Questões de Química - FUVEST | Gabarito e resoluções

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(FUVEST - 2007 - 2 fase - Questo 3) steres podem ser preparados pela reao de cidos carboxlicos ou cloretos de cido, com lcoois, conforme exemplificado: Recentemente, dois polisteres biodegradveis (I e II) foram preparados, utilizando, em cada caso, um dos mtodos citados. a) Escreve a frmula mnima da unidade estrutural que se repete n vezes na estrutura I. Dentre os seguintes compostos, quais so os reagentes apropriados para a preparao de b) I? c) II?

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(FUVEST - 2007 - 2 fase - Questo 6) A Agncia Nacional do Petrleo (ANP) estabelece que o lcool combustvel, utilizado no Brasil, deve conter entre 5,3% e 7,4% de gua, em massa. Porcentagens maiores de gua significam que o combustvel foi adulterado. Um mtodo que est sendo desenvolvido para analisar o teor de gua no lcool combustvel consiste em satur-lo com cloreto de sdio, NaCl, e medir a condutividade eltrica da soluo resultante. Como o NaCl muito solvel em gua e pouco solvel em etanol, a quantidade de sal adicionada para saturao aumenta com o teor de gua no combustvel. Observa-se que a condutividade eltrica varia linearmente com o teor de gua no combustvel, em um intervalo de porcentagem de gua que abrange os limites estabelecidos pela ANP. a) Explique por que o etanol (CH3CH2OH) forma mistura homognea com gua em todas as propores. b) Faa um desenho, representando os ons Na+ e Cl- em soluo aquosa e mostrando a interao desses ons com as molculas de gua. c) Esboce um grfico que mostre a variao da condutividade eltrica da mistura combustvel, saturada com NaCl , em funo do teor de gua nesse combustvel. Justifique por que o grfico tem o aspecto esboado.

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(FUVEST - 2007 - 2 fase - Questo 7) Existem vrios tipos de carvo mineral, cujas composies podem variar, conforme exemplifica a tabela a seguir. *Considere semelhante a composio do material voltil para os quatro tipos de carvo. ** Dentre os outros constituintes, o principal composto a pirita, Fe2+ S2-2. a) Qual desses tipos de carvo deve apresentar menor poder calorfico (energia liberada na combusto por unidade de massa de material)? Explique sua resposta. b) Qual desses tipos de carvo deve liberar maior quantidade de gs poluente (sem considerar CO e CO2) por unidade de massa queimada? Justifique sua resposta. c) Escreva a equao qumica balanceada que representa a formao do gs poluente a que se refere o item b (sem considerar CO e CO2). d) Calcule o calor liberado na combusto completa de 1,00 x 103 kg de antracito (considere apenas a porcentagem de carbono no voltil). Dados: entalpia de formao do dixido de carbono gasoso .... 400 kJ/mol massa molar do carbono .......................... 12 g/mol

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(FUVEST - 2007 - 2 fase - Questo 8) Uma tcnica de anlise qumica consiste em medir, continuamente, a massa de um slido, ao mesmo tempo em que submetido a um aquecimento progressivo. medida em que o slido vai se decompondo e liberando produtos gasosos, sua massa diminui e isso registrado graficamente. Por exemplo, se aquecermos AgNO3(s) anidro, por volta de 470 oC, esse sal comear a se decompor, restando prata metlica ao final do processo. No caso do oxalato de clcio monoidratado, CaC2O4.H2O (s) , ocorre perda de molculas de gua de hidratao, por volta de 160 oC; o oxalato de clcio anidro ento se decompe, liberando monxido de carbono (na proporo de 1 mol : 1 mol), por volta de 500 oC; e o produto slido resultante, finalmente, se decompe em xido de clcio, por volta de 650 oC. a) Escreva as equaes qumicas balanceadas, correspondentes aos trs processos sucessivos de decomposio descritos para o CaC2O4. H2O (s). b) Esboce o grfico que mostra a variao de massa, em funo da temperatura, para o experimento descrito.

