CPV o cursinho que mais aprova na fgv Fgv - 05/12/2004

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1 37 QUÍMICA 31. s irradiadores de alimentos representam hoje uma opção interessante na sua preservação. alimento irradiado, ao contrário do que se imagina, não se torna radioativo, uma vez que a radiação que recebe é do tipo gama. A radiação é produzida pelo cobalto-60 (Z = 27), cujo núcleo decai emitindo uma partícula beta, de carga negativa, resultando no núcleo de certo elemento X. elemento X é a) Mn (Z = 25). b) Fe (Z = 26). c) Co (Z = 27). d) NI (Z = 28). e) Cu (Z = 29) Co 28Ni 1 + β decaimento β produz um próton, aumentando o Z do núcleo que decaiu e produzindo outro elemento. 32. A figura representa a fórmula estrutural da substância éster benzílico do quinuclidinol, conhecida como BZ, utilizada como arma química. Esta substância é um sólido que pode ser disperso na forma de um aerossol, produzindo alucinações, vertigem, perda de orientação e amnésia. 33. gás carbônico, massa molar 0,044 kg/mol, pode ser retido em uma solução de carbonato de potássio, cuja reação pode ser representada pela equação: K 2 C 3 (aq) + C 2 (g) + 2 (l) 2 KC 2 (aq) A quantidade mínima, em litros, de uma solução de carbonato de potássio de concentração 0,5 mol/l, que deve ser utilizada para dissolver completamente o C 2 presente em 100 kg de uma amostra de ar contendo ppm, em massa, desse gás é a) 100. b) 10. c) 1. d) 0,1. e) 0,01. K 2 C 3 + C KC ppm = 2200 mg / kg 1 kg 2,2 g de C kg x x = 220 g de C 2 C 2 MM = 44 g/mol 220 n = = 5 mol C2 44 Como a proporção estequiométrica da reação é: 1 mol de K 2 C 3 então 1 mol de C 2 vale: M = n V 0,5 = 5 V = 10 L Alternativa B V 34. Considere a equação da reação de combustão do metano: Duas das funções orgânicas existentes na estrutura dessa substância são a) éter e amida. b) álcool e amina. c) fenol e éter. d) fenol e amida. e) cetona e amina. A estrutura álcool éster C C N amina apresenta as funções álcool, éster e amina. Alternativa B C 4 (g) (g) C 2 (g) (l) Para calcular a variação de entalpia de combustão do metano, um estudante dispunha da entalpia-padrão de vaporização da água, + 44 kj/mol, e das entalpias-padrão de formação seguintes: f º (kj/mol) C 2 (g) 393 C 4 (g) 75 2 (g) 242 valor encontrado, em kj/mol, para a combustão do C 4 (g) foi de a) 484. b) 666. c) 714. d) 812. e) 890.

2 38 fgv - 05/12/2004 CPV o cursinho que mais aprova na fgv Pelos calores de formação: Σ º f (P) Σ º f (R) calor de formação dado é da água gasosa e na equação aparece água líquida. (kj) 2(g) + 1/2 2 (g) (g) Leia o texto para responder às questões de números 36 e 37. conhecimento das estruturas das moléculas é um assunto bastante relevante, já que as formas das moléculas determinam propriedades das substâncias como odor, sabor, coloração e solubilidade. As figuras apresentam as estruturas das moléculas C 2, 2, N 3, C 4, 2 S e P x 44 = x 2 (l) º Logo, f 2( l ) é 286 kj/mol C C = [ ( 286)] ( 75) = 890 kj Alternativa E 35. hipoclorito de sódio, NaCl, é o principal constituinte da água sanitária. Soluções diluídas de água sanitária são recomendadas para lavagem de frutas e verduras. A equação a seguir representa o equilíbrio químico do íon hipoclorito em solução aquosa a 25ºC: Cl (aq) + 2 (l) Cl (aq) + (aq) K = 1,0 x 10 6 Considerando a equação fornecida, o p de uma solução aquosa de NaCl de concentração 0,01 mol/l, a 25ºC é Dados: p = log [ ] e p + p = 14 a) 10. b) 8. c) 7. d) 5. e) 4. Cl (aq) + 2 (l) ˆˆ ˆˆ Cl (aq) + (aq) 0,01 mol/l x x 2 [ C l] [ ] K = 10 6 x = 2 [C l ] 10 Caminho da Reação x 2 = 10 8 x = 10 4 mol/l [ ] = 10 4 mol/l p = 4 p = 10 Alternativa A 36. Quanto à polaridade das moléculas consideradas, as moléculas apolares são a) 2 e C 4. b) C 4 e C 2. c) 2 S e P 3. d) N 3 e C 2. e) 2 S e N 3. As moléculas apolares são C 4 e C 2, pois apresentam R = 0 (somatório dos momentos dipolares nulo) conforme mostrado abaixo. C Alternativa B 37. Quanto às forças intermoleculares, a molécula que forma ligações de hidrogênio (pontes de hidrogênio) com a água é a) 2 S. b) C 4. c) N 3. d) P 3. e) C 2. Para formar pontes de hidrogênio com a 2 é necessário que a molécula possua átomos de hidrogênio ligados a elementos muito eletronegativos como F, ou N. A única molécula que satisfaz este requisito é a amônia (N 3 ). Alternativa C C

