Química PROF.Fill. Gabarito comentado pelo professor Fill, que compõe a nossa maravilhosa equipe de Química.

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Mateus Chagas Furtado
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Química PROFFill Uerj 2013/2014 Gabarito comentado pelo professor Fill, que compõe a nossa maravilhosa equipe de Química Um nanotubo é uma estrutura cilíndrica microscópica formada apenas por átomos

no esquema as ligações do tipo pi O número de ligações duplas realizadas por átomo em um nanotubo corresponde a: (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 Alternativa correta: (A) Um átomo de carbono pode fazer dois

ou seja, do tipo sigma Como o átomo de carbono é tetravalente, forma quatro ligações, a quarta ligação é do tipo pi Essa configuração corresponde a um átomo de carbono com hibridação do tipo sp 2

1 Química PROFFill Uerj 2013/2014 Gabarito comentado pelo professor Fill, que compõe a nossa maravilhosa equipe de Química Um nanotubo é uma estrutura cilíndrica microscópica formada apenas por átomos de carbono com hibridação sp 2 O esquema abaixo representa um corte lateral de um nanotubo Cadaa esfera corresponde ao núcleo de um átomo e cada traço a uma ligação entre carbonos Não estão indicadas no esquema as ligações do tipo pi O número de ligações duplas realizadas por átomo em um nanotubo corresponde a: (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 Alternativa correta: (A) Um átomo de carbono pode fazer dois tipos de ligações interatômicas: sigma e pi, que são geralmente letras gregas e, respectivamente Como enunciado informa que não estão representadas as ligações do tipo pi, temos 3 ligações visíveis, ou seja, do tipo sigma Como o átomo de carbono é tetravalente, forma quatro ligações, a quarta ligação é do tipo pi Essa configuração corresponde a um átomo de carbono com hibridação do tipo sp 2 Observe: Analisando-se as ligações formadas pelo átomo de carbono, verifica-se que são formadas duas ligações simples e apenas uma ligação dupla *Vale a pena lembrar que átomos de carbonos com hibridização sp³ só fazem ligações simples, do tipo sigma E quando possuem hibridização sp é porque fazem duas ligações do tipo pi, podendo ser uma tripla ou duas duplas

2 Uma forma de identificar a estabilidade de um átomo de qualquer elemento químico consiste em relacionar seu número de prótons com seu número de nêutrons em um gráfico denominado diagrama de estabilidade, mostrado a seguir São considerados estáveis os átomos cuja interseção entre o número de prótons e o de nêutrons se encontra dentro da zona de estabilidade mostrada no gráfico Verifica-se, com base no diagrama, que o menor número de massa de um isótopo estável de um metal é igual a: (A) 2 (B) 3 (C) 6 (D) 9 Alternativa correta: (C) De acordo com a tabela de classificação periódica dos elementos, o lítio é o metal de menor número atômico, igual a três Como o número atômico corresponde ao número de prótons, o átomo de lítio apresenta três prótons Sendo que o núcleo atômico é formado por prótons e nêutrons e a soma do número de prótons e nêutrons denomina o número de massa Apesar do número de prótons ser constante, o número de nêutrons pode variar Dessa forma existem os isótopos, elementos com mesmo número de prótons e número de massa diferente De acordo com a curva de estabilidade apresentada, para um átomo com três prótons são possíveis configurações estáveis com três e quatro nêutrons Logo, o menor isótopo estável de um elemento metálico apresentará três prótons e três nêutrons, ou seja, número de massa igual a seis Queridos essa Zona de Estabilidade, foi outrora chamado pelo ENEM de cinturão de estabilidade São exatamente a mesma coisa

