o Seu pé direito na medicina

o Seu pé direito na medicina
UNIFESP — 15/12/2004
QUÍMICA
76. Considere recipientes com os seguintes volumes de
substâncias gasosas, nas mesmas condições de pressão e
temperatura.
Substância Gasosa
Volume (L)
CO
CO 2
O2
C 2H 4
20
20
10
10
:
:
:
:
b) CO e O2.
d) CO2 e O2.
20 mols → 20 . 2 = 40 mols de átomos
20 mols → 20 . 3 = 60 mols de átomos
10 mols → 10 . 2 = 20 mols de átomos
10 mols → 10 . 6 = 60 mols de átomos
O número total de átomos é igual nos recipientes que contêm
CO2 e C2H4.
Alternativa E
77. Pessoas com pressão arterial elevada precisam reduzir o
teor de sódio de suas dietas. Um dos meios de se conseguir
isto é através do uso do chamado “sal light”, uma mistura
de cloreto de sódio e cloreto de potássio sólidos. Num
frasco de “sal light” pode-se ler a informação: “Cada grama
de sal light contém 195 miligramas de sódio e 260 miligramas
de potássio”. Comparando o “sal light” com o sal comum,
a redução no teor de sódio (massas molares, em g/mol:
Na = 23,0, K = 39,1 e Cl = 35,5) é de, aproximadamente,
a) 20 %.
d) 60 %.
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b) 40 %.
e) 80 %.
⇒
Logo: 1 g → 393 mg Na
1g
→ x Na
58,5 g → 23 g Na
x = 0,393 g
x 100%
≅ 50%
Alternativa C
Resolução:
Pelo Princípio de Avogadro, descrito no enunciado,
a relação em volume é a mesma que em mol. Logo:
20 L de CO
20 L de CO2
10 L de O2
10 L de C2H4
Sal comum (NaCl)
195 

Redução de sódio: 1 −

393 

Com base no Princípio de Avogadro (“Volumes iguais de
gases quaisquer, mantidos nas mesmas condições de
temperatura e pressão, contêm o mesmo número de
moléculas.”), é possível afirmar que o número total de
átomos é igual nos recipientes que contêm:
a) CO e CO2.
c) CO e C2H4.
e) CO2 e C2H4.
Resolução:
Sal light (NaCl + KCl) ⇒ 1 g → 195 mg Na
c) 50 %.
78. Numa síntese química, foi obtido um sólido, que se supõe
ser uma substância pura X. Na determinação do ponto de
fusão do sólido, observou-se que:
I. o processo de fusão iniciou-se numa temperatura bem
inferior à tabelada para a substância pura X.
II. o intervalo de temperatura medido entre o início e o
término do processo de fusão é grande.
Com base nessas observações, pode-se concluir
corretamente que:
a) o sólido obtido contém no mínimo duas substâncias.
b) o sólido obtido é constituído apenas por cristais da
substância pura X.
c) a quantidade de sólido utilizado na determinação foi
menor que a necessária.
d) a quantidade de sólido utilizado na determinação foi
maior que a necessária.
e) a pressão atmosférica local é maior do que a pressão ao
nível do mar.
Resolução: Toda substância pura apresenta propriedades
físicas constantes. Se o sólido apresenta temperatura de
fusão variável, não pode ser puro; trata-se de uma mistura
de pelo menos duas substâncias.
Alternativa A
79. As solubilidades
dos sais KNO3 e
NaCl, expressas
em gramas do sal
por 100 gramas de
água, em função
da temperatura,
estão representadas no gráfico
ao lado.
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Com base nas informações fornecidas, pode-se afirmar
corretamente que:
a) a dissolução dos dois sais em água são processos
exotérmicos.
b) quando se adicionam 50 g de KNO3 em 100 g de água a
25ºC, todo o sólido se dissolve.
c) a solubilidade do KNO3 é maior que a do NaCl para
toda a faixa de temperatura abrangida pelo gráfico.
d) quando se dissolvem 90 g de KNO3 em 100 g de água
em ebulição, e em seguida se resfria a solução a 20ºC,
recupera-se cerca de 30 g do sal sólido.
e) a partir de uma amostra contendo 95 g de KNO3 e 5 g de
NaCl, pode-se obter KNO3 puro por cristalização
fracionada.
Resolução: Abaixo de 25 ºC, a solubilidade do KNO3 é
menor que a do NaCl; resfriando-se uma mistura dos dois
sais em solução, o NaCl permanece solubilizado, pois a
0 ºC é possível dissolver uma quantidade próxima de 40g
deste sal.
