Questões de Química - FUVEST | Gabarito e resoluções

Questão
2002Química

(FUVEST - 2002 - 2 FASE) O ferro-gusa, produzido pela reduo do xido de ferro em alto-forno, bastante quebradio, tendo baixa resistncia a impactos. Sua composio mdia a seguinte: Para transformar o ferro-gusa em ao, preciso mudar sua composio, eliminando alguns elementos e adicionando outros. Na primeira etapa desse processo, magnsio pulverizado adicionado massa fundida de ferro-gusa, ocorrendo a reduo do enxofre. O produto formado removido. Em uma segunda etapa, a massa fundida recebe, durante cerca de 20 minutos, um intenso jato de oxignio, que provoca a formao de CO, SiO2, MnO e P4O10, os quais tambm so removidos. O grfico ao lado mostra a variao da composio do ferro, nessa segunda etapa, em funo do tempo de contacto com o oxignio. Para o processo de produo do ao: a) Qual equao qumica representa a transformao que ocorre na primeira etapa? Escreva-a. b) Qual dos trs elementos, Si, Mn ou P, reage mais rapidamente na segunda etapa do processo? Justifique. c) Qual a velocidade mdia de consumo de carbono, no intervalo de 8 a 12 minutos?

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(FUVEST - 2002 - 2 FASE) Pedaos de fio de cobre, oxidados na superfcie pelo ar atmosfrico, so colocados em um funil com papel de filtro. Sobre este metal oxidado, despeja-se soluo aquosa concentrada de amnia. Do funil, sai uma soluo azul, contendo o on , e que recolhida num bquer. a) Escreva as equaes qumicas balanceadas representando as transformaes que ocorrem desde o cobre puro at o on. b) Faa um esquema da montagem experimental e indique nele os materiais de laboratrio empregados, os reagentes utilizados e os produtos formados.

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(FUVEST - 2002 - 2 FASE) O transporte adequado de oxignio para os tecidos de nosso corpo essencial para seu bom funcionamento. Esse transporte feito atravs de uma substncia chamada oxi-hemoglobina, formada pela combinao de hemoglobina (Hb) e oxignio dissolvidos no nosso sangue. Abaixo esto representados, de maneira simplificada, os equilbrios envolvidos nesse processo: 100 mL de sangue contm por volta de 15 g de hemoglobina e 80 g de gua. Essa massa de hemoglobina (15 g) reage com cerca de 22,5 mL de oxignio, medidos nas condies ambiente de presso e temperatura. Considerando o exposto acima, a) calcule a quantidade, em mols, de oxignio que reage com a massa de hemoglobina contida em 100 mL de sangue. b) calcule a massa molar aproximada da hemoglobina. c) justifique, com base no princpio de Le Chtelier, aplicado aos equilbrios citados, o fato de o oxignio ser muito mais solvel no sangue do que na gua. Dado: volume molar de O2, nas condies ambiente de presso e temperatura: 25 L/mol

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(FUVEST - 2002 - 2 FASE) Em 1999, a regio de Kosovo, nos Blcs, foi bombardeada com projteis de XUkQLRHPSREUHFLGR, o que gerou receio de contaminao radioativa do solo, do ar e da gua, pois urnio emite partculas alfa. a) O que deve ter sido extrado do urnio natural, para se obter o urnio empobrecido? Para que se usa o componente retirado? b) Qual a equao da primeira desintegrao nuclear do urnio-238? Escreva-a, identificando o nucldeo formado. c) Quantas partculas alfa emite, por segundo, aproximadamente, um projtil de urnio empobrecido de massa 1 kg? Dados: composio do urnio natural........................ U-238 - 99,3% U-235 - 0,7% meia-vida do U-238 ....................................... 5 x 109 anos constante de Avogadro.................................. 6 x 1023 mol-1 1 ano ............................................................ 3 x 107 s alguns elementos e respectivos nmeros atmicos

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(FUVEST - 2002 - 2 FASE) A reao representada a seguir produz compostos que podem ter atividade antibitica: Tal tipo de reao pode ser empregado para preparar 9 compostos, a partir dos seguintes reagentes: Esses 9 compostos no foram sintetizados separadamente, mas em apenas 6 experimentos. Utilizando-se quantidades corretas de reagentes, foram ento preparadas as seguintes misturas: M1 = A1B1 + A1B2 + A1B3 M2 = A2B1 + A2B2 + A2B3 M3 = A3B1 + A3B2 + A3B3 M4 = A1B1 + A2B1 + A3B1 M5 = A1B2 + A2B2 + A3B2 M6 = A1B3 + A2B3 + A3B3 Dessas misturas, apenas M2 e M6 apresentaram atividade antibitica. a) Qual o grupo funcional, presente nos compostos do tipo A, responsvel pela formao dos 9 compostos citados? Que funo orgnica definida por esse grupo? b) Qual a frmula estrutural do composto que apresentou atividade antibitica?

