H = - = 2 (-110,5) (-910,9) H

Transcrição

1 UNESP A areia comum tem como constituinte principal o mineral quartzo (SiO 2 ), a partir do qual pode ser obtido o silício, que é utilizado na fabricação de microchips. A obtenção do silício para uso na fabricação de processadores envolve uma série de etapas. Na primeira, obtém-se o silício metalúrgico, por reação do óxido com coque, em forno de arco elétrico, à temperatura superior a ºC. Uma das equações que descreve o processo de obtenção do silício é apresentada a seguir: SiO 2(s) + 2C (s) Si (l) + 2CO (g) De acordo com as informações do texto, é correto afirmar que o processo descrito para a obtenção do silício metalúrgico corresponde a uma reação (A) endotérmica e de oxirredução, na qual o Si 4+ é reduzido a Si. (B) espontânea, na qual ocorre a combustão do carbono. (C) exotérmica, na qual ocorre a substituição do Si por C. (D) exotérmica, na qual ocorre a redução do óxido de silício. (E) endotérmica e de dupla troca. Resposta: A H = H produto - H reagente H = 2 x (-110,5) (-910,9) H = + 689,9 kj Reação endotérmica, já que o H é maior que zero. Oxirredução: SiO 2 : NOX do silício: X + 2(-2) = 0 X = +4 Si: NOX = zero (substânica simples). Instrução: Leia o texto para responder às questões de números 2 e 3. O silício metalúrgico, purificado até atingir 99,99% de pureza, é conhecido como silício eletrônico. Quando cortado em fatias finas, recobertas com cobre por um processo

2 eletrolítico e montadas de maneira interconectada, o silício eletrônico transforma-se em microchips. A figura reproduz uma das últimas etapas da preparação de um microchip. As fatias de silício são colocadas numa solução de sulfato de cobre. Nesse processo, íons de cobre deslocam-se para a superfície da fatia (cátodo), aumentando a sua condutividade elétrica. 2-O processo de recobrimento das fatias de silício é conhecido como (A) eletrocoagulação. (B) eletrólise ígnea. (C) eletrodeformação. (D) galvanoplastia. (E) anodização. Resposta: D Galvanoplastia é um processo em que metais são revestidos por outros mais nobres, geralmente para proteger da corrosão ou para fins estéticos/decorativos. Assim, caso ocorra danificação, será sempre mais fácil trocar o material revestidor do que o revestido. 3-A semirreação na superfície da fatia de silício, cátodo, é representada por: (A) Cu H 2 O O 2(g) + 4H + + Cu (s). (B) 2Cu + + H 2 O 2Cu (s) + H 2 O + 2e.

3 (C) 2SO 4 2e S 2 O e. (D) Si (s) + 4e Si 4+ (s). (E) Cu e Cu (s). Resposta: E Já que o cobre sofre redução, a semirreação do cátodo (cátodo reduz) deve ser a representada na letra E. Instrução: Leia o texto para responder às questões de números 4 a 5. Alguns cheiros nos provocam fascínio e atração. Outros trazem recordações agradáveis, até mesmo de momentos da infância. Aromas podem causar sensação de bem-estar ou dar a impressão de que alguém está mais atraente. Os perfumes têm sua composição aromática distribuída em um modelo conhecido como pirâmide olfativa, dividida horizontalmente em três partes e caracterizada pelo termo nota. As notas de saída, constituídas por substâncias bem voláteis, dão a primeira impressão do perfume. As de coração demoram um pouco mais para serem sentidas. São as notas de fundo que permanecem mais tempo na pele. (Cláudia M. Rezende. Ciência Hoje, julho de Adaptado.) 4- À temperatura e pressão ambientes, os constituintes químicos das notas de saída (A) são líquidos oleosos que aderem à pele por meio de ligações de hidrogênio. (B) evaporam mais rapidamente que os constituintes químicos das notas de coração e de fundo. (C) apresentam densidade mais elevada que os constituintes químicos das notas de coração e de fundo. (D) são gases cujas moléculas possuem elevada polaridade.

