Kw = 1,0 x 10 (a 25 C)

- QUÍMICA Número Atômico Símbolo Massa Atômica Nº de massa do Isótopo mais estável 23 Constante de Avogadro = 6,02 x 10 (valor aproximado) -14 0 Kw = 1,0 x 10 (a 25 C) UFBA 2002 2ª etapa Quím. - 15

QUÍMICA QUESTÕES de 11 a 20 QUESTÕES de 11 a 18 INSTRUÇÃO: Assinale as proposições verdadeiras, some os números a elas associados e marque o resultado na Folha de Respostas. Questão 11 Os gases fluem naturalmente de uma área de pressão mais alta para outra de pressão mais baixa. Um exemplo desse fato acontece na respiração dos seres humanos. Nesse processo, as pressões parciais do oxigênio, O 2, e do dióxido de carbono, CO 2, é que são importantes. O oxigênio proveniente do ar que se inala entra nos alvéolos, difunde-se pela corrente sangüínea e penetra nas células, onde é usado para oxidar compostos de carbono a CO 2. Com base nessas informações, nos conhecimentos sobre gases e admitindo-se que o ar contém 20% de oxigênio, 0,03% de dióxido de carbono e que a pressão atmosférica é de 760 mm Hg, pode-se afirmar: (01) No ar que se inala, a pressão parcial de O 2 é igual a 152 mm Hg. (02) No ar que se inala, a pressão parcial do dióxido de carbono é menor do que a de oxigênio. (04) No processo de respiração, a pressão parcial de oxigênio aumenta e a de dióxido de carbono diminui. (08) No ar exalado, a pressão total dos gases é menor do que no ar inalado. (16) No interior das células, a pressão parcial do O 2 é menor do que na corrente sangüínea. (32) A respiração é um fenômeno físico. Questão 12 A atmosfera de Júpiter tem, na sua composição, metano, CH 4, amônia, NH 3, e outros gases. A temperatura da atmosfera desse planeta é muito baixa, aproximadamente 100 K ( 173 0 C). Na Terra, um iceberg (H 2 O (s) ) flutua na água do mar, que contém muitos sais dissolvidos. A tabela a seguir apresenta algumas propriedades da amônia e do metano. Substância P.Fusão normal (K) P.Ebulição normal (K) Volume molar do líquido (cm 3 /mol) Densidade do sólido (g/cm 3 ) Momento dipolar da molécula (D) Calor de fusão (kcal/mol) Calor de vaporização (kcal/mol) NH 3 195 240 25,2 0,83 1,47 1,35 5,6 CH 4 89 112 38,6 ~ 0,5 0 0,23 2,2 UFBA 2002 2ª etapa Quím. - 16

Associando-se as informações contidas no texto e na tabela aos conhecimentos sobre propriedades da matéria, pode-se afirmar: (01) O metano, em Júpiter, será líquido, se a pressão for igual a uma atmosfera. (02) Um iceberg de amônia, NH 3(s), em amônia líquida, flutuaria. (04) Um iceberg de metano, CH 4(s), flutuaria em amônia líquida. (08) Um mar de metano seria salgado como a água do mar. (16) A amônia, em um sistema bifásico de amônia e metano líquidos, estaria na parte inferior. (32) A amônia apresenta forças intermoleculares mais intensas que o metano. Questão 13 O ácido sulfúrico é um dos mais importantes produtos da indústria química. Ele é obtido a partir da reação entre enxofre, oxigênio do ar atmosférico e água. O esquema a seguir mostra um diagrama de fluxo para esse processo. Ar Dióxido de Trióxido de Atmosférico Queima enxofre Oxidação enxofre do SO 2 a SO 3 Enxofre enxofre Ar fundido Reação SO 3 + H 2 O ÁCIDO SULFÚRICO A transformação do SO 2 em SO 3 é um processo reversível, exotérmico e lento, à temperatura ambiente. Com base nessas informações e nos conhecimentos sobre reações químicas, equilíbrio químico e estequiometria, pode-se afirmar: (01) A queima do enxofre é uma reação de oxi-redução. (02) Na oxidação do dióxido a trióxido de enxofre, o SO 2 é o agente redutor. (04) O grau de conversão de SO 2 a SO 3 aumenta, diminuindo-se a pressão de oxigênio. (08) A transformação do trióxido de enxofre em ácido sulfúrico é uma hidratação. (16) Para cada tonelada de enxofre fundido, obtém-se uma tonelada de ácido sulfúrico. UFBA 2002 2ª etapa Quím. - 17

