1 QUÍMICA 1ª QUESTÃO “O aquecimento global é o

QUÍMICA
1ª QUESTÃO
“O aquecimento global é o aumento da temperatura terrestre e tem preocupado a comunidade
científica cada vez mais. Acredita-se que seja devido ao uso de combustíveis fósseis e outros processos em
nível industrial, que levam à acumulação na atmosfera de gases propícios ao Efeito Estufa, tais como o
Dióxido de Carbono (CO2), o Metano (CH4), CFCs (CF2Cl2) e Hexafluoreto de Enxofre (SF6).
Há muitas décadas que se sabe da capacidade que o Dióxido de Carbono tem para reter a radiação
infravermelha do Sol na atmosfera, estabilizando, assim, a temperatura terrestre por meio do Efeito Estufa,
mas, ao que parece, isto em nada preocupou a humanidade que continuou a produzir enormes quantidades
deste e de outros gases de Efeito Estufa.
A grande preocupação é se os elevados índices de Dióxido de Carbono que se têm medido desde o
século passado, e tendem a aumentar, podem vir a provocar um aumento na temperatura terrestre
suficiente para trazer graves consequências à escala global, pondo em risco a sobrevivência dos
seus habitantes.”
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a) Qual é o gás estufa do texto que apresenta menor ponto de ebulição?
b) Sabe-se que a água é um dos responsáveis pelo efeito estufa natural. Quais são as interações
rompidas quando ocorre sua evaporação?
c) Uma das teorias do fim do mundo devido ao aquecimento global descreve uma nova era glacial em
contrapartida ao derretimento das calotas polares. Calcule o volume de gelo em Litros, quando uma
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área de um oceano de 300 Km por 100m de uma profundidade sofre congelamento.
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3
(Adote: mH O = mgelo ; dH O mar = 1,1g/cm ; dgelo = 0,9g/cm )
2
2
d) O abaixamento da temperatura de congelamento da água do mar e o aumento de seu ponto de
ebulição são determinados por sais que estão dissociados, sendo fundamental para o equilíbrio
no planeta.
Dentre os sais:
I - AgBr
II - FeSO4
III - MgS
IV - AgNO3
Quem não poderia substituir o Cloreto de Sódio na água do mar e quais seriam os produtos de sua reação
com sódio metálico?
Obs.: Considere apenas o princípio da solubilidade dos sais.
Resolução:
a) CH4
b) Ligações de Hidrogênio.
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c) 3,3 · 10 L
CÁLCULO DO VOLUME DE ÁGUA
3
3
3
15
18
2·
·
·
·
V = 300 Km 0,1Km = 30 Km = (30 1000) m = 27 10 L = 27 10 mL
·
D = m/v
1,1 = m / 27 10
·
18
m = 29,7 10
18
g
CÁLCULO DO VOLUME DE GELO
D = m/v
·
18
0,9 = 29,7 10 g / V
·
18
V = 33,0 10
d) AgBr Brometo de Prata (sal insolúvel)
e) 2Na(s) + 2AgBr(aq) → 2NaBr(aq) + Br2(l)
1
cm
3
·
16
V= 3,3 10
L
2ª QUESTÃO
O medicamento utilizado para o tratamento da gripe A (gripe suína) é o fármaco antiviral fosfato de
oseltamivir, comercializado com o nome Tamiflu®. A figura representa a estrutura química do oseltamivir.
Uma das rotas de síntese do oseltamivir utiliza como reagente de partida o ácido siquímico. A primeira
etapa dessa síntese é representada na equação:
Responda:
a) Na estrutura do oseltamivir, identifique as funções orgânicas que contêm o grupo carbonila.
b) Apresente a estrutura do composto orgânico produzido na reação do ácido siquímico com o etanol.
c) Calcule o número de isômeros ópticos do oseltamivir.
d) Classifique a reação dada, considerando as categorias: adição, substituição ou eliminação e seu
respectivo mecanismo.
Resolução:
a) Observe a figura:
b) A reação do ácido si químico com etanol é uma esterificação:
c)
n
N° de C*2
3
2=8
d) Substituição nucleofílica.
2
3ª QUESTÃO
Entre os compostos químicos BF3, CH4, CO2, NH3, SO2, e HCl, três foram escolhidos para as reações.

