Questões de Química - FUVEST | Gabarito e resoluções

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(FUVEST- 2017) Um estudante realizou um experimento para avaliar a reatividade dos metais Pb, Zn e Fe. Para isso, mergulhou, em separado, uma pequena placa de cada um desses metais em cada uma das solues aquosas dos nitratos de chumbo, de zinco e de ferro. Com suas observaes, elaborou a seguinte tabela, em que (sim) significa formao de slido sobre a placa e (no) significa nenhuma evidncia dessa formao: A seguir, montou trs diferentes pilhas galvnicas, conforme esquematizado. Nessas trs montagens, o contedo do bquer I era uma soluo aquosa de CuSO4 de mesma concentrao, e essa soluo era renovada na construo de cada pilha. O eletrodo onde ocorria a reduo (ganho de eltrons) era o formado pela placa de cobre mergulhada em CuSO4 (aq). Em cada uma das trs pilhas, o estudante utilizou, no bquer II, uma placa de um dos metais X (Pb, Zn ou Fe), mergulhada na soluo aquosa de seu respectivo nitrato. O estudante mediu a fora eletromotriz das pilhas, obtendo os valores: 0,44 V; 0,75 V e 1,07 V. A atribuio correta desses valores de fora eletromotriz a cada uma das pilhas, de acordo com a reatividade dos metais testados, deve ser:

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(FUVEST- 2017)A dopamina um neurotransmissor importante em processos cerebrais. Uma das etapas de sua produo no organismo humano a descarboxilao enzimtica da L-Dopa, como esquematizado: Sendo assim, a frmula estrutural da dopamina :

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(FUVEST - 2017)Dependendo do pH do solo, os nutrientes nele existentes podem sofrer transformaes qumicas que dificultam sua absoro pelas plantas. O quadro mostra algumas dessas transformaes, em funo do pH do solo. Para que o solo possa fornecer todos os elementos citados na tabela, o seu pH dever estar entre

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(FUVEST- 2017)No preparo de certas massas culinrias, como pes, comum adicionar-se um fermento que, dependendo da receita, pode ser o qumico, composto principalmente por hidrogenocarbonato de sdio (NaHCO3), ou o fermento biolgico, formado por leveduras. Os fermentos adicionados, sob certas condies, so responsveis pela produo de dixido de carbono, o que auxilia a massa a crescer. Para explicar a produo de dixido de carbono, as seguintes afirmaes foram feitas. Tanto o fermento qumico quanto o biolgico reagem com os carboidratos presentes na massa culinria, sendo o dixido de carbono um dos produtos dessa reao. O hidrogenocarbonato de sdio, presente no fermento qumico, pode se decompor com o aquecimento, ocorrendo a formao de carbonato de sdio (Na2CO3), gua e dixido de carbono. As leveduras, que formam o fermento biolgico, metabolizam os carboidratos presentes na massa culinria, produzindo, entre outras substncias, o dixido de carbono. Para que ambos os fermentos produzam dixido de carbono, necessrio que a massa culinria seja aquecida a temperaturas altas (cerca de 200C), alcanadas nos fornos domsticos e industriais. Dessas afirmaes, as que explicam corretamente a produo de dixido de carbono pela adio de fermento massa culinria so, apenas,

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(FUVEST- 2017)Clulas a combustvel so opes viveis para gerar energia eltrica para motores e outros dispositivos. O esquema representa uma dessas clulas e as transformaes que nela ocorrem. A corrente eltrica (i), em ampre (coulomb por segundo), gerada por uma clula a combustvel que opera por 10 minutos e libera 4,80 kJ de energia durante esse perodo de tempo,

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(FUVEST - 2017) O Brasil produziu, em 2014, 14 milhes de toneladas de minrio de nquel. Apenas uma parte desse minrio processada para a obteno de nquel puro. Uma das etapas do processo de obteno do nquel puro consiste no aquecimento, em presena de ar, do sulfeto de nquel (), contido no minrio, formando xido de nquel (NiO) e dixido de enxofre (). O xido de nquel , ento, aquecido com carvo, em um forno, obtendo-se o nquel metlico. Nessa ltima etapa, forma se, tambm, dixido de carbono (). a) Considere que apenas 30 % de todo o minrio produzido em 2014 foram destinados ao processo de obteno de nquel puro e que, nesse processo, a massa de nquel puro obtida correspondeu a 1,4 % da massa de minrio utilizada. Calcule a massa mnima de carvo, em quilogramas, que foi necessria para a obteno dessa quantidade de nquel puro b) Cada um dos gases produzidos nessas etapas de obteno do nquel puro causa um tipo de dano ambiental. Explique esse fato para cada um desses gases.

