Questão 107. Questão 106. Questão 108. alternativa B. alternativa A. alternativa C A TABELA PERIÓDICA ENCONTRA-SE NO FINAL DESTE CADERNO.

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1 A TABELA PERIÓDICA ECOTRA-SE O FIAL DESTE CADERO. Questão 106 O plutônio-239, emissor de partículas alfa e meia-vida de 24 mil anos, é produzido como subproduto durante a operação de reatores nucleares. Esse isótopo é fissionável e apenas alguns quilogramas de plutônio enriquecido acima de 93% de Pu-239 são necessários para fabricar uma bomba atômica. Por isso, a Agência Internacional de Energia Atômica controla o estoque desse elemento nos centros de pesquisas e centrais nucleares do mundo. O produto de decaimento do plutônio-239 e o tempo em 10 3 anos necessário para que o nível de radioatividade diminua para de seu valor original são, respectivamente, a) U e 168. c) U e 144. e) Am e 144. b) Am e 168. d) p e 144. A equação nuclear do decaimento em questão é: Pu 92 U α A meia-vida ( Pu) = T = anos. Então: T 1 T 1 T 1 T 1 T 1 T 1 T t = anos = anos a tabela são dadas as energias de ligação (kj/mol) a 25 o C para algumas ligações simples, para moléculas diatômicas entre H e os halogênios (X). Observe-a e responda às questões de números 107 e 108. H F Cl Br I H F Cl Br I 151 Questão 107 Analise as afirmações seguintes. I.DentreoscompostosHX,oHFéoácido mais fraco e a sua ligação H X é a mais forte. II. A distância de ligação entre os átomos nas moléculas X 2 é maior no I 2, já que a sua energia de ligação é a mais fraca. III. A molécula com maior momento dipolar é ohi. Está correto o contido em a) I, II e III. c) I e III, apenas. e) II, apenas. b) I e II, apenas. d) II e III, apenas. I. Correta. Dos haletos HX, a energia de ligação do HF é a maior, o que indica ligação mais forte e menor tendência à ionização (ácido mais fraco). II. Correta. Das moléculas X 2,oI 2 apresenta o maior comprimento de ligação covalente (átomos maiores, do 5º período da Classificação Periódica) e ligação mais fraca (menor energia de ligação). III. Incorreta. O HF é a molécula de maior momento dipolar (maior diferença de eletronegatividade). Questão 108 O cloreto de hidrogênio é um gás que, quando borbulhado em água, resulta numa solução de ácido clorídrico. Esse composto é um dos ácidos mais utilizados nas indústrias e laboratórios químicos. A energia para formação de 2 mol de cloreto de hidrogênio, em kj, a partir de seus elementos é igual a a) d) 244. b) e) 862. alternativa C c) 187. Cálculo do ΔH da reação a partir das energias de ligação dadas na tabela: H2(g) + C 2(g) 2 HC (g) ΔH = (E + E ) (2E ) H2 C 2 HC ΔH = ( ) (2 431) = 187 kj

2 química 2 Questão 109 o rótulo de uma determinada embalagem de leite integral UHT, processo de tratamento térmico a alta temperatura, consta que um copo de 200 ml deste leite contém 25% da quantidade de cálcio recomendada diariamente (2, mol). A massa, em mg, de cálcio (massa molar 40 g/mol) presente em 1 litro desse leite é a) d) 240. b) 600. e) 120. c) 300. Cálculo da massa de cálcio em 1 de leite: 2 2,4 10 mol Ca 0, m leite 200 m leite 40 g Ca = 1,2 g Ca ou mg Ca 1molCa Questão 110 Questão 111 As figuras representam alguns experimentos de raios catódicos realizados no início do século passado, no estudo da estrutura atômica. Cátodo Alta tensão Para vácuo (a) Ânodo Sombra Amostra de sulfeto de zinco (b) a tabela são fornecidas as células unitárias de três sólidos, I, II e III. (c) I II III A temperatura de fusão do sólido III é 1772 o C e a do sólido II é bem superior ao do sólido I. Quando dissolvido em água, o sólido I apresenta condutividade. Pode-se concluir que os sólidos I, II e III são, respectivamente, sólidos a) covalente, iônico e metálico. b) iônico, covalente e metálico. c) iônico, molecular e metálico. d) molecular, covalente e iônico. e) molecular, iônico e covalente. A descrição corresponde a: I. sólido iônico (eletrólito). II. sólido covalente. III. sólido metálico (substância simples). O tubo nas figuras (a) e (b) contém um gás submetido à alta tensão. Figura (a): antes de ser evacuado. Figura (b): a baixas pressões. Quando se reduz a pressão há surgimento de uma incandescência, cuja cor depende do gás no tubo. A figura (c) apresenta a deflexão dos raios catódicos em um campo elétrico. Em relação aos experimentos e às teorias atômicas, analise as seguintes afirmações: I. a figura (b), fica evidenciado que os raios catódicos se movimentam numa trajetória linear. II. a figura (c), verifica-se que os raios catódicos apresentam carga elétrica negativa. III. Os raios catódicos são constituídos por partículas alfa. IV. Esses experimentos são aqueles desenvolvidos por Rutherford para propor a sua teoria atômica, conhecido como modelo de Rutherford.