3 A água dura não é adequada para usos domésticos e industriais. Uma das maneiras para remoção do excesso de Ca 2+ consiste em tratar a água dura em tanques de decantação, envolvendo os equilíbrios representados pelas equações: Ca 2+ (aq) + 2 C 3 (aq) CaC 3 (s) + C 2 (g) + 2 (l) C 2 (g) (l) C 3 (aq) (aq) Três soluções são adicionadas, separadamente, no processo de tratamento da água dura: I. ácido nítrico; II. hidróxido de sódio; III. bicarbonato de sódio. Pode-se afirmar que favorece a remoção de íons cálcio da água dura o contido em a) I, II e III. b) II e III, apenas. c) I e III, apenas. d) I e II, apenas. e) I, apenas. Ca 2+ (aq) + 2 C 3 (aq) CaC 3 (s) + C 2 (g) + 2 (l) (I) C 2 (g) (l) C 3 (aq) (aq) (II) I. Errada, a adição de N 3 deslocará o equilíbrio II para a esquerda, e com o aumento da concentração de C 2 o equilíbrio I também será deslocado para a esquerda, não favorecendo a remoção de íons Ca 2+. II. Correta, a adição de Na desloca o equilíbrio II para a direita, pois consome íons 3 + e, conseqüentemente, há o deslocamento do equilíbrio I para a direita também, favorecendo a remoção de íons Ca 2+. III. Correta, a adição de NaC 3 aumenta a concentração de íons C 3, deslocando o equilíbrio para a direita, favorecendo a remoção de íons Ca 2+. Alternativa B 39. Para a reação A + B C, os valores de entalpia são apresentados no gráfico a seguir, em duas situações: na presença e na ausência de catalisador. Considere as seguintes afirmações: I. A reação A + B C é endotérmica. II. A velocidade da reação é aumentada na presença de catalisador devido a um aumento da energia de ativação. III. A energia de ativação da reação na ausência do catalisador é 50 kj. Está correto o contido em a) I, II e III. b) II e III, apenas. c) I e II, apenas. d) II, apenas. e) I, apenas. I. Correta, pois o é positivo. II. Errada, o catalisador abaixa a energia de ativação. III. Errada, a energia de ativação da reação na ausência de catalisador é 100 kj. Alternativa E 40. A partir da fórmula molecular C 4 11 N, o número possível de isômeros de compostos orgânicos de cadeia aberta, contendo um grupo amina primária, é a) 7. b) 6. c) 5. d) 4. e) 3. Com a fórmula C 4 11 N é possível formar as moléculas de aminas primárias: 3 C C 2 C 2 C 2 N 2 N 2 3 C C C 3 C 3 N2 3 C C C 2 C 3 N2 3 C C 2 C C 3 carbono quiral (assimétrico) Apresenta 2 isômeros (dextrógiro e levógiro) Logo, existem 5 isômeros. Alternativa C