3 O volume médio de água na lagoa é igual a 6,2 x 10 6 L Imediatamente antes de ocorrer a mortandade dos peixes, a concentração de gás oxigênio dissolvido na água correspondia a 2,5 x 10 4 moll 1 Ao final da mortandade, a quantidade consumida, em quilogramas, de gás oxigênio dissolvido foi igual a: (A) 24,8 (B) 49,6 (C) 74,4 (D) 99,2 Alternativa correta: (B) Comentário da questão: Antes da mortandade de peixes, a concentração de gás oxigênio (O 2 ) dissolvido na lagoa era igual a 2,5 x 10 4 moll 1 Após a mortandade, a concentração caiu para 0 moll 1 Assim, constata-se que houve o consumoo de 2,5 x 10 4 mol de gás oxigênio por litro de água na lagoa que tem como volume médio 6,2 x 10 6 L, a quantidade de matéria, em mols, de gás oxigênio consumida corresponde a: 2,5 x 10 4 mol 1 L X mol 6,2 x 10 6 L X = 1550 mol de O 2 A massa atômica do elemento químico oxigênio é igual a 16 Logo, a massa molar do gás oxigênio é igual a: 16 x 2 = 32 gmol A massa de gás oxigênio consumida durante a mortandade equivale a: 1 Mol 32g 1550 mol Y g Y = g = 49,6 kg Uma das técnicas empregadas para separar uma mistura gasosa de CO 2 e CH 4 consiste em fazê-la passar por uma solução aquosa de Ba(OH) 2 Uma amostra dessa mistura gasosa, com volume total de 30 L, sob temperatura de 27 ºC e pressão de 1 atm, ao reagir com a solução aquosa de Ba(OH) 2, produz a precipitação de 98,5 g de A fração gasosa remanescente, nas mesmas condições de temperatura e pressão, contém apenas CH 4 O volume, em litros, de CH 4 remanescente é igual a:

4 (A) 10 (B) 12 (C) 15 (D) 18 Alternativa correta: (D) A mistura gasosa inicialmente era composta por CO 2 e CH 4 nas seguintes condições: P = 1 atm V = 30 L T = 300 K (27 ºC) R = 0,08 atmlmol 1K 1 (constante universal dos gases ideais) n = quantidade de matéria A quantidade de matéria dessa mistura, expressa em número de mols, pode ser calculada a partir da equação de Clapeyron: PV = nrt O CO 2 presente na mistura reagiu com Ba(OH) 2 formando, de acordo com a seguinte equação química: CO 2 + Ba(OH) 2 + H 2 O De acordo com a proporção estequiométrica da equação, 1 mol de CO 2 reage com 1 mol de Já que a questão fala de massa do calcularemos a massa molar partir de suas massas atômicas para montar nossa proporção: = x 3 = 197 g Sabendo que foram formados 98,5 g de, calcularemos a quantidade de CO 2 em mols consumido, seguindo as proporções: A cada 1 mol de CO2 consumido nos favorecem: é produzido 1 mol de BaCO3, passando para as unidades que 1 Mol co g BaCO3 X 98,5 g X = 0,5 Mols de CO 2 Sabendo a quantidade de CO 2 em mols, aplicaremos na equação condições enunciadas e isso descobriremos seu volume real de Clareyron, com as PV = nrt 1Vco 2 = 0,50,08300 Vco 2 = 12 L de CO 2 V total = VCO 2 + VCH 4 30 = 12 + VCH 4 VCH 4 = 18 L

5 Em uma das etapas do ciclo de Krebs, a enzima aconitase catalisa a isomerização de citrato em isocitrato, de acordo com a seguinte equação química: A isomeria plana que ocorre entre o citrato e o isocitrato é denominada de: (A) cadeia (B) função (C) posição (D) compensação Alternativa correta: (C) Analisando as estruturas químicas dos íons citrato e isocitrato, observa-se que a diferença entre elas é a posição da hidroxila, que se encontra ligada ao carbono central no citrato e ao carbono da ponta no isocitrato O tipo de isomeria plana em que os isômeros apresentam a mesma cadeia carbônica e diferem pela posição de um grupamento, no caso a hidroxila, é denominado isomeria de posição

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