4 (E) são pouco solúveis no ar atmosférico. Resposta: B Dizer que as notas de saídas são substâncias bem voláteis significa dizer que eles evaporam rapidamente. 5-Um químico, ao desenvolver um perfume, decidiu incluir entre os componentes um aroma de frutas com concentração máxima de 10 4 mol/l. Ele dispõe de um frasco da substância aromatizante, em solução hidroalcoólica, com concentração de 0,01 mol/l. Para a preparação de uma amostra de 0,50 L do novo perfume, contendo o aroma de frutas na concentração desejada, o volume da solução hidroalcoólica que o químico deverá utilizar será igual a: (A) 5,0 ml. (B) 2,0 ml. (C) 0,50 ml. (D) 1,0 ml. (E) 0,20 ml. Resposta: A Número de mols da substância: n = M. V n = ,5 n = 5 x 10-5 mols Volume: 0,01 mol 1L 5 x 10-5 mols X L X = 5 x 10-3 L ou 5,0 ml 6-A β-ionona é uma substância química de vasta aplicação na perfumaria, em produtos cuja fórmula requer aroma floral.

5 A substância química β-ionona (A) apresenta, em soluções aquosas, atividade óptica. (B) reage com água, formando diois vicinais. (C) contém três grupos metila, ligados a átomos de carbono idênticos. (D) contém duplas ligações conjugadas. (E) possui grupos funcionais com propriedades oxidantes. Resposta: D A β-ionona não pode apresentar atividade óptica porque não possui isomeria óptica (não tem, por exemplo, carbono assimétrico). Para que ocorra a reação em água citada é preciso à presença de ácido sulfúrico. A substância possui 3 grupos metil, mas não ligados a átomos de carbono idênticos. A molécula possui grupos com características redutoras. Logo, a única opção viável é a letra D. 7-Em um laboratório de química, dois estudantes realizam um experimento com o objetivo de determinar a velocidade da reação apresentada a seguir. MgCO 3(s) + 2HCl (aq) MgCl 2(aq) + H 2 O (l) + CO 2(g) Sabendo que a reação ocorre em um sistema aberto, o parâmetro do meio reacional que deverá ser considerado para a determinação da velocidade dessa reação é (A) a diminuição da concentração de íons Mg 2+. (B) o teor de umidade no interior do sistema. (C) a diminuição da massa total do sistema. (D) a variação da concentração de íons Cl. (E) a elevação da pressão do sistema. Resposta: C

6 Estando em sistema aberto, o CO 2, por ser gasoso irá escapar, o que faz a massa total do sistema diminuir. UNESP ABERTAS 1- A taurina é uma substância química que se popularizou como ingrediente de bebidas do tipo energéticos. Foi isolada pela primeira vez a partir da bile bovina, em Na literatura médica e científica, a taurina é frequentemente apresentada como um aminoácido. Entretanto, tecnicamente a taurina é apenas uma substância análoga aos aminoácidos. Explique por que a taurina não pode ser rigorosamente classificada como um aminoácido e, sabendo que, em soluções aquosas de ph neutro, a taurina encontrase como um sal interno, devido aos grupos ionizados (zwitterion), escreva a equação que representa essa dissociação em água com ph igual a 7. Para ser um aminoácido, a substância deve conter o grupamento amina e o grupamento ácido carboxílico. Na taurina há o grupo amina e o ácido sulfônico. Equação da dissociação: 2-O esquema apresentado descreve os diagramas energéticos para uma mesma reação química, realizada na ausência e na presença de um agente catalisador.

7 Com base no esquema, responda qual a curva que representa a reação na presença de catalisador. Explique sua resposta e faça uma previsão sobre a variação da entalpia dessa reação na ausência e na presença do catalisador. A presença de um catalisador acelera a velocidade de uma reação, fazendo com que a energia de ativação da mesma diminua. Logo, a curva que representa a reação com catalisador é a II. Porém, o catalisador não modifica a variação de entalpia da reação. 3- A imagem é a fotografia de uma impressão digital coletada na superfície de um pedaço de madeira. Para obtê-la, foi utilizada uma técnica baseada na reação entre o sal do suor (NaCl), presente na impressão digital, com solução aquosa diluída de um reagente específico. Depois de secar em uma câmara escura, a madeira é exposta à luz solar. Considere soluções aquosas diluídas de AgNO 3 e de KNO 3. Indique qual delas produziria um registro fotográfico de impressão digital ao reagir com o sal do suor, nas condições descritas, e justifique sua resposta descrevendo as reações químicas envolvidas. A solução de AgNO 3 seria a indicada, pois como será visto na reação, haverá formação de Ag, que possui coloração preta. AgNO 3(aq) + NaCl (aq) AgCl (s) + NaNO 3(aq) O AgCl na presença de luz se decompõe: AgCl (s) Ag (s) + 1/2Cl 2(g)