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(FUVEST- 2017) Nas mesmas condies de presso e temperatura, 50 L de gs propano (C3H8) e 250 L de ar foram colocados em um reator, ao qual foi fornecida energia apenas suficiente para iniciar a reao de combusto. Aps algum tempo, no mais se observou a liberao de calor, o que indicou que a reao havia-se encerrado.Com base nessas observaes experimentais, trs afirmaes foram feitas: I. Se tivesse ocorrido apenas combusto incompleta, restaria propano no reator. II. Para que todo o propano reagisse, considerando a combusto completa, seriam necessrios, no mnimo, 750 L de ar. III. provvel que, nessa combusto, tenha se formado fuligem. Est correto apenas o que se afirma em Note e adote: - Composio aproximada do ar em volume: 80% de N2 e 20% de O2.

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(FUVEST - 2017) O biogs, produzido por digesto anaerbia de resduos orgnicos, contm principalmente metano e dixido de carbono, alm de outros gases em pequenas quantidades, como o caso do sulfeto de hidrognio. Para que o biogs seja utilizado como combustvel, necessrio purificlo, aumentando o teor de metano e eliminando os demais componentes, que diminuem o seu poder calorfico e causam danos s tubulaes. Considere uma amostra de biogs cuja composio, em massa, seja 64,0 % de metano (CH4), 32,0 % de dixido de carbono (CO2) e 4,0 % de sulfeto de hidrognio (H2S). a) Calcule a energia liberada na combusto de um quilograma dessa amostra de biogs. b) Calcule o ganho de energia, por quilograma, se for utilizado biogs totalmente isento de impurezas, em lugar da amostra que contm os outros gases. c) Alm de aumentar o poder calorfico, a purificao do biogs representa uma diminuio do dano ambiental provocado pela combusto. Explique por qu. d) Em aterros sanitrios, ocorre a formao de biogs, que pode ser recolhido. Em um aterro sanitrio, tubos foram introduzidos para captao dos gases em duas diferentes profundidades, como mostrado na figura. Em qual dos tubos, A ou B, recolhido biogs com maior poder calorfico? Explique.

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(FUVEST- 2017) Para aumentar o grau de conforto do motorista e contribuir para a segurana em dias chuvosos, alguns materiais podem ser aplicados no para-brisa do veculo, formando uma pelcula que repele a gua. Nesse tratamento, ocorre uma transformao na superfcie do vidro, a qual pode ser representada pela seguinte equao qumica no balanceada: Das alternativas apresentadas, a que representa o melhor material a ser aplicado ao vidro, de forma a evitar o acmulo de gua, :

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(FUVEST - 2017) Atualmente, possvel criar peas a partir do processo de impresso 3D. Esse processo consiste em depositar finos fios de polmero, uns sobre os outros, formando objetos tridimensionais de formas variadas. Um dos polmeros que pode ser utilizado tem a estrutura mostrada a seguir: Na impresso de esferas macias idnticas de 12,6 g, foram consumidos, para cada uma, 50 m desse polmero, na forma de fios cilndricos de 0,4 mm de espessura. Para uso em um rolamento, essas esferas foram tratadas com graxa. Aps certo tempo, durante a inspeo do rolamento, as esferas foram extradas e, para retirar a graxa, submetidas a procedimentos diferentes. Algumas dessas esferas foram colocadas em um frasco ao qual foi adicionada uma mistura de gua e sabo (procedimento A), enquanto outras esferas foram colocadas em outro frasco, ao qual foi adicionado removedor, que uma mistura de hidrocarbonetos lquidos (procedimento B). a) Em cada um dos procedimentos, A e B, as esferas ficaram no fundo do frasco ou flutuaram? Explique sua resposta. b) Em qual procedimento de limpeza, A ou B, pode ter ocorrido dano superfcie das esferas? Explique.

