge).

 Z: poderia ser o Oxigênio (O), Selênio (Se) ou Telúrio (Te).

 Raio atômico semelhante.

 O Silício apresenta três camadas, pois está no terceiro período.

 O Selênio apresenta quatro camadas, pois está no quarto período.

 O Germânio apresenta quatro camadas, pois está no quarto período.

 O Oxigênio apresenta duas camadas, pois está no segundo período.

 Pela proximidade no número de camadas eletrônicas quem teria raios atômicos mais semelhantes seria o Silício (três camadas ou níveis) e o Selênio (quatro camadas ou níveis).

 Resposta: letra A

 

29. O Brasil concentra 98% das reservas conhecidas de nióbio no mundo. O nióbio é muito utilizado na produção de aços especiais, que apresentam alta resistência mecânica e são usados na fabricação de dutos para óleo e gás, automóveis, navios, pontes e viadutos. Considere as afirmações abaixo, sobre esse elemento químico.

 I - Está localizado no Grupo 10 e no quarto período da tabela periódica.

 II - Apresenta, em um de seus isótopos, 41 prótons e 52 nêutrons no núcleo atômico.

 III - Pode ser classificado como um lantanídeo.

 Quais estão corretas?

 (A) Apenas I.                       (B) Apenas II.               (C) Apenas III.    

 (D) Apenas I e II.                 (E) I, II e III.

 

RESUMO DOS CONTEÚDOS SOLICITADOS

 Elementos da tabela periódica cujos símbolos começam com a letra “N”.

(Na) => Sódio um metal alcalino do grupo 1 

(Nb) => Nióbio um metal do grupo 5

 (Ni) => Níquel um metal do grupo 10

 (Nh) => Nihonio do grupo 13

 (N) => Nitrogênio um Ametal do grupo 15

 (Ne) => Neônio um gás nobre do grupo 18

 (Nd) => Neodímio um actinídeo do grupo 3

 (Np) => Netunio um lantanídeo do grupo 3

 (No) => Nobélio um lantanídeo do grupo 3

 

RESOLUÇÃO DO TESTE

 O Nióbio (Nb) é um metal do grupo 5, tem número atômico igual a 41, logo tem 41 prótons e 41 elétrons, mas seu número de nêutrons pode variar, pois pode apresentar isótopos e não é um lantanídeo, grupo de elementos com número atômico entre 57 e 71.

 Resposta: letra B

 

30. Considere a tira abaixo.


 O conceito químico, associado a essa tira, pode ser interpretado como

 (A) substâncias apolares são menos densas que a água.

(B) substâncias polares são geralmente solúveis em água.

(C) substâncias polares são mais densas que substâncias apolares.

(D) substâncias apolares são mais solúveis em água que polares.

(E) substâncias polares e apolares são miscíveis entre si.

 

RESUMO DOS CONTEÚDOS SOLICITADOS

 Solubilidade: uma substância ser solúvel em outra envolve atração entre elas maior que a atração entre suas próprias partículas.

 Densidade: é uma relação entre a massa e o volume ocupado por esta massa, não depende somente da polaridade da substância.

 Miscibilidade: é a capacidade de uma mistura formar uma única fase(mistura homogênea) em certos intervalos de temperatura, pressão e composição. 

 RESOLUÇÃO DO TESTE

 Socorro estou dissolvendo: esta dissolvendo na água do mar, logo deve ser Polar.

 É fácil para você falar isso ... Você não é Polar, ou seja, o urso que esta dissolvendo é um urso Polar que são geralmente solúveis em água.

 Resposta: letra B

  

31. Considere as afirmações abaixo, sobre o óxido de cálcio, CaO.

 I - É um sólido iônico.

 II - É bastante reativo frente à água.

 III - Possui características metálicas.

        Quais estão corretas?

 (A) Apenas I.                        (B) Apenas II.                 (C) Apenas III.

 (D) Apenas I e II.                  (E) I, II e III.

 RESUMO DOS CONTEÚDOS SOLICITADOS

 Composto iônico: é geralmente identificado pela presença de cátion metálico e um ânion não metálico.

 Reatividade: o Óxido de Cálcio reage com a água formando HidrÓxido de Cálcio segundo a equação:

 CaO(s) + H2O(l) => Ca(OH)2(aq)

 Característica metálica: quando ocorre ligação metálica e isto será entre metais.

 RESOLUÇÃO DO TESTE

 O óxido de cálcio (CaO) é um composto que apresenta a união entre um cátion metálico (Ca2+) e um ânion não metálico (O-2), logo é um composto iônico.

 Possui característica iônica, não metálica.

 O Óxido de Cálcio (cal viva) reage com a água formando HidrÓxido de Cálcio (cal hidratada) segundo a equação:

 CaO(s) + H2O(l) => Ca(OH)2(aq)

 Resposta: letra D

 

32. Nos aterros sanitários, o processo de biodegradação da matéria orgânica ocorre geralmente em condições anaeróbicas (em ausência de oxigênio ou de ar), produzindo gases causadores do efeito estufa, metano e gás carbônico, conforme mostrado na equação abaixo, exemplificada para a glicose.

 C6H12O6(s) => 3CH4(g) + 3CO2(g)

 O volume de gases do efeito estufa, gerado pela decomposição anaeróbica de 0,9 kg de glicose nas CNTP (0ºC e 1atm), será de aproximadamente

 (A) 22,4 L.      (B) 67,2 L.      (C) 125,4 L.     (D) 336,0 L.      (E) 672,0 L.

 RESUMO DOS CONTEÚDOS SOLICITADOS

 Leitura da equação: 1 mol de glicose se decompõe produzindo 3 mols de CH4 e 3 mols de CO2, totalizando uma quantidade de gases igual a 6 mols.

 Massa molar da glicose: (6x12) + (12x1) + (6x16) = 180 gramas/mol

 Volume molar (CNTP) um mol de qualquer gás nas CNTP ocupam um volume de 22,4 litros.

 RESOLUÇÃO DO TESTE

 Teste: qual é a pergunta ?  O volume de gases do efeito estufa, gerado

 Qual foi o dado fornecido no teste: 0,9 kg de glicose ou 900 gramas.

 A regra de três envolve massa de glicose e volume total de gases gerados.

 6 mols de gases = 6 x 22,4 litros = 134,4

 Massa de glicose .................. Volume total de gases

 180 gramas ......................... 134,4 litros

900 gramas ......................... X litros

 X= 900 x 134,4 / 180 = 672,0 L.

