Química - Curso Domínio

Professores: Andréia e Herval – CURSO DOMÍNIO
A prova de química deste ano foi abrangente, porém, infelizmente faltaram alguns assuntos muito importantes como:
termoquímica, cinética química, eletroquímica e funções inorgânicas. Notamos a manutenção de alguns temas
“clássicos” da UFPR, como: identificação de funções orgânicas, número de oxidação, equilíbrio químico, cálculo
estequiométrico, modelos atômicos (Niels Bohr), tabela periódica moderna e hibridação do carbono, assuntos
exaustivamente trabalhados em sala de aula. Os nossos alunos com certeza estavam tranquilos com a cobrança do
tema carga formal encontrado em nosso material didático no módulo 09 do volume 2 da Química I, tema este
abordado pela UFPR nos últimos anos.
“Vale suspende projeto de potássio Rio Colorado, na Argentina - Projeto voltado para mercado de fertilizantes está orçado em
US$ 5,9 bi.” (Notícia disponível em <http://g1.globo.com/economia/noticia/2013/03/vale-suspende-projeto-de-potassio-rio-colorado-naargentina-1.html>. Acessado em agosto / 2013)
A notícia publicada neste ano trata de um projeto de mineração de potássio. Sobre esse elemento, analise as afirmativas
a seguir:
1.
2.
3.
4.
É um metal.
Soluções salinas de seus haletos costumam ser levemente alcalinas.
Na mineração, é extraído como substância simples de águas de lagos e rios.
Sua principal aplicação é em fertilizantes, onde é o terceiro macronutriente da sigla NPK.
Assinale a alternativa correta.
a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira.
b) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras.
c) Somente as afirmativas 2, 3 e 4 são verdadeiras.
►d) Somente as afirmativas 1 e 4 são verdadeiras.
e) Somente as afirmativas 1, 3 e 4 são verdadeiras.
Comentários: Questão de nível fácil abordando características do elemento químico potássio e tabela periódica.
1- Verdadeiro, o potássio é um metal alcalino (Grupo 1 da tabela periódica).
Assunto abordado: Volume 1, Química I, módulo 4.
2- Falso, a hidrólise de um sal com fórmula KX (sendo X = Grupo 17) terá potencial hidrogeniônico (pH) próximo de 7,
ou seja, caráter neutro.
Assunto abordado: Volume 3, Química III, módulo 14.
3- Falso, os metais normalmente são encontrados na forma de minérios e não como substância simples.
Assunto abordado: Volume 2, Química I, módulo 5.
4- Verdadeiro, os fertilizantes utilizam elementos como nitrogênio (N), fósforo (P) e potássio (K).
Assunto abordado: Volume 1, Química I, módulo 4. O assunto também foi abordado na biologia que consta em
nosso material didático no volume 3, da biologia III, módulo 12.
A equação geral dos gases ideais é uma equação de estado que correlaciona pressão, temperatura, volume e
quantidade de matéria, sendo uma boa aproximação ao comportamento da maioria dos gases.
Os exemplos descritos a seguir correspondem às observações realizadas para uma quantidade fixa de matéria de gás e
variação de dois parâmetros. Numere as representações gráficas relacionando-as com as seguintes descrições.
1.
2.
3.
4.
Ao encher um balão com gás hélio ou oxigênio, o balão apresentará a mesma dimensão.
Ao encher um pneu de bicicleta, é necessária uma pressão maior que a utilizada em pneu de carro.
O cozimento de alimentos é mais rápido em maiores pressões.
Uma bola de basquete cheia no verão provavelmente terá aparência de mais vazia no inverno, mesmo que não
tenha vazado ar.
( )
( )
( )
( )
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta na numeração das representações gráficas.
a) 1 – 3 – 4 – 2.
►b) 2 – 3 – 4 – 1.
c) 4 – 2 – 1 – 3.
d) 4 – 3 – 1 – 2.
e) 2 – 4 – 3 – 1.
