Questões de Química - UNICAMP | Gabarito e resoluções

(UNICAMP - 2021 - 2 FASE) Pesquisadores da Universidade de Nevada estudaram a utilizao de p de caf e farinha de penas de galinha, fontes baratas de matria prima, abundantes e ambientalmente amigveis, na produo de biodiesel. Num dos estudos, os cientistas coletaram o p de caf e separaram o leo nele contido. No processo de extrao do leo, o p passou por um processo de secagem por 12 horas. Em seguida, foi aquecido por 1 hora com um solvente orgnico em ebulio e ento filtrado para remover o slido. O solvente foi separado do leo por destilao. Em seguida, os cientistas usaram um processo barato de transesterificao para converter 100% do leo em biodiesel. (Adaptado de A. King, Journal of Chemical Education 87, 2010, p. 243-244.) a) Considerando o estudo e os dados que constam nos grficos acima, qual seria o material disponvel em maior quantidade no mundo para a produo de biodiesel: p de caf ou farinha de penas? Justifique. b) Considerando o texto apresentado, aponte e comente, nos espaos indicados, um aspecto positivo e um aspecto negativo da proposta dos autores da pesquisa.

(UNICAMP - 2021 - 2 FASE) Mtricas simples, como o Fator-E e a Eficincia Mssica Reacional (EMR), so teis para avaliar o impacto ambiental e econmico de um dado processo qumico. Fator-E = massa de resduos / massa de produto EMR = massa de produto / massa de reagentes Uma indstria pretende produzir um dos sais imidazlicos (sal 1 ou sal 2) sintetizados em seu laboratrio de desenvolvimento. Ambos os sais teriam a mesma finalidade e serviriam para os mesmos propsitos. Considere os dados para a reao de produo dos sais citados empregando-se dois haletos de alquila distintos, conforme a equao abaixo. a) Considerando as mtricas Fator-E e EMR, indique qual desses sais (1 ou 2) voc recomendaria para a produo. Justifique considerando valores e definies. b) Considerando os efeitos txico-ambientais apresentados no quadro, indique qual desses sais (1 ou 2) voc recomendaria para a produo. Explique

(UNICAMP - 2021) A Farmacocintica estuda a absoro de um frmaco, sua distribuio nos lquidos corporais e tecidos, sua metabolizao e eliminao. Saber o que acontece com um frmaco no interior de um organismo vivo crucial para garantir sua biodisponibilidade e, consequentemente, sua eficcia e segurana, considerando possveis efeitos txicos. Para que um frmaco seja eficaz, ou seja, exera a ao desejada, sua concentrao no sangue deve estar dentro da janela teraputica. Assim, conhecendo-se o perfil de absoro e de metabolizao de um frmaco, essa faixa de concentrao pode ser assegurada levando-se em considerao a concentrao da dose aplicada, bem como a frequncia de administrao do frmaco, indicada pelas setas na figura abaixo. A figura apresenta as curvas de concentrao-tempo de certo frmaco no sangue. a) Considerando o enunciado, complete a tabela no espao de resposta, associando as curvas do grfico com os tipos de metabolismos: normal, lento e acelerado. Justifique. b) Considerando o perfil apresentado pelo frmaco, como os parmetros poderiam ser alterados para garantir segurana e eficcia na administrao do frmaco em duas situaes: (S1) indivduo com metabolismo lento e (S2) indivduo com metabolismo acelerado. Explique.

(UNICAMP - 2021 - 2 FASE) Um dos grandes desafios para a consolidao de uso do hidrognio como combustvel seu armazenamento seguro e em grande quantidade. O hidrognio pode ser armazenado puro, como gs ou lquido. Atualmente, parece mais adequado armazenar o hidrognio na forma de hidretos metlicos ou adsorvido em materiais porosos nanoestruturados. Para que o armazenamento seja considerado eficiente, o material deve apresentar capacidade de armazenamento mxima em presso constante e boa reversibilidade; ou seja, o armazenamento (adsoro) e a liberao (dessoro) devem ocorrer em condies similares. Essas caractersticas do armazenamento podem ser observadas em um grfico denominado isoterma de adsoro, que uma curva de composio de hidrognio no material (C, kg de H2/kg de material) em funo da presso. Dados do Mg2Ni: capacidade de armazenamento de H2 = 3,6 kg de H2 por 100 kg de Mg2Ni; densidade = 3.400 kg m-3 . a) A figura ao lado mostra a isoterma de trs materiais que poderiam ser empregados para armazenar H2. Qual curva (A, B ou C) representa o melhor material para se armazenar o hidrognio? Justifique sua escolha. b) Um carro com motor a combusto interna consome 24 kg de gasolina (d = 700 kg m-3 ) ou 8 kg de hidrognio para percorrer uma distncia de 400 km, adsorvido em um material intermetlico do tipo Mg2Ni. Considerando que a massa e o volume de um carro mdio so aproximadamente de 6 m3 e 1.000 kg, respectivamente, uma possvel desvantagem desta tecnologia alternativa estaria relacionada massa ou ao volume relativamente ocupado pelo Mg2Ni? Justifique.

