Questões de Química - FUVEST 2011 | Gabarito e resoluções

(FUVEST 2011 - 2 fase) Os componentes principais dos leos vegetais so os triglicerdeos, que possuem a seguinte frmula genrica: Nessa frmula, os grupos R, R e R representam longas cadeias de carbono, com ou sem ligaes duplas. A partir dos leos vegetais, pode-se preparar sabo ou biodiesel, por hidrlise alcalina ou transesterificao, respectivamente. Para preparar sabo, tratam-se os triglicerdeos com hidrxido de sdio aquoso e, para preparar biodiesel, com metanol ou etanol. a) Escreva a equao qumica que representa a transformao de triglicerdeos em sabo. b) Escreva uma equao qumica que representa a transformao de triglicerdeos em biodiesel.

(FUVEST 2011 - 2 fase) Monxido de carbono um gs inodoro, incolor e muito txico. Um mtodo para determinar sua concentrao no ar consiste em faz-Io reagir, completamente, com pentxido de di-iodo, a temperaturas entre 160oC e 180oC. Nesse processo, o monxido de carbono oxidado, formando-se tambm uma substncia simples. Medindo-se a massa dessa substncia simples, possvel calcular a concentrao de monxido de carbono no ar. a) Escreva a equao qumica balanceada da reao entre pentxido de di-iodo e monxido de carbono. O pentxido de di-iodo um slido que absorve gua rapidamente, em condies ambientes, transformando-se num cido monoprtico. b) Escreva a equao qumica balanceada da reao entre pentxido de di-iodo e gua. Se o cido monoprtico mencionado for aquecido a temperaturas acima de 200oC, sofrer decomposio, regenerando o pentxido de di-iodo e a gua. c) Determine a porcentagem da massa inicial desse cido que se transforma em gua por aquecimento acima de 200oC. Mostre os clculos.

(FUVEST 2011 - 2 fase) Maaricos so queimadores de gs utilizados para produzir chamas de elevadas temperaturas, como as requeridas para soldar metais. Um gs combustvel, muito utilizado em maaricos, o acetileno, C2H2, sendo que a sua combusto pode ser promovida com ar atmosfrico ou com oxignio puro. a) Escreva a equao qumica balanceada da combusto completa do acetileno com oxignio puro. b) Em uma oficina de solda, existem dois cilindros idnticos, um deles contendo oxignio puro (cilindro A) e o outro, ar atmosfrico (cilindro B). Sabendo que, no interior dos dois cilindros, as condies de presso e temperatura so as mesmas, qual dos dois cilindros contm a maior massa gasosa? Explique. c) A temperatura da chama do maarico maior quando se utiliza a mistura de oxignio e acetileno do que quando se usa a mistura de ar atmosfrico e acetileno, mesmo estando os reagentes em proporo estequiomtrica nos dois casos. Considerando as substncias gasosas que recebem o calor liberado na combusto, em cada caso, explique essa diferena de temperatura.

(FUVEST 2011 - 2 fase) Recentemente, foi preparado um composto A que insolvel em gua. No entanto, quando misturado com gua saturada de gs carbnico, forma-se uma soluo que contm o on B. Quando a soluo resultante aquecida, o gs carbnico eliminado, e se formam duas camadas, uma de gua e outra de composto A. Essas transformaes reversveis podem ser representadas pela seguinte equao qumica: O composto A est sendo testado em um novo processo de extrao do leo de soja. No processo atual, utiliza-se hexano para extrair o leo dos flocos de soja, formando uma soluo. Em seguida, o hexano separado do leo de soja por destilao. O novo processo, utilizando o composto A em vez de hexano, pode ser representado pelo seguinte esquema: a) Descreva o que deve ser feito nas etapas X e Y para se obter o resultado mostrado no esquema. b) Explique por que, no processo de extrao do leo de soja, vantajoso evitar a destilao do solvente hexano.

(FUVEST 2011 - 2 fase) A espectrometria de massas uma tcnica muito utilizada para a identificao de compostos. Nesse tipo de anlise, um feixe de eltrons de alta energia provoca a quebra de ligaes qumicas, gerando fragmentos das molculas da amostra, os quais so registrados como linhas verticais em um grfico, chamado espectro de massas. Nesse grfico, em abscissas, so representadas as massas molares dos fragmentos formados e, em ordenadas, as abundncias desses fragmentos. Quando lcoois secundrios so analisados por espectrometria de massas, resultam vrias quebras de ligaes, sendo a principal a que ocorre entre o tomo de carbono ligado ao grupo OH e o tomo de carbono vizinho. Para o 3-octanol, por exemplo, h duas possibilidades para essa quebra, como mostrado abaixo. Forma-se, em maior abundncia, o fragmento no qual o grupo OH est ligado cadeia carbnica mais curta. A reao de hidratao do cis-2-penteno produz dois lcoois secundrios que podem ser identificados por seus espectros de massas (A e B), os quais esto apresentados no espao destinado resposta desta questo. a) Escreva a equao qumica que representa a reao de hidratao do cis-2-penteno, mostrando os dois lcoois secundrios que se formam. b) Atribua, a cada espectro de massas, a frmula estrutural do lcool correspondente. Indique, em cada caso, a ligao que foi rompida para gerar o fragmento mais abundante.