Comentários: Questão de nível médio, enunciado dúbio quanto a afirmativa 1 relacionada com o 4° gráfico. Os
demais gráficos são clássicos do assunto GASES.
1- Hipótese de Avogadro: Sob as mesmas condições de temperatura e pressão a mesma quantidade de qualquer gás
ocupa sempre o mesmo volume.
Assunto abordado: Volume 2, Química II, módulo 5.
2 – Os pneus de carro e bicicleta estão na mesma temperatura logo teremos uma transformação isotérmica,
representada graficamente por:
Assunto abordado: Volume 2, Química II, módulo 5.
3 – O cozimento de alimentos se dá em volume constante, logo teremos uma transformação isocórica:
Assunto abordado: Volume 2, Química II, módulo 5.
4 – No verão ou inverno a pressão permanece constante, logo teremos uma isobárica:
Assunto abordado: Volume 2, Química II, módulo 5.
As teorias atômicas vêm se desenvolvendo ao longo da história. Até o início do século XIX, não se tinha um modelo claro
da constituição da matéria. De lá até a atualidade, a ideia de como a matéria é constituída sofreu diversas modificações,
como se pode observar no modelo atômico de Bohr, que manteve paradigmas conceituais sobre a constituição da matéria,
mas também inseriu novos conceitos surgidos no início do século XX.
No modelo atômico de Bohr:
1.
2.
3.
4.
O elétron circula em órbita com raio definido.
O elétron é descrito por uma função de onda.
Para descrever o elétron num orbital são necessários 4 números quânticos.
Toda a massa do átomo está concentrada no núcleo, que ocupa uma porção ínfima do espaço.
Entre as afirmativas acima, correspondem ao modelo atômico de Bohr:
a) 1 e 2 apenas.
b) 2 e 3 apenas.
c) 2, 3 e 4 apenas. ►d)
1 e 4 apenas.
e) 1, 3 e 4 apenas.
Comentários: Questão de nível fácil, bastante interessante pelo contexto histórico, visto que comemoramos em 2013
o centenário do modelo atômico de Niels Bohr.
1 - Verdadeiro, o modelo atômico de Niels Bohr, também conhecido como modelo atômico de Rutherford-Bohr,
prevê camadas ou níveis estacionários de energia os quais possuem energia fixa e definida, cada nível está afastado
do núcleo por uma distância denominada raio, nos quais circulam, em órbita, os elétrons. Conforme o modelo
atômico de Bohr o elétron circula em órbita com raio definido, o raio da órbita do elétron só será alterado caso ele
absorva ou libere energia.
Assunto abordado: Volume 1, Química I, módulo 3.
2 – Falso, o modelo de Bohr é de 1913 e a função de onda (Ψ) é deduzida apenas em 1927 por Erwin Schrödinger.
Assunto abordado: Volume 1, Química I, módulo 3.
3 – Falso, orbital é um conceito baseado no modelo quântico que surgiu a partir de 1924 com Louis de Bröglie
(Natureza dual da matéria), Heisenberg (Princípio da incerteza – 1926) e Schrödinger (Função de onda – 1927).
Assunto abordado: Volume 1, Química I, módulo 3.
4 – Verdadeiro, conforme citado anteriormente o modelo atômico de Niels Bohr é conhecido como modelo atômico
de Rutherford-Bohr devido a preservação de todo conceito nuclear estudado por Rutherford.
Assunto abordado: Volume 1, Química I, módulos 2 e 3.
“Fórmula para fraudar leite no Sul era vendida a R$ 10 mil, diz Promotoria. Para cada 9 litros de leite, o fraudador misturava um
litro de água e adicionava 10 gramas de ureia industrializada, que mascarava a dissolução. Essa substância continha formol,
produto cancerígeno, que o MPE [Ministério Público Estadual] informou estimar ter contaminado 100 milhões de litros de leite em
um ano.”
(Notícia disponível em <http://noticias.uol.com.br/cotidiano/ultimas-noticias/2013/05/11/formula-para-fraudar-leite-no-sul-era-vendida-a-r-10-mil-dizmp.htm> acesso em 08 ago. 2013.)
