vestibulares 2007 – questões

Questões de vestibulares 2007
1. (IME-RJ) O isopreno é um composto orgânico tóxico que é utilizado como monômero para a
síntese de elastômeros, através de reações de polimerização. Dada a estrutura do isopreno, qual
sua nomenclatura Iupac?
a) 1,3-buteno
b) 2-metilbutadieno
c) 2-metilbuteno
d) pentadieno
e) 3-metilbutadieno
2. (UEL-PR) Dentre os componentes do cigarro, encontram-se a nicotina, que interfere no fluxo de
informações entre as células, a amônia, que provoca irritação nos olhos, e o alcatrão, formado
pela mistura de compostos como o benzopireno, o crizeno e o antraceno, todos com potencial
cancerígeno. Sobre o benzopireno, cuja estrutura química é apresentada a seguir, é correto
afirmar que a molécula é formada por:
benzopireno
a) cadeias aromáticas com núcleo benzênico.
b) arranjo de cadeias carbônicas acíclicas.
c) cadeias alicíclicas de ligações saturadas.
d) cadeias carbônicas heterocíclicas.
e) arranjo de anéis de ciclo-hexano.
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3. (ITA-SP) Considere duas placas, X e Y, de mesma área e espessura. A placa X é constituída de
ferro com uma das faces recoberta de zinco. A placa Y é constituída de ferro com uma das faces
recoberta de cobre. As duas placas são mergulhadas em béqueres, ambos contendo água
destilada aerada. Depois de um certo período, observa-se que as placas passaram por um
processo de corrosão, mas não se verifica a corrosão total de nenhuma das faces dos metais.
Considere que sejam feitas as seguintes afirmações a respeito dos íons formados em cada um dos
béqueres:
I. Serão formados íons Zn2+ no béquer contendo a placa X.
II. Serão formados íons Fe2+ no béquer contendo a placa X.
III. Serão formados íons Fe2+ no béquer contendo a placa Y.
IV. Serão formados íons Fe3+ no béquer contendo a placa Y.
V. Serão formados íons Cu2+ no béquer contendo a placa Y.
Então, das afirmações acima, estão corretas:
a) apenas I, II e IV.
b) apenas I, III e IV.
c) apenas II, III e IV.
d) apenas II, III e V.
e) apenas IV e V.
4. (ITA-SP) Um dos métodos de síntese do clorato de potássio (KClO3) é submeter uma solução de
cloreto de potássio (KCl) a um processo eletrolítico, utilizando eletrodos de platina. São
mostradas abaixo as semiequações que representam as semirreações em cada um dos eletrodos e
os respectivos potenciais elétricos na escala do eletrodo de hidrogênio nas condições-padrão
(E0):
eletrodo I: Cl−(aq) + 3 H2O(l)
ClO 3– (aq) + 6 H+(aq) + 6 e− (CM)
E0 (V)
1,45
eletrodo II: 2OH–(aq) + H2(g)
2 H2O(l) + 2 e– (CM)
–0,83
a) Faça um esquema da célula eletrolítica.
b) Indique o cátodo.
c) Indique a polaridade dos eletrodos.
d) Escreva a equação que representa a reação química global balanceada.
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5. (Uerj) Um átomo do elemento químico x, usado como corante para vidros, possui número de
massa igual a 79 e número de nêutrons igual a 45. Considere um elemento y que possua
propriedades químicas semelhantes ao elemento x. Na Tabela de Classificação Periódica, o
elemento y estará localizado no seguinte grupo:
a) 7.
b) 9.
c) 15.
d) 16.
6. (Uerj) O técnico de uma farmácia deve usar um composto de enxofre para preparar um
determinado medicamento. Os compostos de que ele dispõe são: I: sulfato de sódio; II: sulfeto de
zinco; III: sulfato de magnésio; IV: sulfeto de sódio.
O preparo desse medicamento deverá ser feito com o composto que apresente a maior razão
entre o número de átomos de enxofre e o número total de átomos dos outros elementos.
Considerando uma unidade de cada composto, aquele a ser utilizado é o de número:
a) I.
b) II.
c) III.
d) IV.
7. (Ufes) Compostos nitrogenados são utilizados em diversos segmentos da sociedade. Na
produção agrícola, por exemplo, NH3, NH4NO3, (NH4)2SO4 e H2NCONH2 são utilizados como
adubos. Para suprir a demanda desses compostos, Fritz Haber e Carl Bosch desenvolveram um
processo industrial que converte o nitrogênio atmosférico em amônia. Esse processo, conhecido
como Haber-Bosch, pode ser representado através da equação química:
N2(g) + 3 H2(g)
2 NH3(g)
ΔH = –92,4 kJ/mol
De acordo com os dados acima:
a) escreva a expressão da constante de equilíbrio (Kc) para essa reação e explique por que o
aumento da temperatura diminui o valor da constante de equilíbrio;
b) calcule a concentração de equilíbrio de NH3, em mol/L, a 500 °C, a partir da mistura de 1,0
mol de N2 e 3,0 moles de H2 em um recipiente de 1,0 L;
c) explique por que o processo Haber-Bosch é mais vantajoso, industrialmente, quando são
utilizadas pressões elevadas.
Dado: Kc = 1,5  10–5 (500 °C)
8. (UFMT) Entre os vários usos de cloro no cotidiano, destaca-se o do sal comum (NaCl) na
culinária, o de hipoclorito como alvejante de roupas e agente sanitizante. Os estados de oxidação
do cloro nas substâncias ClO 3– ; Cl–; ClO–; ClO 4– e ICl são, respectivamente:
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a) (+5), (+1), (+2), (+7), (+1).
b) (+6), (–1), (+1), (+3), (–1).
c) (–3), (+1), (+1), (-1), (+1).
d) (+5), (–1), (+1), (+7), (–1).
e) (–5), (–2), (+1), (+7), (+1).