Questão
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(FUVEST - 2002 - 2 FASE) Kevlar um polmero de alta resistncia mecnica e trmica, sendo por isso usado em coletes prova de balas e em vestimentas de bombeiros. a) Quais as frmulas estruturais dos dois monmeros que do origem ao Kevlar por reao de condensao? Escreva-as. b) Qual o monmero que, contendo dois grupos funcionais diferentes, origina o polmero Kevlar com uma estrutura ligeiramente modificada? Escreva as frmulas estruturais desse monmero e do polmero por ele formado. c) Como conhecido o polmero sinttico, no aromtico, correspondente ao Kevlar?

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(FUVEST - 2002 - 2 FASE) Aqueles polmeros, cujas molculas se ordenam paralelamente umas s outras, so cristalinos, fundindo em uma temperatura definida, sem decomposio. A temperatura de fuso de polmeros depende, dentre outros fatores, de interaes moleculares, devidas a foras de disperso, ligaes de hidrognio, etc., geradas por dipolos induzidos ou dipolos permanentes. Abaixo so dadas as estruturas moleculares de alguns polmeros. Cada um desses polmeros foi submetido, separadamente, a aquecimento progressivo. Um deles fundiu-se a 160 C, outro a 330 C e o terceiro no se fundiu, mas se decomps. Considerando as interaes moleculares, dentre os trs polmeros citados, a) qual deles se fundiu a 160 C? Justifique. b) qual deles se fundiu a 330 C? Justifique. c) qual deles no se fundiu? Justifique.

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(FUVEST - 2002 - 2 FASE) A oxidao de ons de ferro (II), por perxido de hidrognio, H2O2 + 2 Fe2+ + 2 H+ 2 H2O + 2 Fe3+ foi estudada, a 25 C, com as seguintes concentraes iniciais: perxido de hidrognio .......... 1,00 x 10-5 mol/L ons de ferro (II) ..................... 1,00 x 10-5 mol/L cido clordrico........................ 1,00 mol/L A tabela seguinte traz as concentraes de ons de ferro (III), em funo do tempo de reao. a) Use a rea milimetrada da pgina ao lado para traar um grfico da concentrao de ons de ferro (III), em funo do tempo de reao. b) Complete a tabela com os valores da concentrao de perxido de hidrognio, em funo do tempo de reao. c) Use a mesma rea milimetrada e a mesma origem para traar a curva da concentrao de perxido de hidrognio, em funo do tempo de reao.

Questão 1
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(FUVEST - 2001 - 2a fase - Questo 1) Uma mistura de carbonato de amnio e carbonato de clcio foi aquecida at a completa decomposio. Obteve-se 0,20 mol de um resduo slido, alm de uma mistura gasosa que, resfriada a 25 C, condensou-se parcialmente. A fase gasosa restante, a essa mesma temperatura e sob 1 atm de presso, ocupou 12,2 L. a) Escreva a equao que representa a decomposio do carbonato de amnio e a que representa a decomposio do carbonato de clcio, indicando o estado fsico de cada substncia a 25 C. b) Calcule a quantidade, em mols, de carbonato de amnio e de carbonato de clcio na mistura original. Dados: Volume molar dos gases a 25 C e 1 atm: 24,4 L/mol A presso de vapor dgua, a 25 C, desprezvel.

Questão 2
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(FUVEST - 2001 - 2a fase - Questo 2) A constante do equilbrio em termos de concentraes em mol/L, a 25 C, igual a 10. a) Escreva a expresso matemtica dessa constante de equilbrio. A 25 C, monta-se uma pilha na qual um dos eletrodos uma barra de cobalto mergulhada numa soluo de sulfato de cobalto, e o outro eletrodo uma barra de nquel mergulhada numa soluo de sulfato de nquel. As solues esto ligadas por meio de uma ponte salina e o circuito fechado por um voltmetro. b) Qual o plo positivo da pilha quando as solues de Co2+(aq) e Ni2+(aq) tm, ambas, concentrao igual a 1,0 mol/L? c) Qual ser a relao entre as concentraes de Co2+(aq) e Ni2+(aq) quando esta pilha deixar de funcionar? Justifique as respostas aos itens b e c, utilizando argumentos de constante de equilbrio.

