PROVAS DA SEGUNDA ETAPA PS2007/UFG

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1 UFG-PS/7 PRVAS DA SEGUNDA ETAPA PS7/UFG Esta parte do relatório mostra o desempenho dos candidatos do grupo na prova de Química da ª etapa do PS7. Inicialmente, são apresentados os dados gerais dos candidatos do grupo. Em seguida, são apresentados dois gráficos sobre a prova: o primeiro mostra a distribuição do total de candidatos da ª fase em relação às notas obtidas em Química e o segundo contém as médias das notas alcançadas em cada questão da prova. A nota máxima em cada questão é,. Na seqüência, temos a questão, a resposta esperada (RE) e mais dois gráficos demonstrando o desempenho do total de candidatos do grupo e dos candidatos do curso que teve a maior nota de corte no grupo (Engenharia ivil) nesta questão. Estes gráficos serviram de base para as análises sobre a questão, que são apresentadas logo em seguida. Dados gerais - andidatos do grupo PS7/UFG - Nº de candidatos ª etapa ª etapa Inscritos Presentes lassificados Presentes Aprovados Grupo Total Engenharia QUÍMIA G Distribuição das notas de Química G ps7 - ª etapa,,,,,7 Média por questão - Química G PS7/UFG - ª etapa,6,9,97,, 7 8 9,8 Figura : Distribuição das notas dos candidatos presentes do GRUP Figura : Média dos candidatos presentes do GRUP por questão QUESTÃ 7 Um analista necessita de ml de uma solução aquosa de Nal,9% (m/v). omo não dispõe do sal puro, resolve misturar duas soluções de Nal(aq): uma de concentração,% (m/v) e outra de,% (m/v). alcule o volume de cada solução que deverá ser utilizado para o preparo da solução desejada. RE: Sol x V Sol + Sol x V Sol = SolFinal x V SolfFnal, x V Sol +, x V Sol =,9 x, x V Sol +, x V Sol = 9 V Sol + V Sol = V Sol = - V Sol Logo,, x ( - V Sol ) +, x V Sol = 9 V Sol = 6 ml V Sol = 6 V Sol = ml (, pontos)

2 UFG-PS/7 Química G - Questão 7 Química - Questão 7 - Engenharia ivil PS7/UFG - ª etapa ,, ,, Figura : Distribuição das notas da questão 7 dos candidatos presentes Figura : Distribuição das notas dos candidatos presentes Engenharia ivil Nesta questão, foi abordado conhecimento sobre soluções (aspectos quantitativos e qualitativos). Foram exigidas habilidades de realizar e interpretar cálculos na resolução de problemas químicos, envolvendo grandezas e medidas físicas. s gráficos mostram uma elevada concentração de notas zero no grupo e uma alta concentração de notas, no curso de Engenharia ivil. Essa questão envolve basicamente a interpretação de uma situação - problema que foi definitiva para o candidato responder ou não à questão, daí a concentração de notas em e,. QUESTÃ 8 De acordo com um estudo de indicadores ácido-base (Quim. Nova, 6, 9, 6), o equilíbrio ácido-base do corante azul de bromofenol pode ser representado por H H S H S - + H + IND IND - or amarela or azul e o perfil da concentração desse corante em função do ph é representado no gráfico abaixo. oncentração de azul de bromofenol (mol/l),,, III 6 ph om base nas informações apresentadas,

3 UFG-PS/7 a) identifique as espécies químicas presentes na solução em I, II e III; RE: Em I, tem-se IND Em II, tem-se IND e IND - Em III, tem-se IND - (, pontos) b) calcule o valor da constante de equilíbrio em II, sabendo que nesse ph, [H + ] =, x - mol/l. RE: K = [IND - ].[H + ] / [IND] omo em II, [IND] = [IND - ] K = [H + ] =, x - mol L - (, pontos) Química G - Questão 8 Química - Questão 8 - Engenharia ivil PS7/UFG - ª etapa ,,,,, ,,,, Figura : Distribuição das notas da questão 8 dos candidatos presentes Figura 6: Distribuição das notas dos candidatos presentes Engenharia ivil Nesta questão, foram abordados conhecimentos dos aspectos dinâmicos das transformações químicas. Foi exigida a habilidade de estabelecer relações entre os aspectos macroscópicos dos fenômenos físicos e químicos e os modelos teóricos que os explicam. Percebe-se, pelos gráficos, uma alta concentração de zeros tanto no grupo quanto no curso de Engenharia ivil. Isso possivelmente se explique pela dificuldade dos candidatos em estabelecer relações entre a representação do equilíbrio ácido-base e o prefil da concentração do corante apresentado para solucionar os itens da questão. QUESTÃ 9 Superóxido de potássio sólido, K (s), é comumente empregado em máscaras protetoras contra gases. Esse superóxido remove tanto o vapor d água exalado quanto o gás carbônico. vapor d água é removido após reagir com o superóxido. gás carbônico é removido após reagir com um dos produtos da reação anterior. Escreva as equações químicas que representam as reações químicas envolvidas. RE: Equação que representa a reação entre o vapor de água e o peróxido: K (s) + H (g) U KH(s) + (g) K (s) + H (g) KH(s) + H (l) + (g) Remoção do gás carbônico:

