Questões de Química - FUVEST 2013 | Gabarito e resoluções

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Questão 1
2013Química

(FUVEST2013 - 2 fase) Um recipiente contm 100 mL de uma soluo aquosa de H2SO4de concentrao 0,1 mol/L. Duas placas de platina so inseridas na soluo e conectadas a um LED (diodo emissor de luz) e a uma bateria, como representado abaixo. A intensidade da luz emitida pelo LED proporcional concentrao de ons na soluo em que esto inseridas as placas de platina. Nesse experimento, adicionou-se, gradativamente, uma soluo aquosa de Ba(OH)2de concentrao 0,4 mol/L, soluo aquosa de H2SO4, medindo-se a intensidade de luz a cada adio. Os resultados desse experimento esto representados no grfico. Sabe-se que a reao que ocorre no recipiente produz um composto insolvel em gua. a) Escreva a equao qumica que representa essa reao. b) Explique por que, com a adio de soluo aquosa de Ba(OH)2, a intensidade de luz decresce at um valor mnimo, aumentando a seguir. c) Determine o volume adicionado da soluo aquosa de Ba(OH)2, que corresponde ao ponto x no grfico. Mostre os clculos.

Questão 1
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(FUVEST - 2013) O cido gama-hidroxibutrico utilizado no tratamento do alcoolismo. Esse cido pode ser obtido a partir da gamabutirolactona, conforme a representao a seguir: Assinale a alternativa que identifica corretamente X (de modo que a representao respeite a conservao da matria) e o tipo de transformao que ocorre quando a gamabutirolactona convertida no cido gamahidroxibutrico.

Questão 2
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(FUVEST - 2013) A uma determinada temperatura, as substncias HI, H2 e I2 esto no estado gasoso. A essa temperatura, o equilbrio entre as trs substncias foi estudado, em recipientes fechados, partindo-se de uma mistura equimolar de H2 e I2 (experimento A) ou somente de HI (experimento B). Pela anlise dos dois grficos, pode-se concluir que

Questão 2
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(FUVEST2013 - 2 fase) Uma estudante de Qumica elaborou um experimento para investigar a reao entre cobre metlico (Cu) e cido ntrico (HNO3(aq)). Para isso, adicionou o cido ntrico a um tubo de ensaio (I) e, em seguida, adicionou raspas de cobre metlico a esse mesmo tubo. Observou que houve liberao de calor e de um gs marrom, e que a soluo se tornou azul. A seguir, adicionou raspas de cobre a dois outros tubos (II e III), contendo, respectivamente, solues aquosas de cido clordrico (HCl(aq)) e nitrato de sdio (NaNO3(aq)). No observou qualquer mudana nos tubos II e III, ao realizar esses testes. Sabe-se que solues aquosas de ons Cu2+so azuis e que o gs NO2 marrom. a) Escreva, nos espaos delimitados na pgina de respostas, as equaes que representam a semirreao de oxidao e a semirreao de reduo que ocorrem no tubo I. b) Qual foi o objetivo da estudante ao realizar os testes com HCl (aq) e NaNO3(aq)? Explique.

Questão 3
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(FUVEST2013) Quando certos metais so colocados em contato com solues cidas, pode haver formao de gs hidrognio. Abaixo, segue uma tabela elaborada por uma estudante de Qumica, contendo resultados de experimentos que ela realizou em diferentes condies. Experimento Reagentes Tempo para liberar 30 mL de H2 Observaes Soluo de HC(aq) de concentrao 0,2 mol/L Metal 1 200 mL 1,0 g de Zn (raspas) 30 s Liberao de H2 e calor 2 200 mL 1,0 g de Cu (fio) No liberou H2 Sem alteraes 3 200 mL 1,0 g de Zn (p) 18 s Liberao de H2 e calor 4 200 mL 1,0 g de Zn (raspas) + 1,0 g de Cu (fio) 8 s Liberao de H2 e calor; massa de Cu no se alterou Aps realizar esses experimentos, a estudante fez trs afirmaes: I. A velocidade da reao de Zn com cido aumenta na presena de Cu. II. O aumento na concentrao inicial do cido causa o aumento da velocidade de liberao do gs H2. III. Os resultados dos experimentos 1 e 3 mostram que, quanto maior o quociente superfcie de contato/massa total de amostra de Zn, maior a velocidade de reao. Com os dados contidos na tabela, a estudante somente poderia concluir o que se afirma em

