Solução Comentada Prova de Química

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1 34. Considere duas soluções de ácido clorídrico (HCl), um ácido forte, (solução I), e ácido acético (CH 3 COOH), um ácido fraco, k a =1,8 x 10-5, (solução II). Ambas as soluções com concentração 0,02 mol. L 1. Assinale a alternativa correta. A) Os valores de ph das duas soluções serão iguais. B) A concentração de íons H 3 O + será menor na solução I do que na solução II. C) Por ser um ácido forte, o HCl apresenta baixo coeficiente de dissociação. D) Em água, ocorre a completa dissociação do CH 3 COOH em H 3 O + e CH 3 COO. E) Nestas condições, a solução I possui ph = 2 e a solução II possui ph > 2. Questão 34, alternativa E Comentário: Contempla os itens 1 e 3 do programa de Química do vestibular. Requer conhecimentos em teoria de ácidos e bases e equilíbrio ácido-base. Como o HCl é um ácido forte, em água ele se dissociará completamente. Portanto uma solução 0,02 mol L 1 gera a mesma concentração de íons H 3 O + e Cl, ou seja, 0,02 mol L 1 ou ph = 2,0. Já para o CH 3 COOH, um ácido fraco, a concentração dos íons H 3 O + será menor do que 0,02 mol L 1, ou seja, ph maior do que 2,0. Portanto a alternativa E está correta. 35. O gráfico abaixo representa a variação de entalpia para a reação entre o N 2 e o O 2, produzindo o NO 2, em duas etapas ou em uma única etapa: H NO(g) + ½ O 2 (g) Etapa II Etapa I H = 56,52 KJ/mol H = 90,37 KJ/mol H = X KJ/mol NO 2 (g) Etapa única ½ N 2 (g) + O 2 (g) Coordenada de reação Analise o gráfico e assinale a alternativa correta: A) X = 33,85 KJ/mol,e a reação total ½ N 2 (g) + O 2 (g) NO 2 (g) é endotérmica B) X = 33,85 KJ/mol,e a reação total ½ N 2 (g) + O 2 (g) NO 2 (g) é exotérmica C) o H para a reação NO 2 (g) NO(g) + ½ O 2 (g) é 56,52 KJ/mol D) X =146,89 KJ/mol,e a reação total ½ N 2 (g) + O 2 (g) NO 2 (g) é endotérmica E) Na reação endotérmica ½ N 2 (g) + O 2 (g) NO 2 (g) são liberados 16,92 KJ UFPI PSIU 2ª ETAPA Pág. 1 de 1

2 Questão 35, alternativa A Comentário: Contempla o item 2 do programa de Química do vestibular. Requer conhecimentos em aplicação da Lei de Hess. ½ N 2 (g) + O 2 (g) NO(g) + ½ O 2 (g) H = 90,37 KJ/mol NO(g) + ½ O 2 (g) NO 2 (g) ½ N 2 (g) + O 2 (g) NO 2 (g) H = 56,52 KJ/mol H = 33,85KJ/mol e a reação geral é endotérmica. Portanto, a alternativa A está correta. 36. O princípio de Le Châtelier se faz presente em diversos sistemas do corpo humano. Por exemplo, a hidroxiapatita, Ca 5 (PO 4 ) 3 OH, um constituinte do esmalte dos dentes, que em contato com o meio eletrolítico bucal estabelece o seguinte equilíbrio: Ca 5 (PO 4 ) 3 (OH)(s) desmineralização mineralização 5Ca 2+ (aq) + 3PO 4 3- (aq) + OH - (aq) Entretanto, quando açúcar é absorvido nos dentes e fermenta produz H 3 O + que afeta o equilíbrio acima descrito. Baseado nestas informações, assinale a alternativa correta: A) A reação de mineralização da hidroxiapatita origina um meio excessivamente ácido nos dentes, devido a formação de OH. B) A expressão correta da constante de equilíbrio, para a reação acima, pode ser representada pela equação K eq = [Ca 5 (PO 4 ) 3 OH] / [Ca 2+ ] 5 [PO 4 3 ] 3 [OH ]. C) O H 3 O + produzido pela fermentação do açúcar pode reagir com OH formando H 2 O, deslocando o equilíbrio para a esquerda. D) A ingestão de alimentos com caráter ácido favorece a mineralização dos dentes, uma vez que o H 3 O + introduzido reage com os íons Ca 2+. E) O H 3 O + produzido pela fermentação do açúcar pode reagir com OH e PO 4 3 formando H 2 O e HPO 4 2 provocando a desmineralização dos dentes. Questão 36, alternativa E Comentário: Contempla o item 3 do programa de Química do vestibular. Requer conhecimentos em Fatores que perturbam o equilíbrio. Quando o açúcar é absorvido no dente e fermenta, produz H + que desloca o equilíbrio para a direita (desmineralização) pela combinação com OH, para formar água, e com o PO 4 3, para formar HPO 4 2, resultando na queda do dente. Portanto alternativa E está correta. UFPI PSIU 2ª ETAPA Pág. 2 de 2