 Resposta: letra E

  

33. O ácido cítrico, presente em quase todos os seres vivos, é um ácido fraco, encontrado em grande quantidade nas chamadas frutas cítricas. Sabe-se que sua massa molar é 192 g mol-1 e que a sua composição percentual em massa é de 37,5% de carbono, 58,3% de oxigênio e o restante de hidrogênio. Sua fórmula molecular é, portanto,

 (A) C5H5O7.                 (B) C5H6O7.                   (C) C6H8O7.

 (D) C6H9O8.                 (E) C7H12O6.

 RESUMO DOS CONTEÚDOS SOLICITADOS

 Composição percentual(centesimal): representa a parte de um elemento por 100 partes do composto.

 37,5% de Carbono: significa que em cada 100 gramas de ácido cítrico teremos 37,5 gramas de Oxigênio

 58,3% de Carbono: significa que em cada 100 gramas de ácido cítrico teremos 58,3 gramas de Carbono.

 4,2% de Hidrogênio: calculada somando a composição percentual de Oxigênio mais Carbono e diminuindo de 100. Significa que em cada 100 gramas de ácido cítrico teremos 4,2 gramas de Hidrogênio.

 RESOLUÇÃO DO TESTE

 Como a massa molar foi fornecida ela corresponde a 100% da massa do composto, então basta calcular a massa considerando a porcentagem de cada elemento.

 Carbono:  192g ............ 100%

                   X g ............ 37,5%

                 X = 72 gramas

 A massa molar do Carbono é 12gramas, logo em 72 gramas teremos quantos mols de Carbono

 1 mol ...................  12g

X mols ..................  72g

 X = 6 mols de Carbono, representado na fórmula assim: C6

 Oxigênio:  192g ............ 100%

                   X g ............. 58,3%

                 X = 111,9 gramas

 

A massa molar do Oxigênio é 16gramas, logo em 52,47 gramas teremos quantos mols de Carbono

 1 mol ...................  16g

X mols ..................  111,9g

 X = 7 mols de Oxigênio, representado na fórmula assim: O7

 OBS: Não precisava fazer o Hidrogênio pelas alternativas dadas.

 Fórmula molecular = C6H8O7

 Resposta: letra C


34. Mariscos possuem uma concha feita de carbonato de cálcio, a qual se forma quando os íons cálcio, secretados a partir das células do marisco, encontram a água do mar, rica em dióxido de carbono dissolvido.

Considere as afirmações sobre esse processo.

 I - Uma das reações que ocorre é Ca2+(aq) + CO32-(aq) CaCO3(s).

 II - A reação envolvendo os íons cálcio na formação da concha é uma reação

      do tipo ácido-base.

 III - O produto formado é classificado como um óxido básico.

      Quais estão corretas?

 (A) Apenas I.                            (B) Apenas II.                     (C) Apenas III.

 (D) Apenas I e II.                      (E) I, II e III.

 RESUMO DOS CONTEÚDOS SOLICITADOS

 Solubilidade: um composto iônico insolúvel na água é aquele cuja atração entre seus íons é mais forte que a atração da água (polar) sobre os íons (interação íon-dipolo). Quando livres no mesmo sistema tendem a ficar unidos.

 Reação ácido-base: ocorre em basicamente três situações.

 Segundo Arrhenius: o cátion Hidrogênio (H1+) reage com o ânion HidrÓxido (OH1-) formando água.

 Segundo Bronsted-Lowry: ocorre transferência de um próton (H1+) do ácido para a base.

 Segundo Lewis: ocorre transferência de elétrons da base para o ácido.

 Óxidos básicos são identificados pela presença de um cátion metálico combinado com o Oxigênio, neste caso um ânion não metálico.

 Sais: são geralmente identificados pela presença de cátions metálicos e ânions não metálicos na sua estrutura, podendo também apresentar oxigênios.

 OBS: ácidos, bases, sais e óxidos podem ter a presença de Oxigênio na sua estrutura, logo não diferencia uma função da outra.

 RESOLUÇÃO DO TESTE

 Item I: Concha de mariscos deve ser insolúvel em água, logo seus íons tendem a ficar unidos, neste caso o carbonato de cálcio (CaCO3).

 Item II: não é uma reação de ácido-base, pois não temos a presença de H1+ e OH1-, não ocorre movimento de prótons (H1+) e os íons reagentes são iguais aos íons unidos no produto não ocorrendo transferência de elétrons.

 Item III: o produto formado é o CaCO3 um sal básico, não é um óxido básico.

 Resposta: letra A

 

35. Descobertas por Gustav Rose, em 1839, as perovskitas representam uma classe de materiais com características únicas que hoje estão revelando inúmeras e versáteis aplicações em uma ampla gama de dispositivos tecnológicos. Um tipo de perovskita muito utilizado em células solares é a baseada em haletos orgânico-inorgânicos, cuja fórmula geral é ABX3, em que A e B são cátions e X é um íon haleto. O cátion A é orgânico, maior e mais eletropositivo que o cátion B, que é tipicamente um íon metálico bivalente.

Um exemplo desse tipo de material é

 (A) CaTiO3.                           (B) (CH3NH3)PbI3.                  (C) (CH3NH3)FeO3.

 (D) (CH3COO)SnBr3.              (E) CsPbCl3.

 RESUMO DOS CONTEÚDOS SOLICITADOS

 Haletos: são elementos do grupo dos Halogênios (Flúor; Cloro; Bromo; Iodo são os principais).

 Composto orgânico: condição mínima apresentar o elemento Carbono na sua estrutura.

 Cargas de um composto: a soma das cargas de um composto neutro deve ser igual a zero.

 Ácidos carboxílicos: são estruturas orgânicas que apresentam a carboxila (-COOH) que em solução aquosa é ionizada pela água, liberando o ânion carboxila (-COO1-), com carga igual a -1 e o cátion hidrogênio (H1+).

 Íon metálico bivalente: são íons originados de metais com carga +2.

 RESOLUÇÃO DO TESTE

 Com estas informações eliminamos as letras: A e C, por não apresentarem nenhum halogênio e a letra E por não ter Carbono, logo não pode ser composto orgânico.

 Analisando as letras B e D teremos.

 B) O cátion A é o (CH3NH3)+1, com carga +1, três Iodos de nox=-1, cuja carga total será -3.

 A soma das cargas em um composto neutro será igual a zero, logo somando teremos: +1 + (-3) + B = 0 =>   B = +2, logo o B é o íon plumboso (Pb2+) metálico bivalente.

 A: (CH3NH3)+1                   B: Pb+2                   X: I-1

 OBS: Caso não lembre que o (CH3NH3)+1 é um cátion não metálico com carga +1, analisa a letra D.