Alternativa E
80. A uma solução aquosa contendo KI suficiente para tornar
o meio condutor, foram adicionadas algumas gotas do
indicador fenolftaleína. A solução resultante foi
eletrolisada com eletrodos inertes, no dispositivo
esquematizado a seguir.
Resolução: Uma solução de KI em água sofre a eletrólise:
KI
→ K+ + I–
H2O → H+ + OH–
Cátodo: 2H+ + 2e– → H2 (o E 0red da água é maior que o do K+)
Ânodo: 2I– → I2 + 2e– (o E 0oxi do I– é maior que o do OH–)
Como o I2 é sólido, aparecerá gás somente ao redor do
cátodo (pólo negativo). Como o H+ que migra para o cátodo
é reduzido, haverá sobra de íons OH–, tornando a região
básica, aparecendo a cor vermelha.
Alternativa E
81. A constante de equilíbrio da reação de dimerização de C5H6,
representada pela equação 2 C5H6 € C10H12
é igual a 3,0 mol–1 . L, a 250ºC. Nessa temperatura, foram
feitas duas misturas do monômero com o dímero, com as
seguintes concentrações iniciais, expressas em mol/L:
Mistura 1: [monômero] = 0,50 e [dímero] = 0,75
Mistura 2: [monômero] = 1,00 e [dímero] = 2,50
Representando-se:
→,
— situação de equilíbrio por ←
— tendência do equilíbrio se deslocar para a formação do
dímero por →,
— tendência do equilíbrio se deslocar para a formação do
monômero por ←,
assinale a alternativa que representa a situação correta das
misturas 1 e 2 no instante em que elas foram preparadas.
Situação na Condição Inicial
Mistura 1
Mistura 2
São fornecidos os potenciais padrão de redução das
espécies químicas presentes na solução, que podem sofrer
óxido-redução no processo.
K+ (aq) + e– → K (s)
2 H2O (l) + 2e– → H2 (g) + 2 OH– (aq)
I2 (s) + 2e– → 2I– (aq)
O2 (g) + 4H+ (aq) + 4e– → H2O (l)
E0 = – 2,93 V
E0 = – 0,83 V
E0 = + 0,54 V
E0 = + 1,23 V
Com base nesses dados, pode-se prever que, durante a
eletrólise da solução, haverá desprendimento de gás
a) em ambos os eletrodos, e aparecimento de cor vermelha
apenas ao redor do eletrodo negativo.
b) em ambos os eletrodos, e aparecimento de cor vermelha
apenas ao redor do eletrodo positivo.
c) em ambos os eletrodos, e aparecimento de cor vermelha
também ao redor dos dois eletrodos.
d) somente do eletrodo positivo, e deposição de potássio
metálico ao redor do eletrodo negativo.
e) somente do eletrodo negativo, e aparecimento de cor
vermelha apenas ao redor do mesmo eletrodo.
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a)
b)
c)
d)
e)
→
←
→
←
→
←
→
←
→
←
→
←
→
←
Resolução: Para saber se o equilíbrio não está deslocado
ou está deslocado para a esquerda ou direita, deve-se
calcular o Quociente de Equilíbrio Q e compará-lo com a
constante de equilíbrio K. Q > K, equilíbrio deslocado para
a esquerda; Q < K, equilíbrio deslocado para a direita;
Q = K, reação em equilíbrio.
Mistura 1: [monômero] = 0,50 e [dímero] = 0,75
→ C H
2 C5H6 ←
10 12
Q=
C10 H12 
⇒ Q=
0, 75
(0,50 )
C5 H6 
→
Reação em equilíbrio ( ← )
2
2
= 3,0 = K
Mistura 2: [monômero] = 1,00 e [dímero] = 2,50
2,50
Q=
= 2,50 < K = 3,0
(1, 00 )2
O equilíbrio está deslocado para a direita ( → )
Alternativa B
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82. O decaimento do tecnécio-99, um isótopo radioativo
empregado em diagnóstico médico, está representado no
gráfico fornecido a seguir.