9. (UFPA) A equação química dada a seguir representa a síntese de um precursor utilizado na
obtenção de polímeros inorgânicos contendo terras raras:
a Yb + b Fe3(CO)12 + c NH3  3 (NH3)2YbFe(CO)4
A soma dos coeficientes a, b e c que permite o correto balanceamento da equação é:
a) 4.
b) 7.
c) 9.
d) 10.
e) 13.
10. (UFPA) A gaseificação da biomassa pode produzir uma mistura gasosa que, entre outras
substâncias, contém CO e H2, mistura essa conhecida como gás de síntese. A partir desse gás de
síntese, pode-se obter o dimetiléter, outro combustível alternativo, com potencial para substituir
combustíveis derivados do petróleo. Esse processo é complexo e envolve uma série de reações,
como as representadas pelas seguintes equações termoquímicas:
CO + H2O  CO2 + H2
ΔH = –40,9 kJ
CO2 + 3 H2  CH3OH + H2O
ΔH = –56,3 kJ
2 CH3OH  CH3OCH3 + H2O
ΔH = –21,3 kJ
Resultados experimentais mostram que, para cada mol de dimetiléter produzido, se forma
também 1 mol de CO2. Assim, a quantidade de calor, em kJ, envolvida na produção de 1 mol de
dimetiléter + 1 mol de CO2 a partir do gás de síntese é:
a) –21,3.
b) –118,5.
c) –256,6.
d) +75,9.
e) +214,0.
11. (UFMS) Com os resultados de um estudo sobre a variação da pressão de vapor do líquido em
função da variação da temperatura, para água pura e uma solução aquosa de ureia de
concentração 1,0 mol/L, um estudante construiu o diagrama abaixo:
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Tendo como base esse diagrama, assinale a(s) afirmação(ões) correta(s).
(001) A curva I corresponde à água pura.
(002) A temperatura de ebulição do líquido representado pela curva I é maior que a do líquido
representado pela curva II.
(004) Se uma solução aquosa 0,1 mol/L de KCl também fosse avaliada e representada no mesmo
diagrama, através de uma curva III, essa curva estaria à esquerda da curva II.
(008) Considerando, além da água pura e da solução de ureia, uma solução aquosa 0,1 mol/L de
KCl, nos respectivos pontos de ebulição, as pressões de vapor dos três líquidos teriam o
mesmo valor.
(016) Considerando, além da água pura e da solução de ureia, uma solução aquosa 0,1 mol/L de
KCl, a ordem crescente para os pontos de ebulição seria: solução de KCl, solução de ureia e
água pura.
12. (UFMS) Analise as proposições a seguir e assinale a(s) correta(s).
(001) 3,5 mol de NO2 contêm maior número de átomos que 1,5 mol de N2O5.
(002) 100 g de Na contêm maior número de átomos que 50 g de Li.
(004) 1 mol de moléculas de H2O tem massa inferior a 1 mol de moléculas de CO2.
(008) 1 molécula de água tem massa igual 18 g.
(016) 1,2  1023 moléculas de C6H12O6 pesam 36 g.
13. (Ufpel-RS) Em solo calcário, o CaCO3 transforma-se em Ca(OH)2 e H2CO3 conforme a
equação:
CaCO3(s) + n H2O(l)  Ca(OH)2(aq) + H2CO3(aq)
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Com os produtos dessa reação acontecerão as seguintes transformações:
I. Ca(OH)2(aq)  Ca+2(aq) + 2 OH–(aq)
II. H2CO3(aq)  H3O+(aq) + HCO 3– (aq)
III. H2CO3(aq)  H2O(l) + CO2(g)
Assinale a afirmativa correta sobre as transformações I, II e III.
a) As transformações I e III constituem fenômenos químicos e a transformação II, fenômeno
físico.
b) As transformações II e III constituem fenômenos químicos e a transformação I, fenômeno
físico.
c) As transformações I e II constituem fenômenos químicos e a transformação III, fenômeno
físico.
d) As transformações II e III constituem fenômenos físicos e a transformação I, fenômeno
químico.
e) As transformações I e II constituem fenômenos físicos e a transformação III, fenômeno
químico.
f) I.R.
14. (UFRJ)
A gravura em metal é uma técnica antiga que pode produzir belas obras de arte. A técnica
consiste em revestir uma placa de metal com uma camada de cera protetora. Com um
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instrumento pontiagudo, o artista desenha a imagem riscando a cera e descobrindo o metal. A
seguir, com uma solução ácida, cria na placa sulcos onde é feito o desenho. A placa é lavada, a
cera é removida e, após a aplicação de tinta, é feita a impressão da gravura.
A solução ácida e a água de lavagem utilizadas pelo artista são armazenadas em um reservatório.
Em um mês de trabalho, foram consumidos 2 litros de solução aquosa de ácido clorídrico 6 M,
produzindo 998 litros de rejeito ácido. Para diminuir o impacto poluidor de sua atividade, o
artista adicionou 2 litros de uma solução aquosa de NaOH 1 M no reservatório.
Calcule o pH da solução final no reservatório.
