Resolução da Prova de Química Vestibular UFRGS 2006 Prof. Emiliano Chemello

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1 Níveis de dificuldade das Questões Fácil 11 questões Médio 14 questões Difícil 5 questões Resolução da Prova de Química Vestibular UFRGS 2006 Prof. Emiliano Chemello Questões Resolução: e Resoluções A filtração permite separar sólidos de líquidos. A decantação permite separar os líquidos imiscíveis, no caso, benzeno e água. Já a separação magnética permite separar sólidos com propriedades magnéticas distintas. 1

2 Resolução: a A relação entre utensílios e as operações realizadas é: trituração preparação de soluções titulação destilação filtração 2

3 Resolução: a A eletronegatividade e o raio atômico são duas propriedades periódicas. Na tabela, o aumento do valor destas propriedades se dá da seguinte forma: Eletronegatividade: Famílias: Períodos: Raio atômico: Famílias: Períodos: Resolução: e A relação entre o número de massa, prótons e nêutrons é: Sendo que: A = Z + n A = massa atômica Z = número atômico n = número de nêutrons 35 = 17 + n n = n = 18 O átomo de cloro no estado fundamental possui 17 elétrons. Como se trata do íon Cl -, o número de elétrons é igual a 18. Resolução: e A densidade é uma propriedade que aumenta para o centro da tabela e de cima para baixo nas famílias. Os três elementos mais densos são o ósmio (22,58 g/cm³), irídio (22,56 g/cm³) e a platina (21,45 g/cm³). 3

4 Resolução: c A ligação iônica se apresenta quando átomos de elevada diferença de eletronegatividade estabelecem ligação. Estes átomos são metais que se ligam com não- metais. Analisando as alternativas, temos o óxido de bário (BaO) e o cloreto de cálcio (CaCl 2 ) como compostos de ligação com caráter predominantemente iônico. Resolução: b A estrutura do tetrafluoreto de enxofre é bipirâmide trigonal e não possui configuração tetraédrica devido ao fato do enxofre (átomo central) possuir um par de elétrons livre. Resolução: e mm Fe 2 O 3 = 160 g/mol ma Fe = 56 g/mol 1 kg = g 1000 kg = g Fe 2 O C 2 Fe + 3 CO 160 g de Fe 2 O g de Fe g de Fe 2 O x g de Fe x = 112 g x g / 160 g x = g de Fe ou 700 kg Este valor de 700 kg seria o correto caso a pureza da hematita fosse 100 %. Mas, como informa a questão, a massa de Fe puro obtida é de 558 kg. Portanto, o grau 4

5 de pureza da hematita é menor que 100 %. Quantitativamente falando, temos: 558 kg de Fe x 700 kg de Fe % x = 79,71 % 80 % Resolução: b O heptano é um alcano com sete átomos de carbono na molécula. Sua fórmula molecular pode ser obtida pela fórmula geral dos alcanos: C n H 2n + 2. Fazendo o acerto estequiométrico, temos: C 7 H O 2 7 CO H 2 O Resolução: a A solução a possui um ph < 7 (ácido) e forma precipitado com a adição de nitrato de prata (AgNO 3 ). Logo, deve ser um ácido que contenha em sua fórmula o íon Cl -. HCl (aq) + AgNO 3(aq) AgCl (ppt) + HNO 3(aq) A solução b possui um ph > 7 (alcalino) e forma precipitado com a adição de carbonato de sódio (Na 2 CO 3 ). O carbonato de magnésio é pouco solúveis ou praticamente insolúveis em água. Mg(OH) 2 + Na 2 CO 3(aq) MgCO 3(ppt) + NaOH (aq) A solução c possui um ph 7 (neutro) e forma um precipitado com a adição de sulfato de sódio (Na 2 SO 4 ). Logo, deve ser um sal para que, em uma reação de dupla troca, forme um sulfato insolúvel em água. BaCl 2(aq) + Na 2 SO 4(aq) BaSO 4(ppt) + 2 NaCl (aq) Resolução: d Uma reação de oxi-redução se caracteriza pela mudança do nox dos átomos envolvidos na reação. A única alternativa onde há variação do nox é a letra d. 5

