QUÍMICA Q – O solo no litoral dos Países Baixos é formado por rocha calcária e há séculos vem sendo ameaçado por enchentes. Alguns pesquisadores acreditam na possibilidade de elevar o nível do solo, injetando-se ácido sulfúrico a 1 500 metros abaixo da superfície. A reação química produziria gipsita, que, por ocupar o dobro do espaço do calcário, empurraria a superfície do litoral para cima. Sabendo-se que os íons carbonato reagem com água segundo a equação e que os íons sulfato não sofrem reação de hidrólise, é correto afirmar: – Uma solução aquosa de CaSO4 apresenta pH menor do que uma solução aquosa de CaCO3 de mesma concentração. – Uma solução aquosa de CaSO4 apresenta pH = 7,0 , pois trata-se de uma solução salina neutra. – Uma solução aquosa de CaCO3 apresenta pH menor que 7,0. – Uma solução aquosa de ácido sulfúrico apresenta iguais concentrações de íons SO 42 (aq) e íons H+(aq). – A adição de CaCO3 (sól) sob a forma de calcário reduz a acidez do solo porque provoca uma diminuição do seu pH. Resposta e comentário da questão acima Q – Com o objetivo de reduzir a emissão de poluentes pelos veículos automotivos, foi definido, por Medida Provisória do Governo Federal, um aumento de 22% para 24% de álcool anidro na gasolina. Para determinar o teor de álcool em uma amostra de gasolina, utiliza-se o seguinte procedimento: a) Mistura-se 50 mL de gasolina com 50 mL de água; b) Agita-se a mistura; c) Após a formação de duas fases, mede-se o volume da fase aquosa. Considere que a adição de um volume V1 de água a um volume V2 de etanol produz uma mistura de volume total Vt = V1 + V2 . Com base nas informações acima e em conhecimentos sobre o álcool e a água, é correto afirmar: – Se o volume final da fase aquosa for 60 mL, significa que o aumento de 10 mL corresponde ao álcool, concluindo-se que a gasolina contém 20% de álcool. – O álcool é um solvente orgânico, porém dissolve-se na água devido às fortes interações intermoleculares conhecidas como efeito do íon comum. – A fórmula molecular de um álcool alifático saturado é C nH(2n+1)OH. – Para que a amostra de gasolina apresente o teor alcoólico de acordo com o previsto pela Medida Provisória, o volume da fase aquosa deve ser de 74 mL. – Nesta análise, o álcool presente na gasolina transfere-se preferencialmente para a fase aquosa por ser mais solúvel nesta. Resposta e comentário da questão acima Q – Em um recipiente de volume igual a 10 L, são misturadas massas iguais de H 2(gás) e He(gás), a uma temperatura de 25 oC. Sabendo que as massas molares de H2 e de He são iguais a 1,00 e 4,00 g/mol, respectivamente, é correto afirmar: – A pressão parcial exercida pelo He(gás) é igual ao dobro da pressão exercida pelo H2(gás). – Se o volume do recipiente fosse aumentado para 30 L, mantendo-se a temperatura constante, a pressão do sistema triplicaria. – As quantidades de partículas H2 e He nesta mistura são iguais. – O número de átomos de hidrogênio é igual a quatro vezes o número de átomos de hélio nesta mistura. – Se o recipiente for aquecido, com o volume mantido constante, a pressão total exercida pelos gases irá aumentar. Resposta e comentário da questão acima Q – Costuma-se representar a velocidade v de um processo químico através de equações que têm a forma v = k [A] [B] [C] , onde k é uma constante de proporcionalidade, [A], [B] e [C] são as concentrações das espécies participantes da reação e , e são números que podem ser inteiros ou fracionários, positivos, negativos ou zero. A reação de decomposição de peróxido de hidrogênio em presença de permanganato ocorre em meio ácido, tendo iodeto como catalisador. A equação abaixo, não balanceada, representa esta reação: Nos experimentos de 1 a 4, a velocidade desta reação foi estudada em função da variação das concentrações do permanganato [MnO4- ], do peróxido de hidrogênio [H2O2] e do catalisador iodeto [ I- ]. O quadro abaixo mostra os resultados obtidos. Experimento [MnO4-]/ (mol/L) [H2O2]/ (mol/L) [I-] (mol/L) Velocidade (mol/L.s) 1 2,5x10-3 2,5x10-3 1,0x10-5 4,0x10-5 2 5,0x10-3 2,5x10-3 1,0x10-5 8,0x10-5 3 2,5x10-3 5,0x10-3 1,0x10-5 8,0x10-5 4 2,5x10-3 2,5x10-3 2,0x10-5 8,0x10-5 Com base nas informações acima, é correto afirmar: – A velocidade da reação independe da concentração do catalisador iodeto. – A velocidade da reação é diretamente proporcional à concentração de permanganato. – O peróxido de hidrogênio (H2O2) funciona como agente redutor. – Os menores coeficientes estequiométricos inteiros a, b e c são iguais a 2, 5 e 6, respectivamente. – Se a concentração de H2O2 (aq) fosse triplicada, a velocidade da reação deveria aumentar 15 vezes. – Os valores de a , b e g , que aparecem na equação de velocidade, são determinados experimentalmente e sempre coincidem com os valores dos coeficientes estequiométricos da reação em estudo. Resposta e comentário da questão acima Q – As reações que envolvem os óxidos de nitrogênio são muito estudadas porque estes compostos são produtos ou subprodutos nas reações que ocorrem nos motores a explosão. Se a reação abaixo (não balanceada) ocorrer em um recipiente fechado, uma situação de equilíbrio químico é estabelecida: Sabendo que os valores de Hoformação (em kJ/mol) de N2O5(gás) , NO2(gás) e O2(gás) são iguais a +11,35 , +33,18 e 0,00, respectivamente, é correto afirmar: – Um aumento da temperatura do sistema irá alterar o equilíbrio, favorecendo um aumento da quantidade de N2O5(gás). – Um aumento da pressão sobre o sistema provocará um aumento da quantidade de N 2O5 (gás). – Se O2(gás) for retirado do meio reacional, a quantidade de NO2(gás) diminuirá. – Os átomos de O e N não sofrem variações nos seus estados de oxidação. – Os menores coeficientes estequiométricos inteiros a, b, c para a reação acima são 2, 4, e 1, respectivamente. – A variação de entalpia para a reação é igual a +55,01kJ por mol de N 2O5 (gás) decomposto. Resposta e comentário da questão acima Q – Muitas das pedras preciosas ou semipreciosas são consideradas "quimicamente impuras". Tais impurezas podem ser quantidades mínimas de metais de transição, os quais são os responsáveis pelas cores brilhantes dessas pedras. O rubi é uma pedra de coloração avermelhada, sendo constituída principalmente por óxido de alumínio (Al 2O3) e cerca de 1% de óxido de cromo (Cr2O3). Com base no exposto acima e nas propriedades do cromo (número atômico = 24), do alumínio (número atômico = 13) e de seus respectivos óxidos, é correto afirmar: – O cromo é um metal de transição. – O íon Al3+ possui 10 prótons e 13 elétrons. – A retirada de três elétrons de um átomo de cromo origina o íon Cr 3+. – Os números de oxidação do alumínio e do oxigênio em Al2O3 são +2 e 3, respectivamente. – O alumínio, por ser um metal, apresenta maior facilidade de perder elétrons do que o oxigênio, que é um não-metal ou ametal. – O óxido de alumínio Al2O3 é um óxido anfótero porque reage com ácidos ou bases inorgânicas formando um sal e água. Resposta e comentário da questão acima Q – No esclarecimento de um furto, várias análises químicas foram realizadas. Após os testes, o seguinte laudo foi apresentado: a) O móvel que continha o objeto furtado estava manchado com azeite. b) Comprovou-se a presença da mesma substância proveniente do azeite nas roupas do suspeito A. c) Na roupa do suspeito B, foi encontrada uma substância presente na margarina. Sabendo-se que as substâncias presentes no azeite e na margarina apresentam a mesma estrutura molecular, diferindo em algumas duplas ligações carbono-carbono, como ilustrado acima, é correto afirmar: – Através de uma reação de bromação de alcenos é