15. (UFRJ) Quanta (Gilberto Gil)
“Fragmento infinitésimo
Quase apenas mental
Quantum granulado no mel
Quantum ondulado do sal
Mel de urânio, sal de rádio
Qualquer coisa quase ideal”
Com base na Tabela Periódica, escreva a fórmula do sal formado pelo halogênio mais
eletronegativo e o metal alcalino-terroso citado por Gilberto Gil na letra de Quanta, indicando o
tipo de ligação química do sal formado.
16. (Ufscar-SP) Sal de cozinha (cloreto de sódio) e açúcar (sacarose) são sólidos brancos solúveis
em água. Suas soluções aquosas apresentam comportamentos completamente diferentes quanto à
condução de corrente elétrica. É correto afirmar que:
a) o cloreto de sódio é um composto iônico e sua solução aquosa conduz corrente elétrica devido
à presença de moléculas de NaCl. A sacarose é um composto covalente e sua solução aquosa
tem viscosidade muito alta, diminuindo a condutividade da água.
b) uma substância como o cloreto de sódio, que em solução aquosa forma íons, é chamada de
eletrólito. A solução de sacarose conduz corrente elétrica devido à formação de ligações de
hidrogênio entre as moléculas de sacarose e água.
c) o cloreto de sódio é um composto iônico e suas soluções aquosas conduzem corrente elétrica
devido à presença de íons livres. A sacarose é um composto constituído de moléculas e suas
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soluções aquosas não conduzem corrente elétrica, pois as moléculas neutras de sacarose não
contribuem para o transporte de cargas.
d) a dissolução de sacarose em água leva à quebra das moléculas de sacarose em glicose e
frutose e essas moléculas conduzem corrente elétrica. A solução de sal, por sua vez, apresenta
condutividade menor que a da água destilada.
e) soluções aquosas de sacarose ou de cloreto de sódio apresentam condutividade elétrica maior
do que aquela apresentada pela água pura, pois há formação de soluções eletrolíticas. Os íons
formados são os responsáveis pelo transporte de cargas em ambos os casos.
17. (UFTM-MG) Os elementos com Z = 17, Z = 20 e Z = 22 formam espécies isoeletrônicas, com
configuração de camada de valência completa, em que as cargas das espécies são,
respectivamente:
a) –3, 0 e +2.
b) –1, 0 e +2.
c) –1, +2 e +4.
d) +1, –2 e –4.
e) +1, +2 e +4.
18. (UFTM-MG) O gráfico representa a energia em função do caminho de reação para a reação R
P.
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As setas que representam a energia de ativação da reação direta com catalisador, a energia de
ativação da reação inversa sem catalisador e a entalpia de reação são, respectivamente:
a) I, II e V.
b) I, IV e V.
c) II, I e III.
d) II, III e V.
e) III, IV e I.
19. (Ufam) Quantos estereoisômeros são possíveis de encontrar com a estrutura do 2,3-dicloropentano?
a) 4
b) 6
c) 2
d) 8
e) Nenhum, pois a estrutura é aquiral.
20. (Ufam) Sobre o modelo atômico atual, podemos afirmar verdadeiramente que:
a) Os prótons só apresentam características ondulatórias.
b) O núcleo é uma região eletricamente neutra.
c) Os nêutrons, por não terem carga, neutralizam a carga do núcleo.
d) Os elétrons apresentam característica de onda e de partícula.
e) A maior parte da massa atômica é preenchida pela eletrosfera.
21. (Ufam) Um gás perfeito encontra-se inicialmente em um estado A, sofre uma transformação
isotérmica e atinge o estado B, que por sua vez sofre uma transformação isocórica e atinge o
estado C, conforme o esquema abaixo:
Os valores de VB, TB, VC e TC em relação ao estado A são, respectivamente:
a) 1/2VA, TA, 1/2VA, 4TA.
b) 2VB, TB, 2VA, 1/4TB.
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c) 2VA, TA, 2VA, 1/4TA.
d) 2VA, TB, 2VA, 1/4TB.
e) 1/2VA, TB, 1/2VB, 4TC.
22. (UFV-MG) Considere a reação hipotética representada por A + B  C + D. As variações de
concentração e velocidade da reação observadas em um intervalo de tempo são mostradas no
quadro abaixo:
Concentração (mol  L–1)
Velocidade (mol  L–1  min–1)
[A]
[B]
1,0
1,0
0,15
2,0
1,0
0,30
3,0
1,0
0,45
1,0
2,0
0,15
1,0
3,0
0,15
Considerando as informações do quadro, a alternativa que apresenta a expressão correta da
velocidade para a reação hipotética é:
a) v = k[A].
b) v = k[A][B].
c) v = k[B].
d) v = k[A]3[B]3.
e) v = k  3[A][B].
23. (UFV-MG) Para a limpeza de uma bancada de mármore, que contém principalmente carbonato
de cálcio (CaCO3), foi usada solução aquosa de ácido muriático (solução comercial de HCl).
Quando se utilizou um pouco mais de solução de ácido muriático sobre a bancada, observou-se o
borbulhamento de uma substância gasosa. Essa substância é:
a) Cl2.
b) H2.
c) H2O.
d) HCl.
e) CO2.
24. (UFV-MG) Oxigênio (O2) pode ser obtido em laboratório pelo aquecimento do clorato de
potássio (KClO3), conforme a equação abaixo representada.
2 KClO3  2 KCl + 3 O2
A massa em gramas, aproximada, de oxigênio produzida pela decomposição de 24,5 g de KClO3 é:
a) 9,60.
b) 7,20.
c) 16,0.
d) 3,20.
e) 96,0.