3 química 3 As afirmativas corretas são aquelas contidas apenas em a) I, II e III. d) II e IV. b) II, III e IV. e) IV. c) I e II. alternativa C I. Correta. A descrição do experimento corresponde às trajetórias lineares dos raios catódicos. II. Correta. Os raios catódicos são desviados em direção ao pólo positivo do campo elétrico aplicado no meio do tubo. III. Incorreta. Os raios catódicos são elétrons (as partículas alfa são positivas). IV. Incorreta. O experimento é de J. J. Thomson. E. Rutherford observou o espalhamento alfa por lâminas metálicas delgadas. Questão 112 A dolomita, CaMg(CO 3 ) 2, é um minério utilizado como fonte de magnésio e para fabricação de materiais refratários. A figura apresenta a curva da decomposição térmica de uma mistura de carbonatos de cálcio e magnésio e é o resultado de medidas de variação da massa da amostra em função do aumento da temperatura. A decomposição desses carbonatos resulta na liberação de CO 2 e na formação do respectivo óxido. Cada carbonato decompõe-se totalmente em diferentes temperaturas, sendo que o carbonato de cálcio apresenta maior estabilidade térmica. m (%) ,0 alternativa E O MgCO 3, menos estável, decompõe-se a temperaturas menores. Para simplificar, vamos trabalhar com uma amostra de 100 g de dolomita: 100 g 79 g = 21 g CO 2 liberado pelo MgCO 3 Então: Δ MgCO3(s) MgO(s) + CO2(g) 21gCO 1molCO 2 1molMgCO3 2 44gCO 2 1molCO 2 m. molar eq. química 84 g MgCO3 40gMgCO3 (em 100 g de dolomita) 1molMgCO3 Portanto, a dolomita apresenta 40% de MgCO 3 e 60% CaCO 3. Questão 113 a figura, são apresentadas as curvas de solubilidade de um determinado composto em cinco diferentes solventes. CS (g soluto/100 g solvente) I II III IV V 52, T( C) Dados: massas molares (g/mol): CO 2 = 44, MgCO 3 = 84 e CaCO 3 = 100 Pode-se concluir que a mistura de carbonatos analisada contém a composição em massa de carbonato de cálcio igual a a) 40%. b) 45%. c) 50%. d) 55%. e) 60% Temperatura ( C) a purificação desse composto por recristalização, o solvente mais indicado para se obter o maior rendimento no processo é o a) I. b) II. c) III. d) IV. e) V. O solvente mais indicado para purificar um sólido por recristalização é aquele no qual se observa a maior variação de solubilidade em função da temperatura (curva mais inclinada).

4 química 4 Questão 114 Muitas pessoas confundem a benzina com o benzeno, que são dois solventes orgânicos diferentes com nomes parecidos. A benzina, também chamada de éter de petróleo, é um líquido obtido na destilação fracionada do petróleo, de baixa massa molar, constituído por hidrocarbonetos, geralmente alifáticos, comopentanoeheptano.obenzenoéumhidrocarboneto aromático, constituído por um anel benzênico. Sobre esses solventes, são feitas as seguintes afirmações: I. a molécula do benzeno apresenta três ligações duplas entre átomos de carbono; II. a energia de ligação entre os átomos de carbono no benzeno é maior que a da benzina; III. os átomos de carbono na benzina apresentam geometria tetraédrica; IV. os ângulos de ligação entre os átomos de carbono no benzeno são de 60 o. As afirmativas corretas são aquelas contidas em a) I, II, III e IV. c) I, II e IV, apenas. e) III e IV, apenas. b) I, II e III, apenas. d) II e III, apenas. I. Correta. A fórmula clássica do benzeno é: O O cafeína A cafeína, quase todas as pessoas a consomem diariamente, ao tomarem um cafezinho. A anfetamina é considerada uma droga ilícita, e algumas pessoas fazem o uso desta droga, como caminhoneiros, para provocar insônia, e jovens, obsessivos por sua forma física, para provocar perda de apetite e redução de peso. A perda de apetite gerada pelo seu uso constante pode transformar-se em anorexia, umestadonoqualapessoapassaasentirdificuldade para comer, resultando em sérias perdas de peso, desnutrição e até morte. A substânciaqueapresentacarbonoassimétricoeos grupos funcionais encontrados nas estruturas destes estimulantes, são, respectivamente, a) anfetamina, amida e cetona. b) anfetamina, amida e amina. c) anfetamina, amina e cetona. d) cafeína, amina e amida. e) cafeína, amina e cetona. anfetamina H 2 Somente a anfetamina apresenta carbono assimétrico (C ): H CH 2 C* CH 3 II. Correta. A ressonância eletrônica existente no benzeno fortalece as ligações entre os átomos de carbono. Logo as energias de ligação C C no benzeno são maiores que nos hidrocarbonetos saturados da benzina. III. Correta. Os hidrocarbonetos da benzina são saturados com ligações simples tetraédricas. IV. Incorreta. As moléculas do benzeno são hexagonais planas, com ângulos de ligação de 120 o. Questão 115 A figura apresenta a estrutura química de dois conhecidos estimulantes. H 2 Os grupos funcionais citados na alternativa correta são: CO amida amina O texto seguinte refere-se às questões de números 116 e 117. Muitas substâncias químicas são as responsáveis pelos fortes odores resultantes da deterioraçãoeputrefaçãodealimentosabasede proteína, dentre elas, as aminas. A metilamina, CH3H2, é uma das substâncias produzi-