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Experimento
Forma de adição de
cada comprimido (2 g)
Temperatura da
água (ºC)
I
II
III
Inteiro
Inteiro
Moído
40
20
40
Assinale a alternativa que apresenta os experimentos em
ordem crescente de velocidade de reação.
a)
b)
c)
d)
e)
Uma amostra típica de tecnécio-99 usada em exames
apresenta uma atividade radioativa inicial de 2 x 107
desintegrações por segundo. Usando as informações do
gráfico, pode-se prever que essa amostra apresentará uma
atividade de 2,5 x 106 desintegrações por segundo após,
aproximadamente,
a)
b)
c)
d)
e)
3,5 horas.
7 horas.
10 horas.
18 horas.
24 horas.
Resolução:
Pela leitura do gráfico, verifica-se que a meia-vida do
Tc – 99 é de 6 horas (a massa cai de 10 g para 5g).
O número de desintegrações por segundo (dps) inicial é
2 x 107.
P
P
P
→ 1 . 107 
→ 5 . 106 
→ 2,5 . 106 (dps final)
2 . 107 
Foram decorridos 3 períodos de meia-vida (P).
Portanto, o tempo foi de 3 x 6 = 18 horas.
Alternativa D
83. Para investigar a cinética da reação representada pela
equação
H 2O
NaHCO3(s) + H+X–(s) → Na+(aq) + X–(aq) + CO2(g) + H2O(l)
I, II, III.
II, I, III.
III, I, II.
II, III, I.
III = I, II.
Resolução:
Podemos observar nos experimentos duas alterações que
aumentam a velocidade da reação: aumento da temperatura
da água (o que provoca aumento do número de colisões
efetivas das espécies) e aumento da superfície de contato,
obtida pela moagem do comprimido.
O experimento III possui maior velocidade de reação, pois
somam-se as duas alterações.
O experimento I possui velocidade intermediária, pois
somente sofre alteração de temperatura.
O experimento II possui menor velocidade, pois não sofre
alterações de temperatura e de superfície de contato.
Alternativa B
84. Compostos de chumbo podem provocar danos
neurológicos gravíssimos em homens e animais. Por essa
razão, é necessário um controle rígido sobre os teores de
chumbo liberado para o ambiente. Um dos meios de se
reduzir a concentração do íon Pb2+ em solução aquosa
consiste em precipitá-lo, pela formação de compostos
poucos solúveis, antes do descarte final dos efluentes.
Suponha que sejam utilizadas soluções de sais de Na+ com
os ânions X n– , listados na tabela a seguir, com
concentrações finais de Xn– iguais a 10–2 mol/L, como
precipitantes.
Xn– (10–2 mol/L)
Composto precipitado
Constante do
produto
de solubilidade
do composto, a 25ºC
CO32–
PbCO
1,5 x 10–13
CrO42–
SO42–
S2–
PbCrO 4
1,8 x 10–14
PbSO 4
1,3 x 10–19
PbS
7,0 x 10–29
PO43–
Pb 3(PO4)2
3,0 x 10–44
H+X– = ácido orgânico sólido
foram realizados três experimentos, empregando
comprimidos de antiácido efervescente, que contêm os dois
reagentes no estado sólido. As reações foram iniciadas
pela adição de iguais quantidades de água aos comprimidos,
e suas velocidades foram estimadas observando-se o
desprendimento de gás em cada experimento. O quadro a
seguir resume as condições em que cada experimento foi
realizado.
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Assinale a alternativa que contém o agente precipitante
mais eficiente na remoção do Pb2+ do efluente.
a)
b)
c)
d)
e)
CO32–
CrO42–
SO42–
S2–
PO43–
I. O ponto A corresponde ao pH da solução inicial do
ácido, sendo igual a 1.
II. O ponto B corresponde à neutralização parcial do ácido,
e a solução resultante é um tampão.
III. O ponto C corresponde ao ponto de neutralização do
ácido pela base, sendo seu pH maior que 7.
É correto o que se afirma em
Resolução:
O melhor precipitante é aquele com menor solubilidade para
o cátion Pb2+. Os quatro primeiros sais listados apresentam
um mol de cátion e um mol de ânion, portanto Kps = x . y onde
x é a solubilidade (concentração) do cátion e
y é a solubilidade (concentração) do ânion.
PbCO3
PbCrO4
PbSO4
PbS
:
:
:
:
1,5 . 10–13 = x . 10–2
1,8 . 10–14 = x . 10–2
1,3 . 10–19 = x . 10–2
7,0 . 10–29 = x . 10–2
⇒
⇒
⇒
⇒
x = 1,5 . 10–11 mol/L
x = 1,8 . 10–12 mol/L
x = 1,3 . 10–17 mol/L
x = 7,0 . 10–27 mol/L
Para o Pb3(PO4)2 temos:

→ 3Pb2+ + 2PO3−
Pb3(PO4)2 ←

4
KPS = (3x)3 . (2y)2
3 . 10–44 = (3x)3 . (2 . 10–2)2 ⇒ x ≅ 4 . 10–13 mol/L
A maior eficiência está no PbS, pois apresenta menor
solubilidade para o Pb2+.