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25. (Unicamp-SP) No mundo do agronegócio, a criação de camarões, no interior do Nordeste
brasileiro, usando águas residuais do processo de dessalinização de águas salobras, tem se
mostrado uma alternativa de grande alcance social. A dessalinização consiste num método
chamado de osmose inversa, em que a água a ser purificada é pressionada sobre uma membrana
semipermeável, a uma pressão superior à pressão osmótica da solução, forçando a passagem de
água pura para o outro lado da membrana. Enquanto a água dessalinizada é destinada ao
consumo de populações humanas, a água residual (25% do volume inicial), em que os sais estão
concentrados, é usada para a criação de camarões.
a) Supondo que uma água salobra que contém inicialmente 10 000 mg de sais por litro sofre a
ressalinização conforme descreve o texto, calcule a concentração de sais na água residual
formada em mg  L–1.
b) Calcule a pressão mínima que deve ser aplicada num sistema de osmose inversa para que o
processo referente ao item a acima tenha início. A pressão osmótica π de uma solução pode
ser calculada por uma equação semelhante à dos gases ideais, onde n é o número de moles de
partículas por litro de solução. Para fins de cálculo, suponha que todo o sal dissolvido na
água salobra seja cloreto de sódio e que a temperatura da água seja de 27 ºC.
Dado: constante dos gases, R = 8 314 = Pa  L  K–1  mol–1.
c) Supondo que toda a quantidade (em mol) de cloreto de sódio do item b tenha sido substituída
por uma quantidade igual (em mol) de sulfato de sódio, pergunta-se: a pressão a ser aplicada
na osmose à nova solução seria maior, menor ou igual à do caso anterior? Justifique sua
resposta.
26. (Unicamp-SP) Os insetos competem com o homem pelas fontes de alimento. Desse modo, o
uso de defensivos agrícolas é uma arma importante nessa disputa pela sobrevivência. As plantas
também se defendem do ataque dos insetos e algumas delas desenvolveram eficientes armas
químicas nesse sentido. Um dos exemplos mais ilustrativos dessa capacidade de defesa são os
piretroides. Abaixo está representada a fórmula estrutural de um piretroide sintético utilizado
como inseticida:
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A estrutura dos piretroides é bastante particular, tendo em comum a presença de um anel de três
membros.
a) Reproduza a parte da fórmula estrutural delimitada pela linha tracejada. Substitua os
retângulos por símbolos de átomos, escolhendo-os entre os do segundo período da Tabela
Periódica.
b) Qual é o valor aproximado dos ângulos internos entre as ligações no anel de três membros?
c) Considerando a fórmula estrutural apresentada, que tipo de isomeria esse composto apresenta?
Justifique sua resposta representando o fragmento da molécula que determina esse tipo de
isomeria.
27. (Unicamp-SP) Um artigo publicado no The Agronomy Journal de 2006 trata de um estudo
relacionado à fixação de nitrogênio por uma planta forrageira que se desenvolve bem em um
solo ácido. Essa planta tem o crescimento limitado pela baixa fixação de nitrogênio. O objetivo
central do trabalho era verificar como uma cultura de alfafa, cultivada junto à forrageira citada,
poderia melhorar o crescimento da forrageira, aumentando a fixação de nitrogênio. Relata o
artigo que o terreno a ser adubado foi subdividido em cinco partes. Cada parte foi adubada com
as seguintes quantidades fixas de nitrato de amônio, a cada vez: 0; 28; 56; 84; 112 kg/ha. As
adubações foram repetidas por 15 vezes em períodos regulares, iniciando-se no começo de 1994
e encerrando-se no final de 1996. Para monitorar a fixação de nitrogênio, os pesquisadores
adicionaram uma pequeníssima quantidade conhecida de nitrato de amônio marcado
(15NH415NO3) ao nitrato de amônio comercial a ser aplicado na plantação.
a) Do ponto de vista da representação química, o que significa o sobrescrito 15 junto ao símbolo
N?
b) Suponha duas amostras de mesma massa, uma de
15
NH415NO3 e outra de NH4NO3. A
quantidade de nitrogênio (em mol) na amostra de NH4NO3 é maior, igual ou menor do que na
amostra de 15NH415NO3? Justifique sua resposta.
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c) Considere que na aplicação regular de 28 kg/ha não sobrou nem faltou adubo para as plantas.
Determine, em mol/ha, que quantidade desse adubo foi aplicada em excesso na parte que
recebeu 112 kg/ha, ao final do primeiro ano de estudo.
28. (UFT-TO) Analise esta figura, em que está representada uma pilha feita com duas metades de
um limão, ambas ligadas em série a duas placas – uma de zinco, Zn, e uma de cobre, Cu:
Essa pilha está ligada a uma lâmpada de lanterna. Considere que a força eletromotriz (fem) dessa
pilha é de, aproximadamente, 1,4 V e que o padrão de redução apresenta estes potenciais:
Semirreação
Potencial/Volt
Zn (aq) + 2 e  Zn(s)
–0,76
2H+(aq) + 2 e–  H2(g)
0,00
Cu2+(aq) + 2 e–  Cu(s)
+0,34
2+
–
Considerando essas informações e dados, é incorreto afirmar que, ao se fechar o circuito nessa
pilha:
a) a placa de cobre vai perder elétrons através do fio metálico.
b) a placa de zinco vai se corroer e, com o passar do tempo, perder massa.
c) o brilho da lâmpada vai depender do número de íons no limão.
d) uma das metades do limão vai apresentar uma fem de 0,7 V.