5 química 5 das na decomposição de proteínas e apresenta odor intenso e desagradável e é também responsávelpelocheirocaracterísticodopeixe,perceptível no final do dia das feiras livres. A equação representa o equilíbrio químico da metilamina e seus íons em solução aquosa, a 25 o C: + HC 3 H2 + HO 2 HC 3 H3 + OH 4 Kb = 4 10 Questão 116 Considerando que [CH3 H2] >>> >>> [CH3 H3 + ], o ph de uma solução aquosa de metilamina 0,25 mol/l, a 25 o C,é igual a a) 2. b) 4. c) 6. d) 8. e) 12. alternativa E a solução de metilamina ocorre o equilíbrio: H3C H2(aq) + H2 O( ) (0,25 x) H3C H + 3(aq) + OH (aq) x x Como [CH3H 2] é muito maior que [CH3H + 3 ], temos que a [CH3H 2] 0,25 mol/l. Então: + [H3CH 3 ] [OH ] Kb = [H3CH 2] 4 x x 4 10 = 0,25 2 x = 1 10 mol/l 2 poh = log [OH ] = log 10 = 2 A 25 o C, temos: ph + poh = 14 ph + 2 = 14 ph = 12 Questão 117 Analise as afirmações seguintes. I. Utilizando 1 litro de água potável com duas colheres de sopa de água sanitária (solução de aclo), prepara-se uma solução para limpar estofados com resíduos de peixe. Isso permite que a equação se desloque para a direita, diminuindo a concentração da metilamina. II. O vinagre pode ser adicionado ao peixe, diminuindo a concentração de íons hidroxila do equilíbrio, deslocando para a direita, diminuindo a concentração da metilamina. III. O equilíbrio da equação pode ser deslocado para a direita, adicionando-se um pouco de soluçãodebicarbonatodesódio(ahco 3 ), que é um sal de características ácidas. Está correto somente o contido em a) I. d) I e III. b) II. e) II e III. Considerando o equilíbrio químico H3C H2(aq) + H2 O( ) c) I e II. H3C H + 3(aq) + OH (aq) pode-se deslocá-lo para a direita com a adição de uma solução ácida, de acordo com o Princípio de Le Chatelier. Então: I. Incorreta. A solução de ac O é básica. CO (aq) + HO 2 ( ) HC O(aq) + OH(aq) este caso, estamos desconsiderando a ação oxidante do hipoclorito. II. Correta. A solução de vinagre é ácida. III. Incorreta. A solução de ahco 3 é básica: HCO3(aq) + H2 O( ) H2CO3(aq) + OH(aq) Questão 118 Charles Goodyear descobriu, no século XIX, um novo processo, deixando cair borracha e enxofre casualmente no fogo. Essa matéria-prima é utilizada na fabricação de pneus. Um dos grandes problemas ambientais da atualidadeéodestinodospneususados.ouso de pneus na composição do asfalto de ruas e estradas é uma forma de reduzir esse impacto. O processo desenvolvido por Goodyear recebe o nome de a) combustão. b) destilação. c) sinterização. d) ustulação. e) vulcanização. alternativa E Goodyear descobriu que o enxofre, ao reagir com a borracha natural aquecida, é capaz de torná-la dura. Esse processo recebeu o nome de vulcanização (Vulcano, na mitologia grega, é o deus do fogo).