3 37. Um grande número de métodos tem sido desenvolvido para a proteção de superfícies metálicas contra a corrosão. Por exemplo, na proteção de um container de ferro pode-se recobrir com uma camada de estanho ou de zinco. Dado os potenciais padrão de redução: Fe 2+ (aq) + 2e Fe(s) E o = 0,44 V Sn 2+ (aq) + 2e Sn(s) E o = 0,14 V Zn 2+ (aq) + 2e Zn(s) E o = 0,76 V Assinale a alternativa correta. A) Na célula galvânica formada pelos pares redox Fe 2+ /Fe e Sn 2+ /Sn ocorre oxidação do estanho e redução do ferro e o potencial padrão, E o, da célula é igual a 0,30 V. B) A proteção do container de ferro por zinco é menos eficiente do que por estanho, uma vez que o zinco possui uma menor tendência a se oxidar do que o ferro e o estanho. C) A proteção do ferro por estanho torna-se pouco eficiente, em situações de fratura da peça de ferro, que se oxidará ao ar, por possuir menor valor de E o do que o estanho. D) Dentre os três metais apresentados, ferro, estanho e zinco, o estanho é o que possui maior tendência a ser oxidado, devido ao seu maior potencial de redução. E) Para fazer o recobrimento do ferro com zinco, deve-se gerar uma célula galvânica formada pelo container de ferro e o zinco, onde o container deve funcionar como anodo. Questão 38, alternativa C Comentário: Contempla o item 4 do programa de Química do vestibular. Requer conhecimentos em conceitos gerais, pilhas, corrosão e galvanização. Um container de ferro pode ser coberto com uma fina camada de um outro metal tal como estanho ou zinco. Nesse processo é gerado uma célula eletrolítica, na qual o container (catodo) é mergulhado em uma solução do sal a ser depositado e é aplicado um potencial no sistema que é dependente do potencial de redução do metal. A proteção do ferro por estanho torna-se pouco eficiente, em situações de fratura da peça de ferro, que se oxidará ao ar, por possuir menor valor de E o do que o estanho. Portanto a alternativa C está correta. 38. A quantidade do rádioisótopo C-14 é usada para determinar a idade de fósseis. A análise de uma amostra do esqueleto de um faraó permitiu estabelecer as quantidades de 0,125 mg na amostra e de 2,000 mg em uma mesma quantidade de amostra de uma pessoa no meio ambiente atual. Sabendo-se que o tempo de meia-vida do C-14 é anos, assinale a opção que melhor aproxima a idade do referido fóssil. A) B) C) D) E) UFPI PSIU 2ª ETAPA Pág. 3 de 3