29. (UFT-TO) No rótulo de uma garrafa de 5 L de água mineral, encontram-se estas informações:
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Composição química (mg/L):
• Bicarbonato de sódio (NaHCO3) = 42,00
• Bicarbonato de potássio (KHCO3) = 0,64
• Bicarbonato de magnésio (Mg(HCO3)2) = 51,00
• Fluoreto de sódio = 0,05
• Sulfato de cálcio = 0,14
• pH a 25 °C = 6,8
Considerando essas informações e outros conhecimentos sobre o assunto, é correto afirmar que,
nesse caso:
a) a adição de mais bicarbonato à água aumenta o pH.
b) a água mineral tem um caráter básico.
c) a fórmula do sulfato de cálcio é Ca(SO4)2.
d) o volume da água contém 0,051 g de Mg(HCO3)2.
30. (UFT-TO) Numa aula de Química, para demonstrar a solubilidade do iodo, I2, o professor João
realizou este experimento: dissolveu a mesma quantidade de iodo sólido em água, em
clorofórmio, em dissulfeto de carbono e em tetracloreto de carbono. Considerando os resultados
desse experimento e com base na teoria das ligações químicas, é correto afirmar que a menor
solubilidade do iodo sólido observada ocorreu em:
a) água.
b) clorofórmio.
c) dissulfeto de carbono.
d) tetracloreto de carbono.
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Resolução das questões
1. Resposta: alternativa b.
A fórmula estrutural condensada do isopreno é:
H2C = CH – C = CH2
CH3
Trata-se, portanto, do 2-metilbutadieno.
2. Resposta: alternativa a.
A análise da estrutura química do benzopireno nos mostra que sua molécula é formada por
cadeias aromáticas com núcleo benzênico.
3. Resposta: alternativa b.
A placa X é constituída de ferro com uma das faces recobertas de zinco. Nessa placa ocorrerá a
oxidação do zinco, que, por ser menos nobre do que o ferro, atuará como metal de sacrifício. Na
placa Y, constituída de ferro com uma das faces recobertas de cobre, ocorrerá a oxidação do
ferro, que atuará como metal de sacrifício, por ser menos nobre do que o cobre.
As semiequações de oxidação são:
 placa X: Zn(s)  Zn2+(aq) + 2 e−
 placa Y: Fe(s)  Fe2+(aq) + 2 e–
Fe2+(aq)  Fe3+(aq) + e−
Concluímos, então, que somente as afirmações I, III e IV são corretas.
4. a)
Pt
Pt
Eletrodo II (polo –)
Eletrodo I (polo +)
Cl–
K+
H2O
b) O cátodo é o eletrodo II, aquele em que ocorre redução.
c) Polo –: eletrodo II; polo +: eletrodo I.
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d) Dissociação do KCl:
KCl(aq)  K+(aq) + Cl–(aq)
Eletrodo I (oxidação): Cl−(aq) + 3 H2O(l)  ClO 3– (aq) + 6 H+(aq) + 6 e−
Eletrodo II (redução): 6 H2O(l) + 6 e−  6 OH−(aq) + 3 H2(g)
————————————————————————
Equação global:
KCl(aq) + 3 H2O(l)  K+(aq) + ClO 3– (aq) + 3 H2(g)
5. Resposta: alternativa d.
Vamos inicialmente calcular o número atômico do elemento x:
A = Z + n  Z = A – n = 79 – 45 = 34
Podemos agora determinar o grupo da Tabela Periódica a que x pertence a partir da sua
distribuição eletrônica:
(Z = 34) 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p4  x pertence ao grupo 16
De acordo com o enunciado, o elemento y possui propriedades químicas semelhantes a x.
Portanto, y também pertence ao grupo 16.
6. Resposta: alternativa b.
Cálculo da razão entre o número de átomos de enxofre e o número total de átomos dos outros
elementos:
I: sulfato de sódio (Na2SO4): razão = 1/6
II: sulfeto de zinco (ZnS): razão = 1
III: sulfato de magnésio (MgSO4): razão = 1/5
IV: sulfeto de sódio (Na2S): razão = 1/3
Portanto, o composto que deve ser utilizado no preparo do medicamento, por apresentar a maior
razão entre o número de átomos de enxofre e o número total de átomos dos outros elementos, é o II.
7. a) Expressão da constante de equilíbrio: Kc = [NH3]2/[N2][H2]3
O aumento da temperatura favorece o processo endotérmico – neste caso, a reação inversa –,
aumentando a concentração dos reagentes e diminuindo o valor da constante de equilíbrio.
b)
N2(g) + 3 H2(g)  2 NH3(g)
início:
1,0
3,0
0
reação:
x
3x
2x
1,0 – x
3,0 – 3x
2x
equilíbrio:
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 Cálculo da concentração de NH3 no equilíbrio:
Kc = [NH3]2/[N2][H2]3  1,5  0–5 = (2x)2/(1,0 – x)(3,0 – 3x)3 
 1,5  10–5 = (2x)2/(1,0 – x)[3(1,0 – x)]3
Como o valor de Kc é muito pequeno, podemos considerar que 1,0 – x ≈ 1,0. Assim:
1,5  10–5 = (2x)2/33  4x2 = 1,5  10–5  27  x2 = 1,0  10–4  x = 1,0  10–2
Portanto, no equilíbrio, [NH3] = 2x = 2,0  10–2 mol/L.
c) O processo Haber-Bosch é mais vantajoso quando são utilizadas pressões elevadas porque,
com o aumento da pressão do sistema em equilíbrio, este se desloca no sentido de menor
volume, aumentando a produção de amônia.
