QUÍMICA ORGÂNICA GABARITO PETRÓLEO E FONTES DE ENERGIA

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1 Prof. Sandro Lyra Resposta da questão 1: [C] Teremos: QUÍMICA ORGÂNICA GABARITO PETRÓLEO E FONTES DE ENERGIA Resposta da questão 2: = 05. [01] Correta. A gasolina por ser mais leve (com 5 a 10 átomos de carbono), sairá primeiro da coluna de fracionamento que o querosene que possui de 11 a 22 átomos de carbono, portanto mais pesado que a gasolina; [02] Incorreta. Os polímeros sintéticos são obtidos por processos de polimerização a partir de substâncias de baixo peso molecular que não são encontradas no resíduo do petróleo; [04] Correta. Os cicloalcanos com três e quatro átomos de carbono são mais reativos e instáveis que aqueles com mais átomos de carbono; [08] Incorreta. Os alcanos assim como todos os hidrocarbonetos possuem baixa reatividade química, para que ocorram reações com esses hidrocarbonetos, o meio reacional deve possuir condições favoráveis de temperatura, pressão e ainda a presença de catalisadores; [16] Incorreta. O craqueamento é um processo químico que transforma cadeias carbônicas grandes em cadeias menores por aquecimento a altas temperaturas e na ausência de oxigênio. Resposta da questão 3: [B] Teremos: Os combustíveis de origem fóssil I, II e III são, correta e respectivamente, carvão mineral, gás natural e gasolina (obtida a partir da destilação fracionada do petróleo). Resposta da questão 4: [B] [A] Incorreta. A destilação, como todo processo de separação, trata-se de um processo físico. [B] Correta. Pelo fato dos hidrocarbonetos serem apolares, as forças predominantes são as do tipo dispersão de London. [C] Incorreta. Tanto a água do mar quanto a água pura não se misturam ao petróleo devido à diferença de polaridade entre esses compostos. [D] Incorreta. Tanto o propano quanto o butano, são obtidos principalmente, pelo processo do craqueamento catalítico do petróleo. [E] Incorreta. Ambas são moléculas apolares, portanto, possuem momento dipolar igual à zero. Resposta da questão 5: [A] A fração querosene é recolhida por destilação numa faixa de temperatura entre 175 C e 235 C, conforme mostra a tabela. Na torre de fracionamento, a temperatura diminui conforme a altura aumenta. Assim teríamos a seguinte correspondência: 1

2 Fração Ponto de Recolhimento da Faixa da Temperatura de Fração ebulição C gasolina 4 40 a 175 querosene a 235 óleo combustível a 305 óleo lubrificante 1 Acima de 305 Resposta da questão 6: = ) Verdadeira. O metano é considerado fração leve, pois apresenta baixo peso molecular e é recolhido a baixas temperaturas no fracionamento devido à sua alta volatilidade. 02) Verdadeira. O craqueamento aumenta a porcentagem de compostos leves que apresentam maior valor econômico devido ao seu maior uso. 04) Verdadeira. O principal componente dessa classe de compostos é o 2,2,4-trimetilpentano ou isoctano. 08) Verdadeira. 16) Falsa. As primeiras frações são compostas por substâncias voláteis e com cadeias menores. Resposta da questão 7: = 28. Análise das afirmações: [01] Incorreta. O biodiesel (a cadeia não é necessariamente longa) é produzido por reações de alcoóis com de glicerídeos (triésteres) de óleos vegetais. [02] Incorreta. O gás natural veicular (GNV) emite CO 2 quando utilizado em motores de carros. [04] Correta. O GNV é composto principalmente de metano, enquanto o GLP (gás liquefeito de petróleo) é composto principalmente de propano e butano. [08] Correta. Uma das vantagens da substituição do diesel pelo biodiesel é a eliminação de emissão de dióxido de enxofre (poluente) causada pelos motores a diesel. [16] Correta. O biogás é obtido em biodigestores a partir de resíduos agrícolas, como madeira, bagaço de canade-açúcar. Esse gás é composto principalmente de metano. Resposta da questão 8: = 26. Análise das afirmações: 01) Incorreta. O craqueamento do petróleo visa diminuir o tamanho das frações (moléculas). 02) Correta. A destilação fracionada do petróleo separa grupos de compostos em faixas de temperatura de ebulição diferentes. 04) Incorreta. A gasolina é o nome dado a uma mistura de hidrocarbonetos saturados cujo número de átomos de carbono variam entre 5 e ) Correta. O resíduo do processo de destilação fracionada do petróleo apresenta-se como um material altamente viscoso usado como piche e asfalto. 16) Correta. Grande parte dos plásticos utilizados hoje em dia tem como matéria prima o petróleo. Resposta da questão 9: [A] O processo de fracionamento, empregado no refino do petróleo cru, ocorrido na torre 1, é a destilação fracionada que separa as frações do petróleo a partir das diferentes temperaturas de ebulição de seus derivados. Resposta da questão 10: [D] A gaiola colocada no local mais próximo do derramamento de petróleo, ou seja, que apresenta a maior atividade média da oxidase mista é a de número 4 (3, unidades ). grama de fígado Resposta da questão 11: [C] Análise das alternativas: a) Incorreta: os 15 bilhões de barris de petróleo, ao serem refinados, não produzem o equivalente de gasolina, pois o petróleo é uma mistura de hidrocarbonetos e a gasolina, que também é uma mistura, corresponde a uma porcentagem do total. b) Incorreta: o petróleo é acumulado na superfície da água do mar porque possui densidade menor que a da água. c) Correta: o dodecil-benzeno sulfonato de sódio, em meio aquoso, forma micelas com os hidrocarbonetos componentes do petróleo. d) Incorreta: acidentes com vazamento de petróleo, em águas profundas, podem ocorrer por vários motivos. e) Incorreta: a imiscibilidade do petróleo na água do mar é consequência das fortes interações (pontes ou ligações de hidrogênio) entre moléculas de água. 2