Composto apolar e linear + H2O

Composto polar e angular + H2O

Composto polar e piramidal + H2O
X
Y.
Z.
Após a identificação dos compostos X, Y e Z, responda:
a) Entre os compostos obtidos, identifique aquele que possui ligação em sua fórmula.
b) Como o composto “Z” é classificado quanto ao grau de ionização ( ) ?
c) Qual é o nome do composto iônico resultante da neutralização parcial entre “Y” e “Z”?
d) Qual é a geometria de “X”?
Resolução:
Composto apolar e linear (CO2).
Composto polar e angular (SO2).
Composto polar e piramidal (NH3).
CO2 + H2O
H2CO3 (X)
SO2 + H2O
H2SO3 (Y)
NH3 + H2O
NH4OH (Z)
a)
b) NH4OH (Base fraca)
c) H2SO3 + NH4OH
(NH4) HSO3 + H2O
Sulfito ácido de amônio
d) Trigonal plana
4ª QUESTÃO
A reação química entre o gás hidrogênio e o monóxido de nitrogênio, representada a seguir, foi analisada
em duas séries de experimentos.
2 H2 (g) 2 NO(g) N2 (g) 2 H2O (g)
Na primeira série, a velocidade de reação foi medida em função da concentração de hidrogênio, mantendo-1
se a concentração de monóxido de nitrogênio constante em 1 mol.L . Na segunda série, determinou-se a
velocidade em função da concentração de monóxido de nitrogênio, mantendo-se a concentração de
-1
hidrogênio constante em 1 mol.L . Os resultados dos experimentos estão apresentados nos gráficos.
a) Determine a ordem de reação de cada um dos reagentes e a expressão da lei de velocidade para
esta reação.
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b) Dizer se a reação é elementar ou complexa. Justifique.
c) Calcular a constante de velocidade K (não se esqueça da unidade)
d) Calcular a velocidade da reação quando as concentrações dos reagentes forem 0,001mol/L cada uma.
Resolução:
A velocidade de uma reação química é obtida pelo valor das concentrações dos reagentes, assim teremos:
v
k[H2 ]x [NO]y
Onde, k é a constante cinética da reação.
Escolhendo 2 pontos quaisquer do primeiro gráfico:
H2
1 mol L–1 e 3 mol L–1 min–1
H2
2 mol L–1 e 6 mol L–1 min–1
Percebe-se que, ao duplicar a concentração, a velocidade também irá dobrar, ou seja, a reação é de
primeira ordem (função de 1º grau).
Escolhendo 2 pontos quaisquer do primeiro gráfico:
NO
1 mol L–1 e 3 mol L–1 min–1
NO
2 mol L–1 e 12 mol L–1 min–1
Nesse caso, ao duplicar a concentração, observe que a velocidade quadruplica, ou seja, a reação é de
segunda ordem (função de 2º grau).
Assim, substituindo o valor de x e y, teremos:
v
k[H2 ]1 [NO]2
O valor de k (constante cinética) é obtido substituindo os valores em qualquer um dos experimentos:
3 mol L–1 min–1
k
k 1 mol L–1 1 mol L–1
3 L2 mol–2 min–1
5ª QUESTÃO
A ionização do ácido fluoretanoico é representada pela seguinte equação química:
-1
Considere uma solução aquosa com concentração desse ácido igual a 0,05 mol.L e grau de ionização
de 20%.
a) Calcule as concentrações de cada espécie (a molécula do ácido o cátion e o ânion) em equilíbrio
na solução.
b) Calcule a constante de equilíbrio para esta reação.
Resolução:
Equação de ionização do ácido fluoretanoico:
C2H3O2F
C2H2O2F
H
O grau de ionização será dado por:
0,05 mol L 1
x
100%
20%
x
4
0,01mol / L 1
C2H3O2F
Início
Reação
Equilíbrio
C2H2O2F
0,01
0,01
0,05
0,01
0,04
H
0,01
0,01
Então, a concentração de ácido que não ionizou é a diferença entre a concentração inicial e a ionizada:
0,05 0,01 0,04 mol / L 1.
O pH é calculado a partir da concentração de íons hidrogênio no equilíbrio:
pH
log H
log0,01
log10
2
2
Cálculo da constante de equilíbrio:
k
k
C2H2O2F
H
C2H3 O2F
0,01
0,01
2,5 10
0,04
5
3
mol L
1