8. Resposta: alternativa d.
Nox de cada átomo:
Nox total:
Cl O3–
x –2
x –6 = –1
x – 6 = –1  x = +5  Nox(Cl) = +5
Cl–
Nox(Cl) = –1
Nox de cada átomo:
Nox total:
Cl O–
x –2
x –2 = –1
x – 2 = –1  x = +1  Nox(Cl) = +1
Nox de cada átomo:
Nox total:
Cl O4–
x –2
x –8 = –1
x – 8 = –1  x = +7  Nox(Cl) = +7
ICl
Nox(Cl) = –1
9. Resposta: alternativa d.
A partir do coeficiente do produto que foi fornecido, que é igual a 3, concluímos que:
a = 3, pois há três átomos de Yb no produto;
b = 1, pois há três átomos de Fe, doze átomos de C e doze átomos de O no produto;
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c = 6, pois há seis átomos de N e dezoito átomos de H no produto.
Assim, a equação química balanceada é:
3 Yb + 1 Fe3(CO)12 + 6 NH3  3 (NH3)2YbFe(CO)4
E a soma dos coeficientes a, b e c é igual a: 3 + 1 + 6 = 10.
10. Resposta: alternativa c.
A equação que representa a obtenção do dimetiléter a partir do gás de síntese é:
3 CO + 3 H2  CH3OCH3 + CO2
A partir das equações fornecidas:
Equação I: CO + H2O  CO2 + H2
ΔH = –40,9 kJ
Equação II: CO2 + 3 H2  CH3OH + H2O
ΔH = –56,3 kJ
Equação III: 2 CH3OH  CH3OCH3 + H2O
ΔH = –21,3 kJ
Podemos calcular o ΔH envolvido na produção de 1 mol de dimetiléter + 1 mol de CO2 pela
aplicação da Lei de Hess. Para isso, devemos multiplicar a equação I por 3, multiplicar a
equação II por 2 e manter a equação III. Assim:
1
3 CO + 3 H2O → 3 CO2 + 3 H2
ΔH = 3(–40,9) kJ
3
2 CO2 + 6 H2 → 2 CH3OH + 2 H2O
2 CH3OH → CH3OCH3 + H2O
ΔH = 2(–56,3) kJ
ΔH = –21,3 kJ
————————————————————————————————————
3 CO + 3 H2 → CH3OCH3 + CO2
ΔH = –256,6 kJ
11. (001) Correta. Numa dada temperatura, a pressão de vapor da água pura é maior do que a
pressão de vapor de uma solução aquosa com soluto não volátil, como a ureia.
(002) Incorreta. Quanto maior a pressão de vapor de um líquido, menor a sua temperatura de
ebulição. Assim, a temperatura de ebulição do líquido representado pela curva I é menor que
a do líquido representado pela curva II.
(004) Correta. A curva III ficaria à esquerda da curva II, pois se trata de uma solução de menor
concentração (0,2 mol de partículas por litro de solução) do que a solução de ureia (1,0
mol/L).
(008) Correta. Nos respectivos pontos de ebulição, as pressões de vapor dos três líquidos seriam
iguais à pressão no local do experimento.
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(016) Incorreta. A ordem crescente para os pontos de ebulição seria: água pura, solução de KCl e
solução de ureia.
12. (001) Incorreta. As quantidades de átomos nas amostras são iguais:
 Cálculo do número de átomos em 3,5 mol de NO2:
1 mol NO2 ————— 3  6  1023 átomos
3,5 mol NO2 ————— x
x = 3,5  3  6  1023 = 6,3  1024 átomos
 Cálculo do número de átomos em 1,5 mol de N2O5:
1 mol N2O5 ————— 7  6  1023 átomos
1,5 mol NO2 ————— y
y = 1,5  7  6  1023 = 6,3  1024 átomos
(002) Incorreta. 100 g de Na contêm menos átomos que 50 g de Li.
 Cálculo do número de átomos em 100 g de Na:
23 g Na ————— 6  1023 átomos
100 g Na ————— x
x = 100  6  1023/23 ≈ 2,6  1024 átomos Na
 Cálculo do número de átomos em 50 g de Li:
7 g Li ————— 6  1023 átomos
50 g Li ————— y
y = 50  6  1023/7 ≈ 4,3  1024 átomos Li
(004) Correta. A massa de 1 mol de moléculas de H2O é 18 g, e a massa de 1 mol de moléculas
de CO2 é 44 g.
(008) Incorreta. A massa de 1 molécula de água é 18 u.
(016) Correta.
6  1023 moléculas C6H12O6 ————— 180 g
1,2  1023 moléculas C6H12O6 ————— x
x = 1,2  1023  180/6  1023 = 36 g
13. Resposta: alternativa b.
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Fenômeno físico é aquele em que não há formação de alguma substância nova, e fenômeno
químico (ou reação química) é aquele em que há formação de alguma substância nova. Assim,
analisando as transformações apresentadas, concluímos que:
I. Fenômeno físico: envolve a separação (dissociação) dos íons Ca2+ e OH–, que já existiam no
hidróxido de cálcio sólido, visto que ele é uma substância iônica.
II. Fenômeno químico: envolve a produção dos íons H3O+ e HCO 3– , que não existiam antes da
ionização do ácido, visto que ele é uma substância molecular.
III. Fenômeno químico: ocorre a decomposição do ácido carbônico em duas novas substâncias:
água e gás carbônico.