(FUVEST 2011 - 2 fase) Aldedos aromticos reagem com anidrido actico, produzindo cidos com uma ligao dupla entre os dois tomos de carbono adjacentes ao grupo carboxila, como exemplificado: Fenis tambm podem reagir com anidrido actico, como exemplificado: Um novo polmero, PAHF, foi preparado a partir da vanilina, por uma sequncia de etapas. Na primeira delas, ocorrem duas transformaes anlogas s j apresentadas. Seguem as representaes da vanilina e do PAHF. a) Escreva a equao qumica balanceada que representa a reao da vanilina com anidrido actico. O composto aromtico obtido na reao descrita no item a pode ser transformado no polmero PAHF pela seguinte sequncia de reaes: hidrogenao, hidrlise e polimerizao. b) Considerando a ligao entre duas unidades monomricas no polmero, como se pode classificar o PAHF? Seria: poliamida, polilcool, policido, polister ou polialdedo? Explique.

(FUVEST - 2011) Atualmente, grandes jazidas de diamantes, localizadas em diversos pases africanos, abastecem o luxuoso mercado mundial de joias. O diamante uma forma cristalina do carbono elementar constituda por uma estrutura tridimensional rgida e com ligaes covalentes. um mineral precioso devido a sua dureza, durabilidade, transparncia, alto ndice de refrao e raridade. Analise as afirmaes abaixo: I. O diamante e a grafite so formas alotrpicas de carbono com propriedades fsicas e qumicas muito similares. Apesar disso, o diamante uma das pedras preciosas mais valiosas existentes e, a grafite, no. II. A partir do cartaz acima, possvel inferir a associao entre a extrao de diamantes na frica e o comrcio internacional de armas, que abastece grupos rivais envolvidos nas guerras civis desse continente. III. O cartaz denuncia a vinculao dos pases africanos islmicos com o terrorismo internacional e o seu financiamento por meio do lucrativo comrcio mundial de diamantes e pedras preciosas. Est correto o que se afirma apenas em

(FUVEST - 2011) O grfico abaixo retrata as emisses totais de gs carbnico, em bilhes de toneladas, por ano, nos Estados Unidos da Amrica (EUA) e na China, no perodo de 1800 a 2000. Analise as afirmaes a seguir: I. Nos EUA, o aumento da emisso de gs carbnico est vinculado ao desenvolvimento econmico do pas, iniciado com a Revoluo Industrial. No caso da China, tal aumento est associado instalao macia de empresas estrangeiras no pas, ocorrida logo aps a Segunda Guerra Mundial. II. A queima de combustveis fsseis e seus derivados, utilizada para gerar energia e movimentar mquinas, contribui para a emisso de gs carbnico. Por exemplo, a combusto de 1 litro de gasolina, que contm aproximadamente 700 g de octano (C8H18, massa molar = 114 g/mol), produz cerca de 2,2 kg de gs carbnico (CO2, massa molar = 44 g/mol). III. A diferena entre as massas de gs carbnico emitidas pelos EUA e pela China, no perodo de 1900 a 2000, em bilhes de toneladas, dada pela rea da regio compreendida entre as duas curvas e duas retas verticais, passando pelos pontos correspondentes aos anos de 1900 e de 2000. Est correto o que se afirma em

(FUVEST - 2011) Um laboratrio qumico descartou um frasco de ter, sem perceber que, em seu interior, havia ainda um resduo de 7,4 g de ter, parte no estado lquido, parte no estado gasoso. Esse frasco, de 0,8 L de volume, fechado hermeticamente, foi deixado sob o sol e, aps um certo tempo, atingiu a temperatura de equilbrio T = 37 C, valor acima da temperatura de ebulio do ter. Se todo o ter no estado lquido tivesse evaporado, a presso dentro do frasco seria NOTE E ADOTE No interior do frasco descartado havia apenas ter. Massa molar do ter = 74 g K = C + 273 R (constante universal dos gases) = 0,08 atm L / (mol K)