Questão 14 I. A bauxita, minério rico em óxido de alumínio, após fusão a aproximadamente 950 ºC, é transformada em alumínio. II. Uma lata de alumínio é amassada. III. Latas de alumínio são recicladas e transformadas em esquadrias de alumínio. IV. Os alimentos são metabolizados pelo organismo, liberando energia. V. O gelo seco CO 2(s) sublima. Com base nessas informações e nos conhecimentos sobre propriedades da matéria, é correto afirmar: (01) I e III são processos químicos. (02) I e IV representam reações químicas. (04) II representa uma reação química. (08) III e V são processos físicos. (16) A bauxita é melhor condutor de eletricidade que a lata de alumínio. (32) As forças entre as partículas são mais fracas no gelo seco do que no óxido de alumínio. Questão 15 Três recipientes, um de alumínio, um de vidro e outro de plástico, todos de mesma massa e contendo igual quantidade de um certo refrigerante, são colocados, ao mesmo tempo, para gelar. Sabe-se que calor específico é a quantidade de calor necessária para aumentar de um grau a temperatura de 1,0 g de um determinado material. Material Calor Específico (J/g.K) Vidro 0,85 Alumínio 0,90 Plástico 1,85 Considerando-se essas informações e os dados da tabela, pode-se afirmar: (01) O vidro é o melhor condutor térmico. (02) Os refrigerantes, em todos os recipientes, a partir de um determinado momento, estarão à mesma temperatura. (04) O refrigerante que estiver no recipiente de alumínio gelará mais rapidamente. (08) O refrigerante do recipiente de alumínio, no dia seguinte, estará mais frio do que o próprio recipiente. (16) Recipientes de mesmo material que apresentam massas diferentes gelarão ao mesmo tempo. (32) Todos os recipientes, se estiverem à mesma temperatura e forem colocados em um mesmo local, atingirão a temperatura ambiente ao mesmo tempo. UFBA 2002 2ª etapa Quím. - 18

Questão 16 Sais são substâncias formadas por cátions, íons positivos, e por ânions, íons negativos. O processo de dissolução de sais em água promove a separação de íons. Em meio aquoso, esses íons podem ser apenas hidratados ou podem reagir com a água. Na reação de cátions com água, ocorre a formação de íons H 3 O + e, na reação de ânions, formam-se íons OH. Com base nessas informações e nos conhecimentos sobre ácidos e bases e forças de van der Waals, é correto afirmar: (01) Todo sal é uma substância composta. (02) A água atua como base de Brönsted-Lowry numa reação com ânions. (04) As interações de íons e moléculas de água são do tipo dipolo-dipolo. (08) Cátions de sais que em água formam soluções ácidas são ácidos de Brönsted-Lowry mais fortes que a água. (16) Cátions e ânions que reagem com a água são, respectivamente, ácidos e bases de Arrhenius. (32) Todo sal cujo cátion reage com a água é um sal ácido. Questão 17 A glicólise e a respiração são duas etapas importantes no metabolismo de carboidratos. A glicólise é um processo anaeróbico, que consiste em uma série de reações, em que a glicose é transformada em vários produtos, dentre os quais o ácido pirúvico, CH 3 COCOOH. Esse ácido, em condições anaeróbicas, é transformado em ácido lático, CH 3 CHOHCOOH. O ácido pirúvico, na presença de oxigênio, participa do processo de respiração celular, que ocorre com liberação de energia e produção de dióxido de carbono e água. A glicólise e a respiração podem ser representadas, resumidamente, pelas equações I e II: I. C 6 H 12 O 6 Ácido pirúvico... Energia Ácido lático II. 5 CH 3 COCOOH + O2 2 3CO 2 + 2H 2 O Energia Com base nas informações dadas e nos conhecimentos sobre estequiometria, termoquímica e compostos orgânicos, pode-se afirmar: (01) Na glicólise, o ácido pirúvico é reduzido a ácido lático. (02) Segundo a IUPAC, o nome do ácido lático é ácido 2-hidroxipropanóico. (04) O ácido pirúvico é um ácido dicarboxílico. (08) A respiração fornece mais energia que a glicólise. (16) Para cada mol de glicose metabolizado integralmente, formam-se 22,4 litros de CO 2 nas CNTP. (32) A energia liberada no processo de glicólise provém da quebra de ligações existentes na molécula de glicose. UFBA 2002 2ª etapa Quím. - 19