14. Como o artista utilizou 2 L de solução de ácido de concentração 6 mol/L, concluímos que a
quantidade de HCl presente no rejeito ácido é 12 mol. Para diminuir o impacto poluidor de sua
atividade, o artista adicionou 2 litros de uma solução aquosa de NaOH 1 mol/L no reservatório.
Isso corresponde a 2 mol de NaOH. Como HCl e NaOH reagem na proporção de 1 : 1, haverá
excesso de 10 mol de HCl no reservatório. Portanto, o pH da solução final será:
pH = –log [H+] = –log (nH+/Vf)
Sendo: nH+ = 10 mol (HCl é um monoácido)
Vf = Vrejeito ácido + Vbase = 998 + 2 = 1 000 L
Assim:
pH = –log (10/1 000) = 2
15.  Halogênio (elemento do grupo 17) mais eletronegativo da Tabela Periódica: flúor.
 Metal alcalino-terroso (elemento do grupo 2) citado na letra de Quanta: rádio.
 A ligação que ocorre na formação de um sal de um metal alcalino-terroso e de um halogênio é
do tipo iônica. Nesse caso, os íons envolvidos serão Ra2+ e F–. Assim, estabelecendo o
equilíbrio das cargas, concluímos que a fórmula do sal é RaF2.
16. Resposta: alternativa c.
A condutibilidade elétrica de uma solução depende da presença de íons livres. O cloreto de sódio
é uma substância iônica que sofre dissociação ao ser dissolvido em água, fazendo com que suas
soluções aquosas sejam condutoras de eletricidade. A sacarose é uma substância molecular que
não sofre ionização em água e, portanto, suas soluções aquosas não conduzem eletricidade.
Isso tudo está de acordo com a alternativa c.
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17. Resposta: alternativa c.
Analisando as distribuições eletrônicas abaixo, concluímos que, para formarem espécies
isoeletrônicas (mesmo número de elétrons) com configuração da camada de valência completa,
os elementos citados têm tendência a:
 Z = 17: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p5 – ganhar 1 elétron, originando um ânion com carga –1;
 Z = 20: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 – perder 2 elétrons, originando um cátion com carga +2;
 Z = 22: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d2 – perder 4 elétrons, originando um cátion com carga +4.
Assim, todas as espécies apresentarão 18 elétrons e a configuração 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6.
18. Resposta: alternativa b.
 A energia de ativação da reação direta com catalisador é representada pela seta I.
 A energia de ativação da reação inversa sem catalisador é representada pela seta IV.
 A entalpia de reação é representada pela seta V.
19. Resposta: alternativa a.
A fórmula estrutural do 2,3-dicloropentano é:
H3C – C*H – C*H – CH2 – CH3
Cl
Cl
Por causa da existência de 2 carbonos assimétricos, o número de estereoisômeros é 22 = 4.
20. Resposta: alternativa d.
a) Incorreta. Os prótons apresentam características de partículas.
b) Incorreta. O núcleo é uma região com carga elétrica positiva.
c) Incorreta. A carga do núcleo é positiva devido à existência dos prótons.
d) Correta.
e) Incorreta. A maior parte da massa de um átomo está localizada no núcleo.
21. Resposta: alternativa c.
 VB: PAVA = PBVB  PAVA = PAVB/2  VA = VB/2  VB = 2VA
 TB: Como a transformação do gás do estado A para o estado B é isotérmica, concluímos que
TB = TA.
 VC: Como a transformação do gás do estado B para o estado C é isocórica, concluímos que VC
= VB, ou seja, VC = 2VA.
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 TC: PB/TB = PC/TC  PB/TB = PB/4TC  PA/2TA = PA/8TC  8TC = 2TA  TC = 1/4TA
22. Resposta: alternativa a.
Comparando os dois primeiros experimentos, percebemos que a velocidade da reação dobra
quando dobramos a concentração de A e mantemos a concentração de B constante. Portanto, o
expoente da concentração de A na lei de velocidade é igual a 1. Comparando o primeiro e o
quarto experimentos, percebemos que a velocidade da reação não é alterada quando dobramos a
concentração de B e mantemos a concentração de A constante. Isso significa que a concentração
de B não aparece na lei de velocidade, que será, portanto, v = k[A].
23. Resposta: alternativa e.
A equação que representa a reação entre a solução aquosa de ácido clorídrico e o carbonato de
cálcio é:
2 HCl(aq) + CaCO3(s)  CaCl2(aq) + H2O(l) + CO2(g)
Assim, o gás produzido nessa reação é o CO2.
24. Resposta: alternativa a.
2 KClO3  2 KCl + 3 O2
2 mol —————– 3 mol
2  122,5 g ———– 3  32 g
24,5 g —————– x
x = 24,5  3  32/2  122,5 = 9,6 g
25. a) Em relação ao processo de dessalinização descrito, temos:
 volume de água salobra: Vi
 volume de água residual (25% do volume inicial): Vf = 0,25Vi
 concentração de sais na água salobra: Ci = 10 000 mg  L–1
 concentração de sais na água residual: Cf = ?
Como a massa de sais dissolvidos (m) permanece constante durante o processo de
dessalinização, temos:
água salobra: Ci = m/Vi  m = CiVi
CiVi = CfVf
água residual: Cf = m/Vf  m = CfVf
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CiVi = CfVf  10 000Vi = Cf  0,25Vi  Vf = 40 000 mg  L–1
b)  Cálculo da quantidade de partículas de soluto por litro de água salobra:
58,5 g NaCl ————— 1 mol
10 g NaCl —————— x
x = 10/58,5 ≈ 0,17 mol NaCl
Como cada fórmula de NaCl contém 2 íons, a quantidade total de partículas (supondo que o
sal está completamente dissociado) é igual a 0,34 mol.
