CPV O cursinho que mais aprova na FGV

Transcrição

1 QUÍMICA 106. 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. produto de decaimento do plutônio-239 e o tempo, em 10 3 anos, necessário para que o nível de radioatividade 1 diminua para de seu valor original são, respectivamente: 128 a) U e 168. b) Am e 168. c) U e 144. d) Np e 144. e) Am e Pu 2α U P (meia-vida) = anos cursinho que mais aprova na FGV FGV economia 1 a Fase 02/dezembro/ Analise as afirmações seguintes. I. Dentre os compostos HX, o HF é o ácido 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 o HI. Está correto o contido em: a) I, II e III. b) I e II, apenas. c) I e III, apenas. c) II e III, apenas.e) II, apenas. I. Correta. Entre HF, HCl, HBr, HI, a ligação H F é a mais forte, pois a distância entre os núcleos é menor. ácido mais fraco é o HF, pois, pelo mesmo motivo, é o que ioniza com menor intensidade. II. Correta. Como o iodo (I) é o maior átomo, a distância entre os átomos na molécula I 2 é a maior; logo, sua energia de ligação é a mais fraca. III. Incorreta. flúor (F) é o elemento de maior eletronegatividade. Logo, a molécula de HF é a que possui o maior momento dipolar. P 1 2P 1 3P 1 4P P 1 6P 1 7P x anos = anos Alternativa A Na tabela são dadas as energias de ligação (kj/mol) a 25 ºC para algumas ligações simples, para moléculas diatômicas entre H e os halogênios (X). bserve-a e responda às questões de números 107 e 108. H F Cl Br I H F Cl Br I 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 mols de cloreto de hidrogênio, em kj, a partir de seus elementos é igual a: a) b) c) 187. d) 244. e) 862. processo descrito no enunciado pode ser representado pela equação química abaixo: H 2 (g) + Cl 2 (g) 2 HCl (g) H H + Cl Cl 2 H Cl reagentes produtos (quebra de ligação) (formação de ligação) processo endotérmico processo exotérmico H = H H + Cl Cl 2. H Cl H = H = 187 kj Alternativa C 1

2 2 fgv 02/12/2007 o cursinho que mais aprova na fgv 109. No 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 (2,4 x 10 2 mol). A massa (em mg) de cálcio (massa molar 40 g/mol) presente em 1 litro desse leite é: a) b) 600. c) 300. d) 240. e) 120. V = 1L = 1000 ml 25% x 100% 2, mol x = 0, mol 200 ml 0, mol 1000 ml y y = mol 1 mol 40 g mol z z = = 1,2 g = 1200 mg Alternativa A 111. As figuras representam alguns experimentos de raios catódicos realizados no início do século passado, no estudo da estrutura atômica Na tabela são fornecidas as células unitárias de três sólidos, I, II e III. A temperatura de fusão do sólido III é 1772 ºC e a do sólido II é bem superior à 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. Sólido III: Sólido I: Sólido II: Alto ponto de fusão; formado por um único elemento químico. Portanto, ligação metálica. Conduz corrente elétrica quando dissolvido em água; estrutura cristalina. Portanto, ligação iônica. Ponto de fusão bem superior ao sólido I; estrutura cristalina. Portanto, ligação covalente. 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. Na figura (b), fica evidenciado que os raios catódicos se movimentam numa trajetória linear. II. Na figura (c), verifica-se que os raios catódicos apresentam carga elétrica negativa. III. IV. s raios catódicos são constituídos por partículas alfa. Esses experimentos são aqueles desenvolvidos por Rutherford para propor a sua teoria atômica, conhecido como modelo de Rutherford. As afirmativas corretas são aquelas contidas apenas em: a) I, II e III. b) II, III e IV. c) I e II. d) II e IV. e) IV.