3 Resposta da questão 12: [A] O petróleo é uma mistura de hidrocarbonetos a partir da qual podemos sintetizar plásticos, como o polietileno. Resposta da questão 13: [B] O petróleo é uma mistura homogênea de hidrocarbonetos insolúveis em água e apresenta densidade menor do que a da água. Resposta da questão 14: [E] Resolução: O produto comum nas três equações, que é matéria-prima na obtenção de polietileno usado na manufatura de sacos plásticos é o eteno, H 2 C=CH 2 ou C 2 H 4. Comentário: Os polímeros são formados pela união de um grande número de unidades básicas, os monômeros. O polietileno é um dos polímeros mais utilizados na indústria, ele é produzido a partir da reação de polimerização do gás etileno, que podemos representar da seguinte maneira: nch 2 = CH 2(g) (-CH 2 CH 2 -) n(s). Resposta da questão 15: [A] Resposta da questão 16: [D] [Resposta do ponto de vista da disciplina Biologia] A fonte de energia subutilizada nos aterros sanitários é o gás metano (CH 4 ) produzido pela atividade decompositora de bactérias anaeróbicas. [Resposta do ponto de vista da disciplina Química] Essa fonte de energia subutilizada, citada no texto, é o gás metano (CH 4 ), menor hidrocarboneto existente, obtido pela atividade de bactérias anaeróbias na decomposição da matéria orgânica. Resposta da questão 17: [C] [Resposta do ponto de vista da disciplina de Química] No processo de fotossíntese o CO 2 é utilizado como reagente ( sequestrado ) e ocorre a formação de matéria orgânica, ou seja, aumenta a quantidade de matéria orgânica no solo. Este processo permite diminuir a quantidade de gás carbônico na atmosfera. luz 6 CO 2(g) + 6H2O( ) + calor C clorofila 6H12O 6(aq) + 6O 2(g) "sequestrado" [Resposta do ponto de vista da disciplina de Biologia] A fotossíntese, realizada pelas plantas, algas e certas bactérias, remove o CO 2 da atmosfera, contribuindo para a fixação do carbono na forma de compostos orgânicos. Resposta da questão 18: = 21. [Resposta do ponto de vista da disciplina de Geografia] [01] CORRETA. [02] INCORRETA. O consumo do gás natural tem sido crescente nos últimos anos em razão do aumento da demanda energética e da tendência de esgotamento das fontes tradicionais, como petróleo e carvão mineral. [04] CORRETA. O gás natural passou a ser incorporado na matriz energética do país em épocas mais recentes, sendo o gasoduto Brasil-Bolívia um dos principais sistemas de manutenção de fornecimento nacional. [08] INCORRETA. O gás natural é, dos combustíveis fósseis, o de menor emissão de poluentes. [16] CORRETA. O gás natural se origina com a deposição de matéria orgânica em rochas sedimentares e é um recurso não renovável. [Resposta do ponto de vista da disciplina de Química] Tem como seu principal constituinte o gás metano (CH 4 ), podendo apresentar outros componentes, como o etano (C 2 H 6 ) e o propano (C 3 H 8 ). Emite (impuro) na combustão, menos partículas de CO e SO 2 do que outras fontes de energia primária, como o carvão mineral ou os derivados de petróleo que apresentam maior número de mols de carbono (proporcionalmente). Resposta da questão 19: [A] Considerando-se as diferentes fontes para obtenção de energia, pode-se afirmar que é vantajoso utilizar resíduos orgânicos como o lixo, pois neste processo aproveita-se a matéria disponível e sem destino apropriado. 3

