Questões de vestibular Universidade Federal de Pelotas (Rio Grande do Sul) – Ufpel – 2008 1. Sabe-se que o mol é um termo que designa o número de Avogadro. Do mesmo modo, é sabido que, nas CNTP, o volume molar é 22,4 litros e contém 1 mol de moléculas de qualquer substância no estado gasoso que nele se encontre. Obs.: para facilitar possíveis cálculos, considere o número de Avogadro igual a 6 1023. Entre os sistemas apresentados pelas alternativas, consideradas as CNTP, assinale aquele que contém o maior número de átomos de oxigênio. a) 1,5 litro de ozônio (O3). b) 3 litros de oxigênio (O2). c) 2 litros de gás carbônico (CO2). d) 500 gramas de formol (solução aquosa a 40% em massa de metanal). e) 1 quilograma de solução aquosa de cloreto de sódio (NaCl) a 10% em massa de soluto. f) I.R. 2. A grande maioria dos produtos químicos industriais com os quais temos contato diário tem o ácido sulfúrico envolvido, direta ou indiretamente, em sua fabricação. Esse ácido é fabricado a partir das matérias-primas enxofre mineral, oxigênio e água, conforme reações representadas pelas equações abaixo. (1) S(s) + O2(g) (2) 2 SO2(g) + O2(g) SO2(g) 2 SO3(g) (3) SO3(g) + H2O(ℓ) H2SO4(ℓ) Sobre as reações referidas no texto, considere as seguintes afirmativas: I. As três reações são de oxirredução: nas 1 e 2 o oxigênio é o oxidante e na 3 o oxidante é a água. II. Na reação 2, o oxigênio reage com o SO2 formado na reação 1, favorecendo, assim, o deslocamento do equilíbrio para a direita (no sentido do consumo do enxofre). III. O H2SO4(ℓ) formado na reação 3, quando dissolvido em água, forma solução em que a concentração molar de íons hidrônio é superior à concentração molar de íons hidroxila. IV. Na equação 3, tanto reagentes como produto são óxidos. Dessas afirmativas, estão corretas apenas: Material complementar ao livro Planeta Química, de Carlos Alberto Ciscato e Luís Fernando Pereira – Editora Ática, 2008. © Editora Ática. Todos os direitos reservados. 1 a) I e IV. c) I, II e III. e) I, III e IV. b) II e III. d) II e IV. f) I.R. 3. As equações não balanceadas, simplificadas abaixo, representam quatro reações químicas em que ocorre a formação de uma substância no estado gasoso. I. Na(s) + H2O(ℓ) base + gás II. CaCO3(s) + calor óxido + gás III. Zn(s) + H2SO4(aq) sal + gás IV. H2SO4(ℓ) + NaCl(s) sal + gás Nessas reações, os gases produzidos são, respectivamente: a) H2, CO2, SO3 e H2. b) O2, CO2, H2 e Cl2. c) O2, CO, SO2 e HCl. d) Na2O, CO, H2S e SO3. e) H2, CO2, H2 e HCl. f) I.R. 4. Considere, para as transformações representadas abaixo, as mesmas condições de temperatura e pressão. I. H2(g) + 1/2 O2(g) H2O(s) H1 = –291,8 kJ/mol II. H2(g) + 1/2 O2(g) H2O(ℓ) H2 = –285,8 kJ/mol III. H2(g) + 1/2 O2(g) H2O(v) H3 = –241,8 kJ/mol Assinale a alternativa que completa corretamente as lacunas nas seguintes frases a respeito das equações consideradas acima: A água apresenta maior entalpia no estado _____ e menor no _____. A fusão de 6 g de água é um processo _____ no qual _____ kJ de energia são _____. a) gasoso; sólido; endotérmico; 2; absorvidos b) gasoso; sólido; exotérmico; 6; absorvidos c) gasoso; líquido; endotérmico; 44; absorvidos d) sólido; gasoso; exotérmico; 2; liberados e) sólido; gasoso; endotérmico; 6; liberados f) I.R. Material complementar ao livro Planeta Química, de Carlos Alberto Ciscato e Luís Fernando Pereira – Editora Ática, 2008. © Editora Ática. Todos os direitos reservados. 2 O texto abaixo serve de subsídio para as questões 5, 6 e 7. O ácido sórbico e seus sais de sódio e de potássio são usados, principalmente, como conservantes na indústria de alimentos para prevenir o crescimento de fungos em queijos e derivados, bolos, sucos, refrigerantes e chocolates. A sua ação conservante depende do pH do meio, sendo mais efetiva até 6,5. Também, em muitos alimentos, esse ácido é usado como acidulante. CH3 — CH CH — CH CH — COOH ácido sórbico 5. Assinale a alternativa que completa corretamente as lacunas na seguinte frase: O ácido sórbico, segundo as regras oficiais da Iupac, tem o nome de _____ e apresenta