 D) Na letra D teremos um CH3COO1-, com carga -1, três bromo -1, cuja carga total será -3.

 A soma das cargas em um composto neutro será igual a zero, logo somando teremos: -1 + (-3) + B = 0 => B = +4, é tetravalente, logo não será o íon procurado.

Resposta: letra B

36. Teoricamente, prevê-se que um ciclo com dezoito átomos de carbono seria o menor anel de carbono possível de existir. Depois de inúmeras tentativas e fracassos, pesquisadores da Universidade de Oxford e da IBM Research conseguiram pela primeira vez sintetizar uma molécula de carbono em forma de anel com dezoito átomos de carbono, o ciclo [18] carbono (estrutura mostrada abaixo).


 A descoberta, publicada na revista Science em agosto de 2019, abre novas perspectivas de aplicações em eletrônica e nanodispositivos.

 Assinale a alternativa correta em relação ao ciclo [18] carbono.

 (A) O ciclo [18] carbono constitui uma nova forma alotrópica do carbono.

 (B) O ciclo [18] carbono é classificado como um alceno.

 (C) A combustão completa de um mol de ciclo [18] carbono leva à formação da mesma quantidade de CO2 e H2O que a combustão completa de três moles de benzeno.

 (D) Todos os carbonos apresentam geometria trigonal plana.

 (E) A estrutura das ligações entre carbonos é semelhante à do diamante.

 RESUMO DOS CONTEÚDOS SOLICITADOS

Alótropos: um elemento químico pode dar origem a diversas substâncias simples, tais substâncias são denominadas variedades ou formas alotrópicas do elemento considerado. Exemplos

Oxigênio ..................... gás oxigênio (O2) e gás ozônio (O3)

Carbono ...................... diamante (Cn), grafite (Cn) e fulereno (Cn)

Enxofre ........................ rômbico (S8) e monoclínico (S8)

Fósforo ........................ branco (P4) e vermelho (Pn)

Alcanos: são HidroCarbonetos alifáticos e insaturados com apenas uma ligação dupla entre carbonos.

Combustão: na combustão completa de HidroCarbonetos a quantidade, em mols, de gás carbônico (CO2) produzido será igual à quantidade, em mols, de Carbonos existentes no composto e a quantidade, em mols, de água (H2O) será a metade da quantidade, em mols, de Hidrogênios existentes no composto.

Geometria molecular: a geometria será trigonal plana quando apresentar três estruturas ligantes a um átomo central e sem sobra de elétrons ligantes neste átomo.

Abaixo a seta indica um Carbono do benzeno com três ligantes e usando seus quatro elétrons da camada de valência para fazer 2 ligações simples e uma dupla, logo não teremos sobra de elétrons no átomo central, neste caso os Carbonos apresentam geometria trigonal plana.


RESOLUÇÃO DO TESTE

A) A molécula é formada somente por Carbonos, logo pode ser uma alótropo do Carbono.

B) Não é um alceno, pois tem várias ligações triplas entre seus Carbonos.

C) A combustão do Benzeno (C6H6) poderá produzir até 6 mols de CO2 e 3 mols de água.

A combustão do Ciclo [18] carbono poderá formar até 18 mols de CO2 e não formará água, pois não tem Hidrogênios.

D) Não tem geometria trigonal plana, pois cada Carbono com tripla ligação tem dois ligantes, não três.

E) O diamante é um alótropo do Carbono com geometria tetraédrica, só tem ligações simples entre seus Carbonos e sua estrutura está representada abaixo. O composto citado tem ligações triplas e simples entre Carbonos, logo sua estrutura é diferente.


 

37. Recentemente, estudantes brasileiros foram premiados pela NASA (Agência Espacial Americana) pela invenção de um chiclete de pimenta, o “Chiliclete”, que auxilia os astronautas a recuperarem o paladar e o olfato. A capsaicina, molécula representada abaixo, é o componente ativo das pimentas.

 
A cadeia carbônica desse composto pode ser classificada como

 (A) alifática, ramificada e homogênea.

(B) aromática, ramificada e homogênea.

(C) alicíclica, linear e insaturada.

(D) mista, insaturada e heterogênea.

(E) acíclica, linear e heterogênea.

 RESUMO DOS CONTEÚDOS SOLICITADOS

 Cadeia Alifática: é uma cadeia aberta ou fechada sem composto aromático na sua estrutura

 Cadeia Ramificada: apresenta carbonos terciários (três Carbonos ligado nele) e quaternários1 (quatro Carbonos ligado nele).

 Cadeia Homogênea: não apresenta átomo diferente de Carbono ligados entre carbonos.

 Cadeia Heterogênea: apresenta átomo diferente de Carbono ligados entre carbonos.

 Cadeia Aromática: tem anel aromático (benzeno) na sua estrutura.

 Cadeia Aliciclica:  é uma cadeia alifática cíclica (fechada) e não aromática.

 Cadeia Acíclica: é uma cadeia aberta.

 Cadeia Linear: deve ter carbonos ligados por ligações triplas e simples ou somente ligações duplas.

 Cadeia Insaturada: a cadeia deve apresentar ligação dupla ou tripla entre carbonos.

 Cadeia mista: apresenta uma cadeia aberta (acíclica) e uma cadeia fechada (cíclica) na sua estrutura.

 RESOLUÇÃO DO TESTE

 Tem cadeia aberta (acíclica) e fechada (cíclica aromática), logo é uma cadeia mista.

 Insaturada, pois tem ligações duplas entre Carbonos.

 Heterogênea identificada pela presença de Nitrogênio e Oxigênio ligados entre dois Carbonos.

 Resposta: letra D

 

38. Na coluna da direita, são apresentados compostos de origem natural (fontes renováveis); na da esquerda, o principal componente desses compostos.

 Associe adequadamente a coluna da direita à da esquerda.

 (1) Glicídios                                 ( ) Melaço de cana

 (2) Proteínas                                 ( ) Cera de abelha

 (3) Lipídios                                   ( ) Amido de milho

                                                        ( ) Clara de ovo

                                                        ( ) Banha de porco

 A sequência correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é

 (A) 1 – 3 – 1 – 2 – 3.                                                                                                                                    

 (B) 1 – 3 – 3 – 2 – 3.

 (C) 2 – 3 – 1 – 3 – 1.

 (D) 2 – 1 – 1 – 2 – 3.

 (E) 3 – 1 – 2 – 3 – 1.