(FUVEST - 2011 - 2 fase) A borracha natural apresenta propriedades que limitam o seu uso. Por exemplo, ao ser aquecida, torna-se mole e pegajosa. O processo de vulcanizao da borracha, desenvolvido a partir de 1839 e exemplificado na figura abaixo, permitiu a produo de pneus, mangueiras e outros utenslios incorporados vida cotidiana. A utilidade industrial da borracha estimulou sua explorao comercial a partir das seringueiras da Amaznia. A produo brasileira desse produto dominou o mercado mundial at 1913, quando foi superada pela produo proveniente do cultivo de seringueiras na sia. a) Por que a adio de enxofre, no processo de vulcanizao, altera as caractersticas mecnicas da borracha natural? b) Supondo que 16 g de enxofre foram adicionados a 1000 g de borracha natural pelo processo de vulcanizao, exemplificado no esquema acima, responda: Que porcentagem de unidades de isopreno foi modificada por ligaes cruzadas? (Massas molares: H = 1 g/mol, C = 12 g/mol e S = 32 g/mol) c) Cite e explique uma consequncia social provocada pela explorao da borracha na Amaznia at 1913.

(FUVEST - 2011) Em 2009, o mundo enfrentou uma epidemia, causada pelo vrus A(H1N1), que ficou conhecida como gripe suna. A descoberta do mecanismo de ao desse vrus permitiu o desenvolvimento de dois medicamentos para combater a infeco, por ele causada, e que continuam necessrios, apesar de j existir e estar sendo aplicada a vacina contra esse vrus. As frmulas estruturais dos princpios ativos desses medicamentos so: Examinando-se as frmulas desses compostos, verificase que dois dos grupos funcionais que esto presentes no oseltamivir esto presentes tambm no zanamivir. Esses grupos so caractersticos de:

(FUVEST - 2011) As naves espaciais utilizam pilhas de combustvel, alimentadas por oxignio e hidrognio, as quais, alm de fornecerem a energia necessria para a operao das naves, produzem gua, utilizada pelos tripulantes. Essas pilhas usam, como eletrlito, o KOH(aq), de modo que todas as reaes ocorrem em meio alcalino. A troca de eltrons se d na superfcie de um material poroso. Um esquema dessas pilhas, com o material poroso representado na cor cinza, apresentado a seguir. Escrevendo as equaes das semirreaes que ocorrem nessas pilhas de combustvel, verifica-se que, nesse esquema, as setas com as letras a e b indicam, respectivamente, o sentido de movimento dos

(FUVEST - 2011) Os confeitos de chocolate de determinada marca so apresentados em seis cores. Com eles, foi feito o seguinte experimento, destinado a separar os corantes utilizados em sua fabricao: Confeitos de cada uma das seis diferentes cores foram umedecidos com gua e pressionados contra uma folha de papel especial, de modo a deixar amostras dos corantes em pontos igualmente espaados, sempre a 2 cm da base da folha. A seguir, a folha foi colocada em um recipiente com gua, de forma a mergulhar somente a base da folha de papel na gua, sem que o lquido tocasse os pontos coloridos. Aps algum tempo, quando a gua havia atingido o topo da folha, observou-se a formao de manchas de diferentes cores, aqui simbolizadas por diferentes formas e tamanhos: Os confeitos em cuja fabricao empregado um corante amarelo so os de cor

(FUVEST - 2011) Para identificar quatro solues aquosas, A, B, C e D, que podem ser solues de hidrxido de sdio, sulfato de potssio, cido sulfrico e cloreto de brio, no necessariamente nessa ordem, foram efetuados trs ensaios, descritos a seguir, com as respectivas observaes. I. A adio de algumas gotas de fenolftalena a amostras de cada soluo fez com que apenas a amostra de B se tornasse rosada. II. A soluo rosada, obtida no ensaio I, tornou-se incolor pela adio de amostra de A. III. Amostras de A e C produziram precipitados brancos quando misturadas, em separado, com amostras de D. Com base nessas observaes e sabendo que sulfatos de metais alcalino-terrosos so pouco solveis em gua, pode-se concluir que A, B, C e D so, respectivamente, solues aquosas de

(FUVEST - 2011) Aseguinte declarao foi divulgada no jornal eletrnico FOLHA.com mundoem 29/05/2010: A vontade do Ir de enriquecer urnio a 20% em seu territrio nunca estevesobre a mesa de negociaes do acordo assinado por Brasil e Turquia com Teer, afirmounesta sexta-feira o ministro das Relaes Exteriores brasileiro Celso Amorim. Enriquecerurnio a 20%, como mencionado nessa notcia, significa NOTE E ADOTE:As porcentagens aproximadas dos istopos 238U e 235U existentes em uma amostra de urnionatural so, respectivamente, 99,3% e 0,7%.