Alternativa D
85. Os resultados da titulação de 25,0 mililitros de uma solução
0,10 mol/L do ácido CH3COOH por adição gradativa de
solução de NaOH 0,10 mol/L estão representados no
gráfico.
CPV
Com base nos dados apresentados neste gráfico foram
feitas as afirmações:
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a)
b)
c)
d)
e)
I, apenas.
II, apenas.
I e II, apenas.
II e III, apenas.
I, II e III.
Resolução:
I. Errada, pois como o ácido acético (CH3 COOH) é um
ácido fraco (possui grau de ionização baixo), uma
solução 0,10 mol/L desse ácido não apresenta pH = 1,
pois algumas moléculas do ácido não ionizam e assim
temos [ H+ ] < 10–1.
II. Correta, pois pelo gráfico percebe-se que o ponto de
equivalência (neutralização total) só é atingido no ponto
C e a solução resultante é uma mistura de
CH3 COO– Na+, CH3 COOH e NaOH, caracterizando
uma solução tampão, ou seja, uma solução cujo pH não
se altera significativamente com a adição de um ácido
ou de uma base.
III. Correta, pois no ponto C temos o volume de NaOH
(base forte) igual ao volume de CH3 COOH (ácido fraco);
como as concentrações são as mesmas (0,10 mol/L), o
meio deve estar básico, ou seja, com pH > 7.
Alternativa D
86. Pesquisas recentes indicam que a relação entre o consumo
moderado de vinho tinto e a diminuição da incidência de
doenças cardiovasculares parece estar ligada à presença
da substância resveratrol em vinho e suco de uva.
Acredita-se que a atuação do resveratrol se deva à sua
estrutura química, semelhante à do dietilestilbestrol (DES),
um estrógeno sintético que atua sobre o nível de colesterol
no sangue. As fórmulas estruturais das duas substâncias
são fornecidas a seguir.
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Assinale a alternativa que contém a afirmação correta sobre
essas substâncias.
a) NH4+ Cl–
a)
b)
c)
d)
c) CH3 (CH2)4 COO– Na+
d) C16H33–NH2
Ambas formam isômeros geométricos.
Ambas apresentam atividade ótica.
Ambas apresentam a função álcool em sua estrutura.
Ambas apresentam características básicas, pois contêm
o grupo OH em suas estruturas.
e) Pode-se obter os ésteres das duas substâncias por
reação com ácidos carboxílicos.
Resolução:
As duas moléculas apresentadas (resveratrol e
dietilestilbestrol) apresentam uma ligação dupla entre
dois átomos de carbono e grupos diferentes ligados a
cada um desses átomos. Logo, essas moléculas
satisfazem a condição para a existência de isômeros
geométricos (cis/trans).
Alternativa A
87. Os policarbonatos são polímeros orgânicos que, por sua
elevada resistência mecânica e transparência, vêm
substituindo o vidro em diversas aplicações. São obtidos
pela reação representada pela equação
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b) [(C16H33)2 N(CH3)2]+ Cl–
e) HC Cl3
Resolução:
O chamado “catalisador de transferência de fase” deve
transformar o reagente polar (A) em um reagente apolar,
para que a reação possa ocorrer na fase orgânica.
Devido à grande cadeia carbônica da molécula
[ (C16H33)2 N(CH3)2 ]+ Cl–, o reagente A torna-se bastante
apolar, passando para a fase orgânica.
Alternativa B
88. A necessidade de se encontrarem alternativas para o
petróleo, uma fonte não renovável, como a principal
matéria-prima para a obtenção de combustíveis, tem
estimulado as pesquisas sobre fontes renováveis como,
por exemplo, o biodiesel. No Brasil, o biodiesel tem sido
obtido a partir de óleos vegetais, pela reação representada
pela equação
onde R1, R2, R3 = cadeias carbônicas, de C7 a C23.