 RESUMO DOS CONTEÚDOS SOLICITADOS

 Glicídios: são compostos de função mista do tipo poliálcool - aldeído ou poliálcool - cetona chamados de (monossacarídios); e são também os compostos resultantes da condensação destes monossacarídios - com eliminação de água formando dissacarídios, trissacaridios, polissacarídios).

      Antigamente os glicídios eram chamados de açúcares, pois o açúcar comum pertence a esta classe. São também chamados de hidratos de carbono ou carboidratos, porque muitos destes compostos obedecem à fórmula geral Cx(H2O)y.

 Exemplos: melaço de cana, amido, sacarose, glicose, frutose, glicogênio, celulose, ...

 Proteínas: são macromoléculas (polipeptídio) de cadeias poli-amídicas, ou seja, unidas por ligações peptídicas resultantes da reação de condensação de 50 ou mais alfa-aminoácidos.

 Exemplos: carnes, clara de ovo, alguns vegetais, ...

 Lipídios: num sentido mais restrito, os lipídios são considerados como ésteres de ácidos graxos superiores com álcoois, os mais variados. Ácidos graxos superiores são ácidos monocarboxílicos, de cadeia normal, saturados ou insaturados, contendo número par de átomos de carbono (geralmente superior a dez).

 Exemplos: óleos animais e vegetais, gorduras e ceras, ...

 RESOLUÇÃO DO TESTE

 Glicídios: (melaço de cana e amido de milho).

 Lipídios: (cera de abelha e banha de porco).

Proteínas: (clara de ovo)

 Resposta: letra A


39. O óleo de rícino ou óleo de mamona é extraído das sementes da planta Ricinus communis e é constituído por, aproximadamente, 90% de triglicerídeos do ácido ricinoleico, cuja fórmula é representada na molécula abaixo.


 Sobre essa molécula, é correto afirmar que

 (A) é totalmente solúvel em meio aquoso.

 (B) possui somente carbonos secundários.

  (C) é o ácido 12-hidróxi-9-trans-octadecenoico, de acordo com a nomenclatura da IUPAC.

 (D) possui fórmula molecular C18H33O3.

 (E) apresenta isomeria ótica.

 RESUMO DOS CONTEÚDOS SOLICITADOS

 Solubilidade: nos compostos orgânicos, a exceção dos HidroCarbonetos que são moléculas Apolares, as substâncias tem partes Polares (ligantes diferentes de Carbono e Hidrogênio) e partes Apolares (a cadeia carbônica formada por Carbonos e Hidrogênio.

 Carbonos secundários e primários: possui Carbonos primários (somente um Carbono ligado nele) e secundários (dois Carbono ligado nele).

 Nomenclatura: é recomendado pela IUPAC dar os menores números para as ramificações, insaturações e grupos funcionais.

 Isomeria geométrica CIS: identificada quando dois Carbonos estão unidos por ligação dupla na cadeia aberta e tem dois ligantes diferentes em cada um e os ligantes de maior massa estão no mesmo plano.

Isomeria ótica: identificada quando a molécula for assimétrica. Uma molécula com um carbono com quatro ligantes diferentes é assimétrica.

 RESOLUÇÃO DO TESTE

 A) As partes Polares deixam a substância solúvel na água, já a parte Apolar diminui a solubilidade, como a parte Apolar deste composto é grande em relação as partes Polares, não será totalmente solúvel na água.

 B) O composto tem Carbonos primários e secundários.

 C) O composto tem isomeria geométrica CIS.


  NOME DO COMPOSTO: 12-hidróxi-9-cis-octadecenoico e não TRANS.

 D) Fórmula (C18H34O3): contanto Carbonos, Hidrogênios e Oxigênios, lembrando que cada vértice é um Carbono ligados a Hidrogênios e total de ligações deve ser quatro. Apresenta 34 Hidrogênios e não 33.


E) O composto apresenta um Carbono com quatro ligantes diferentes, logo apresenta isomeria ótica.


 Resposta: letra E

 

40. O estireno, composto utilizado para a produção de poli(estireno), pode ser sintetizado industrialmente através da rota sintética apresentada abaixo.


 Considere as afirmações abaixo, sobre essa rota sintética.

 I - A reação A é uma reação de substituição no anel aromático.

 II - A reação B é uma reação de hidrogenação com catálise heterogênea.

 III - O composto AlCl3 é um ácido de Lewis.

 Quais estão corretas?

 (A) Apenas I.

 (B) Apenas II.

 (C) Apenas I e III.

 (D) Apenas II e III.

 (E) I, II e II.

 RESUMO DOS CONTEÚDOS SOLICITADOS

 Reação Orgânica de Substituição: ocorre quando um ou mais ligantes de um carbono são substituídos, mas o número de ligantes deste Carbono não muda.

 Reação Orgânica de Eliminação: ocorre quando um ou mais ligantes de um carbono são eliminados, e o número de ligantes deste Carbono diminui.

 Reação de Hidrogenação: reação orgânica onde o número de Hidrogênios de um Carbono aumenta.

 Catálise Heterogênea:  é aquela na qual o catalisador se encontra num estado físico diferente do estado dos reagentes e produtos, formando um sistema com mais de uma fase.

 Ácido de Lewis: são substâncias que podem receber um par de elétrons na sua estrutura, geralmente são cátions ou elementos que não completaram oito elétrons no seu último nível (Al e B são os principais) após combinação com outro. Exemplos: AlCl3, BCl3, cátions em geral.

 RESOLUÇÃO DO TESTE

 Item I e II: a reação A é uma reação de substituição de um Hidrogênio do anel aromático por um radical etila e na reação B foram eliminados 2 Hidrogênios, logo é uma reação de eliminação ou desidrogenação.

 Item III: o Alumínio está fazendo 3 ligações covalentes com o Cloro, cada ligação covalente envolve o compartilhamento de 2 elétrons ou um par de elétrons neste caso totalizando 6 elétrons, logo não cumpriu a regra do Octeto. Na reação pode receber 2 elétrons para ficar com oito, isto é característica de ácido de Lewis.

 Resposta: letra C

 

41. Na reação de cloração do 2-metilbutano em presença de luz ultravioleta, há formação de produtos monossubstituídos e HCl. O número de produto(s) monossubstituído(s) diferente(s) que podem ser formados é igual a

 (A) 1.                            (B) 2.           (C) 3.              (D) 4.                (E) 5.

 RESUMO DOS CONTEÚDOS SOLICITADOS

 Reação de cloração (halogenação): ocorre entre o cloro e um composto orgânico, podendo ser de adição ou substituição. Neste caso é de substituição (....produtos monossubstituidos....).