O texto extraído da notícia informa que o produto utilizado para fraudar o
leite continha ureia e formol, compostos que possuem estruturas
semelhantes, como mostrado ao lado.
Com base nas estruturas, analise as seguintes afirmações:
1. O número de oxidação do carbono na ureia é maior (mais positivo) que
2. do carbono no formol.
3. A carga formal do carbono da ureia é maior (mais positivo) que do carbono no formol.
2
4. Em ambos os casos a hibridização do carbono é sp .
5. Formol é um álcool.
Assinale a alternativa correta.
a) Somente as afirmativas 2 e 4 são verdadeiras.
b) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras.
►c) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras.
d) Somente as afirmativas 1, 2 e 4 são verdadeiras.
e) Somente as afirmativas 1, 3 e 4 são verdadeiras.
Comentários: Questão de nível médio, porém o Formol é uma solução aquosa de metanal, infelizmente a
Universidade Federal do Paraná, relacionou o nome da solução que é uma mistura homogênea como sendo a
substância pura.
1 – Verdadeiro, pois no formol o carbono (C) tem nox 0 (zero) e na ureia +4.
Assunto abordado: Volume 3, Química II, módulo 11.
2 – Falso, a carga formal do carbono em ambas substâncias é igual a zero.
Assunto abordado: Volume 2, Química I, módulo 9.
3 – Verdadeiro, carbono com uma ligação dupla é hibridizado do tipo sp2.
Assunto abordado: Volume 1, Química IV, módulo 1 e Volume: 3, Química I, módulo 12.
4 – Falso, o formol é um aldeído.
Assunto abordado: Volume 2, Química IV, módulos 5 e 6.
O dióxido de nitrogênio, proveniente da queima de combustíveis fósseis, é uma das espécies que mais contribui para o
efeito da chuva ácida. A reação química que provoca a diminuição do pH da água da chuva é representada pelo equilíbrio a
seguir:
2NO (g) + H O(l)
2
H+(aq) + NO -(aq) + HNO (aq)
2
3
2
0
∆Η < 0
Num ensaio em laboratório, foram acondicionados num sistema fechado N2(g), O2(g), NO2(g) e vapor de água que está em
equilíbrio com água líquida. A partir desses dados, considere as seguintes afirmações:
1.
2.
3.
4.
O aumento na pressão total do sistema tenderá a diminuir o pH da solução dentro do sistema.
Um aquecimento brando tenderá a aumentar o pH da solução dentro do sistema.
A adição de excesso de água líquida no sistema tenderá a deslocar o equilíbrio, diminuindo o pH da solução dentro
do sistema.
A contribuição do ácido nitroso (HNO2) para o pH da solução dentro do sistema é desprezível.
Assinale a alternativa correta.
a)
b)
Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras.
Somente as afirmativas 2, 3 e 4 são verdadeiras.
c) Somente as afirmativas 1 e 4 são verdadeiras.
d) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras.
►e) Somente as afirmativas 1, 2 e 4 são verdadeiras.
Comentários: Questão de nível médio, que exigiu conhecimentos de equilíbrio químico, princípio de Le Chatelier, pH
e diluição de ácidos.
1 – Verdadeiro, o aumento da pressão influencia em componentes gasosos considerando que a reação apresenta 2
mols de gás NO2 nos reagentes o aumento da pressão desloca o equilíbrio no sentido de menor volume, ou seja, para
os produtos onde não há substância gasosa, aumentando a concentração de H+ e consequentemente diminuindo o
potencial hidrogêniônico (pH) da solução dentro do sistema.
Assunto abordado: Volume 3, Química III, módulo 13.
2 – Verdadeiro, como a reação no sentido direto é exotérmica (∆H° < 0), o aumento da temperatura provoca o
deslocamento do equilíbrio no sentido endotérmico, ou seja, no sentido inverso da reação o que diminui a
concentração de íons H+ aumentando assim, o pH da solução dentro do sistema.
Assunto abordado: Volume 3, Química III, módulo 13.