O reagente A só é solúvel em água, enquanto que o reagente
B só é solúvel em meio orgânico (CH2Cl2), e os dois
solventes são imiscíveis. Para que a reação ocorra, é
necessária a utilização de um “catalisador de transferência
de fase”. O catalisador deve ser capaz de interagir com o
reagente A na fase aquosa, transferindo-o para a fase
orgânica. Na fase orgânica, com a formação do polímero, o
catalisador é liberado e retorna à fase aquosa, dando
continuidade ao processo.
Dentre as substâncias cujas fórmulas são mostradas a
seguir, assinale a alternativa que contém a substância que
apresenta as características adequadas para atuar como
catalisador nesse processo.
CPV
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Sobre esse processo de síntese do biodiesel, foram feitas
as seguintes afirmações:
I. O biodiesel é uma mistura de monoalquil ésteres de
cadeias longas, derivados do etanol.
II. O biodiesel é formado por produtos em que R1, R2 e R3
são cadeias carbônicas saturadas.
III. Se, ao invés de etanol, for empregado o metanol na
reação, o produto obtido será uma mistura de sais de
ácidos carboxílicos.
Está correto o que se afirma em
a)
b)
c)
d)
e)
I, apenas.
II, apenas.
I e II, apenas.
II e III, apenas.
I, II e III.
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Resolução:
I. Correta, observe a reação abaixo:
Resolução:
I. Desidratação intramolecular do etanol.
H
|
H — C — OOCR1
|
H — C — OOCR2 + C2H5OH
|
H — C — OOCR3
|
H
H
OH
|
|
— CH + H O
H2C — CH2 → H2C —
2
2
H
|
H — C — OH
|
H — C — OH
|
H — C — OH
|
H
KOH
ˆˆ†
‡ˆˆ
OH
|
O
||
H5C2 — O — CR1
+
+
II. Redução do etanol a etano.
O
||
H5C2 — O — CR2
+
O
||
H5C2 — O — CR3
biodiesel
II. Errada, como o biodiesel é derivado do óleo vegetal, os
radicais R1, R2 e R3 são cadeias carbônicas insaturadas.
III. Errada, não serão formados sais de ácido carboxílico
caso seja feita a substituição do etanol por metanol.
Alternativa A
89. No processo de substituição do petróleo por fontes
renováveis, é necessário que, além do fornecimento de
combustíveis, essas fontes sejam capazes de fornecer
quantidades industriais de outras matérias-primas
essenciais. No esquema a seguir, estão representados
alguns desses processos químicos, utilizando o etanol
como fonte de matérias-primas básicas.
2[H]
H3C — CH2 → H3C — CH3 + H2O
III. Oxidação enérgica do etanol a ácido acético.
OH
|
O
2[O]
H3C — CH2 → H3C — C
OH
+ H2O
IV. Desidratação intermolecular do etanol.
OH
OH
|
|
H3C – CH2 + H2C – CH3 → H3C – CH2 – O – CH2 – CH3 + H2O
Alternativa C
90. O etino é uma excelente fonte de obtenção de monômeros
para a produção de polímeros. Os monômeros podem ser
obtidos pela reação geral representada pela equação
onde se pode ter X = Y e X ≠ Y.
Esses monômeros podem se polimerizar, segundo a reação
expressa pela equação
Os processos químicos representados por I, II, III e IV
são, respectivamente:
a)
b)
c)
d)
e)
CPV
oxidação, desidratação, redução, hidrólise.
redução, hidratação, oxidação, esterificação.
desidratação, redução, oxidação, desidratação.
desidrogenação, hidrogenação, redução, hidratação.
hidrogenação, oxidação, redução, desidratação.
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Dentre as alternativas, assinale a que contém a combinação
correta de XY e das fórmulas do monômero e do polímero
correspondentes.
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XY
Monômero
Polímero
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COMENTÁRIO DA PROVA DE QUÍMICA
Prova de bom nível, que abordou quase todo o conteúdo do
Ensino Médio e apresentou algumas questões de elevada
complexidade. Alguns tópicos importantes não foram
abordados, como Termoquímica e Reações Inorgânicas.
a)
DISTRIBUIÇÃO DAS QUESTÕES
b)
Química
Orgânica
Geral
6,6%
Reações
Orgânicas
20%
c)
d)
Físico-Química
46,7%
e)
Resolução:
XY = HCN
1a reação: adição de HCN ao acetileno.
H
H
—C
H — C ≡ C — H + HCN → C —
H
CN
2a reação: polimerização do monômero.
H
H
H
H
→
—C
C—
n
CN
H
C—C
H
CN n
Alternativa B
CPV
7
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Química
Geral
26,7%