Química na UFU 2009 536,7 KB

 UFU 2009/1
1-Nas festas de Réveillon, o céu fica embelezado pelas cores emitidas pela queima dos
fogos de artifício. A esses fogos são adicionadas substâncias, cujos átomos emitem
radiações de luminosidades diferentes. Considerando uma explicação para a observação
das cores, na queima dos fogos de artifício, por meio de modelos atômicos propostos no
início do século XX, marque a alternativa INCORRETA.
A) Na emissão de energia, devido à transição de elétrons, encontra-se uma explicação
para a observação das cores dos fogos de artifícios, pois segundo os estudos de Bohr, o
elétron pode emitir ou absorver uma quantidade definida de energia chamada quantum.
B) Os estudos realizados por Thomson, assim como o modelo atômico proposto por ele,
reconhecem a natureza elétrica da matéria e explicam a eletrização por atrito, a corrente
elétrica, a formação dos íons e as descargas elétricas em gases. Contudo, o modelo não
explica as cores observadas na queima dos fogos de artifício.
C) Os estudos realizados por Dalton, assim como o modelo atômico proposto por ele,
contribuíram para resgatar as idéias sobre o átomo, ao proporem que átomos diferentes
possuem diferentes pesos atômicos. No entanto, o peso atômico não é o responsável
pela exibição das cores quando da queima dos fogos de artifícios.
D) De acordo com o modelo de Rutherford-Bohr, as cores produzidas na queima de
fogos são as emissões de energia na forma de luz. Essa emissão de energia ocorre
quando os elétrons excitados dos íons metálicos, presentes nos fogos de artifícios,
retornam para os níveis de maior energia.
Resposta: D
Resolução comentada:
Segundo o modelo de Rutherford - Bohr, os elétrons, ao receberem energia
– vinda do estouro dos fogos -, mudam de um nível de menor energia para outro de
maior energia. Ao retornarem a seu nível de origem, emitem um fóton de energia
com comprimento de onda equivalente à coloração observada na queima dos fogos
de artifício.
2- Uma das alternativas para reduzir a quantidade de lixo produzida mundialmente é
aplicar a teoria dos 3Rs:
1 - Reduzir ao máximo a produção de lixo;
2 - Reutilizar tudo que for possível;
3 - Reciclagem.
Para que ocorra a reciclagem de materiais, eles devem estar agrupados de acordo com
características semelhantes. Portanto, antes de reciclarem plásticos, metais, pilhas e
resíduos domésticos, dentre outros, é necessário separá-los de acordo com suas
propriedades.
Considerando o processo de Reciclagem, analise as afirmativas abaixo.
I - Por meio de uma análise comparativa da densidade do plástico com a densidade de
outros materiais é possível separa - los.
II - Nas usinas de lixo, a identificação dos metais é feita por dissolução fracionada dos
metais fundidos, em que o alumínio é separado do ferro.
III - As pilhas e baterias não devem ser remetidas aos lixões, pois elas podem gerar
resíduos químicos nocivos, tais como os metais pesados, por exemplo: Cd, Ni, Hg, Zn e
C.
IV - Um dos produtos oriundos da decomposição dos resíduos orgânicos é o gás metano
que pode ser empregado como combustível.
Marque a alternativa correta.
A) I e II são corretas.
B) I, III e IV são corretas.
C) I e IV são corretas.
D) Todas estão incorretas.
Resposta: C
Resolução comentada:
II e III estão incorretas, pois a identificação de metais é feita por outros
métodos como por exemplo separação magnética. As pilhas e baterias devem ser
retiradas de lixões por conterem metais pesados, porém o carbono não é um metal
pesado.
3- O uso comercial de radiação ionizante na preservação de alimentos é relativamente
recente. O processo de irradiação pode ser utilizado para aumentar o tempo de
conservação dos alimentos, por meio da eliminação de microorganismos patogênicos e
de insetos, sem mudar significativamente esses alimentos. A irradiação geralmente é
feita com radiação gama, γ, e as fontes prováveis para serem empregadas podem ser:
60
Co ou 137Cs.
Sobre a radiação γ, analise as afirmativas a seguir.
I - A emissão da radiação γ ocorre para estabilizar um núcleo que emitiu quer seja
radiação α quer seja radiação β.