Questão 3
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(FUVEST2013 - 2 fase) A vida dos peixes em um aqurio depende, entre outros fatores, da quantidade de oxignio (O2) dissolvido, do pH e da temperatura da gua. A concentrao de oxignio dissolvido deve ser mantida ao redor de 7 ppm (1 ppm de O2 = 1 mg de O2 em 1000 g de gua) e o pH deve permanecer entre 6,5 e 8,5. Um aqurio de paredes retangulares possui as seguintes dimenses: 40 x 50 x 60 cm (largura x comprimento x altura) e possui gua at a altura de 50 cm. O grfico abaixo apresenta a solubilidade do O2 em gua, em diferentes temperaturas (a 1 atm). a) A gua do aqurio mencionado contm 500 mg de oxignio dissolvido a 25C. Nessa condio, a gua do aqurio est saturada em oxignio? Justifique. Dado: densidade da gua do aqurio = 1,0 g/cm3. b) Deseja-se verificar se a gua do aqurio tem um pH adequado para a vida dos peixes. Com esse objetivo, o pH de uma amostra de gua do aqurio foi testado, utilizando-se o indicador azul de bromotimol, e se observou que ela ficou azul. Em outro teste, com uma nova amostra de gua, qual dos outros dois indicadores da tabela dada deveria ser utilizado para verificar se o pH est adequado? Explique.

Questão 4
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(FUVEST2013 - 2 fase) A reao do tetracloroetano (C2H2Cl4) com zinco metlico produz cloreto de zinco e duas substncias orgnicas isomricas, em cujas molculas h dupla ligao e dois tomos de cloro. Nessas molculas, cada tomo de carbono est ligado a um nico tomo de cloro. a) Utilizando frmulas estruturais, mostre a diferena na geometria molecular dos dois compostos orgnicos isomricos formados na reao. b) Os produtos da reao podem ser separados por destilao fracionada. Qual dos dois ismeros tem maior ponto de ebulio? Justifique.

Questão 4
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(FUVEST - 2013) Um aluno estava analisando a Tabela Peridica e encontrou vrios conjuntos de trs elementos qumicos que apresentavam propriedades semelhantes. Assinale a alternativa na qual os conjuntos de trs elementos ou substncias elementares esto corretamente associados s propriedades indicadas no quadro abaixo.

Questão 5
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(FUVEST - 2013) O craqueamento cataltico um processo utilizado na indstria petroqumica para converter algumas fraes do petrleo que so mais pesadas (isto , constitudas por compostos de massa molar elevada) em fraes mais leves, como a gasolina e o GLP, por exemplo. Nesse processo, algumas ligaes qumicas nas molculas de grande massa molecular so rompidas, sendo geradas molculas menores. A respeito desse processo, foram feitas as seguintes afirmaes: I. O craqueamento importante economicamente, pois converte fraes mais pesadas de petrleo em compostos de grande demanda. II. O craqueamento libera grande quantidade de energia, proveniente da ruptura de ligaes qumicas nas molculas de grande massa molecular. III. A presena de catalisador permite que as transformaes qumicas envolvidas no craqueamento ocorram mais rapidamente. Est correto o que se afirma em