Questão 18 Um dos grupos funcionais mais importantes na química orgânica é o carbonila, que está presente nos aldeídos, nas cetonas e em muitos outros compostos orgânicos. A tabela apresenta as estruturas de cinco compostos orgânicos, contendo o grupo carbonila, e suas respectivas massas molares. Composto I. CH 3 CH 2 C H O II. CH 3 C CH 3 O III. CH 3 C OH O IV. H C O CH 3 O V. CH 3 C NH 2 Massa molar (g/mol) 58 58 60 60 59 O Com base nas informações acima e nos conhecimentos sobre compostos orgânicos e forças intermoleculares, pode-se afirmar: (01) O grupo carbonila é representado por C O (02) I e II são, respectivamente, aldeído e cetona. (04) III é um álcool. (08) III tem ponto de ebulição maior que IV nas mesmas condições de pressão. (16) IV é o metanoato de metila. (32) V é um aminoácido. RASCUNHO UFBA 2002 2ª etapa Quím. - 20

QUESTÕES 19 e 20 INSTRUÇÃO: Efetue os cálculos necessários e marque o resultado na Folha de Respostas. Questão 19 O carbonato de cálcio, CaCO 3(s), decompõe-se termicamente formando óxido de cálcio, CaO (s), e dióxido de carbono, CO 2(g). O acompanhamento dessa reação está representado no gráfico a seguir, em que a pressão de equilíbrio do CO 2 é apresentada em função da temperatura, em ºC. 3 P co 2 (atm) 2 1 835 o C 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 t (C) 0 Num sistema fechado, de volume igual a 45,5L, foram aquecidos 150 g de CaCO 3(s) até a temperatura de 835 ºC. Calcule a massa de carbonato de cálcio que se decompõe, admitindo que o CO 2 se comporta como um gás ideal, e expresse o resultado com dois algarismos significativos. Considere: massa molar do CaCO 3 = 100,0 g RASCUNHO UFBA 2002 2ª etapa Quím. - 21

Questão 20 Ligação Energia de ligação (kcal/mol) H H 104 O O 118 H O 109 Considerando os valores da tabela, determine a energia envolvida na formação de um mol de água. RASCUNHO UFBA 2002 2ª etapa Quím. - 22

QUESTÃO DISCURSIVA INSTRUÇÕES: Responda à questão com caneta de tinta azul, de forma clara e legível. Caso utilize letra de imprensa, destaque as iniciais maiúsculas. O rascunho deve ser feito no local apropriado do Caderno de Questões. Na Folha de Resposta, utilize apenas o espaço destinado à resposta, indicando de modo completo, as etapas e os cálculos envolvidos na resolução da questão. Será anulada a questão que não se atenha à situação ou ao problema proposto; esteja assinada fora do local apropriado; possibilite a identificação do candidato; esteja escrita a lápis, ainda que parcialmente. A hemoglobina, Hb, reage reversivelmente com oxigênio, O 2, para formar uma substância, HbO 2, que transfere o oxigênio para os tecidos. Esse é o oxigênio usado na respiração, um processo que fornece energia para os seres vivos. O centro ativo na hemoglobina, ou seja, o átomo ao qual o oxigênio se liga, é o ferro(ii). A hemoglobina também reage reversivelmente com monóxido de carbono, CO, para formar uma outra substância, Hb(CO) 4. O centro ativo é o mesmo, o ferro(ii), mas a ligação entre o CO e a hemoglobina é cerca de 140 vezes mais forte que a do O 2. As reações acima podem ser, assim, representadas: I. Hb (aq) + O 2(aq) HbO 2(aq) II. Hb (aq) + CO (aq) Hb(CO) 4(aq) Quando O 2 e CO estão presentes, um outro equilíbrio é estabelecido: III. Hb(CO) (aq) + O 2(aq) HbO 2(aq) + CO (aq) A partir das informações e das equações acima e aplicando o princípio de Le Châtelier, explique cada um dos seguintes fatos: a) Em grandes altitudes, uma pessoa não acostumada a essa situação sente-se fraca, com pouca disposição física. b) A inalação de CO pode causar a morte. c) É comum administrar-se oxigênio ao atender pessoas envenenadas por monóxido de carbono. UFBA 2002 2ª etapa Quím. - 23

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