 Nomenclatura orgânica: o prefixo “met” = 1 Carbono; “but” = 4 Carbonos.

 “an” = apresenta somente ligações simples entre Carbonos.

 “o” = HidroCarboneto, sua estrutura tem somente Carbonos e Hidrogênios.

 “2-metil” = um radical orgânico com um Carbono e 3 Hidrogênios (- CH3) no Carbono 2 da cadeia carbônica.

Formulação

           

 RESOLUÇÃO DO TESTE

 O Cloro poderá substituir o Hidrogênio em um dos dois “CH3“ das extremidades ficando – CH2–Cl ou no “– CH –“ ou no “– CH2 –“ .

 Se fizermos a substituição em um dos dois “– CH3“ ligados ao –CH– a estrutura vai representar a mesma molécula.

 Resposta: letra D

                      

42. A dessalinização da água do mar é um processo que transforma água do mar em água potável e garante o abastecimento de milhões de pessoas no mundo. Abaixo são descritas algumas técnicas empregadas nesse processo.

 1 - Aquecimento da água do mar, seguido de evaporação e condensação do vapor d’água.

 2 - Resfriamento da água do mar até formação de gelo, composto essencialmente de água pura.

 3 - Passagem da água do mar por uma membrana semipermeável, através da aplicação de uma pressão elevada.

 As propriedades coligativas, envolvidas nas técnicas descritas nos itens 1, 2 e 3, podem ser classificadas, respectivamente, como

 (A) ebulioscopia, crioscopia e osmose reversa.

  (B) destilação, cristalização e filtração a vácuo.

 (C) destilação, congelamento e filtração a vácuo.

 (D) ebulioscopia, tonoscopia e osmose reversa.

 (E) tonoscopia, crioscopia e osmose.

 RESUMO DOS CONTEÚDOS SOLICITADOS

 Propriedades Coligativas: dependem somente da concentração das partículas presentes em solução e não da natureza do soluto ou do tipo de partículas (moléculas, átomos ou íons).

 Ebulioscopia: é o estudo da elevação do ponto de ebulição de um líquido, quando nele está dissolvido um soluto sólido, não volátil que forma a solução.

 Crioscopia: é o estudo do abaixamento do ponto de solidificação de um solvente quando nele está dissolvido um soluto sólido, não volátil que forma a solução.

 Tonoscopia: é o estudo do abaixamento da pressão de vapor de um líquido, quando nele está dissolvido um soluto sólido, não volátil que forma a solução.

 Osmoscopia: é o estudo da variação da pressão osmótica feita pelo solvente entre duas soluções com a variação da concentração.

 Osmose Reversa: se eventualmente, a pressão exercida externamente a um sistema aquoso ultrapassa a pressão osmótica da solução, torna-se possível, não espontaneamente, o deslocamento do solvente da solução mais concentrada para a menos (ou para o solvente puro). Este processo é conhecido como osmose inversa ou reversa e é utilizado como alternativa para obtenção de água potável a partir da água do mar.

 Destilação: não é uma propriedade coligativa e corresponde a vaporização de um solvente de uma solução.

 Congelamento: não é uma propriedade coligativa e corresponde a passagem de uma substância do estado líquido para o estado sólido.

 Filtração a Vácuo: não é uma propriedade coligativa e corresponde a separação de misturas heterogêneas que ocorre com uma velocidade maior do que uma filtração comum.

 Cristalização: não é uma propriedade coligativa, é o processo em que átomos  moléculas ou íons se organizam em uma estrutura de cristais rígida e bem definida para minimizar seu estado energético.

 RESOLUÇÃO DO TESTE

Como a pergunta é sobre propriedades coligativas as letras B e C são excluídas.

 Item 1: Ebulioscopia fala em variação do ponto de ebulição de um solvente em uma solução aquosa.

 Item 2: Crioscopia é o resfriamento ocasionado por abaixamento de temperatura da solução baixando a temperatura de solidificação do solvente esta solução.

 Item 3: Osmose reversa passagem não espontânea de solvente por uma membrana semipermeável, pois houve aplicação de pressão externa ao sistema. 

 OBS: As letras D e E falam sobre tonoscopia, que não é definida em nenhum dos três itens.

 Resposta: letra A

 

43. Uma suspensão de sulfato de bário pode ser usada como agente de contraste em exames de raios-X. O sulfato de bário é um sal pouco solúvel, com constante do produto de solubilidade 1,1×10–10.

Em relação a uma solução aquosa saturada desse sal, contendo uma certa quantidade de sal sólido, não dissolvido, são feitas as seguintes afirmações.

 I - A adição de nitrato de bário diminui a quantidade de sólido não dissolvido.

 II - A adição de sulfato de sódio aumenta a quantidade de sólido não

      dissolvido.

 III - Uma reação reversível, na qual a dissolução do sal é exatamente     

       contra balançada pela sua precipitação, é estabelecida nessa situação.

 Quais estão corretas?

 (A) Apenas I.

 (B) Apenas II.

 (C) Apenas I e III.

 (D) Apenas II e III.

 (E) I, II e III.

 RESUMO DOS CONTEÚDOS SOLICITADOS

 Produto de solubilidade: ou constante do produto de solubilidade é calculada multiplicando as concentrações de seus íons, em mols/litro, na solução aquosa elevadas nos seus coeficientes.

 Exemplo: Na2SO4(s) ó 2Na+1(aq) + SO4-2(aq)

 Kps = [Na+1(aq)]2 x [SO4-2(aq)]1

 Suspensão: uma suspensão descreve uma mistura heterogênea de substâncias, de um sólido finamente distribuído em um líquido.

 Solução saturada: apresenta a quantidade máxima de soluto que, nas condições usuais de preparação, pode ser dissolvida em uma quantidade determinada de solvente e que corresponde ao seu coeficiente de solubilidade.

 Precipitação química: é a formação de um sólido durante a reação química, este sólido formado é chamado de precipitado. Em geral o sólido formado se deposita no fundo da solução, porém ele irá permanecer em suspensão caso seja menos denso que o solvente

 Equilíbrio químico: ocorre com reações reversíveis e a concentração de reagentes e produtos for constante, independentemente de seu valor.

 Deslocamento do equilíbrio: significa a transformação do equilíbrio após uma ação ser feita. Se aumentarmos a concentração de uma substância (ação) no sistema o mesmo fica desequilibrado, para voltar a situação de equilíbrio este se deslocará no sentido oposto ao aumento da concentração (efeito).