o grupo funcional _____, numa cadeia _____. a) ácido 1,3-hexadienoico (ácido hexa-1,3-dienoico); hidroxila; homogênea, alifática e saturada b) ácido hexanoico; carboxila; heterogênea, alifática e insaturada c) ácido 2,4-hexadienoico (ácido hexa-2,4-dienoico); hidroxila; heterogênea, alifática e saturada d) ácido 2,4-hexadienoico (ácido hexa-2,4-dienoico); carboxila; homogênea, alifática e insaturada e) ácido 1,3-hexadienoico (ácido hexa-1,3-dienoico); carbonila; homogênea, alifática e saturada f) I.R. 6. As reações do ácido sórbico com etanol e com hidróxido de sódio levam, respectivamente, à formação de: a) éster e aldeído. b) sal e álcool. c) aldeído e cetona. d) éster e sal. e) ácido carboxílico e sal. f) I.R. 7. O ácido sórbico pode apresentar: a) isomeria geométrica, por apresentar um centro de assimetria. b) isomeria cis-trans, por ter ligantes diferentes em cada carbono da insaturação. c) isomeria espacial, por apresentar um centro quiral. d) isomeria óptica, por apresentar insaturação. e) estereoisomeria, por apresentar carbono assimétrico. f) I.R. Material complementar ao livro Planeta Química, de Carlos Alberto Ciscato e Luís Fernando Pereira – Editora Ática, 2008. © Editora Ática. Todos os direitos reservados. 3 Resolução das questões 1. Resposta: alternativa e. Analisando as alternativas: a) 1 mol de O3 ———— 22,4 L ———— 3 6 1023 átomos de O 1,5 L ————– a a = 1,2 1023 átomos de O b) 1 mol de O2 ———— 22,4 L ———— 2 6 1023 átomos de O 3 L —————– b b = 1,6 1023 átomos de O c) 1 mol de CO2 ———— 22,4 L ———— 2 6 1023 átomos de O 2 L ————–– c c= 1 1023 átomos de O d) 500 g ———— 100% x ————— 40% x = 200 g de metanal (CH2O) presentes em 500 g de formol 1 mol de CH2O ———— 30 g ———— 6 1023 átomos de O 200 g ———– d d = 40 1023 átomos de O e) 1 kg a 10% em massa de NaCl significa que temos 900 g de água: 1 mol de H2O ———— 18 g ———— 6 1023 átomos de O 900 g ———— e e = 300 1023 átomos de O 2. Resposta: alternativa b. I: errada. O oxigênio sofre redução em 1 e 2, portanto, é o agente oxidante nesse dois processos. Entretanto, a reação 3 não é de oxirredução, portanto, não há agente oxidante. II: certa. O aumento da concentração de uma das substâncias no equilíbrio faz com que ele se desloque no sentido contrário. III: certa. Ácidos se ionizam e liberam íons H+ em solução aquosa, tornando a [H+] muito superior à [OH–]. IV: errada. O H2SO4 é um ácido. 3. Resposta: alternativa e. I. Na(s) + H2O(ℓ) NaOH(aq) + 1/2 H2(g) Material complementar ao livro Planeta Química, de Carlos Alberto Ciscato e Luís Fernando Pereira – Editora Ática, 2008. © Editora Ática. Todos os direitos reservados. 4 II. CaCO3(s) + calor CaO(s) + CO2(g) III. Zn(s) + H2SO4(aq) ZnSO4(aq) + H2(g) IV. H2SO4(ℓ) + 2 NaCl(s) Na2SO4(s) + 2 HCl(g) 4. Resposta: alternativa a. Comparando a mesma substância, a entalpia é maior no estado gasoso e menor no estado sólido: fusão da água: H2O(s) H2O(ℓ); calcula-se o ∆H pela lei de Hess: H2O(s) H2(g) + 1/2 O2(g) inverte-se I: ∆H = +291,8 kJ/mol mantém-se II: H2(g) + 1/2 O2(g) H2O(ℓ) ∆H = –285,8 kJ/mol ———————————————————————————— H2O(s) H2O(ℓ) ∆H = 6 kJ/mol 1 mol ——— 18 g ———— absorvem 6 kJ 6 g ————– x x = 2 kJ são absorvidos para a fusão de 6 g de água; portanto, é um processo endotérmico. 5. Resposta: alternativa d. Carboxila: — COOH A cadeia é homogênea, pois não apresenta heteroátomos (N, O, S) entre átomos de carbono. É alifática, que significa cadeia aberta. Insaturada, pois tem ligação dupla entre carbonos. 6. Resposta: alternativa d. Genericamente, temos: ácido + álcool éster + água ácido + base sal + água Como o etanol é um álcool e o hidróxido de sódio, uma base, temos a formação de éster e sal, respectivamente. 7. Resposta: alternativa b. Ácido sórbico: CH3 — CH CH — CH CH — COOH A condição para isomeria cis-trans é: R1 R3 C R2 C R4 R1 ≠ R2 e R3 ≠ R4 Como satisfaz essa condição, o ácido sórbico apresenta isomeria cis-trans. Material complementar ao livro Planeta Química, de Carlos Alberto Ciscato e Luís Fernando Pereira – Editora Ática, 2008. © Editora Ática. Todos os direitos reservados. 5