6 Resolução: c éter H amina F 3 C O N CH 3 17 Analisando as alternativas, temos: a) Falsa. A molécula possui cinco carbonos com geometria tetraédrica (carbonos 1,8,15,16,17). b) Falsa. A molécula possui as funções de amin secundária e éter. Uma amina primária tem apenas um hidrogênio substituído. Uma amina secundária e terciária têm, respectivamente, dois e três hidrogênios substituídos. c) Correta. O carbono quiral é aquele que possui quatro ligantes distintos. O carbono de número 8 possui quatro ligantes diferentes. d) A fórmula molecular do composto apresentado é: C 17 H 18 F 3 ON e) É um composto de cadeia mista. Resolução: d O isômero representado pelo número um possui momento dipolar muito próximo de zero e, por isto, assumindo um caráter mais apolar do que os outros dois isômeros. 6

7 Resolução: c As estruturas dos dois compostos citados são: H H 3 C CH 3 2 N C NH 2 H 3 C CH 2 propilamina CH 3 trimetilamina PE = 47,8 0 C PE = 2,9 0 C As interações inermoleculares do composto propilamina são muito mais intensas que as do composto trimetilamina, o que resulta em uma temperatura de ebulição maior. Resolução: b A relação entre pk a e K a é inversamente proporcional, ou seja, quanto menor for o valor de pk a, maior será o K a, e vice-versa. O ácido acético possui um caráter ácido mais acentuado do que os demais. Após, em ordem decrescente de K a, temos o fenol e por último o álcool etílico com menor caráter ácido e maior pk a. Os valores dos pontos de ebulição das substâncias também são úteis para escolher um composto em detrimento dos outros. Por exemplo, o fenol possui o maior ponto de ebulição dentre os três compostos relacionados devido a sua massa molecular elevada. 7

8 Resolução: a Analisando as alternativas, temos: I Correta. A questão apresenta uma reação de adição, na qual hidrogênios são adicionados à estrutura em função da quebra das ligações duplas (insaturações) do geraniol. Como cada ligação consume uma molécula de hidrogênio (H 2 = dois átomos de hidrogênio), duas ligações duplas rompidas consumirão dois mols de hidrogênio por mol de geraniol. CH 3 CH 3 7 H 38 C OH 3,7dimetil octanol II Falsa. O nome correto pelas regras da IUPAC é 3,7- dimetil-1-octanol. III Falsa. A ligação dupla entre carbonos mais próxima à hidroxila dá ao composto uma isomeria geométrica. Resolução: a Isômeros ópticos desviam o plano de vibração da luz polarizada incidente sobre eles em um valor de graus. Isômeros do ácido láctico do tipo destrógiro desviam o plano de vibração da luz polarizada para a direta em +3,8, já os levógiros desviam para a esquerda, em -3,8. Quando há presença dos dois isômeros, temos uma mistura racêmica e o plano da luz polarizada não é desviado, ou seja, o valor do desvio é 0. Resolução: b O etoxietano é (foi) usado como anestésico em cirurgias. Há dois grupamentos etil (-CH 2 CH 3 ) ligados diretamente a um átomo de oxigênio. 8

9 Resolução: d Na primeira reação o benzeno sofre substituição de um hidrogênio por um grupo metila (-CH 3 ) proveniente da cisão heterolítica do CH 3 Cl (alquilação). Já a segunda reação ocorre uma halogenação onde a metila sofre substituição de um hidrogênio por um cloro proveniente da cisão homolítica do Cl 2. O cloro substitui os hidrogênios da metila ao invés do anel aromático devido ao catalisador luz presente. 9