 RESOLUÇÃO DO TESTE

 Item I: equação de equilíbrio => BaSO4(s) ó Ba+2(aq) +  SO4-2(aq)

 [BaSO4(s)] representa o sólido precipitado não dissolvido.

 [Ba+2(aq)] e [SO4-2(aq)] representa o sólido dissolvido na solução aquosa.

 Ao adicionar nitrato de bário [Ba(NO3)2] vamos aumentar a concentração de cátions bário (Ba+2) nos produtos e esta ação obriga o equilíbrio a se deslocar para a esquerda e como efeito teremos um aumento na concentração de sólido não dissolvido.

 Item II: ao adicionar sulfato de sódio [Na2SO4] vamos aumentar a concentração de ânions sulfato (SO4-2) nos produtos e esta ação obriga o equilíbrio a se deslocar para a esquerda e como efeito teremos um aumento na concentração de sólido não dissolvido.

 Item III: o equilíbrio químico é caracterizado por ser um sistema dinâmico onde ocorre duas situações no sentido direto e inverso da reação, neste teste a dissolução e a precipitação são as situações direta e inversa respectivamente.

 Resposta: letra D

 

44. Uma solução é preparada misturando-se 40,00 mL de NaOH de concentração 0,30 mol L-1 e 60,00 mL de KOH 0,20 mol L-1As concentrações molares de íons Na+, K+ e OH- na solução resultante serão, em mol L-1, respectivamente,

 (A) 0,012; 0,012 e 0,024.

](B) 0,04; 0,06 e 0,10.

 (C) 0,12; 0,12 e 0,12.

 (D) 0,12; 0,12 e 0,24.

 (E) 0,30; 0,20 e 0,50.

 RESUMO DOS CONTEÚDOS SOLICITADOS

 Mistura de soluções iônicas sem reação química: nessa mistura a concentração total de íons será a soma da concentração de cada íon separadamente.

 Concentração molar: é a relação entre a quantidade, em mols, de íons dissolvidos na solução e o volume final da solução.

 Concentração molar iônica: uma substância iônica ao ser dissolvida na água separa (dissocia) seus íons e a concentração, mol/litro, será a quantidade, em mols, do íons no volume final da solução.

 Exemplo: NaOH(s)  +  H2O(l) => Na+1(aq) + OH-1(aq)

 Leitura molar: 1 mol de NaOH ao se dissociar na água libera 1 mol de Na1+ e 1 mol de OH1-.

 Leitura da Concentração Molar

 NaOH(aq) de concentração 0,30 mol L-1: significa que em um litro da solução teremos 0,30 mol de Na1+ e 0,30 mol de OH1-.

 RESOLUÇÃO DO TESTE

 Cálculo da quantidade, em mols, de NaOH em 40 mL.

 0,30mol ............... 1.000 mL

X mols ................. 40 mL

 X = 0,012mols de NaOH

 Na dissolução de 0,012mol de NaOH teremos 0,012mol de Na1+(aq) e 0,012 mol de OH1-(aq) dissociados.

 Cálculo da quantidade, em mols, de KOH em 60 mL.

 0,20mols .............   1.000 mL

X mols .................   60 mL

 X = 0,012mols de KOH

 Na dissolução de 0,012mol de KOH teremos 0,012mol de K1+(aq) e 0,012 mol de OH1-(aq) dissociados.

 Concentração de cada íon na solução final

 Volume final da solução após a mistura = 40 + 60 = 100mL

 Na1+: 0,012 mol dissolvidos em 100mL de solução, logo em 1.000mL (1 litro) teremos 0,12mol.

 OH1-: 0,012 mol dissolvidos em 100mL de solução, logo em 1.000mL (1 litro) teremos 0,12mol.

 K1+: 0,012 mol dissolvidos em 100mL de solução, logo em 1.000mL (1 litro) teremos 0,12mol.

 OH1-: 0,012 mol dissolvidos em 100mL de solução, logo em 1.000mL (1 litro) teremos 0,12mol.

 [Na1+] = 0,12mol/litro

 [K1+] = 0,12mol/litro 

 [OH1-] = 0,12 + 0,12 = 0,24mol/litro

 Resposta: letra D

 45. A reação de formação do etanol é definida abaixo.

 2 C(s) + 3 H2(g) + ½ O2(g) C2H5OH(l)

 Embora essa reação, tal como está escrita, não possa ser realizada em laboratório, pode-se calcular seu efeito térmico, mediante uma combinação adequada de outras reações. Usando as reações abaixo,

 C(s) + O2(g) CO2(g)                                               ΔfH° = -394 kJ mol-1

 H2(g) + ½ O2(g) H2O(l)                                          ΔfH° = -286 kJ mol-1

 C2H5OH(l) + 3O2(g) 2CO2(g) + 3H2O(l)                     ΔcH° = -1368 kJ mol-1

 A entalpia da reação de formação do etanol, em kJ mol-1, é

 (A) – 2048.

 (B) – 1368.

 (C) – 278.

 (D) + 394.

 (E) + 2048.

 RESUMO DOS CONTEÚDOS SOLICITADOS

 Efeito térmico: é sinônimo de variação de entalpia (energia) ou mais conhecido por delta H (ΔH).

 Efeito térmico de uma reação: é calculado baseado no princípio que a reação ocorre em várias etapas e sua variação de entalpia será a resultante das entalpias de cada etapa considerando um balanço térmico das energia absorvidas e liberadas durante o processo.

 RESOLUÇÃO DO TESTE

 Considerando a reação global: 2 C(s) + 3 H2(g) + ½ O2(g) C2H5OH(l)

 Leitura molar

 Dos reagentes: 2 mols de Carbono sólido reagem com 3 mols de gás Hidrogênio e meio mol de gás Oxigênio.

 Dos produtos: 1 mol de etanol.

 Ao somarmos as reações intermediárias fornecidas teremos como resultado a leitura molar dos reagentes e produtos e algumas substâncias serão formadas e consumidos ao longo do processo não sendo representadas na equação global de formação do etanol.

 Substâncias formadas e consumidas neste processo: CO2(g); H2O

 Analisado a equação global precisamos ter 2 mols de Carbono sólido como reagente, ele aparece como reagente na equação intermediária, mas apenas 1 mol. Precisamos multiplicar por 2 toda a equação e como consequência a variação de entalpia.

Analisado a equação global precisamos ter 3 mols de gás Hidrogênio gasoso como reagente, ele aparece como reagente na equação intermediária, mas apenas 1 mol. Precisamos multiplicar por 3 toda a equação e como consequência a variação de entalpia

 Analisado a equação global precisamos ter 1 mol de etanol líquido como produto, aparece 1 mol como reagente na equação intermediária. Precisamos somente inverter a toda a equação e como consequência a variação de entalpia inverte seu sinal.

