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Questões de Química - UNICAMP 2005 | Gabarito e resoluções

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Questão 1
2005Química

(UNICAMP - 2005 - 2a fase - Questo 1) Pode-se imaginar que o ser humano tenha pintado o prprio corpo com cores e formas, procurando imitar os animais multicoloridos e assim adquirir as suas qualidades: a rapidez da gazela; a fora do tigre; a leveza das aves... A pintura corporal ainda muito usada entre os ndios brasileiros. Os desenhos, as cores e as suas combinaes esto relacionados com solenidades ou com atividades a serem realizadas. Para obter um corante vermelho, com o que pintam o corpo, os ndios brasileiros trituram sementes de urucum, fervendo esse p com gua. A cor preta obtida da fruta jenipapo iv. O suco que dela obtido quase incolor, mas depois de esfregado no corpo, em contato com o ar, comea a escurecer at ficar preto. a) No caso do urucum, como se denomina o processo de obteno do corante usando gua? b) Cite dois motivos que justifiquem o uso de gua quente em lugar de gua fria no processo extrativo do corante vermelho. c) Algum dos processos de pintura corporal, citados no texto, envolve uma transformao qumica? Responda sim ou no e justifique.

Questão 2
2005Química

(UNICAMP - 2005 - 2a fase - Questo 2) Hoje em dia, com o rdio, o computador e o telefone celular, a comunicao entre pessoas distncia algo quase que banalizado. No entanto, nem sempre foi assim. Por exemplo, algumas tribos de ndios norte-americanas utilizavam cdigos com fumaa produzida pela queima de madeira para se comunicarem distncia. A fumaa visvel devido disperso da luz que sobre ela incide. a) Considerando que a fumaa seja constituda pelo conjunto de substncias emitidas no processo de queima da madeira, quantos estados da matria ali comparecem? Justifique. b) Pesar a fumaa difcil, porm, para se determinar a massa de fumaa formada na queima de uma certa quantidade de madeira, basta subtrair a massa de cinzas da massa inicial de madeira. Voc concorda com a afirmao que est entre aspas? Responda sim ou no e justifique.

Questão 3
2005Química

(UNICAMP - 2005 - 2a fase - Questo 3) Os sistemas de comunicao e transporte criados pelo homem foram evoluindo ao longo do tempo. Assim, em fins do sculo XVIII, apareceram os bales, cujo desenvolvimento ocorreu durante todo o sculo XIX, chegando ao sculo XX com os dirigveis cheios de hidrognio e, mais recentemente, de hlio. Nesse processo, o brasileiro Santos Dumont contribuiu de modo significativo. Os Zeppelins, dirigveis cheios de hidrognio, esto, ainda, entre as maiores naves areas j construdas pelo homem. O mais famoso deles, o Hindemburg , comeou a sua histria em 1936, terminando em maio de 1937, num dos maiores acidentes areos j vistos e filmados. O seu tamanho era incrvel, tendo cerca de 250 metros de comprimento, com um volume de 200 106 litros, correspondendo a 8,1 106 moles de gs. a) No dia 6 de maio de 1937, ao chegar a Nova Iorque, o Hindemburg queimou em chamas. Escreva a equao qumica que representa a reao principal da queima nesse evento. b) Se o hidrognio necessrio para encher totalmente o Hindemburg fosse obtido a partir da reao de ferro com cido (dando Fe2+), quantos quilogramas de ferro seriam necessrios?