3 – Falso, a adição de água desloca o equilíbrio químico para direita o que favorece a produção de H+, no entanto o
EXCESSO de água provoca a diluição dos íons o que diminui sua concentração provocando então, um aumento do pH.
Assunto abordado: Volume 3, Química III, módulo 13 e Volume 2, Química III, módulo 06.
4 – Verdadeiro, pois o ácido nitroso não está ionizado na reação.
Assunto abordado: Volume 2, Química II, módulo 6 e Volume 3, Química III, módulo 13.
As principais substâncias utilizadas no doping no esporte são classificadas como estimulantes, esteroides e
diuréticos. São exemplos dessas classes, respectivamente, metanfetamina, testosterona e hidroclorotiazida, cujas
estruturas são mostradas a seguir.
H
N
OH
O
Cl
H
N
S
S
HN
2
O
metanfetamina
testosterona
NH
O
O
O
hidroclorotiazida
A partir das estruturas das três substâncias, analise as afirmativas a seguir:
1.
2.
3.
4.
A testosterona possui seis carbonos quirais.
A metanfetamina possui dois isômeros ópticos.
A hidroclorotiazida possui isômeros geométricos.
As três substâncias utilizadas em doping apresentam algum tipo de isomeria.
Assinale a alternativa correta.
a) Somente as afirmativas 2 e 3 são verdadeiras.
b) Somente as afirmativas 1 e 2 são verdadeiras.
►c) Somente as afirmativas 1, 2 e 4 são verdadeiras.
d) Somente as afirmativas 1, 3 e 4 são verdadeiras.
e) Somente as afirmativas 3 e 4 são verdadeiras.
Comentários: Questão de nível médio, envolvendo conceitos gerais de isomeria com ênfase em isomeria geométrica
e óptica.
1 – Verdadeiro, Carbono quiral, ou assimétrico, é aquele que possui 4 ligantes diferentes entre si, observe quais são
na figura abaixo:
Assunto abordado: Volume 3, Química IV, módulo 11.
2 – Verdadeiro, o caso mais comum de isomeria óptica é a presença de carbono quiral, a molécula de metanfetamina
apresentada possui 1 carbono quiral em sua estrutura. Portanto, possui 2 isômeros (dextrógiro e levógiro).
Assunto abordado: Volume 3, Química IV, módulo 11.
3 – Falso, há dois casos de isomeria geométrica: compostos que apresentam dupla ligação entre carbonos ou
compostos cíclicos. No primeiro caso, é necessário, além da presença de uma ligação dupla, que cada um dos
carbonos dessa ligação possua dois ligantes diferentes entre si. No segundo caso, é necessário que pelo menos dois
carbonos do ciclo possuam ligantes diferentes entre si (isomeria bayeriana). A molécula citada não se enquadra em
nenhuma das duas situações.
Assunto abordado: Volume 3, Química IV, módulo 10.
4 – Verdadeiro, a metanfetamina e a testosterona, apresentam carbonos quirais o que lhes conferem isomeria óptica.
A hidroclorotiazida pode apresentar diversos isômeros um caso simples seria isomeria de posição como o exemplo
abaixo:
Assunto abordado: Volume 3, Química IV, módulo 11 e Volume 2, Química IV, módulo 9.
Sobre as substâncias utilizadas em doping, apresentadas na questão anterior, considere as seguintes afirmativas:
1.
2.
3.
4.
A metanfetamina possui uma amina secundária.
A testosterona é um composto aromático.
A testosterona possui função cetona.
A hidroclorotiazida é um sal.
Assinale a alternativa correta.
a) Somente a afirmativa 1 é verdadeira.
b) Somente a afirmativa 3 é verdadeira.
►c) Somente as afirmativas 1 e 3 são verdadeiras.
d) Somente as afirmativas 3 e 4 são verdadeiras.
f) Somente as afirmativas 1, 2 e 3 são verdadeiras.
Comentários: Questão de nível fácil que aborda conhecimentos básicos de química orgânica, como
identificação de grupamentos funcionais, anel aromático e classificação de aminas.