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(FUVEST - 2007 - 2 fase - Questo 9) O Brasil campeo de reciclagem de latinhas de alumnio. Essencialmente, basta fundi-las, sendo, entretanto, necessrio compact-las, previamente, em pequenos fardos. Caso contrrio, o alumnio queimaria no forno, onde tem contato com oxignio do ar. a) Escreva a equao qumica que representa a queima do alumnio. b) Use argumentos de cintica qumica para explicar por que as latinhas de alumnio queimam, quando jogadas diretamente no forno, e por que isso no ocorre, quando antes so compactadas? Uma latinha de alumnio vazia pode ser quebrada em duas partes, executando-se o seguinte experimento: - Com uma ponta metlica, risca-se a latinha em toda a volta, a cerca de 3 cm do fundo, para remover o revestimento e expor o metal . - Prepara-se uma soluo aquosa de CuCl2, dissolvendo-se 2,69 g desse sal em 100 mL de gua. Essa soluo tem cor verde-azulada. - A latinha riscada colocada dentro de um copo de vidro, contendo toda a soluo aquosa de Cu Cl2, de tal forma a cobrir o risco. Mantm-se a latinha imersa, colocando-se um peso sobre ela. Aps algum tempo, observa-se total descoramento da soluo e formao de um slido floculoso avermelhado tanto sobre o risco, quanto no fundo da latinha. Um pequeno esforo de toro sobre a latinha a quebra em duas partes. c) Escreva a equao qumica que representa a transformao responsvel pelo enfraquecimento da latinha de alumnio. d) Calcule a massa total do slido avermelhado que se formou no final do experimento, ou seja, quando houve total descoramento da soluo. Dados: massas molares (g/mol) Cu .......... 63,5 Cl ........... 35,5

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(FUVEST - 2007 - 1a fase) Os comprimidos de um certo anti-cido efervescente contm cido acetilsaliclico, cido ctrico e determinada quantidade de bicarbonato de sdio, que no totalmente consumida pelos outros componentes, quando o comprimido dissolvido em gua. Para determinar a porcentagem em massa do bicarbonato de sdio (NaHCO3) nesses comprimidos, foram preparadas 7 solues de vinagre, com mesmo volume, porm de concentraes crescentes. Em um primeiro experimento, determinou-se a massa de um certo volume de gua e de um comprimido do anti-cido. A seguir, adicionou-se o comprimido gua, agitou-se e, aps cessar a liberao de gs, fez-se nova pesagem. Procedimento anlogo foi repetido para cada uma das 7 solues. Os resultados desses 8 experimentos esto no grfico. Considerando desprezvel a solubilidade do gs na gua e nas solues utilizadas, a porcentagem em massa de bicarbonato de sdio nos comprimidos de anti-cido , aproximadamente, de: Dados: Dados: massa do comprimido = 3,0 g massas molares (g/mol): dixido de carbono = 44 bicarbonato de sdio = 84 vinagre = soluo aquosa diluda de cido actico

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(FUVEST - 2007 - 2 fase - Questo 2) Em 1912, Franois Auguste Victor Grignard recebeu o prmio Nobel de Qumica pela preparao de uma nova classe de compostos contendo, alm de carbono e hidrognio, magnsio e um halognio os quais passaram a ser denominados compostos de Grignard. Tais compostos podem ser preparados pela reao de um haleto de alquila com magnsio em solvente adequado. Os compostos de Grignard reagem com compostos carbonlicos (aldedos e cetonas), formando lcoois. Nessa reao, forma-se um composto intermedirio que, reagindo com gua, produz o lcool. ​​​​​​ Por este mtodo, para preparar o lcool tercirio h duas possibilidades de escolha dos reagentes. Preencha a tabela da folha de respostas ao lado para cada uma delas. Folha de respostas:

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(FUVEST - 2007 - 1a fase) A tuberculose voltou a ser um problema de sade em todo o mundo, devido ao aparecimento de bacilos que sofreram mutao gentica (mutantes) e que se revelaram resistentes maioria dos medicamentos utilizados no tratamento da doena. Atualmente, h doentes infectados por bacilos mutantes e por bacilos no-mutantes. Algumas substncias (A, B e C) inibem o crescimento das culturas de bacilos no-mutantes. Tais bacilos possuem uma enzima que transforma B em A e outra que transforma C em A. Acredita-se que A seja a substncia responsvel pela inibio do crescimento das culturas. O crescimento das culturas de bacilos mutantes inibido por A ou C, mas no por B. Assim sendo, dentre as enzimas citadas, a que est ausente em tais bacilos deve ser a que transforma