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(FUVEST- 2017) Em uma aula experimental, dois grupos de alunos (G1 e G2) utilizaram dois procedimentos diferentes para estudar a velocidade da reao de carbonato de clcio com excesso de cido clordrico. As condies de temperatura e presso eram as mesmas nos dois procedimentos e, em cada um deles, os estudantes empregaram a mesma massa inicial de carbonato de clcio e o mesmo volume de soluo de cido clordrico de mesma concentrao. O grupo G1 acompanhou a transformao ao longo do tempo, realizada em um sistema aberto, determinando a variao de massa desse sistema (Figura 1 e Tabela). O grupo G2 acompanhou essa reao ao longo do tempo, porm determinando o volume de dixido de carbono recolhido (Figura 2). Comparando os dois experimentos, os volumes aproximados de CO2, em litros, recolhidos pelo grupo G2aps 60, 180 e 240 segundos devem ter sido, respectivamente Note e adote: - massa molar do CO2: 44 g mol; - volume molar do CO2: 24 L mol; - desconsidere a solubilidade do CO2 em gua.

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(FUVEST- 2017) Reatores nucleares no so exclusivamente criaes humanas. No perodo pr-cambriano, funcionou na regio de Oklo, frica, durante centenas de milhares de anos, um reator nuclear natural, tendo como combustvel um istopo do urnio. Para que tal reator nuclear natural pudesse funcionar, seria necessrio que a razo entre a quantidade do istopo fssil (235U) e a do urnio 238U fosse cerca de 3%. Esse o enriquecimento utilizado na maioria dos reatores nucleares, refrigerados a gua, desenvolvidos pelo homem. O 235U decai mais rapidamente que o 238U; na Terra, atualmente, a frao do istopo 235U, em relao ao 238U, cerca de 0,7%. Com base nessas informaes e nos dados fornecidos, pode-se estimar que o reator natural tenha estado em operao h

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(FUVEST - 2016 - 2 fase) guas que apresentam alta concentrao de ons Ca2+ou Mg2+dissolvidos so chamadas de guas duras. Se a concentrao total desses ons for superior a 100 mg/L, tais guas no podem ser utilizadas em tubulaes de mquinas industriais, devido obstruo dos tubos causada pela formao de sais insolveis contendo esses ons. Um qumico dever analisar a gua de uma fonte, isenta de ons Mg2+, mas contendo ons Ca2+, para verificar se adequada para uso em uma indstria. Para tal, uma amostra de 200 mL de gua dessa fonte foi misturada com uma soluo de carbonato de sdio (Na2CO3), em quantidade suficiente para haver reao completa. O slido formado foi cuidadosamente separado, seco e pesado. A massa obtida foi 0,060 g. a) Escreva a equao qumica, na forma inica, que representa a formao do slido. b) A gua analisada adequada para uso industrial? Justifique, mostrando os clculos.

Questão 2
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(FUVEST - 2016 - 2 fase) Em uma oficina de galvanoplastia, uma pea de ao foi colocada em um recipiente contendo soluo de sulfato de cromo (III) [Cr2(SO4)3], a fim de receber um revestimento de cromo metlico. A pea de ao foi conectada, por meio de um fio condutor, a uma barra feita de um metal X, que estava mergulhada em uma soluo de um sal do metal X. As solues salinas dos dois recipientes foram conectadas por meio de uma ponte salina. Aps algum tempo, observou-se que uma camada de cromo metlico se depositou sobre a pea de ao e que a barra de metal X foi parcialmente corroda. A tabela a seguir fornece as massas dos componentes metlicos envolvidos no procedimento a) Escreva a equao qumica que representa a semirreao de reduo que ocorreu nesse procedimento. b) O responsvel pela oficina no sabia qual era o metal X, mas sabia que podia ser magnsio (Mg), zinco (Zn) ou mangans (Mn), que formam ons divalentes em soluo nas condies do experimento. Determine, mostrando os clculos necessrios, qual desses trs metais X

Questão 2
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(FUVEST- 2016) A atividade das enzimas influenciada pelo pH do meio. O grfico abaixo mostra a velocidade de reao de duas enzimas que atuam na digesto humana, pepsina e tripsina. Para identificar se um frasco rotulado Enzima contm pepsina ou tripsina, foi planejado um experimento com quatro tubos de ensaio: dois tubos teste e dois tubos controle. a) Complete o quadro da pgina de resposta, indicando como deve ser montado cada um dos quatro tubos de ensaio do experimento. Para cada tubo, devem ser indicadas trs condies: adio de enzima ou gua esterilizada; tipo de substrato (protena, amido ou gordura); valor de pH. b) Qual o resultado esperado em cada tubo de ensaio, caso o frasco contenha apenas pepsina? c) Em que rgo(s) do sistema digestrio humano atuam a pepsina e a tripsina?