4 Questão 38, alternativa D Comentário: Contempla os itens 5 e 6 do programa de Química do vestibular. Requer conhecimentos em teoria das velocidades de reação e meia-vida. A velocidade de decaimento radioativo de uma espécie obedece a uma cinética de primeira ordem. Portanto: N o 2 ln = kt e t 1 / 2 = ln N k onde: N o = concentração inicial N = concentração em um determinado tempo k = constante de velocidade t 1/2 = tempo de meia-vida t = tempo fazendo-se N o = 2,00 mg; N = 0,145 mg encontra-se: t anos, portanto alternativa D. 39. A produção de íons H 3 O + no estômago (responsável pela acidez) é também devido a hidratação do CO 2, um produto final das reações metabólicas, e pode ser resumida de acordo com os seguintes equilíbrios: I. CO 2 (g) + H 2 O(l) H 2 CO 3 (aq) II. H 2 CO 3 (aq) + H 2 O(l) H 3 O + (aq) + HCO 3 - (aq) Quando a concentração de H 3 O + está acima do nível normal, ocorre a sensação de azia (acidez). Analise os equilíbrios descritos acima e assinale a alternativa correta: A) Uma das alternativas para diminuir a acidez estomacal, seria aumentar a freqüência da respiração. B) A ingestão de solução de cloreto de sódio (NaCl) seria uma forma eficiente de diminuir a azia estomacal. C) A inalação de dióxido de carbono acarretaria a diminuição da sensação de acidez estomacal. D) Quaisquer ações que provoquem o deslocamento do equilíbrio II no sentido da formação de HCO 3-, acarretariam na diminuição da acidez estomacal. E) Sendo o H 2 CO 3 um ácido fraco, em meio aquoso, ele se dissocia completamente em H 3 O + e CO 3 2, provocando o aumento da azia estomacal. Questão 39, alternativa A Comentário: Contempla os itens 1 e 3 do programa de Química do vestibular. Requer conhecimentos em teoria de ácidos e bases e fatores que perturbam o equilíbrio químico. Uma das alternativas para diminuir a acidez estomacal, seria aumentar a freqüência da respiração. Isso porque diminui a concentração de CO 2 no estômago, deslocando os equilíbrio acima para a esquerda, conseqüentemente diminuindo a concentração dos íons H 3 O + no meio. Portanto a alternativa A está correta. UFPI PSIU 2ª ETAPA Pág. 4 de 4

5 40. Dentre as substâncias presentes nos organismos vivos, as enzimas se destacam por desempenharem o papel de catalisadores biológicos. O gráfico abaixo representa a variação da energia potencial de uma reação que ocorre em duas etapas, catalisada por uma enzima (E). Energia Etapa II Etapa I S + E SE P + E Coordenada de reação Somente com base neste gráfico é correto afirmar que: A) a energia de ativação para a etapa I é maior do que para a etapa II. B) a velocidade da reação para a etapa II tende a ser menor do que para a etapa I. C) a reação geral S + E P + E absorve energia. D) a função da enzima é aumentar o conteúdo energético dos reagentes. E) as enzimas, somente atuam aumentando a energia de ativação das reações. UFPI PSIU 2ª ETAPA Pág. 5 de 5

6 Questão 40, alternativa B Comentário: Contempla o item 5 do programa de Química do vestibular. Requer conhecimentos em energia de ativação e fatores que afetam a velocidade das reações. Energia Etapa II Etapa I S + E SE P + E Coordenada de reação Catalisadores são substâncias que aumentam a velocidade de uma reação química sem ser consumido durante o processo. O catalisador proporciona um mecanismo alternativo para a reação diminuindo sua energia de ativação, uma vez que quanto maior for a energia de ativação de uma reação, menor será sua velocidade em uma temperatura constante. Portanto a alternativa B está correta. 41. A vitamina C (ácido ascórbico) é um ácido orgânico fraco cuja fórmula molecular é C 6 H 8 O 6, com apenas um hidrogênio ionizável. Ao suspeitar da pureza de um lote de comprimidos de vitamina C, um farmacêutico efetuou o seguinte teste: dissolveu um comprimido de 500 mg em 200 ml de água e titulou com uma solução aquosa de NaOH 0,10 mol.l 1. O volume da solução de NaOH necessário para reagir completamente com o ácido foi de 25,0 ml. Assinale a alternativa que apresenta o cálculo correto da pureza do comprimido, em percentagem de ácido ascórbico. (use dois algarismos significativos em seus cálculos). A) 100% B) 88% C) 50% D) 10% E) 20% UFPI PSIU 2ª ETAPA Pág. 6 de 6

7 Questão 41, alternativa B Comentário: Contempla o item 2 do programa de Química do vestibular. Requer conhecimentos em aspectos quantitativos das soluções e titulometria ácido-base. A equação para a reação é: C 6 H 8 O 6 (aq) + NaOH(aq) C 6 H 7 O 6 Na(aq) + H 2 O(l) A quantidade em mol de NaOH gasto na titulação é igual a quantidade de C 6 H 8 O 6 presente na solução (reação 1:1). Essa quantidade é: n = 0,0025 mol. A massa de C 6 H 8 O 6 será: m = 0,0025 mol x 176 g/mol = 0,440 g ou 444 mg. Como a massa do comprimido é 500 mg, a percentagem do ácido no comprimido será: % = (440 mg / 500 mg) x 100% = 88%. A alternativa B está correta. UFPI PSIU 2ª ETAPA Pág. 7 de 7