4 40 fgv - 05/12/2004 CPV o cursinho que mais aprova na fgv 41. Considere as seguintes equações: I. C C C 2 II. C C 3 C + 2 III. C 3 C + C 3 C 2 C 3 CC 2 C As equações I, II e III representam importantes reações orgânicas conhecidas, respectivamente, pelos nomes de a) fermentação, oxidação e esterificação. b) fermentação, combustão e hidrólise. c) condensação, combustão e hidrólise. d) combustão, fermentação e condensação. e) combustão, oxidação e esterificação. I. Açúcar formando álcool e gás carbônico, caracterizando uma reação de fermentação. II. Álcool reagindo com oxigênio e formando ácido carboxílico, caracterizando uma reação de oxidação. III. Ácido carboxílico reagindo com álcool e formando éster e água, caracterizando uma reação de esterificação. Alternativa A 42. A figura representa o esquema de um experimento realizado em um laboratório de química para produção e posterior identificação de uma substância. No frasco I, foram adicionados N 4 Cl (s) e solução de Na (aq). frasco II foi preenchido com uma substância secante, sílica-gel. No frasco III, foram adicionados água destilada e indicador ácido-base fenolftaleína. A identificação da substância é feita após mudança da coloração da solução contida no frasco III. Com base no experimento, a substância identificada no frasco III foi a) 2. b) 2. c) N 2. d) N 3. e) Cl 2. No frasco I temos a produção de amônia (N 3 ) e 2, conforme as equações: N 4 Cl (s) + Na (aq) NaCl (aq) + N 4 (aq) N 4 (aq) N 3 (g) + 2 (vap) No frasco II a água é retida no agente secante conforme a equação substância N 3 (g) + 2 (vap) N secante 3 (g) No frasco III a amônia, ao entrar em contato com 2, forma hidróxido de amônio conforme a reação: N 3 (g) + 2 N A água com fenolftaleína em meio básico ( ) tornarse-á vermelha, o que evidencia a presença de amônia (N 3 ). 43. A figura apresenta uma parte da tabela periódica: Dentre os elementos considerados, aquele que apresenta átomo com maior raio atômico e aquele que apresenta a primeira energia de ionização mais alta são, respectivamente, a) Ge e. b) Ge e Br. c) Br e Se. d) P e C. e) C e Se. raio atômico aumenta na mesma família com o aumento do número de camadas (período) e diminui num mesmo período com o aumento do número atômico. Portanto, dentre os elementos apresentados o que possui maior raio atômico é o germânio (Ge). A primeira energia de ionização aumenta na mesma família com a diminuição do número de camadas e aumenta num mesmo período com o aumento do número atômico. Portanto, o elemento que possui a maior primeira energia de ionização é o oxigênio (). Alternativa A

5 Brasil não é só o país do futebol, mas também um campeão de reciclagem de alumínio. A reciclagem de latas de alumínio, além de gerar renda para milhares de pessoas, contribui para a preservação do meio ambiente e para a redução nos gastos de energia elétrica. alumínio é produzido a partir da bauxita por um processo de eletrólise ígnea. As reações envolvidas nesse processo podem ser representadas por três equações: I. 2 Al Al II. 4 Al e 4 Al III e Quanto ao processo da eletrólise na produção do alumínio metálico, é correto afirmar que a) é um processo espontâneo. b) a semi-reação de formação de alumínio metálico é de oxidação. c) a semi-reação de formação de oxigênio gasoso é de redução. d) no compartimento catódico ocorre a formação de alumínio metálico. e) a reação representada na equação I fornece energia necessária para a produção de alumínio metálico. a) Errado, pois todo processo de eletrólise requer energia para ocorrer (anti-espontâneo). b) 4 Al e 4 Al redução Errado, pois o alumínio na forma iônica (Al 3+ ) recebe elétrons, ou seja, sofre redução para transformar-se em alumínio metálico. c) e redução Errado, pois o ânion 2 perde elétrons, ou seja, sofre oxidação para transformar-se em gás oxigênio ( 2 ). d) Correto, pois no cátodo ocorre a redução. e) Errado, pois o processo de eletrólise ígnea necessita de energia. 45. aspartame é um adoçante artificial que foi descoberto acidentalmente em 1965 por um químico descuidado, que lambeu os seus dedos sujos e sentiu que eles estavam doces. Esses hábitos não higiênicos não são recomendados, já que muitas substâncias em quantidades ínfimas são altamente tóxicas. A fórmula estrutural do aspartame é representada a seguir: A partir da fórmula estrutural do aspartame, verifica-se que há a) 13 átomos de carbono por molécula. b) 1 grupo funcional éter. c) 1 dipeptídeo. d) 2 átomos de carbono terciário. e) somente 1 átomo de carbono assimétrico. a) 14 átomos de carbono por molécula. b) A molécula não possui grupo funcional éter. c) Correta. C 3 d) A molécula possui apenas 1 carbono terciário. e) A molécula possui dois carbonos assimétricos. Alternativa C CMENTÁRI DA PRVA DE QUÍMICA Uma prova bem elaborada cobrou todos os tópicos estudados e não cansou o aluno, já que os enunciados foram diretos. DISTRIBUIÇÃ Química rgânica 26,7% N N 2 ligação peptídica Físico-Química 40% Química Geral 13,3% Química Inorgânica 20%