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Em seu livro de contos, O Sistema Periódico , o escritor italiano Primo Levi descreve carac- terísticas de elementos químicos e as relacio- na a fatos de sua vida. Dois trechos desse livro são destacados a se- guir: (I) “[Este metal] é mole como a cera...; reage com a água onde flutua (um metal que flu- tua!), dançando freneticamente e produzindo hidrogênio.” (II) “[Este outro] é um elemento singular: é o único capaz de ligar-se a si mesmo em longas cadeias estáveis, sem grande desperdício de energia, e para a vida sobre a Terra (a única que conhecemos até o momento) são necessá- rias exatamente as longas cadeias. Por isso, ... é o elemento-chave da substância viva.” O metal e o elemento referidos nos trechos (I) e (II) são, respectivamente, a) mercúrio e oxigênio. b) cobre e carbono. c) alumínio e silício. d) sódio e carbono. e) potássio e oxigênio.
alternativa D
O metal descrito em (I) é o sódio. Ele reage com água produzindo gás hidrogênio segundo a rea- ção: 2 Na (^) (s) + 2 H O 2 ( l)→ 2 NaOH (^) (aq) +H2(g) O elemento químico capaz de formar longas ca- deias é o carbono. Esta característica permite a formação de grandes e complexas moléculas in- dispensáveis à vida tal qual nós a conhecemos neste planeta.
Três variedades alotrópicas do carbono são diamante, grafita e fulereno. As densidades dessas substâncias, não necessariamente na ordem apresentada, são: 3,5; 1,7 e 2,3 g/cm^3. Com base nas distâncias médias entre os áto- mos de carbono, escolha a densidade adequa-
da e calcule o volume ocupado por um dia- mante de 0,175 quilate. Esse volume, em cm^3 , é igual a
Dados: Distância média entre os átomos de carbono, em nanômetro (10 −^9 m) diamante ................................ 0, fulereno .................................. 0, grafita .................................... 0, 1 quilate = 0,20 g
a) 0,50 x 10 −^2 c) 1,5 x 10 −^2 e) 2,5 x 10− 2
b) 1,0 x 10 −^2 d) 2,0 x 10 −^2
alternativa B
O alótropo de maior densidade é o que apresenta a menor distância média entre os seus átomos. Para o diamante temos 0,178 nanometro de dis- tância média entre os átomos e densidade de 3,5 g/cm 3. Então, o volume para o diamante de 0,175 quilate é:
0,175 quilate ⋅
0,20 g 1 quilate
⋅
1 cm 3,5 g
3 = 1 ⋅ 10 −^2 cm^3.
Numa mesma temperatura, foram medidas as pressões de vapor dos três sistemas abai- xo.
x 100 g de benzeno
y 5,00 g de naftaleno dissolvidos em 100 g de benzeno (massa molar do naftaleno = 128 g/mol)
z 5,00 g de naftaceno dissolvidos em 100 g de benzeno (massa molar do naftaceno = 228 g/mol)
Os resultados, para esses três sistemas, fo- ram: 105,0, 106,4 e 108,2 mmHg, não neces- sariamente nessa ordem. Tais valores são, respectivamente, as pressões de vapor dos sistemas
Química
ETAPA
Questão 61
Questão 62
Questão 63
a) x y z
b) y x z
c) y z x
d) x z y
e) z y x
alternativa C
A pressão de vapor de um solvente depende do número de partículas de soluto dissolvidas (pro- priedade coligativa). Quanto maior o número de partículas, menor a pressão de vapor numa mes- ma temperatura. A maior pressão de vapor é a do solvente puro, portanto, x.Como o naftaleno e o naftaceno não dissociam em benzeno, quanto maior o número de mols de moléculas de soluto, menor a pressão de vapor. Cálculo do número de mols de naftaleno e nafta- ceno:
5 g naftaleno ⋅^ 1 mol naftaleno 128 g naftaleno
≅
≅ 3,9 ⋅ 10 −^2 mol naftaleno
5 g naftaceno ⋅
1 mol naftaceno 228 g naftaceno
≅
≅ 2,2 ⋅ 10 −^2 mol naftaceno
Portanto: ytem p (^) v = 105,0 mmHg ztem p (^) v = 106,4 mmHg
Deseja-se preparar e recolher os gases meta- no, amônia e cloro. As figuras I, II e III mos- tram dispositivos de recolhimento de gases em tubos de ensaio.