Questão 4
2005Química

(UNICAMP - 2005 - 2a fase - Questo 4) Apesar dos problemas que traz, o automvel um grande facilitador de comunicao. J em meados do sculo XX, a partic ipao do automvel na sociedade humana estava muito bem estabelecida. At recentemente, para aumentar a octanagem da gasolina (e por interesses de grupos econmicos), nela era adicionado um composto de chumbo. Quando a sociedade percebeu os males que o chumbo liberado na atmosfera trazia, ocorreram presses sociais que levaram, pouco a pouco, ao abandono desse aditivo. O grfico abaixo mostra uma comparao entre a concentrao mdia de chumbo, por indivduo, encontrada no sangue de uma populao, em determinado lugar, e a quantidade total de chumbo adicionado na gasolina, entre os anos de 1976 e 1980. a) Sabendo-se que o composto de chumbo usado era o tetraetilchumbo, e que esse entrava na corrente sangnea sem se alterar, qual era a concentrao mdia (em mol L1 ) desse composto no sangue de um indivduo, em meados de 1979? b) O fato de a curva referente gasolina quase se sobrepor do sangue significa que todo o chumbo emitido pela queima da gasolina foi absorvido pelos seres humanos. Voc concorda com esta afirmao? Responda sim ou no e justifique com base apenas no grfico.

Questão 5
2005Química

(UNICAMP - 2005 - 2a fase - Questo 5) Desde os primrdios, o ser humano desejou voar. Aquela facilidade com que as aves singravam pelos ares despertavalhe a nsia de se elevar como elas pelos cus. Muito recentemente esse desejo foi realizado e at superado. No s o ser humano voa, de certo modo imitando os pssaros, como vai alm da atmosfera do planeta, coisa que os pssaros no fazem. Algumas naves espaciais so equipadas com trs tanques cilndricos. Dois referentes ao hidrognio e um ao oxignio, lquidos. A energia necessria para elevar uma nave obtida pela reao entre esses dois elementos. Nas condies do vo, considere as seguintes densidades dos dois lquidos: hidrognio 0,071 g cm-3 e oxignio 1,14 g cm-3 . a) Se o volume total de hidrognio nos dois tanques de 1,46 106 litros, qual deve ser a capacidade mnima, em litros, do tanque de oxignio para que se mantenha a relao estequiomtrica na reao entre ambos? b) Nas condies restritas das questes 3 e 5, em que situao h liberao de maior quantidade de energia : no desastre do Hindemburg ou no vo da nave espacial? Justifique.

Questão 6
2005Química

(UNICAMP - 2005 - 2a fase - Questo 6) A comunicao que ocorre entre neurnios merece ser destacada. atravs dela que se manifestam as nossas sensaes. Dentre as inmeras substncias que participam desse processo, est a 2-feniletilamina a qual se atribui o ficar enamorado. Algumas pessoas acreditam que sua ingesto poderia estimular o processo do amor mas, de fato, isto no se verifica. A estrutura da molcula dessa substncia est abaixo representada. a) Considerando que algum ingeriu certa quantidade de 2-feniletilamina, com a inteno de cair de amores, escreva a equao que representa o equilbrio cido-base dessa substncia no estmago. Use frmulas estruturais. b) Em que meio (aquoso) a 2-feniletilamina mais solvel: bsico, neutro ou cido? Justifique.

Questão 7
2005Química

(UNICAMP - 2005 - 2a fase - Questo 7) A comunicao implica transmisso de informao. o que acontece no processo de hereditariedade atravs do DNA, em que so passadas informaes de gerao em gerao. A descoberta da estrutura do DNA, na metade do sculo XX, representou um grande avano para a humanidade. Wilkins, Watson e Crick ganharam o Prmio Nobel em 1962 por essa descoberta. Para que seja mantida a estrutura da dupla hlice do DNA, segundo as regras de Chargaff, existem ligaes qumicas entre pares das bases abaixo mostradas, observando-se, tambm, que os pares so sempre os mesmos. A representao simplificada da estrutura do DNA, vista ao lado, pode ser comparada a uma escada espiralada ( -hlice), onde o tamanho dos degraus sempre o mesmo e a largura da escada perfeitamente constante. As bases esto ligadas ao corrimo da escada pelo nitrognio assinalado com asterisco nas frmulas abaixo. a) Considerando apenas as informaes dadas em negrito, quais seriam as possveis combinaes entre as bases 1, 2, 3 e 4? Justifique. b) Na verdade, somente duas combinaes do item a ocorrem na natureza. Justifique esse fato em termos de interaes intermoleculares.