1 – Verdadeira, amina secundária é aquela que apresenta nitrogênio (N) ligado a dois radicais orgânicos.
Assunto abordado: Volume 2, Química IV, módulo 08.
2 – Falso, a molécula não apresenta anel aromático.
Assunto abordado: Volume 1, Química IV, módulo 02.
3 – Verdadeiro, função cetona é caracterizada pelo grupo carbonila (C=O) entre carbonos.
Assunto abordado: Volume 2, Química IV, módulo 06.
4 – Falso, sais são compostos iônicos provenientes de uma reação ácido + base (ácido de Arrhenius + base de
Arrhenius → sal + água). A hidroclorotiazida é um composto molecular.
Assunto abordado: Volume 2, Química II, módulo 08.
A coloração de Gram é um importante método
empregado na microbiologia, que permite
diferenciar bactérias em duas classes – as
Gram-positivas e Gram-negativas – em função
das propriedades químicas da parede celular.
As bactérias Gram-positivas possuem na
parede celular uma camada espessa de
peptideoglicano, que é uma rede polimérica
contendo açúcares (N-acetilglicosamina e
ácido N-acetilmurâmico) e oligopeptídeos,
enquanto que as bactérias Gram-negativas
contêm uma camada fina. Na coloração de
Gram utiliza-se o cristal violeta (cloreto de
hexametilpararoanilina), que interage com o
peptideoglicano. A adição de iodeto causa a
precipitação do corante e as partículas sólidas
ficam aprisionadas na rede polimérica, corando
a parede celular. Ao lado estão esquematizadas
a rede polimérica do peptideoglicano e as
estruturas das espécies envolvidas.
A partir das informações fornecidas, é correto
afirmar que a principal interação entre o cristal
violeta e a parede celular é:
a) ligação de hidrogênio.
►b) interação íon-dipolo.
c) interação íon-dipolo instantâneo.
d) interação dipolo-dipolo.
e) interação dipolo-dipolo instantâneo.
(Fonte: http://en.wikipedia.org/wiki/Gram_staining. Acessado em ago. 2013)
Comentários: Questão de nível médio que aborda conhecimentos sobre ligações químicas e forças
intermoleculares.
A estrutura do peptideoglicano é polar, o que permite interações do tipo ligação de hidrogênio ou ainda
dipolo permanente, também conhecida por dipolo-dipolo. O cristal violeta é um composto iônico, ou seja,
formado por íons. Logo, a principal interação entre os compostos citados é do tipo íon-dipolo. Íon do cristal
violeta com dipolo do peptideoglicano.
Assunto abordado: Volume 3, Química I, módulo 10.
A pólvora negra, utilizada como propelente em armas de fogo, consiste numa mistura de enxofre, carvão vegetal e
salitre. A reação que causa a propulsão e lançamento do projétil é descrita por:
Dados: M(g/mol): C = 12, S = 32; O = 16, N = 14, K = 39
Para formular uma mistura baseada na estequiometria da reação, a proporção em massa dos constituintes
enxofre, carvão vegetal e salitre na mistura deve ser, respectivamente:
►a) 12%, 13%, 75%.
b) 32%, 12%, 56%.
c) 33%, 17%, 50%.
d) 35%, 11%, 54%.
e) 40%, 20%, 40%.
Comentários: Questão de nível fácil, envolvendo cálculos de porcentagem. Como já previsto, a Universidade
Federal do Paraná exigiu que nossos alunos dominassem o conteúdo: cálculo estequiométrico.
Massa
x%
202g
Massa
y%
32g
Massa
z%
36g
= total: 100%
= total: 270g
S (enxofre)
y% -------------- 100%
32g ------------ 270g
z = 12%
C (carvão vegetal)
z% -------------- 100%
36g ------------ 270g
z = 13%
KNO3 (salitre)
x% -------------- 100%
202g -------------270g
x = 75%
Assunto abordado: Volume 1, Química III, módulos 2 e 3.