4 UFG-PS/7 KH(s) + (g) KH (s) U KH(s) + (g) pontos) K (s) + H (, Química G - Questão 9 Química - Questão 9 - Engenharia ivil PS7/UFG - ª etapa 9,,,,, 8 6,,,, Figura 7: Distribuição das notas da questão 9 dos candidatos presentes Figura 8: Distribuição das notas dos candidatos presentes Engenharia ivil Nesta questão, foram abordados conhecimentos sobre aspectos dinâmicos das transformações químicas. Foi exigida a habilidade de estabelecer relações entre os aspectos macroscópicos dos fenômenos físicos e químicos e os modelos teóricos que os explicam. A alta concentração de zero talvez se explique pelo fato de estes conhecimentos e habilidades serem pouco explorados no ensino médio. QUESTÃ élulas a combustível geram eletricidade usando reagentes que são fornecidos continuamente. Veículos movidos com essas células são soluções promissoras para a emissãozero, ou seja, não são produzidos gases poluentes, uma vez que o único produto é a água. onsidere duas células a combustível, sendo uma alcalina, empregando KH(aq) como eletrólito, e uma de ácido fosfórico, empregando H P (aq) como eletrólito. om base nas semi-reações abaixo, calcule o potencial-padrão de cada célula. E /V (g) + H + (aq) + e H (l) +, (g) + H (l) + e H (aq) +, H + (aq) + e H (g), H (l) + e H (g) + H (aq) -,8 RE: élula alcalina E /V (g) + H (l) + e H (aq) +, (x) H (g) + H (aq) H (l) + e +,8 (g) + H (g) H (l) élula de ácido fosfórico +, V (g) + H + (aq) + e H (l) +, (x) H (g) H + (aq) + e, (g) + H (g) H (l) +, V (, pontos)

5 UFG-PS/7 Química G - Questão Química - Questão - Engenharia ivil PS7/UFG - ª etapa 6,,,,, 7,,, Figura 9: Distribuição das notas da questão dos candidatos presentes Figura : Distribuição das notas dos candidatos presentes Engenharia ivil Nesta questão, foram abordados conhecimentos sobre as conseqüências da atividade humana sobre o meio ambiente do ponto de vista da Química. Foi exigida a habilidade de interpretar fatos e situações da realidade social, política e econômica tendo a Química como base do raciocínio. Possivelmente, a quase totalidade de notas zero, demonstre o grau de dificuldade elevado da questão. QUESTÃ A datação de lençóis freáticos pode ser realizada com base na relação entre a quantidade de hélio triogênico He, decorrente do decaimento radioativo do trítio H, na amostra de água. De modo simplificado, essa datação pode ser determinada pelo produto entre o tempo de meia-vida do trítio e a razão entre as quantidades de hélio triogênico e trítio, multiplicados por,7. gráfico do decaimento do número de núcleos radioativos de trítio é mostrado abaixo. Porcentagem de núcleos radioa tivos de trítio 9 7,9 6,,,6, Tempo em anos Tendo em vista essas informações, calcule a idade de uma amostra de água retirada de um lençol freático, cuja concentração de hélio triogênico é três vezes maior que a quantidade de trítio. [ He] RE: Datação = tempo de meia vida x x,7 [ H ] Tempo de meia vida =, anos Amostra: [ He] = x [ H]

6 UFG-PS/7 Logo, a idade da amostra é de, x x,7 = 6 anos (, pontos) Química G - Questão Química - Questão - Engenharia ivil PS7/UFG - ª etapa ,,, ,,, Figura : Distribuição das notas da questão dos candidatos presentes Figura : Distribuição das notas dos candidatos presentes Engenharia ivil Nesta questão, foram abordados conhecimentos sobre os cálculos envolvidos nos processos químicos e físicos. Foram exigidas habilidades de reconhecer e interpretar gráficos e tabelas que representam resultados de experimentos. Apesar de o gráfico representativo do grupo apresentar um índice significativo de notas zero é possível observar que no curso de Engenharia ivil esse fato não se repete, visto que há uma concentração considerável de notas máximas nesta questão. QUESTÃ A síntese do cloranfenicol, um antibiótico de amplo espectro, é realizada através de diversas etapas. As duas últimas etapas dessa síntese são uma redução do grupo carboxila para álcool, seguida de uma oxidação do grupo amino para nitro, na molécula cuja fórmula estrutural plana está representada a seguir. H H NH Hl NH a) Represente a fórmula estrutural da substância obtida a partir da redução da carboxila. RE: H H NH Hl NH (, pontos) 6