Considerando os dados da tabela abaixo,
massa molar g/mol
solubilidade em água
metano amônia cloro ar
29 (valor médio)
desprezível alta alta baixa escolha, dentre os dispositivos apresentados, os mais adequados para recolher, nas condi- ções ambiente, metano, amônia e cloro. Esses dispositivos são, respectivamente, a) II, II e III. c) II, III e I. e) III, III e I.
b) III, I e II. d) II, I e III.
alternativa B
O único gás que pode ser recolhido sob água é o metano (III) por ser praticamente insolúvel. A amônia tem densidade inferior à do ar, logo pode ser recolhida na aparelhagem esquematizada em (I). Já o cloro, devido a sua alta densidade, pode ser recolhido diretamente num tubo de ensaio, como mostrado em (II).
Examinando-se as estruturas moleculares do álcool benzílico e do tolueno,
pode-se afirmar corretamente que a) o álcool benzílico deve ter ponto de ebuli- ção maior do que o tolueno, ambos sob mes- ma pressão. b) o álcool benzílico deve ser menos solúvel em água do que o tolueno, ambos à mesma temperatura. c) o álcool benzílico e o tolueno, ambos à mes- ma temperatura, têm a mesma pressão de vapor. d) o álcool benzílico e o tolueno possuem mo- léculas associadas por ligações de hidrogênio. e) o álcool benzílico apresenta atividade ópti- ca, enquanto o tolueno não.
Questão 64
Questão 65
a) emulsificador. c) oxidante. e) catalisador.
b) hidrolisante. d) redutor.
alternativa A
A maionese é uma dispersão coloidal classificada de emulsão, pois trata-se de um sistema químico não homogêneo constituído de dois líquidos imis- cíveis. Devido à diferença de polaridade, a mistura só se torna estável com a utilização de um agente emulsificador presente no ovo.
Considere duas latas do mesmo refrigerante, uma na versão “diet” e outra na versão co- mum. Ambas contêm o mesmo volume de lí- quido (300 mL) e têm a mesma massa quan- do vazias. A composição do refrigerante é a mesma em ambas, exceto por uma diferença: a versão comum contém certa quantidade de açúcar, enquanto a versão “diet” não contém açúcar (apenas massa desprezível de um ado- çante artificial). Pesando-se duas latas fecha- das do refrigerante, foram obtidos os seguin- tes resultados:
amostra massa (g) lata com refrigerante comum 331,
lata com refrigerante “diet” 316,
Por esses dados, pode-se concluir que a con- centração, em g/L, de açúcar no refrigerante comum é de, aproximadamente, a) 0, d) 20
b) 0, e) 50
c) 1,
alternativa E
Cálculo da massa do açúcar contida no refrige- rante comum tendo em vista que a única diferen- ça entre os refrigerantes é a presença do açúcar: m (^) açúcar = 331,2 − 316,2⇒ m (^) açúcar =15 g
Logo a concentração será de: C =^ 15 g açúcar 0,3 L refrigerante
= 50 g/L
Um químico leu a seguinte instrução num pro- cedimento descrito no seu guia de laboratório:
“Dissolva 5,0 g do cloreto em 100 mL de água, à temperatura ambiente...” Dentre as substâncias abaixo, qual pode ser a mencionada no texto? a) C l 2 d) NH C 4 l
b) CC l 4 e) AgCl
c) NaC Ol
alternativa D
Para se ter uma solução aquosa com 5,0 g de C l(aq)− (cloreto) em 100 mL de água, é necessário dissolver um cloreto iônicoe solúvel: NH C 4 l.