Questão 5
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(FUVEST2013 - 2 fase) Uma vela foi colocada dentro de um recipiente cilndrico e com raio igual a 10 cm, sem tampa, ao qual tambm foi adicionado hidrogenocarbonato de sdio slido, NaHCO3. A vela foi acesa e adicionou-se ao recipiente, lentamente, soluo aquosa de cido actico, C2H4O2, de tal forma que o nvel da soluo atingiu somente a parte inferior da vela, ficando distante da chama. Aps 3 segundos, observou-se que a chama apagou. a) Apresente a frmula estrutural do cido actico. b) Escreva a equao qumica balanceada da reao entre o slido e a soluo aquosa de cido actico. c) O experimento foi repetido com outra vela de mesma altura e com as mesmas quantidades de reagentes utilizadas anteriormente. Mudou-se apenas o recipiente, que foi substitudo por outro, de mesma altura que o anterior, mas com raio igual a 20 cm. Dessa vez, aps os mesmos 3 segundos, observou-se que a chama no apagou. Proponha uma explicao para esse fato, considerando a densidade das substncias gasosas presentes.

Questão 6
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(FUVEST2013 - 2 fase) Os chamados compostos de Grignard foram preparados, pela primeira vez, por Victor Grignard no final do sculo XIX. Esses compostos podem ser obtidos pela reao de um haleto de alquila ou haleto de arila com magnsio metlico, utilizando um ter como solvente, conforme representado pelas seguintes equaes qumicas: Os compostos de Grignard so muito teis, por exemplo, para preparar alcois a partir de cetonas ou aldedos, conforme representado abaixo: Os compostos de Grignard tambm reagem com aminas, alcois e cidos carboxlicos, conforme representado pelas seguintes equaes qumicas: Assim sendo, para preparar um composto de Grignard, preciso escolher corretamente o haleto orgnico, que no deve conter grupos funcionais que reajam com o composto de Grignard que se pretende preparar. a) Dentre os cinco compostos representados na pgina de respostas, apenas dois so adequados para reagir com magnsio e preparar compostos de Grignard. Indique esses dois compostos, justificando sua escolha. b) Escreva a frmula estrutural do produto orgnico da reao representada na pgina de respostas.

Questão 6
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(FUVEST - 2013) A porcentagem em massa de sais no sangue de aproximadamente 0,9%. Em um experimento, alguns glbulos vermelhos de uma amostra de sangue foram coletados e separados em trs grupos. Foram preparadas trs solues, identificadas por X, Y e Z, cada qual com uma diferente concentrao salina. A cada uma dessas solues foi adicionado um grupo de glbulos vermelhos. Para cada soluo, acompanhou-se, ao longo do tempo, o volume de um glbulo vermelho, como mostra o grfico. Com base nos resultados desse experimento, correto afirmar que

Questão 7
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(FUVEST - 2013) A partir de consideraes tericas, foi feita umaestimativa do poder calorfico (isto , da quantidade de calor liberada na combusto completa de 1 kg de combustvel) de grande nmero de hidrocarbonetos. Dessa maneira, foi obtido o seguinte grfico de valores tericos: Com base no grfico, um hidrocarboneto que libera 10.700 kcal/kg em sua combusto completa pode ser representado pela frmula

Questão 8
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(FUVEST - 2013) Um funcionrio de uma empresa ficou encarregado de remover resduos de diferentes polmeros que estavam aderidos a diversas peas. Aps alguma investigao, o funcionrio classificou as peas em trs grupos, conforme o polmero aderido a cada uma. As frmulas estruturais de cada um desses polmeros so as seguintes: Para remover os resduos de polmero das peas, ofuncionrio dispunha de apenas dois solventes: gua e n-hexano. O funcionrio analisou as frmulas estruturais dos trs polmeros e procurou fazer a correspondncia entre cada polmero e o solvente mais adequado para solubiliz-lo. A alternativa que representa corretamente essa correspondncia :

Questão 9
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(FUVEST - 2013) Uma moeda antiga de cobre estava recoberta com uma camada de xido de cobre (II). Para restaurar seu brilho original, a moeda foi aquecida ao mesmo tempo em que se passou sobre ela gs hidrognio. Nesse processo, formou-se vapor de gua e ocorreu a reduo completa do ction metlico. As massas da moeda, antes e depois do processo descrito, eram, respectivamente, 0,795 g e 0,779 g.Assim sendo, a porcentagem em massa do xido de cobre (II) presente na moeda, antes do processo de restaurao, era

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