10 Resolução: e Segundo o desenho, a solução de NaCl possui uma maior concentração do que a solução de sacarose. Por isto, esta terá um ponto de congelamento menor devido ao efeito crioscópico. Resolução: c KCl K + + Cl - 0,6 mol/l de Cl - BaCl 2 Ba Cl - 2 x 0,2 mol/l = 0,4 mol/l de Cl - (c 1.V 1 )+(c 2.V 2 ) = c f.v f (0,6 mol/l.0,25 L) + (0,4 mol/l.0,75 L) = c f.1 L c f = 0,45 mol/l Resolução: d C i.v i = C f.v f 0,1 mol/l. 200 ml = 0,5 mol/l.v f V f = 40 ml 10

11 Resolução: b Reescrevendo as equações conforme necessário, temos: CH 4 O C + 2 H 2 + ½ O 2 H f = kj C + O 2 CO 2 H f = kj 2 H 2 + O 2 2 H 2 O H f = kj CH 4 O + 3/2O 2 CO 2 + 2H 2 O H C = kj Resolução: c A lei de Hess diz que o H de uma reação pode ser obtido pela soma algébrica dos H de reações intermediárias. Perceba que há dois caminhos para chegar até D, partindo de A. Um é direto A D e outro passa por B e por C antes de chegar à D. Caminho 1 Única etapa: A----- H D Caminho 2 Etapa 1: A H B Etapa 2: B H C Etapa 3: C H D Logo, H 1 = H 2 + H 3 + H 4 Resolução: b A velocidade (V) se relaciona com a constante de velocidade (k) e com a concentração do reagente (r) em uma reação mononuclear de primeira ordem da seguinte forma: V = k [r]¹ 5,0 mol/l.min = k. 2,0 mol/l k = 2,5 min

12 Resolução: d A equação que representa a velocidade de uma reação mononuclear de primeira ordem é: V = k [r]¹ Uma equação de primeiro grau, logo, a velocidade da reação varia linearmente com a concentração do reagente. Fazendo-se um gráfico da velocidade x tempo, haverá uma exponencial decrescente, visto que são inversamente proporcionais. Resolução: d Segundo a teoria ácido-base de Brønsted-Lowry, um ácido é uma espécie que doa prótons (íons H + ) e uma base é um receptor destes prótons. Neste caso, a única alternativa que possui um conjunto com capacidade para formar um par conjugado ácidobase é a alternativa d. ácido HCl + H 2 O H 3 O + + Cl - base NH 3 + H 3 O + NH H 2 O equilíbrio: NH 3 + HCl NH Cl - Resolução: b Ni e - Ni 2 mol e ,7 g x , g x = mol 1 mol de e , elétrons e y y = 1, elétrons. 12

13 Resolução: e O aumento da temperatura em reações de equilíbrio do tipo exotérmicas não favorece a reação direta, mas sim a inversa, endotérmica. Já o aumento da pressão favorece o sentido de menor volume gasoso, desfavorecendo o de maior volume. Analisando cada alternativa, temos: (A) Falsa. Reação exotérmica. (B) Falsa. Reação endotérmica. O aumento da pressão favorece a reação inversa. (C) Falsa. Reação endotérmica. O aumento da pressão favorece a reação inversa. (D) Falsa. Reação exotérmica. (E) Correta. A reação é endotérmica e o sentido de menor volume é o dos produtos. 13

14 Resolução: c Analisando os potenciais de redução do níquel e do cádmio podemos perceber que o níquel irá se oxidar (menor potencial de redução) e o cádmio irá se reduzir (maior potencial de redução). O sistema representado na questão indica que haverá deposição de níquel metálico na superfície cádmio. Comentário: A prova de química do vestibular UFRGS 2006 foi muito exigente. Nos últimos anos este fato vem se tornando uma rotina. Das 30 questões, sob o aspecto de dificuldade, tivemos 11 fáceis, 14 médias e 5 difíceis. A prova, ao meu ver, pecou em alguns questionamentos ao cobrar assuntos específicos dentro da química, como vidrarias de laborarório, geometria bipirâmide trigonal com par de elétrons isolado e reações específicas na química orgânica. Por outro lado, questões de dificuldade média, equilibradas entre questões teóricas e com cálculos deram um equilíbrio muito bom à prova. Acredito que ela cumpriu seu papel em selecionar os candidatos mais preparados. 14

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