A auto-ionização da água é uma reação endo- térmica. Um estudante mediu o pH da água recém-destilada, isenta de CO 2 e a 50 o^ C, en- contrando o valor 6,6. Desconfiado de que o aparelho de medida estivesse com defeito, pois esperava o valor 7,0, consultou um cole- ga que fez as seguintes afirmações: I. O seu valor (6,6) pode estar correto, pois 7,0 é o pH da água pura, porém a 25 o^ C. II. A aplicação do Princípio de Le Chatelier ao equilíbrio da ionização da água justifica que, com o aumento da temperatura, aumen- te a concentração de H+^. III. Na água, o pH é tanto menor quanto maior a concentração de H+^. Está correto o que se afirma a) somente em I. c) somente em III. e) em I, II e III.
b) somente em II. d) somente em I e II.
alternativa E
A ionização da água é representada pela equa- ção: H O 2 ( l) H (^) (aq) OH(aq) exo
endo (^) + −
I e II. Corretas. Segundo o Princípio de Le Chatelier, com o aumento da temperatura (de 25 o^ C a 50 o^ C) o equilíbrio desloca-se no sentido direto (endotér- mico), aumentando a concentração de H (^) (aq)^ + (dimi- nuição do pH). III. Correta. Quanto maior a concentração de H + , menorserá o pH.
No equilíbrio A B, a transformação de A em B é endotérmica. Esse equilíbrio foi estu- dado, realizando-se três experimentos.
Questão 69
Questão 70
Questão 71
Questão 72
Experimento Condições
X a 20ºC, sem catalisador
Y a 100ºC, sem catalisador
Z a 20ºC, com catalisador
O gráfico ao lado mostra corretamente as concen- trações de A e de B, em função do tempo, para o experimento X.
Examine os gráficos abaixo.
Aqueles que mostram corretamente as con- centrações de A e de B, em função do tempo, nos experimentos Y e Z são, respectivamente, a) I e II. d) II e III.
b) I e III. e) III e I.
c) II e I.
alternativa C
Na ausência de catalisador e em alta temperatura ( 100 oC^ ) haverá o deslocamento do equilíbrio no sentido direto (Princípio de Le Chatelier). Isso está evidente no gráfico II, que mostra um au- mento da concentração de B e proporcional dimi- nuição da concentração de A. Na presença do catalisador e em baixa tempera- tura (20 o^ C) o equilíbrio será atingido mais rapida- mente, porém, sem que haja variação da concen- tração dos participantes do sistema. O gráfico que representa essa situação é o I.
A 100 mL de solução aquosa de nitrato de bá- rio, adicionaram-se, gota a gota, 200 mL de solução aquosa de ácido sulfúrico. As soluções de nitrato de bário e de ácido sulfúrico têm, inicialmente, a mesma concentração, em mol/L. Entre os gráficos abaixo, um deles mostra corretamente o que acontece com as concentrações dos íons Ba^2 +^ e NO 3 −^ durante o experimento. Esse gráfico é: a) b)
c) d)
e)
alternativa A
Através da reação estudada: Ba(NO ) 3 2(aq) + H SO 2 4(aq)→ → 2 HNO (^) 3(aq)+BaSO4(s) pode-se concluir que o nNO 3 −
não varia (diluição), enquanto o n Ba2 +^
vai praticamente a zero devido à precipitação do BaSO 4. Portanto:
[ ]
[ ]
[
NO
n 0,
NO
n 0,
3 inicial
NO 3
3 final
NO 3
− −
− −
=
=
NO3 inicial^ −^ ] = 3 [NO (^) 3 final−]
[ ]
[ ] Ba
NO
2 + inicial =^3
−
[ Ba 2 + ]final ≅ 0 Esses fatos estão descritos no gráfico da alterna- tiva A.
Questão 73
O composto a seguir apresenta carbono assimé- trico (C*):
H C —
CH
C —
CH
3 C*H
3
3
|
|
Cl | —CH (^3)
Os três compostos abaixo têm uso farmacoló- gico.