3 o cursinho que mais aprova na fgv Fgv 02/12/ I. Correta. Pela figura, percebe-se que os raios catódicos movimentam-se em trajetória linear, sendo desviados apenas ao colidirem com a amostra de sulfeto de zinco. II. Correta. s raios catódicos são atraídos pelo lado positivo do campo magnético, portanto os raios são elétrons. III. Incorreta. As partículas α são carregadas positivamente, por isso, deveriam ser atraídas pelo lado negativo do campo magnético. Analisando-se a figura, contudo, não é isso que se observa. IV. Incorreta. experimento com tubos de raios catódicos foi realizado por Thomson, a partir do qual propôs o modelo atômico de pudim de passas. Alternativa C 112. A dolomita, CaMg(C 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 C 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. MgC 3 Mg + C 2 CaC 3 Ca + C 2 Admitindo-se 100 g da mistura inicial CaC 3 / MgC 3 : 1 a decomposição (MgC 3 ): MgC 3 (s) Mg (s) + C 2 (g) 84 g 44 g x 21 g perda de massa inicial: = 21 g C 2 x = 40 g (massa de MgC 3 na mistura inicial) Logo: massa de CaC 3 na mistura inicial = 60 g, ou seja, 60%. Alternativa E 113. Na figura, são apresentadas as curvas de solubilidade de um determinado composto em cinco diferentes solventes. Na purificação desse composto por recristalização, o solvente mais indicado para se obter o maior rendimento no processo é o: Dados: massas molares (g/mol): C 2 = 44, MgC 3 = 84 e CaC 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%. a) I. b) II. c) III. d) IV. e) V. Quanto maior a inclinação da curva que representa a variação da solubilidade do composto no solvente pelo aumento da temperatura, maior é o rendimento do processo de purificação desse composto por recristalização. Portanto, o solvente mais indicado é o que está representado na curva I. Alternativa A

4 4 fgv 02/12/2007 o cursinho que mais aprova na fgv 114. Muitas pessoas confundem a benzina com o benzeno, que são dois solventes orgânicos diferentes com nomes parecidos A figura apresenta a estrutura química de dois conhecidos estimulantes. 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, como pentano e heptano. benzeno é um hidrocarboneto 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 60º. As afirmativas corretas são aquelas contidas em: a) I, II, III e IV. b) I, II e III, apenas. c) I, II e IV, apenas. d) II e III, apenas. e) III e IV, apenas. II. I. Correta, a molécula de benzeno apresenta 3 ligações duplas alternadas conforme mostra o desenho abaixo: III. IV. Correta, a energia da ligação dupla entre os átomos de carbono no benzeno são maiores do que das ligações simples entre os átomos de carbono nos componentes da benzina (pentano e heptano). Correta, os componentes da benzina (pentano e heptano) são alcanos, portanto todos os átomos de carbono são saturados e apresentam geometria tetraédrica. Incorreta, os 6 átomos de carbono do benzeno formam um hexágono regular, portanto, o ângulo de ligação entre esses átomos é 120º. ) 120º 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; 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, um estado no qual a pessoa passa a sentir dificuldade para comer, resultando em sérias perdas de peso, desnutrição e até morte. A substância que apresenta carbono assimétrico e os 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. A substância que apresenta carbono assimétrico, ou quiral, é a anfetamina, conforme identificado abaixo: * NH 2 carbono assimétrico Na molécula de cafeína estão presentes as funções amida e amina. Na anfetamina, por sua vez, há uma amina primária.