possível diferenciar a substância presente no azeite da substância presente na margarina. – A substância presente no azeite apresenta a função éster que, por hidrólise, pode levar à obtenção de álcool e ácido carboxílico. – A hidrólise dos compostos mostrados acima resultaria em um mesmo produto. – Uma simples hidrogenação da amostra encontrada no suspeito A teria como produto final a mesma substância da amostra encontrada no suspeito B. – Na reação da substância presente no azeite com Br2, cada molécula representada acima daria origem a uma outra molécula contendo cinco átomos de bromo em sua fórmula molecular. Resposta e comentário da questão acima Q – As denúncias de falsificação de medicamentos têm sido embasadas em diferenças na rotulagem e aspectos físicos dos produtos, mas somente uma análise química pode identificar e quantificar a presença dos princípios ativos. Na estrutura ao lado mostra-se o Sildenafil, princípio ativo do Viagra. A análise preliminar de um comprimido desse medicamento, comprado em uma farmácia qualquer, revela: "A amostra apresenta, dentre outras possíveis, as funções orgânicas éter e amina e átomos de carbono, hidrogênio, nitrogênio, enxofre e oxigênio." Com base nas informações acima, é correto afirmar: – O resultado da análise preliminar indica a presença de todos os elementos químicos que compõem a molécula do princípio ativo do Viagra. – A análise identifica duas funções orgânicas presentes na molécula do princípio ativo do Viagra. – O Sildenafil apresenta quatro anéis, sendo três heterocíclicos e um aromático. – Na estrutura ilustrada acima há onze carbonos com hibridização sp 2. – O principio ativo do Viagra apresenta caráter ácido devido aos pares de elétrons livres nos átomos de nitrogênio. – A estrutura do Sildenafil apresenta sete elétrons que participam de ligações no anel aromático. Resposta e comentário da questão acima Q – Os átomos de um elemento químico não são exatamente iguais. O cloro apresenta-se na natureza como 17Cl35 e 17Cl37 e sua abundância isotópica é mostrada no quadro abaixo. Átomo Abundância na natureza (%) 35 17Cl 75,00 37 17Cl 25,00 Entretanto, na Classificação Periódica dos Elementos, o cloro (número atômico = 17) apresenta-se com massa molar igual a 35,50 g/mol. A respeito do exposto acima, é correto afirmar: – Na representação do tipo ZXA, as letras X, Z e A são, respectivamente, o símbolo do elemento químico, o número de massa e o número atômico. – O 17Cl35 apresenta sete elétrons em sua camada de valência. – O 17Cl37 possui somente dois elétrons que podem ser compartilhados formando ligações covalentes com outros elementos – O valor 35,50 g/mol é obtido por meio da média ponderada entre as massas atômicas de 37 17Cl , levando-se em consideração suas abundâncias isotópicas. 35 17Cl e – A configuração eletrônica de 17Cl37 é 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5. – O átomo de 17Cl35 não é neutro porque possui 17 prótons e 18 elétrons. Resposta e comentário da questão acima Q – Considere substâncias de fórmula molecular CnH2n+2 , onde n é um número inteiro, positivo e diferente de zero. O gráfico abaixo apresenta propriedades químicas e físicas desses compostos. Com base nestas informações, é correto afirmar: – Nas condições normais de temperatura e pressão, metano (n = 1), propano (n = 3) e pentano (n = 5) são gases. – Para n = 5, existem várias substâncias de fórmula molecular C5H12, dentre as quais o composto abaixo é o único que contém carbono quaternário. e – As moléculas com n = 7 que apresentam centros assimétricos podem ser representadas pelas duas estruturas abaixo. – Os compostos de fórmula C4H10 (n = 4) podem ser representados por 2 (dois) isômeros, como – Todos os compostos com fórmula molecular C nH2n+2 são hidrocarbonetos insaturados