 O efeito térmico será a soma destas variações de energia considerando as alterações solicitadas acima.

 ΔfH° = (-394 x 2) + (-286 x 3) + (+1368) = - 278

 Resposta: letra C

 

46. Em altas temperaturas, o hidrogênio molecular pode estar em equilíbrio com o hidrogênio atômico através da seguinte reação H2(g) 2H(g)

 Sobre essa reação, são feitas as seguintes afirmações.

 I - A quantidade de hidrogênio atômico aumenta com o aumento da temperatura, porque a reação é endotérmica.

 II - Em condições de baixa temperatura, não há energia suficiente para romper a ligação.

 III - A variação de entalpia envolvida na reação é o dobro da entalpia de formação do hidrogênio atômico nas condições da reação.

 Quais estão corretas?

 (A) Apenas I.

 (B) Apenas II.

 (C) Apenas I e III.

 (D) Apenas II e III.

 (E) I, II e III.

 RESUMO DOS CONTEÚDOS SOLICITADOS

 Energia de ligação: é a energia absorvida pela substância para quebrar suas ligações, logo é um processo endotérmico.

 Deslocamento do equilíbrio: um aumento da temperatura favorece o sentido endotérmico de uma reação em equilíbrio.

 Entalpia ou energia de formação: é a energia envolvida na formação de um mol de uma substância.

 RESOLUÇÃO DO TESTE

 Item I: a reação é endotérmica no sentido de formação de Hidrogênio atômico, logo se aumentarmos a temperatura o equilíbrio será deslocado para a direita formando mais Hidrogênio atômico.

 Item II: baixas temperaturas favorecem a reação no sentido exotérmico, e neste caso seria deslocar o equilíbrio para a esquerda favorecendo mais a formação de ligações com formação do gás Hidrogênio H2) e não o rompimento de ligações.

 Item III: sim, pois a reação como está escrita é a reação de formação de dois mols de hidrogênio atômico e por definição entalpia de formação do hidrogênio atômico é considerada para a formação de um mol.

 Resposta: letra E


47. A reação do relógio de iodo é bastante comum em feiras de ciências e em demonstrações didáticas.

Nela, a ocorrência de várias reações que envolvem Iodo e compostos, contendo enxofre em diversos estados de oxidação, leva à formação de uma coloração azul súbita, dependente da concentração dos reagentes. Uma possibilidade de realização dessa reação usa persulfato, tiossulfato e iodeto, e, nesse caso, uma das etapas é a reação entre o íon persulfato (S2O82-) e o íon iodeto (I-), cuja velocidade de decomposição do persulfato foi determinada e encontra-se na tabela abaixo.

 Experimento     Concentrações iniciais (mol.L-1)    Velocidade S2O82- inicial (mol.L-1.s-1)

                              S2O82-               I-

         1                   0,08              0,16                                0,512

         2                   0,08              0,32                                1,024

         3                   0,32              0,16                                2,048

         4                   0,16              0,40                                   X

 Assinale a alternativa que apresenta a velocidade inicial “X” do experimento 4, em mol L-1 s-1, tendo em vista as condições expressas acima.

 (A) 0,512

 (B) 2,048

 (C) 2,560

 (D) 6,400

 (E) 8,120

 RESUMO DOS CONTEÚDOS SOLICITADOS

 Velocidade de uma reação (v): também conhecida como lei cinética é calculada levando em consideração a concentração dos reagentes (A e B) em um certo momento, a ordem da reação referente a cada reagente e a constante de velocidade.

 Ordem da reação (α e β): expressa a influência da variação da concentração dos reagentes na velocidade da reação. Valor determinado experimentalmente.

 Constante de velocidade (K): constante de proporcionalidade (velocidade) da reação, seu valor depende da temperatura, da superfície de contato e da presença de um catalisador.

 Lei cinética da velocidade: v = K . [A]α  . [B]β

 RESOLUÇÃO DO TESTE

 Reagentes: [A (persulfato) = S2O82- e B (Iodeto) = I-]

 Tabela de dados experimentais: na da comparação das velocidades nos experimentos 1 e 2, observa-se que a velocidade é diretamente proporcional à concentração do iodeto (com ordem parcial 1 = α), pois quando a concentração do iodeto dobra a velocidade também dobra.

 A comparação entre os experimentos 1 e 3 mostra que a velocidade é também diretamente proporcional à concentração do persulfato (também com ordem parcial 1 = β), pois quando a concentração do persulfato dobra a velocidade também dobra.

 Assim, a velocidade pode ser expressa como: v = k [S2O82-]1 x [I1-]1

 Para calcular a velocidade “X” precisamos ainda da constante de velocidade que tem um valor constante para cada reação.

 Vamos usar o experimento 1: v = 0,512; [S2O82-]1 = 00,8 e [I1-]1 = 0,16

 v = k [S2O82-]1 x [I1-]1 => 0,512 = K . 0,08 . 0,16 = 40

 Velocidade inicial “X”: v = k.[S2O82-]1. [I1-]1 ® v = 40 x 0,16 x 0,40 = 2,56

 Resposta: letra C


48. A combustão incompleta de substâncias, contendo carbono, pode formar o monóxido de carbono, o qual é extremamente tóxico. O monóxido de carbono, na presença de oxigênio, pode ser convertido no dióxido de carbono, em catalisadores automotivos, de acordo com a reação abaixo.

 2 CO(g) + O2(g) 2CO2(g)

 Em um determinado recipiente, contendo inicialmente monóxido de carbono e oxigênio, estabeleceu-se um equilíbrio em que se pode determinar a pressão total da mistura, 6,1atm, e as pressões parciais de monóxido de carbono e de dióxido de carbono, as quais foram, respectivamente, 0,5atm e 4,0atm.

 O valor da constante de equilíbrio será igual a

 (A) 1,6.

(B) 10,6.

 (C) 22,4.

 (D) 32.

 (E) 40.

 RESUMO DOS CONTEÚDOS SOLICITADOS

 Pressão gasosa total: é a soma das pressões parciais de cada gás dentro do sistema.

 Constante de equilíbrio (K): é calculada dividindo o produto das concentrações, em mol/litro, ou pressões parciais dos produtos elevados nos seus coeficientes pelo produto das concentrações, em mol/litro, ou pressões parciais dos reagentes elevados nos seus coeficientes.

 RESOLUÇÃO DO TESTE

 K = [CO2]2 / [CO]2 x [O2]

 Pressões parciais de cada gás e total no equilíbrio, informadas no teste.