5 o cursinho que mais aprova na fgv Fgv 02/12/ texto seguinte refere-se às questões de números 116 e 117. Muitas substâncias químicas são as responsáveis pelos fortes odores resultantes da deterioração e putrefação de alimentos à base de proteína, dentre eles, as aminas. A metilamina, CH 3 NH 2, é uma das substâncias produzidas na decomposição de proteínas e apresenta odor intenso e desagradável e é também responsável pelo cheiro característico do peixe, perceptível no final do dia das feiras livres. A equação representa o equilíbrio químico da metilamina e seus íons em solução aquosa, a 25 ºC: H 3 C NH 2 + H 2 H 3 C NH H K b = 4 x Considerando que [CH 3 NH 2 ] >>> [CH 3 NH 3 + ], o ph de uma solução aquosa de metilamina 0,25 mol/l, a 25 ºC, é igual a: a) 2. b) 4. c) 6. d) 8. e) 12. H 3 C NH 2 + H 2 H 3 C NH H início: 0,25 mol/l 0 0 reage/forma x x x equilíbrio 0,25 x x x K b = = + H3C NH 3. H HC 3 NH2 x. x 0,25 x Como [ H 3 C NH 2 ] é muito maior que [ H 3 C NH + 3 ] pode-se aproximar 0,25 x para 0,25, facilitando o cálculo: = = 2 2 x 4 x = 0,25 0,25 x 0,5 x = Então: [ H ] = x = 10 2 ph = 2 Como ph + ph = 14 ph = 14 2 ph = 12 Alternativa E 117. Analise as afirmações seguintes. I. Utilizando 1 litro de água potável com duas colheres de sopa de água sanitária (solução de NaCl), 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. vinagre pode ser adicionado ao peixe, diminuindo a concentração de íons hidroxila do equilíbrio, deslocando para a direita, diminuindo a concentração da metilamina. III. equilíbrio da equação pode ser deslocado para a direita, adicionando-se um pouco de solução de bicarbonato de sódio (NaHC 3 ), que é um sal de características ácidas. Está correto somente o contido em: a) I. b) II. c) I e II. d) I e III. e) II e III. As três afirmações podem ser analisadas pelo princípio do deslocamento dos equilíbrios químicos (Le Chatelier). I. Incorreta. NaCl é um sal básico; com a adição de uma solução desse sal, ocorreria o aumento da [H ] e deslocamento do equilíbrio para a esquerda. II. Correta. A adição de vinagre faria os íons H + reagirem com os íons H. Portanto, a [H ] diminuiria e o equilíbrio seria deslocado para a direita. III. Incorreta. NaHC 3 também é um sal básico e sua adição deslocaria o equilíbrio para a esquerda 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 atualidade é o destino dos pneus usados. uso de pneus na composição do asfalto de ruas e estradas é uma forma de reduzir esse impacto. processo desenvolvido por Goodyear recebe o nome de: a) combustão. b) destilação. c) sinterização. d) ustulação. e) vulcanização. processo desenvolvido por Charles Goodyear chamase vulcanização. Consiste na adição de enxofre às duplas ligações do isopreno, configurando um processo de polimerização. Alternativa E

6 6 fgv 02/12/2007 o cursinho que mais aprova na fgv 119. 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. 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. Biodiesel B R C C CH 3 (éster) H 2 R C C CH 3 + HH H 2 R C H + H 3 C C H H 2 ácidos carboxílicos (com R igual a R 1, R 2 e R 3) etanol Alternativa D 120. Na identificação de duas substâncias orgânicas no laboratório de química, um grupo de alunos realizou dois experimentos: Teste 1 Retirou uma amostra de 4 ml da substância X e transferiu para um tubo de ensaio. Na seqüência, adicionou gotas de solução de ácido sulfúrico e 4 ml de solução violeta de permanganato de potássio. Agitou e observou. Teste 2 Repetiu o teste anterior, utilizando amostra da substância Y. Resultados obtidos: Teste 1 tubo aqueceu durante a reação e a cor violeta da solução desapareceu. Teste 2 Não 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. 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, b) exotérmica e que X e Y eram as substâncias III e I, c) endotérmica e que X e Y eram as substâncias II e I, d) endotérmica e que X e Y eram as substâncias III e I, e) endotérmica e que X e Y eram as substâncias II e III, respectivamente As reações de combustão das três substâncias, bem como suas fórmulas estruturais, estão representadas a seguir: I. 2-metil-propan-2-ol (massa molar: 74 g/mol) H H 3 C C CH 3 CH 3 II. C 4 H 9 H C H 2 butan-1-ol (massa molar: 74 g/mol) H 3 C CH 2 CH 2 CH 2 H C 4 H 9 H C H 2 III. propan-2-ol (massa molar: 60 g/mol) H H 3 C CH CH 3 C 3 H 7 H C H 2 número de mols de C 2 produzidos pela combustão de 370 mg da substância X é igual a: número de mols C 2 = 0,88 = 0,02 mol 44 número de mols X = 0,37 74 A proporção molar entre X e C 2 é: Sabe-se que: = 0,005 mol X 0,005 1 = = C2 0,02 4 [] H 3 C CH 2 CH 2 CH 2 H KMn 4;H + [] H KMn 4;H + 3 C CH 2 CH 2 C H [] H KMn 4;H + 3 C CH 2 CH 2 C H Portanto, conclui-se que a substância X é a II e a substância Y é a I. Alternativa A