Questão 3
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(FUVEST - 2001 - 2a fase - Questo 3) A reao de um alceno com oznio, seguida da reao do produto formado com gua, produz aldedos ou cetonas ou misturas desses compostos. Porm, na presena de excesso de perxido de hidrognio, os aldedos so oxidados a cidos carboxlicos ou a CO2, dependendo da posio da dupla ligao na molcula do alceno: Determinado hidrocarboneto insaturado foi submetido ao tratamento acima descrito, formando-se os produtos abaixo, na proporo, em mols, de 1 para 1 para 1: HOOCCH2CH2CH2COOH ; CO2; cido propanico a) Escreva a frmula estrutural do hidrocarboneto insaturado que originou os trs produtos acima. b) Dentre os ismeros de cadeia aberta de frmula molecular , mostre os que no podem ser distinguidos, um do outro, pelo tratamento acima descrito. Justifique

Questão 4
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(FUVEST - 2001 - 2a fase - Questo 4) Em uma experincia, realizada a 25 C, misturaram-se volumes iguais de solues aquosas de hidrxido de sdio e de acetato de metila, ambas de concentrao 0,020 mol/L. Observou-se que, durante a hidrlise alcalina do acetato de metila, ocorreu variao de pH. a) Escreva a equao da hidrlise alcalina do acetato de metila. b) Calcule o pH da mistura de acetato de metila e hidrxido de sdio no instante em que as solues so misturadas (antes de a reao comear). c) Calcule a concentrao de OH na mistura, ao final da reao. A equao que representa o equilbrio de hidrlise do on acetato A constante desse equilbrio, em termos de concentraes em mol/L, a 25 C, igual a 5,6 x 1010. Dados: produto inico da gua, Kw = 1014 (a 25 C)

Questão 5
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(FUVEST - 2001 - 2a fase - Questo 5) A adio de HBr a um alceno pode conduzir a produtos diferentes caso, nessa reao, seja empregado o alceno puro ou o alceno misturado a uma pequena quantidade de perxido. a) O 1-metilciclopenteno reage com HBr de forma anloga. Escreva, empregando frmulas estruturais, as equaes que representam a adio de HBr a esse composto na presena e na ausncia de perxido. b) D as frmulas estruturais dos metilciclopentenos isomricos (ismeros de posio). c) Indique o metilciclopenteno do item b que forma, ao reagir com HBr, quer na presena, quer na ausncia de perxido, uma mistura de metilciclopentanos monobromados que so ismeros de posio. Justifique.

Questão 6
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(FUVEST - 2001 - 2a fase - Questo 6) Para determinar o volume de sangue de uma pessoa, injeta-se em sua corrente sangunea uma soluo aquosa radioativa de citrato de glio e, depois de certo tempo, colhe-se uma amostra de sangue e mede-se sua atividade. Em uma determinao, a concentrao do radioistopo glio-67 na soluo era de 1,20 x 1012 tomos por mililitro, no momento de sua preparao. Decorridas 24 horas de sua preparao, 1,00 mL dessa soluo foi injetado na pessoa. A coleta de sangue foi feita 1 hora aps a injeo, sendo que a amostra coletada apresentou 2,00 x 108 tomos de glio-67 por mililitro. A diminuio da concentrao do radioistopo deveu-se apenas ao seu decaimento radioativo e sua diluio no sangue. a) Use o grfico abaixo para determinar de quanto caiu a atividade do glio-67, aps 25 horas. b) Calcule o volume de sangue da pessoa examinada. c) O glio-67 emite radiao quando seu ncleo captura um eltron de sua eletrosfera. Escreva a equao dessa reao nuclear e identifique o nucldeo formado.

Questão 7
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(FUVEST - 2001 - 2a fase - Questo 7) O minrio caliche, cujo principal componente o salitre do Chile, contm cerca de 0,1%, em massa, de iodato de sdio (NaIO3). A substncia simples I2 pode ser obtida em um processo que envolve a reduo desse iodato com hidrogenossulfito de sdio (NaHSO3), em meio aquoso. Nessa reduo tambm so produzidos ons sulfato, ons H+ e gua. a) Escreva a equao inica balanceada que representa a formao de iodo nessa soluo aquosa, indicando o oxidante e o redutor. b) Calcule a massa de caliche necessria para preparar 10,0 kg de iodo, pelo mtodo acima descrito, considerando que todo o iodato transformado em iodo. Dados: massas molares (g/mol) NaIO3 ... 198 I2 .......... 254