II - Quando o átomo de 60Co emitir radiação γ significa que está ocorrendo emissão de
uma onda eletromagnética com poder de penetração superior ao das partículas α e β.
III - Ao alimento a ser conservado com radiação γ,adiciona-se átomos de 60Co durante
o processo de fabricação, porque o 137Cs não é recomendado, por ser mais instável.
IV - O alimento a ser conservado deve ser colocado em frente a placas elétricas
polarizadas que desviam e direcionam a radiação γ até esse alimento.
Considerando os conceitos de fenômenos de origem nuclear, marque a alternativa
correta.
A) I e II são corretas.
B) II e III são corretas.
C) I, II e IV são corretas.
D) Todas são incorretas.
Resposta: A
Resolução comentada:
Somente I e II são corretas, pois se quantificarmos a partícula γ, veremos
que ela tem 0 de massa e número atômico, sendo assim é a de maior poder de
penetração além de ser utilizada para estabilizar os núcleos que sofreram emissões
de partículas alfa ou beta.
4- A eletrólise é um processo que separa, na cela eletrolítica, os elementos químicos de
uma substância, através do uso da eletricidade. Esse processo é um fenômeno físicoquímico de reação de oxi-redução não espontânea. Uma importante aplicação industrial
da eletrólise é a obtenção de sódio metálico, com eletrodos inertes, a partir de cloreto de
sódio fundido. A respeito desse processo industrial, é correto afirmar que além da
obtenção do sódio metálico, também se observa a formação
A) de hidróxido de sódio fundido, basificando o meio, e de moléculas de gás cloro e de
gás hidrogênio, respectivamente, no
anodo e no catodo da cela eletrolítica.
B) tanto de moléculas de gás cloro como de gás hidrogênio, respectivamente, no anodo
e no catodo da cela eletrolítica.
C) de moléculas de gás cloro no anodo da cela eletrolítica.
D) de moléculas de gás hidrogênio no catodo da cela eletrolítica.
Resposta: C
Resolução comentada:
Nessa reação de oxirredução, se o sódio será coletado, ele deve sofrer
redução (deposição do material no cátodo da célula), logo haverá aparecimento de
gás cloro no ânodo, já que o cloro sofre oxidação.
5- A fixação natural de nitrogênio em grande quantidade ocorre em etapas. Inicialmente,
o nitrogênio é oxidado sob condições altamente enérgicas, como descarga de raio, ou é
oxidado em menor extensão sob condições menos enérgicas, como o fogo.
A reação inicial (reação 1) é a reação de nitrogênio e oxigênio para formar óxido nítrico.
N2(g) + O2(g)
2NO(g) (reação 1). O óxido nítrico é oxidado facilmente em ar, o qual
fornece o oxigênio, formando o dióxido de nitrogênio (reação 2) que se dissolve em
água para formar ácido nítrico e ácido nitroso (reação 3).
2 NO(g) + O2(g)
2 NO2(g) + H2O(l)
2NO2(g) (reação 2).
HNO3(aq) + HNO2(aq) (reação 3).
O ácido nítrico formado pode solubilizar-se na chuva, nas nuvens ou na umidade de
solo e, assim, também aumentar a concentração de íons nitrato no solo. Portanto,
considerando as reações químicas apresentadas, é correto afirmar que
A) a adição de catalisador desloca o equilíbrio químico aumentando a produção de
óxido nítrico ou de dióxido de nitrogênio, respectivamente, nas reações 1 e 2.
B) ao atingir o estado de equilíbrio, respectivamente nas três reações, a concentração de
cada uma das substâncias, independentemente se for reagente ou produto, permanecerá
constante.
C) a constante de equilíbrio químico, em função das concentrações, da reação 1 pode ser
calculada pela expressão:
D) os produtos da reação 3, além de melhorarem a qualidade do solo, devido à sua alta
acidez, são benéficos ao homem, pois ajudam a diminuir a poluição de origem básica na
atmosfera.