7 UFG-PS/7 b) Represente a fórmula estrutural do cloranfenicol. RE: H H NH Hl N (, pontos) Química G - Questão Química - Questão - Engenharia ivil PS7/UFG - ª etapa ,,,, ,, Figura : Distribuição das notas da questão dos candidatos presentes Figura : Distribuição das notas dos candidatos presentes Engenharia ivil Nesta questão, foram abordados conhecimentos sobre as propriedades químicas e físicas das substâncias e materiais. Foram exigidas habilidades de compreender e prever as relações qualitativas dos processos químicos. A questão tem uma excessiva concentração de notas zero no grupo, melhorando um pouco no curso de Engenharia ivil. Esse resultado confirma a dificuldade dos candidatos em estabelecer relações entre as informações apresentadas. QUESTÃ onsidere os três recipientes, contendo ml das soluções abaixo, todas de concentração, mol/l. A B H l(aq) H H(aq) NH l(aq) Explique, utilizando equações químicas, o que ocorrerá com o ph em cada um dos recipientes, ao acrescentar ml de NaH,mol/L em cada um deles. RE: A) Hl(aq) + NaH (aq) Na + (aq) + l (aq) + (g) + H (l) ph = 7 B) H H(aq) + NaH (aq) H Na(aq) + (g) + H (l) 7

8 UFG-PS/7 H Na(aq) + H (l) Na + (aq) + H H(aq) + H (aq) ph > 7 ) NH l(aq) + NaH (aq) NH (aq) + (g) + H (l) NH (aq) + H (l) NH H(aq) ph > 7 (, pontos) Química G - Questão Química - Questão - Engenharia ivil PS7/UFG - ª etapa ,,,, 8,,,, Figura : Distribuição das notas da questão dos candidatos presentes Figura 6: Distribuição das notas dos candidatos presentes Engenharia ivil Nesta questão, foram abordados conhecimentos sobre o comportamento químico das substâncias e materiais. Foi exigida a habilidade de estabelecer relações entre os aspectos teóricos, representacionais e fenomenológicos do conhecimento químico. A alta concentração de notas baixas talvez se explique pelo fato de a questão exigir que o candidato compreenda e interprete a leitura e escrita da linguagem química. QUESTÃ -butanol é uma substância que possui dois isômeros ópticos, sendo que um dos isômeros desvia a luz polarizada para a direita (+) e o outro, para a esquerda ( ). No entanto, a mistura equimolar desses isômeros não desvia a luz polarizada. Esses isômeros são oxidados, produzindo A, e reduzidos, produzindo B, conforme o esquema abaixo. (+)--butanol (-)--butanol oxidação A redução B oxidação A redução B a) Escreva as estruturas das substâncias em A e B, obtidas nas conversões mostradas no esquema. RE: A: H -H H (-butanona) B: H HHH H (-butanol) ou H (butano) (, pontos) b) Por que tanto a mistura equimolar quanto a(s) substância(s) em B não desvia(m) a luz polarizada? Justifique. 8

9 UFG-PS/7 RE: Quando o produto em B for o álcool (-butanol): b) Forma uma mistura racêmica. s enantiômeros desviam a luz polarizada em valores idênticos, porém em sentidos opostos. Quando o produto em B for o alcano (butano): b) omo o butano não apresenta centro estereogênico/carbono quiral, não ocorre o desvio da luz polarizada. (, pontos) Química G - Questão Química - Questão - Engenharia ivil PS7/UFG - ª etapa 6 8 6,,,,, ,,,,, Figura 7: Distribuição das notas da questão dos candidatos presentes Figura 8: Distribuição das notas dos candidatos presentes Engenharia ivil Nesta questão, foram abordados conhecimentos sobre as propriedades químicas e físicas das substâncias e materiais. Foram exigidas as seguintes habilidades: identificar e classificar substâncias e materiais, considerando o comportamento químico. Há uma alta concentração de notas baixas no grupo, melhorando um pouco no curso de Engenharia ivil. 9