6 química 6 Questão 119 O Brasil destaca-se no cenário internacional com a produção e incentivo do uso de combustíveis de fontes renováveis, como o etanol e o biodiesel. A transesterificação é mais um novo conceito abordado na química orgânica no ensino médio: trata-se da síntese do biodiesel, obtido a partir da reação de óleos vegetais (soja, babaçu, mamona), gorduras animais ou óleos residuais de fritura com etanol e catalisador. HC 2 O CO R 1 HC O CO HC 2 O CO R 3 aoh R 2 + 3C 2 H 5 HC 2 OH HC Considerando que o biodiesel foi obtido a partir do óleo de soja, na reação de hidrólise desse biodiesel B, são obtidos como produtos o a) ácido etanóico e álcoois. b) ácido etanóico e ésteres. c) etanoato de etila e ácidos carboxílicos. d) etanol e ácidos carboxílicos. e) etanol e ésteres. alternativa D a hidrólise ácida dos ésteres RCOOCH 2 CH 3 obtêm-se ácidos carboxílicos (RCOOH) e etanol (HO CH 2 CH 3 ). Questão 120 OH HC 2 OH a identificação de duas substâncias orgânicas no laboratório de química, um grupo de alunos realizou dois experimentos: Teste 1 Retirouumaamostrade4mLda substância X e transferiu para um tubo de ensaio. a seqüência, adicionou gotas de solução de ácido sulfúrico e 4 ml de solução violeta de permanganato de potássio. + aoh OH R 1 CO C H R 2 CO C H R 3 CO2C2H5 biodiesel B Agitou e observou. Teste 2 Repetiu o teste anterior, utilizando amostra da substância Y. Resultados obtidos: Teste 1 O tubo aqueceu durante a reação, e a cor violeta da solução desapareceu. Teste 2 ão houve alteração, a reação não ocorreu. Para que o grupo de alunos pudesse concluir o teste de identificação, o professor deu as seguintes informações: As substâncias testadas podem ser: I) 2-metil-propan-2-ol, II) butan-1-ol e III) propan-2-ol. 370 mg da substância X, quando sofre combustão completa, produzem 880 mg de gás carbônico. O grupo de alunos conclui, corretamente, que a reação ocorrida no teste 1 era a) exotérmica e que X e Y eram as substâncias II e I, respectivamente. b) exotérmica e que X e Y eram as substâncias III e I, respectivamente. c) endotérmica e que X e Y eram as substâncias II e I, respectivamente. d) endotérmica e que X e Y eram as substâncias III e I, respectivamente. e) endotérmica e que X e Y eram as substâncias II e III, respectivamente. Os testes relatados envolveram a oxidação enérgica exotérmica de álcoois (KMnO4/ H2SO 4). Álcoois primários (butan-1-ol) e secundários (propan-2-ol) sofrem oxidação, ao passo que álcoois terciários (2-metil-propan-2-ol) não oxidam. Então: Teste 1: X pode ser II ou III. Teste 2: Y é o álcool I. Identificação do álcool X: C4H10O + 6 O2 4 CO2 + 5 H2O 0,37g C H O 1molC 4 H 10 O 4molCO g C4H10O 1molC H O 4 10 m. molar eq. química 44 g CO2 = 0,88 g CO2 ou 880 mg CO 2 1molCO 2 m. molar Portanto, X = butan-1-ol.

7 química H 1,01 4, Li a K 1 Rb Cs 2 Be B C O F 6,94 9,01 10,8 12,0 14,0 16,0 19,0 20, Mg A Si P S C 23,0 24,3 27,0 28,1 31,0 32,1 35,5 39, Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co i Cu Zn Ga Ge As Se Br 39,1 40,1 45,0 47,9 50,9 52,0 54,9 55,8 58,9 58,7 63,5 65,4 69,7 72,6 74,9 79,0 79,9 83, Sr Y Zr b Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I 85,5 87,6 88,9 91,2 92,9 95,9 (98) Ba Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg T Pb Bi Po At dos Lantanídios (209) (210) (222) Fr Ra Rf Db dos Actinídios (223) (226) (261) (262) úmero Atômico Símbolo Massa Atômica Série Série ( ) = n de massa do isótopo mais estável Série dos Lantanídios 57 La 139 Série dos Actinídios 89 Ac (227) 58 Ce Th 232 Sg (266) 59 Pr Pa 231 Bh (264) 60 d U 238 TABELA PERIÓDICA Hs (277) 61 Pm (145) 93 p (237) Mt (268) 62 Sm Pu (244) Ds (271) 63 Eu Am (243) Rg (272) 64 Gd Cm (247) 65 Tb Bk (247) Dy Cf (251) 67 Ho Es (252) 68 Er Fm (257) 69 Tm Md (258) 70 Yb o (259) 18 He e Ar Kr Xe Rn 71 Lu Lr (262) (IUPAC, )