Questão 8
2005Química

(UNICAMP - 2005 - 2a fase - Questo 8) O xido ntrico (NO) um gs que, produzido por uma clula, regula o funcionamento de outras clulas, configurando-se como um princpio sinalizador em sistemas biolgicos. Essa descoberta no s conferiu o Prmio Nobel de Medicina em 1998 para Ignaro, Furchgott e Murad, como tambm abriu as portas para muitos progressos cientficos nesta rea, inclusive no desenvolvimento do Viagra . Como frmaco, a produo do NO comea com a reao entre SO2 , cido ntrico e gua, originando, alm desse gs, o cido sulfrico. Como produto final, o NO comercializado em cilindros de 16 litros, diludo em N2. A concentrao mxima de 0,08 % em massa. Este cilindro chega a fornecer cerca de 2400 litros de gs a 25 C e 1 atmosfera. a) Escreva a equao qumica da reao de produo do NO. b) Qual a massa aproximada de NO contida no cilindro a que se refere o texto da questo?

Questão 9
2005Química

(UNICAMP - 2005 - 2a fase - Questo 9) As plantas necessitam se comunicar com insetos e mesmo com animais superiores na polinizao, frutificao e maturao. Para isso, sintetizam substncias volteis que os atraem. Um exemplo desse tipo de substncias o 3-penten-2-ol, encontrado em algumas variedades de manga, morango, pssego, ma, alho, feno e at mesmo em alguns tipos de queijo como, por exemplo, o parmeso. Alguns dos seus ismeros atuam tambm como feromnios de agregao de certos insetos. a) Sabendo que o 3-penten-2-ol apresenta isomeria cis-trans, desenhe a frmula estrutural da forma trans. b) O 3-penten-2-ol apresenta tambm outro tipo de isomeria. Diga qual , e justifique a sua resposta utilizando a frmula estrutural.

Questão 10
2005Química

(UNICAMP - 2005 - 2a fase - Questo 10) Cmeras fotogrficas, celulares e computadores, todos veculos de comunicao, tm algo em comum: pilhas (baterias). Uma boa pilha deve ser econmica, estvel, segura e leve. A pilha perfeita ainda no existe. Simplificadamente, pode-se considerar que uma pilha seja constituda por dois eletrodos, sendo um deles o anodo, formado por um metal facilmente oxidvel, como ilustrado pela equao envolvendo o par on / metal: A capacidade eletroqumica de um eletrodo definida como a quantidade terica de carga eltrica produzida por grama de material consumido. A tabela a seguir mostra o potencial padro de reduo de cinco metais que poderiam ser utilizados, como anodos, em pilhas: a) Considere para todas as possveis pilhas que: o catodo seja sempre o mesmo, a carga total seja fixada num mesmo valor e que a prioridade seja dada para o peso da pilha. Qual seria o metal escolhido como anodo? Justifique. b) Considerando-se um mesmo catodo, qual seria o metal escolhido como anodo, se o potencial da pilha deve ser o mais elevado possvel? Justifique.

Questão 11
2005Química

(UNICAMP - 2005 - 1a fase) No incio das transmisses radiofnicas, um pequeno aparelho permitia a recepo do sinal emitido por estaes de rdio. Era o chamado rdio de galena, cuja pea central constitua-se de um cristal de galena, que um mineral de chumbo, na forma de sulfeto, de cor preta. O sulfeto de chumbo tambm aparece em quadros de vrios pintores famosos que usaram carbonato bsico de chumbo como pigmento branco. Com o passar do tempo, este foi se transformando em sulfeto de chumbo pela ao do gs sulfdrico presente no ar, afetando a luminosidade da obra. Para devolver pintura a luminosidade original que o artista pretendeu transmitir, ela pode ser tratada com perxido de hidrognio, que faz com que o sulfeto de chumbo transforme-se em sulfato, de cor branca. a) Escreva os smbolos qumicos do chumbo e do enxofre. Lembre-se de que os smbolos qumicos desses elementos se originam de seus nomes latinos plumbum e sulfur. b) Escreva a equao qumica que representa a transformao do sulfeto de chumbo em sulfato de chumbo pela ao do perxido de hidrognio. c) Dentre as transformaes qumicas citadas nesta questo, alguma delas corresponde a uma reao de xido-reduo? Responda sim ou no e justifique a sua resposta.