Resposta: B
Resolução comentada:
A única alternativa correta é a B, já que equilíbrio químico é definido como
o momento em que a proporção entre os reagentes e produtos de uma reação
química se mantém constante ao longo do tempo. A constante de equilíbrio é dada
pela razão entre a multiplicação das concentrações dos produtos elevados aos
respectivos coeficientes estequiométrico e a multiplicação das concentração dos
reagentes elevados aos respectivos coeficientes estequiométricos. Os produtos da
reação 3 aumentam a acidez do solo, diminuindo sua qualidade.
6- O propeno é um hidrocarboneto insaturado de fórmula C3H6. Seu principal uso é na
produção de polipropileno. A respeito do mecanismo que melhor descreve a reação do
propeno com ácido clorídrico, marque a alternativa correta.
Resposta: C
Resolução comentada:
A reação com ácido clorídrico faz a ligação dupla do propeno ser rompida,
deixando o carbono central por um momento possuindo uma carga positiva, a qual
irá atrair o ânion Cl-.
7- Rochas são agregados naturais formados por um ou mais minerais. Alguns metais são
obtidos a partir da extração de seus respectivos minérios. A combinação, em diferentes
proporções, de alguns elementos químicos é responsável pela variedade de minerais da
crosta terrestre. Alguns minérios estão na Tabela a seguir.
Considerando as informações apresentadas na tabela acima, marque a alternativa
correta.
A) Os minerais calcosita e blenda fornecem os metais para a fabricação do latão; e os
minerais calcosita e cassiterita fornecem os metais para a fabricação do bronze.
B) Os números de oxidação para alguns dos metais que constituem os minérios
presentes na Tabela acima são, respectivamente, Hg 2+; Ag 2+; Cu 2+; Sn 4+; Cr 3+.
C) Os elementos que estão combinados com os metais dos minérios apresentados na
Tabela são classificados como não metais e formam, além desses compostos
apresentados, somente compostos iônicos.
D) Os metais encontrados nos minerais hematita e bauxita estão em um mesmo período
da Tabela Periódica dos elementos.
Resposta: A
Resolução comentada:
Somente a letra A, pode estar correta:
B – não pode estar correta, pois o número de oxidação do Ag, por exemplo, é +1.
C- Não formam apenas compostos iônicos, e sim covalentes também.
D- O metal da hematita (Fe) está no 4º período, e o metal da bauxita (Al) está no 3º
período.
 UFU- 2009/1 –ABERTAS
1-Pelo fato de o formol ter sido classificado como carcinogênico, em meados de 2008, a
Agência Nacional de Vigilância Sanitária − ANVISA publicou resolução proibindo a
sua utilização na composição de produtos de limpeza como detergentes, desinfetantes,
alvejantes e demais materiais saneantes, utilizados na desinfecção e limpeza de
ambientes. Entre as substâncias de ação conservante permitidas para formulações desses
produtos, está o benzoato de sódio que poderá ser usado até uma concentração de 1%.
Considerando as informações acima, faça o que se pede.
A) Qual é a função orgânica a que pertence o formol?
Aldeido:
B) Escreva a fórmula molecular do benzoato de sódio.
C7H5O2Na
C) Entre o benzoato de sódio e o ácido benzóico, qual apresenta maior ponto de fusão?
Justifique.
O benzoato de sódio apresenta maior ponto de fusão, pois é uma substânica iônica,
apresentando maior força de atração entre suas moléculas.
2-O metal cobre pode ser produzido, a partir de concentrados de flotação do minério
covelina (sulfeto de cobre). Ao aquecer esse minério com carbono e ar, o qual fornece
oxigênio para a reação, obtém-se assim cobre metálico impuro. A vantagem do uso
desse processo pirometalúrgico é a obtenção do cobre metálico em uma só etapa.
Porém, ocorrem também como subprodutos dessa reação o anidrido sulfuroso e o gás
carbônico, juntamente com emanações de cádmio, arsênio, mercúrio, bismuto, etc. A
principal equação de reação química do processo mencionado, não balanceada, está
representada abaixo.
CuS(s) + O2(g) + C(s)
Cu(s) + SO2(g) + CO2(g)
Considerando as informações acima e outros conceitos químicos, faça o que se pede.
A) Flotação é um tipo de separação muito comum em processos de mineração.
Entretanto, em laboratório, o mais empregado, provavelmente, seja a filtração. Assim,
que característica deve apresentar um sistema para que ele possa ser separado por
filtração?