 [pCO2] = 4atm

 [pCO] = 0,5 atm

 [pO2] = ??

 Pressão total = 6,1 atm = 4 + 0,5 + [pO2]

 [pO2] = 1,6 atm

 K = [4]2 / [0,5]2 x [1,6]

 K = 40

 Resposta: letra E

 

49. O ácido nitroso, HNO2, é um ácido fraco com KA = 4,3 x 10–4.

A respeito de uma solução aquosa de NaNO2, considere as seguintes afirmações.

 I - É uma solução de pH menor que 7.

 II - É mais alcalina do que uma solução aquosa de NaCl.

 III - É mais ácida do que uma solução aquosa de NaOH de mesma concentração.

 Quais estão corretas?

 (A) Apenas I.

 (B) Apenas II.

 (C) Apenas I e III.

 (D) Apenas II e III.

 (E) I, II e III.

 RESUMO DOS CONTEÚDOS SOLICITADOS

 Sal básico: é identificado quando o seu cátion veio de uma base forte e o seu ânion veio de um ácido fraco.

 Sal ácido: é identificado quando o seu cátion veio de uma base fraca e o seu ânion veio de um ácido forte.

 Sal neutro: é identificado quando o seu cátion veio de uma base forte e o seu ânion veio de um ácido forte.

 Potencial Hidrogeniônico (pH): é um número que mostra se uma solução aquosa é ácida, básica (alcalina) ou neutra. A 25oC se for menor que 7 a solução será ácida, igual a 7 será neutra e maior que 7 será básica (alcalina).

 Quanto maior o valor do pH menos ácida e mais básica (alcalina) é a solução.

 RESOLUÇÃO DO TESTE

 Analisando o sal (NaNO2) seu cátion Na+1 veio do elemento sódio (Na) que pertence ao grupo 1 da tabela periódica e forma base forte, já o ânion NO2-1 veio de um ácido fraco, conforme o teste informa.

Logo, o caráter predominante do sal em solução aquosa será levemente básico (alcalino).

 Analisando o sal (NaCl) mencionado na afirmação II seu cátion Na+1 veio do elemento sódio (Na) que pertence ao grupo 1 da tabela periódica e forma base forte, já o ânion Cl-1 veio de um ácido forte (HCl), logo este sal formará uma solução aquosa neutra com pH igual a 7.

 A solução aquosa deste sal (NaNO2), terá pH um pouco maior que sete, será mais alcalina (básica) que uma solução de cloreto de sódio (NaCl) que é neutra com pH igual a 7 e mais ácida que uma solução aquosa de hidróxido de sódio (NaOH) uma base forte com pH próximo de 14, valor máximo a 25oC.

 Resposta: letra D


50. Baterias de Li–CO2 são de grande interesse atual, devido a questões ambientais e energéticas, pois utilizam CO2 e abrem um novo caminho para conversão e armazenamento de energia. Uma das propostas sobre as semi reações eletroquímicas envolvidas nessa bateria é apresentada abaixo.

 3CO2(g) + 4Li+ + 4e 2Li2CO3(s) + C(s)                     Eo = 2,8V

 2CO2(g) + O2(g)+ 4Li+ + 4e 2Li2CO3(s)                    Eo = -3,8V

 Sobre essas baterias, é correto afirmar que

 (A) o cátion lítio é o agente oxidante; e o gás carbônico, o agente redutor.

 (B) no funcionamento da bateria, 1mol de CO2 é consumido gerando 1mol de O2.

 (C) no ânodo, ocorre formação de carbono elementar e carbonato de lítio.

 (D) para recarregar a bateria, é necessário aplicar uma força eletromotriz de 3,8 V.

 (E) o oxigênio sofre redução espontânea no cátodo.

 RESUMO DOS CONTEÚDOS SOLICITADOS

 Número de Oxidação: é um número que mostra a tendência de partícula em ficar negativa ou positiva quando da sua separação de uma substância. Depende da diferença de eletronegatividade, o mais eletronegativo ficará negativo nessa separação.

 Oxidação: um elemento sofre oxidação ao combinar com Oxigênio, aumentar seu número de oxidação ou dar elétrons.

 Redução: um elemento sofre redução ao perder Oxigênio, reduzir seu número de oxidação ou receber elétrons.

 Oxidante: contém o elemento que sofre Redução, provocando a oxidação de outro.

 Redutor: contém o elemento que sofre Oxidação, provocando a redução de outro.

 Potencial de Redução: quanto maior o valor do potencial de Redução maior a tendência de ocorrer Redução.

 Bateria: gerador espontâneo de eletricidade via reação química.

 Ânodo: ocorre a Oxidação de alguma substância.

 Cátodo: ocorre a Redução de alguma substância

 Força Eletromotriz (fem): ou diferença de potencial (ddp) é calculada fazendo a diferença entre o maior e o menor valor fornecido.

 RESOLUÇÃO DO TESTE

 As duas reações mostradas no teste mostram 4 elétrons sendo recebidos pelos reagentes, logo são reações de redução. Precisamos decidir qual será a de redução e qual será a de oxidação na bateria.

 Esta reação: 3CO2(g) + 4Li+ + 4e 2Li2CO3(s) + C(s)           Eo = 2,8V

 Apresenta maior potencial de redução, logo ocorre redução do Carbono no cátodo e o CO2 é o oxidante.

 Esta reação: 2CO2(g) + O2(g)+ 4Li+ + 4e 2Li2CO3(s)          Eo = -3,8V

 Apresenta menor potencial de redução, logo ocorre a oxidação do Oxigênio no ânodo e o Li2CO3 é o redutor.

 Na bateria seu sentido espontâneo é o sentido invertido:

 Li2CO3(s) 2CO2(g) + O2(g) + 4Li+ + 4e

 Cálculo da fem: 2,8 – (– 3,8) = 6,6 V

 OBS: o lítio elemento do grupo I da tabela periódica tem Nox = +1 no cátion Li+ e no Li2CO3, logo não sofre oxidação ou redução.

 Reação global: será a soma da reação de redução com a reação de oxidação.

 3CO2(g) + 4Li++ 4e+ 2Li2CO3(s) 2Li2CO3(s)+ C(s) + 2CO2(g) + O2(g)+ 4Li++ 4e

 Reação global: CO2(g C(s) + O2(g)

 Leitura da reação global: se somarmos as reações teremos a sobra de 1 mol de CO2 como reagente, pois 1 mol de CO2 foi consumido e formação de 1 mol de O2.

 Resposta: letra B