Questão 11
2005Química

(UNICAMP - 2005 - 2a fase - Questo 11) Uma das grandes novidades em comunicao a fibra ptica. Nesta, a luz transmitida por grandes distncias sem sofrer distoro ou grande atenuao. Para fabricar fibra ptica de quartzo, necessrio usar slica de alta pureza , que preparada industrialmente usando uma seqncia de reaes cujas equaes (no balanceadas) esto representadas a seguir: a) Na obteno de um tarugo de 300 g de slica pura, qual a quantidade de energia (em kJ) envolvida? Considere a condio padro. Dados de entalpia padro de formao em kJ mol-1 : SiO2(s) = -910; CO2(g) = -394; SiCl4(g) = -657. b) Com a slica produzida (densidade = 2,2 g cm -3 ), foi feito um tarugo que, esticado, formou uma fibra de 0,06 mm de dimetro. Calcule o comprimento da fibra esticada, em metros.

Questão 12
2005Química

(UNICAMP - 2005 - 2a fase - Questo 12) Computadores, televisores, transformadores eltricos, tintas e muitas outras utilidades que facilitam a comunicao, j empregaram os PCBs (compostos bifenlicos policlorados). Infelizmente, a alta estabilidade dos PCBs, aliada s suas caractersticas prejudiciais, os colocou dentre os mais indesejveis agentes poluentes. Esses compostos continuam, ainda, presentes no ar, na gua dos rios e mares, bem como em animais aquticos e terrestres. O grfico a seguir mostra a sua degradabilidade, em tecidos humanos. a) Imagine que uma pessoa, pesando 70 kg, ingere 100 kg/ano de um alimento contaminado com 0,3 ppm (mg kg-1 ) de PCBs, e que o nvel letal de PCBs para o ser humano seja 1300 ppm. Ser possvel que este nvel de PCBs seja alcanado, ao longo de sua vida, considerando a alimentao como nica forma de ingesto de PCBs ? Responda sim ou no e justifique. b) Aps realizar exames de laboratrio, uma moa de vinte e cinco anos descobriu que estava contaminada por 14 ppm de PCBs, o que poderia comprometer seriamente o feto em caso de gravidez. Deixando imediatamente de ingerir alimentos contaminados com PCBs, ela poderia engravidar ao longo de sua vida, sem nenhum risco para o feto? Responda sim ou no e justifique, sabendo que o limite seguro de aproximadamente 0,2 ppm.

Questão 12
2005Química

(UNICAMP - 2005 - 1a fase) Feromnios so substncias qumicas usadas na comunicao entre indivduos de uma mesma espcie. A mensagem qumica tem como objetivo provocar respostas comportamentais relativas agregao, colaborao na obteno de alimentos, defesa, acasalamento, etc. H uma variedade de substncias que exercem o papel de feromnios, como o CH3(CH2)3CH2OH (sinal de alerta) e o CH3CH2CO(CH2)5CH3 (preparar para a luta). Uma mariposa chamada Bombyx disparate segrega um feromnio sexual capaz de atrair os machos da espcie numa distncia de at 800 metros. Tal substncia apresenta, na molcula, a funo epxi. Um fragmento de uma molcula desse feromnio, contendo apenas o principal grupo funcional, pode ser representado simplificadamente como -CHOCH-. a) Copie as duas frmulas das substncias citadas acima. Em cada uma delas, marque e d o nome de uma funo qumica presente. b) Escreva o nome qumico da substncia referente ao sinal de alerta. c) Desenhe a frmula estrutural do fragmento -CHOCH-.

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