 Cálculo da pressão mínima a ser aplicada no processo de osmose reversa:
πV = nRT  π  1 = 0,34  8 314  300  π ≈ 8,5  105 Pa
Para que haja osmose reversa, devemos aplicar uma pressão superior a esse valor.
c) Se a água salobra contivesse Na2SO4 em vez de NaCl, mas na mesma concentração, sua
pressão osmótica seria maior, pois o Na2SO4 tem 3 íons por fórmula, e o NaCl só tem 2.
Consequentemente, a pressão a ser aplicada no processo de osmose reversa também teria de
ser maior.
26. a) Analisando a quantidade de ligações efetuadas por cada átomo, concluímos que os elementos
do segundo período da Tabela Periódica correspondentes aos retângulos são:
O
C
O
N
b) O valor aproximado dos ângulos internos entre as ligações no anel de três membros é:
180/3 = 60°
c) Esse composto apresenta isomeria geométrica (ou cis-trans):
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e isomeria óptica:
*
*
ou
ou
*
*
C
H
N
27. a) O sobrescrito indica que se trata do isótopo-15 do nitrogênio, isto é, seu número de massa
(soma de prótons e nêutrons) é igual a 15.
b) A quantidade de uma substância em determinada amostra (n), em mol, pode ser determinada
pela expressão n = m/M, em que m é a massa da amostra e M é a massa molar da substância.
Assim, se compararmos duas amostras contendo substâncias diferentes, mas com massas
iguais, aquela que apresentar a substância com maior massa molar conterá menor quantidade
dessa substância em mol, pois n e M são inversamente proporcionais.
Pela Tabela Periódica, temos que a massa atômica do nitrogênio é 14 u, e a massa do isótopo15 do nitrogênio vale aproximadamente 15 u. Isso significa que, em duas amostras de mesma
massa, uma de NH4NO3 (menor massa molar) e outra de 15NH415NO3 (maior massa molar), a
quantidade de NH4NO3 é maior.
c)  Cálculo da quantidade de adubo utilizada em 1 ano de aplicação regular de 28 kg/ha:
28  15 aplicações/3 anos = 28  5 = 140 kg/ha por ano
 Cálculo da quantidade de adubo utilizada em 1 ano de aplicação regular de 112 kg/ha:
112  15 aplicações/3 anos = 112  5 = 560 kg/ha por ano
 Cálculo da massa de adubo aplicada em excesso durante 1 ano:
560 – 140 = 420 kg/ha
 Cálculo da quantidade de excesso de adubo (em mol) aplicada em 1 ano:
80 g NH4NO3 ————— 1 mol
420  103 g NH4NO3 ————— x
x = 420  103/80 = 5,25  103 mol
28. Resposta: alternativa a.
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a) Incorreta. A placa de cobre não perderá elétrons, pois apresenta o mais baixo potencial de
oxidação (maior potencial de redução).
b) Correta. A placa de zinco vai se corroer, pois apresenta o maior potencial de oxidação (menor
potencial de redução). Nessa oxidação são produzidos íons Zn2+(aq), provocando a
diminuição da placa de zinco.
c) Correta. Quanto maior a concentração de íons no limão, melhor será a condutibilidade da
solução e, consequentemente, mais intenso será o brilho da lâmpada.
d) Correta. O sistema apresentado é formado por duas pilhas idênticas ligadas em série. Portanto,
a fem de cada pilha corresponde à metade da total, isto é, 1,4/2 = 0,7 V.
29. Resposta: alternativa a.
a) Correta. O íon HCO 3– , proveniente de um ácido fraco, sofre hidrólise e produz íons hidróxido:
HCO 3– (aq) + H2O(l)
H2CO3(aq) + OH−(aq)
b) Incorreta. A água mineral (pH = 6,8) tem caráter ácido.
c) Incorreta. A fórmula do sulfato de cálcio é CaSO4.
d) Incorreta. Cada litro de água mineral contém 0,051 g de Mg(HCO3)2. Como na garrafa há 5 L
de água mineral, a massa de Mg(HCO3)2 é igual a 0,255 g.
30. Resposta: alternativa a.
O iodo (I2) é uma substância apolar. Portanto, ele é mais solúvel em solventes apolares do que
em solventes polares. Analisando os solventes utilizados no experimento, temos:
 Água: polar, pois a soma dos vetores de polarização das ligações não é zero (molécula
angular).
 Clorofórmio (CHCl3): polar, pois a soma dos vetores de polarização das ligações não é zero
(molécula tetraédrica com átomos de elementos com diferentes eletronegatividades ao redor
do átomo central).
 Dissulfeto de carbono (CS2): apolar, pois é formada por átomos de elementos com
eletronegatividades iguais.
 Tetracloreto de carbono (CCl4): apolar, pois é tetraédrica e apresenta átomos do mesmo
elemento ao redor do átomo central; assim, a soma dos vetores de polarização das ligações é
zero.
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Vemos que o iodo será menos solúvel em água e clorofórmio. Entretanto, para sabermos em qual
dos dois solventes a solubilidade será menor, como pede o enunciado, devemos comparar as
diferenças entre as eletronegatividades dos seus elementos constituintes. Como a diferença entre
as eletronegatividades do hidrogênio e do oxigênio é maior do que a diferença entre as
eletronegatividades de carbono e cloro ou carbono e hidrogênio, concluímos que a polaridade da
água é maior do que a do clorofórmio. Portanto, o iodo é menos solúvel em água.
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