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(FUVEST - 2007 - 1a fase) A dissoluo de um sal em gua pode ocorrer com liberao de calor, absoro de calor ou sem efeito trmico. Conhecidos os calores envolvidos nas transformaes, mostradas no diagrama que segue, possvel calcular o calor da dissoluo de cloreto de sdio slido em gua, produzindo Na+ (aq) e Cl-(aq). Com os dados fornecidos, pode-se afirmar que a dissoluo de 1 mol desse sal

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(FUVEST - 2007 - 1a fase) Aldedos podem reagir com alcois, conforme representado: Este tipo de reao ocorre na formao da glicose cclica, representada por Dentre os seguintes compostos, aquele que, ao reagir como indicado, porm de forma intramolecular, conduz forma cclica da glicose

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(FUVEST - 2007 - 1a fase) A cpula central da Baslica de Aparecida do Norte receber novas chapas de cobre que sero envelhecidas artificialmente, pois, expostas ao ar, s adquiririam a cor verde das chapas atuais aps 25 anos. Um dos compostos que conferem cor verde s chapas de cobre, no envelhecimento natural, a malaquita, . Dentre os constituintes do ar atmosfrico, so necessrios e suficientes para a formao da malaquita:

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(FUVEST - 2007 - 1a fase) Um centro de pesquisa nuclear possui um cclotron que produzradioistopos para exames de tomografia. Um deles, o Flor-18 (18F), com meia-vida deaproximadamente 1h 30min, separado em doses, de acordo com o intervalo de tempo entresua preparao e o incio previsto para o exame. Se o frasco com a dose adequada para oexame de um paciente A, a ser realizado 2 horas depois da preparao, contm NA tomos de18F, o frasco destinado ao exame de um paciente B, a ser realizado 5 horas depois dapreparao, deve conter NB tomos de 18F, com(A meia vida de um elemento radioativo o intervalo de tempo aps o qual metade dos tomosinicialmente presentes sofreram desintegrao.)

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(FUVEST - 2007 - 1a fase) Alguns perfumes contm substncias muito volteis, que evaporam rapidamente, fazendo com que o aroma dure pouco tempo. Para resolver esse problema, pode-se utilizar uma substncia no voltil que, ao ser lentamente hidrolisada, ir liberando o componente voltil desejado por um tempo prolongado. Por exemplo, o composto no voltil, indicado na equao, quando exposto ao ar mido, produz o aldedo voltil citronelal. Um tecido, impregnado com esse composto no voltil, foi colocado em uma sala fechada, contendo ar saturado de vapor dgua. Ao longo do tempo, a concentrao de vapor dgua e a temperatura mantiveram-se praticamente constantes. Sabe-se que a velocidade de formao do aldedo diretamente proporcional concentrao do composto no voltil. Assim sendo, o diagrama que corretamente relaciona a concentrao do aldedo no ar da sala com o tempo decorrido deve ser:

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(FUVEST - 2007 - 1a fase)O cientista e escritor Oliver Sacks, em seu livro Tio Tungstnio, nos conta a seguinte passagem de sua infncia: Ler sobre [Humphry] Davy e seus experimentos estimulou-me a fazer diversos outros experimentos eletroqumicos... Devolvi o brilho s colheres de prata de minha me colocandoas em um prato de alumnio com uma soluo morna de bicarbonato de sdio [NaHCO3]. Pode-se compreender o experimento descrito, sabendo-se que - objetos de prata, quando expostos ao ar, enegrecem devido formao de Ag2O e Ag2S (compostos inicos). - as espcies qumicas Na+, A3+ e Ag+ tm, nessa ordem, tendncia crescente para receber eltrons. Assim sendo, a reao de oxirreduo, responsvel pela devoluo do brilho s colheres, pode ser representada por:

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Reescreva as seguintes equações químicas, utilizando estruturas de Lewis (fórmulas eletrônicas em que os elétrons de valência são representados por • ou x), tanto para os reagentes quanto para os produtos.