Considere as afirmações: I. Nas moléculas dos três compostos, há liga- ções peptídicas. II. A porcentagem em massa de oxigênio na dropropizina é praticamente o dobro da por- centagem do mesmo elemento na lidocaína. III. A procaína é um isômero da dropropizina. Está correto somente o que se afirma em a) I. d) I e II.
b) II. e) II e III.
c) III.
alternativa E
Análise das afirmações: I. Falsa. Não há ligações peptídicas
em duas das moléculas apresen-
tadas. II. Verdadeira. % de O (dropropizina): 2 MM(O) 236
% de O (lidocaína):
MM(O)
III. Verdadeira. A procaína é um isômero da dro- propizina, já que possuem a mesma fórmula mo- lecular (C 13 H 20 N O 2 2 ).
Dois hidrocarbonetos insaturados, que são isômeros, foram submetidos, separadamente, à hidrogenação catalítica. Cada um deles rea- giu com H 2 na proporção, em mols, de 1:1, ob- tendo-se, em cada caso, um hidrocarboneto de fórmula C H 4 10. Os hidrocarbonetos que fo- ram hidrogenados poderiam ser a) 1-butino e 1-buteno. b) 1,3-butadieno e ciclobutano. c) 2-buteno e 2-metilpropeno. d) 2-butino e 1-buteno. e) 2-buteno e 2-metilpropano.
alternativa C
Os hidrocarbonetos insaturados isômeros que, por hidrogenação catalítica, fornecem compostos com fórmula C H 4 10 , nas condições apresenta- das, são:
H C — CH 3 CH — CH 3 + H 2 cat.→ 2-buteno cat. →H C — CH 3 2 — CH 2 — CH 3 butano (C H 4 10 )
H C — C CH H
CH
3 2 2
cat.
3
2-metilpropeno cat. 3 3
3
H C — CH — CH
CH
→ |
2-metilpropano (C H 4 10 )
Questão 77
Questão 78
Considere a reação representada abaixo:
Se, em outra reação, semelhante à primeira, a mistura de ácido acético e metanol for subs- tituída pelo ácido 4-hidroxibutanóico, os pro- dutos da reação serão água e um a) ácido carboxílico insaturado com 4 átomos de carbono por molécula. b) éster cíclico com 4 átomos de carbono por molécula. c) álcool com 4 átomos de carbono por molé- cula. d) éster cíclico com 5 átomos de carbono por molécula. e) álcool com 3 átomos de carbono por molé- cula.
alternativa B
A equação de esterificação é
O monômero utilizado na preparação do po- liestireno é o estireno:
O poliestireno expandido, conhecido como iso- por, é fabricado, polimerizando-se o monôme- ro misturado com pequena quantidade de um outro líquido. Formam-se pequenas esferas de poliestireno que aprisionam esse outro lí- quido. O posterior aquecimento das esferas a 90 oC, sob pressão ambiente, provoca o amole- cimento do poliestireno e a vaporização total do líquido aprisionado, formando-se, então, uma espuma de poliestireno (isopor). Consi- derando que o líquido de expansão não deve ser polimerizável e deve ter ponto de ebulição adequado, dentre as substâncias abaixo,
Substância
Temperatura de ebulição ( o^ C), à pressão ambiente
I CH (CH ) CH 3 2 3 3 36
II NC — CH CH 2 77
III 138
é correto utilizar, como líquido de expansão, apenas a) I. b) II. c) III. d) I ou II. e) I ou III.
alternativa A
O líquido adequado para a expansão do poliesti- reno é aquele que sofre vaporização total na tem- peratura de trabalho, isto é, apresenta temperatu- ra de ebulição menor que 90 oC^. Além disso, o lí- quido não pode sofrer polimerização: T (^) e < 90 oC⇒ líquidos I e II não polimerizável ⇒ líquido I O líquido II pode sofrer polimerização por adição devido à presença da dupla ligação.
Questão 79
Questão 80