4 Resposta da questão 20: [D] O motivo pelo qual essas sacolas demoram muito tempo para se degradarem é que na sua fabricação são utilizados polímeros resistentes à degradação. Resposta da questão 21: [B] Análise das alternativas: 1. Verdadeira. O risco de explosão deve-se principalmente à presença de metano (CH 4 ), produzido por microorganismos em condições anaeróbicas, na decomposição do material orgânico presente no lixão. 2. Verdadeira. Os gases oferecem risco de explosão porque reagem vigorosamente com agentes oxidantes fortes (oxigênio atômico formado no processo). 3. Falsa. O gás metano é inodor. 4. Falsa. Os gases que oferecem risco de explosão apresentam baixa densidade e alta velocidade de difusão em relação aos principais componentes do ar, como o nitrogênio e oxigênio. Resposta da questão 22: [B] Análise das alternativas: [A] Incorreta. A queima do hidrogênio produz água e não acarreta aumento do teor de dióxido de carbono atmosférico. [B] Correta. A queima de carvão, mineral ou vegetal, está associada a emissões de dióxido de carbono, mas somente o carvão mineral pode conter altos teores de enxofre e contribuir para a chuva ácida. Reações dos óxidos com água: S(s) + O 2(g) SO 2(g) 1 SO 2(g) + O 2(g) SO 3(g) 2 SO 2(g) + H2O( ) H2SO 3(aq) SO (g) + H O( ) H SO (aq) [C] Incorreta. O metanol produzido a partir de vários processos é um álcool, e sua queima implica na liberação do dióxido de carbono na atmosfera. Comentário sobre o metanol 1º método de preparação: Este álcool também é conhecido como álcool de madeira, pois é preparado pela destilação seca da madeira. 2º método de preparação: Através da redução (reação com hidrogênio) do monóxido de carbono (CO). A mistura de carvão coque com água produz outra mistura conhecida como gás d água. Observe: 4

5 O gás d água, em condições adequadas, forma metanol. Veja: [D] Incorreta. A queima do etanol produz dióxido de carbono. [E] Incorreta. O gás natural (na verdade é uma mistura gasosa) e também conhecido como gás do lixo (gás dos pântanos, etc.) é um gás poluente. Resposta da questão 23: = 24. Análise das afirmações: [01] Incorreto. O etanol é utilizado também industrialmente, como solvente, na produção de perfumes e de bebidas; é um composto orgânico que apresenta o grupo carbinol. [02] Incorreto. No desenvolvimento sustentável, um recurso renovável não pode ser consumido em velocidade maior do que a sua reposição natural. [04] Incorreto. Nos automóveis, a combustão do etanol é incompleta, formando, além do dióxido de carbono, monóxido de carbono, fuligem e água. [08] Correto. A fermentação do melaço ocorre pelas enzimas produzidas pelo Saccharomyces cerevisae, resultando em etanol e gás carbônico. [16] Correto. O metanol é obtido do petróleo e do carvão mineral, Este álcool também é conhecido como álcool de madeira, pois é preparado pela destilação seca da madeira. É altamente tóxico e pode ser utilizado como combustível. Resposta da questão 24: [A] Análise das reações de combustão: 3 1C2H6O( ) O 2(g) 1CO(g) 1C(s) 3H 2O( ) 2 Etanol 1mol de material particulado 13 1C 8H 18( ) O 2(g) 4CO(g) 4C(s) 9H2O( ) 2 Gasolina 4molsde material particulado 25 1C 16H 34( ) O 2(g) 8CO(g) 8C(s) 2 17H2O( ) Diesel 8molsde material particulado Conclusão: etanol < gasolina < diesel. Resposta da questão 25: [C] A letra da música mostra as diversas fontes de energia usadas pela sociedade moderna. Também enfatiza a necessidade de se encontrarem novas formas. Essa necessidade fica evidenciada no trecho: Agora eu tô bolando um carro movido a bagulhos Dejetos, restos, detritos, fezes, três vezes estrume Um carro de luxo movido a lixo. Resposta da questão 26: [C] Alternativa [A] está correta, as emissões de gás carbônico aumentam com a industrialização dos países em desenvolvimento. Alternativa [B] está correta. O gás carbônico se dissolve em água gerando o ácido carbônico, consequentemente, reduz o ph da água. Veja a reação: CO2(g) H2 O(l) H2CO3(aq) Alternativa [C] está incorreta. O gás carbônico é emitido pela queima de combustíveis fósseis em países mais industrializados. Em países pouco industrializados, predominam as atividades de agricultura e pecuária, que têm pouca relação com a emissão de CO 2. Alternativa [D] está correta. O gás carbônico é um dos responsáveis pelo efeito estufa, assim como o óxido nitroso, o metano e outros. 5

6 Resposta da questão 27: [B] A incineração do lixo pode gerar uma série de óxidos na atmosfera. O uso de filtros nas chaminés dos incineradores pode reter estes poluentes. Resposta da questão 28: [C] O glicerol ou glicerina é o subproduto das reações de saponificação. Exemplo: Resposta da questão 29: [B] O metano é um poluente e captura de 20 a 30 vezes mais calor do que o dióxido de carbono. Resposta da questão 30: [D] Se esse procedimento fosse adotado, o dano ambiental seria transferido da água do mar para o ar atmosférico. A queima dos hidrocarbonetos, sulfetos e enxofre presentes no petróleo liberaria fuligem, dióxido de enxofre, monóxido de carbono e dióxido de carbono na atmosfera, contribuindo para o efeito estufa. Ocorreria a elevação da temperatura da água e isto alteraria o ph nesta região interferindo na vida microscópica marinha. 6