Deve ser um sistema heterogêneo (ou bifásico) e as fases podem ser tanto do
tipo sólido-líquido como do tipo sólido-gás.
B) Por que os subprodutos do processo pirometalúrgico para produção de cobre são
nocivos ao meio ambiente?
Porque os SO2 e CO2 são os principais gases que formam a chuva ácida e
devido ao abaixamento do pH da água da chuva e ainda ao efeito estufa causado
pelo CO2.
C) Reescreva a equação de reação química do processo apresentado com seus corretos
coeficientes de balanceamento.
1 CuS(s) + 2 O2(g) + 1 C(s)
1 Cu(s) + 1 SO2(g) + 1 CO2(g)
D) Admitindo que o rendimento do processo apresentado seja 100%, quantos gramas de
cobre metálico são produzidos a partir de 100,0 g de CuS(s)?
1 CuS
1 Cu
95,6 ----- 63,5
100,0 ----- X
X = 66,4 g
3-O cloreto de prata (solubilidade em água a 25 ºC é 1,25 x 10-5 mol/L) é um sólido
cristalino branco e fotossensível, isto é, sua cor muda para verde-azulado escuro, depois
de exposição à luz. Suas aplicações mais comuns são em filmes, chapas fotográficas e,
também, em eletrodos para medir o valor do pH de soluções aquosas. Esse sólido é
pouco solúvel em água, mas é totalmente dissolvido em soluções aquosas, por exemplo,
de amônia. Em laboratório, a 25 ºC, foi experimentada sua dissolução também em uma
solução aquosa de ácido clorídrico, cujo valor de pH é 2.
Considerando essas informações e outros conceitos químicos, faça o que se pede.
A) Escreva a equação química de formação do precipitado cloreto de prata.
Ag +(aq) + Cl-(aq)
AgCl(s)
B) Determine o valor do produto de solubilidade (Kps) do cloreto de prata, a 25 ºC.
Kps=[Ag+][Cl-].
no meio [Ag+] = [Cl-] =1,25 x10-5 mol.L-1.
Assim, tem-se: Kps=[Ag+][Cl-] = (1,25 x10-5)2.
Portanto, Kps(AgCl) = 1,56x 10-10 mol2.L-2
C) Determine a concentração de íons H3O+ da solução de ácido clorídrico, expressando
sua resposta em mol/L.
pH = - log [H3O+]
[H3O+] = 10-2 mol/L
D) Explique se houve sucesso ou não na dissolução do precipitado na solução do ácido
clorídrico.
Não houve sucesso. a adição de ácido clorídrico (HCl) aumentará a
concentração de íons Cl- no meio, deslocando o equilíbrio para a formação do
precipitado e não na direção de sua dissolução.
4-Em 31 de março de 2008, na Serra de São Vicente-SP, na BR-364, ocorreu um
acidente com um caminhão que continha produtos químicos. O veículo estava carregado
com peróxido de oxigênio, clorito de sódio, sulfeto de sódio. A equipe da Defesa Civil
utilizou 24 mil metros cúbicos de areia para conter o material de alto risco ambiental.
Esse foi o 9º acidente com produtos químicos, atendido pela Secretaria de Estado do
Meio Ambiente − Sema − nesse ano. Considerando as informações apresentadas e
alguns conhecimentos químicos, faça o que se pede.
A) Represente a fórmula molecular e a fórmula de Lewis dos compostos presentes na
carga do caminhão.
B) Represente a fórmula molecular e indique a nomenclatura oficial e a classificação
química do principal componente da areia, material que foi empregado para conter o
risco ambiental, na situação apresentada.
Nomenclatura: dióxido de silício / Fórmula molecular: SiO2 / Classificação:
Óxido.
C) Represente a equação balanceada da reação de decomposição espontânea do
peróxido de hidrogênio.
2 H2O2 (l)
2 H2O (l) + O2 (g).
D) Explique o que significa a informação que pode ser encontrada em rótulos: “água
oxigenada - 10 volumes”.
Trata-se de uma solução aquosa de Peróxido de Hidrogênio tal que, se
houver decomposição de todo o soluto, 1 L dessa solução será capaz de gerar 10 L
de oxigênio gasoso quando medido a 1 atm de pressão e à temperatura de 0ºC.