(UNICAMP - 2021 - 1 Fase - 2 dia de aplicao) Imagine-se como um dos coautores de um trabalho cientfico sobre a capacidade de dessalinizao de fibras de carbono poroso (PCF). Ao revisar os dados da pesquisa, voc observa que os resultados apresentados no grfico a seguir esto consistentes para MgCl2 e CaCl2, do ponto de vista do conhecimento qumico. No entanto, voc tambm observa no grfico que a apresentao dos dados est (Massas molares em g.mol-1: Na = 23; Mg = 24; Cl = 35,5; K = 39; Ca = 40)

(UNICAMP - 2021 - 1 Fase - 2 dia de aplicao) A forma cristalina de um frmaco fundamental para seu uso como medicamento. Assim, a indstria farmacutica, aps a sntese de determinado frmaco, deve verificar se ele se apresenta como uma nica forma cristalina ou se uma mistura polimrfica. Uma das formas de purificar um frmaco nessas condies utilizar um processo de recristalizao: dissoluo do material sintetizado, seguida da cristalizao da substncia desejada. Observe na tabela abaixo os dados de solubilidade em gua de uma dada forma de insulina. A partir dessas informaes, caso se queira purificar uma amostra dessa insulina, seria recomendado dissolver essa amostra em quantidade suficiente de gua

(UNICAMP - 2021 - 1 Fase - 2 dia de aplicao) No incio da pandemia da Covid-19, houve escassez de mscaras de proteo. Muitas pessoas passaram a fabricar suas prprias mscaras com tecidos comuns. Seriam essas mscaras caseiras to eficientes quanto a mscara recomendada, a N95? Um estudo avaliou a eficincia de alguns tecidos na filtrao de partculas de 10 nm a 10 m, faixa de tamanho importante para a transmisso de vrus baseada em aerossis, e que compreende a faixa do novo coronavrus (20-250 nm). Algumas informaes obtidas pelos pesquisadores encontram-se nos grficos a seguir. Com base nessas informaes, correto afirmar que a eficincia na filtrao de uma mscara caseira sempre

(UNICAMP - 2021 - 1 FASE - 2 dia de aplicao) O oxmetro usado na triagem para a Covid-19. Acoplado ao dedo, ele emite luz em dois comprimentos de onda (660 nm e 940 nm) e mede a quantidade de luz absorvida (A) em cada caso. A partir disso, determina a concentrao percentual de oxi-hemoglobina (HbO2) e de desoxi-hemoglobina (Hb) no sangue. Valores entre 95 e 100% para HbO2 indicam normalidade. Simplificadamente, as quantidades de luz absorvidas em cada comprimento de onda (A) se relacionam matematicamente s concentraes [HbO2] e [Hb] conforme as seguintes equaes: Considere que uma pessoa tenha chegado ao hospital com baixa saturao de O2 no sangue e, depois de submetida oxigenoterapia, comea a ter a saturao normalizada. Em relao s medidas iniciais, quando a saturao de O2comea a subir, a absoro de luz indicada pelo oxmetro

(UNICAMP - 2021 - 1 FASE - 2 dia de aplicao) A presso insuficiente, em excesso ou desigual entre os pneus coloca em risco a segurana na conduo e afeta o rendimento do veculo. Pensando nisso, numa manh fria (10 C), um motorista efetuou corretamente a calibrao dos pneus do seu carro para 29 e 31 psi, seguindo a tabela de calibragem dos pneus no manual do fabricante, como indica a figura a seguir. Ao meio-dia, chegou ao seu destino e, aps um perodo de descanso, carregou o carro com lotao mxima. Considerando que a temperatura ambiente naquele momento era de 30 C, o motorista certamente precisaria Dados: T/K = 273 + t/C; desconsiderar a variao no volume dos pneus; o sensor de presso no indica variaes menores que 1 psi.

(UNICAMP - 2021 - 1 FASE - 2 dia de aplicao) O aumento dos casos da Covid-19 provocou a escassez de lcool etlico em gel no comrcio, o que fez a populao buscar outros tipos de lcool para se prevenir. No entanto, as opes de lcool disponveis no eram eficazes. O recomendado o lcool 70INPM (% massa/massa). As opes de lcool disponveis comercialmente poca da escassez aparecem na tabela abaixo. Tipo de lcool Concentrao INPM (%massa/massa) Absoluto 99,6 Hidratado 92,6 Combustvel 92,5 Limpeza 46,0 Para produzir lcool 70INPM a partir dos outros tipos disponveis comercialmente, uma opo possvel seria misturar

(UNICAMP - 2021 - 1 FASE - 2 dia de aplicao) Um estudo recente avaliou como determinados plsticos se degradam na gua do mar quando expostos luz ultravioleta. Os plsticos estudados foram: NPG (plsticos diversos do Giro do Pacfico Norte), EPS (poliestireno expandido), PP (polipropileno) e PE (polietileno). Considerando que somente 2% do plstico despejado no mar est deriva, esse estudo tentou descobrir para onde vo os microplsticos no ambiente marinho. Um dos resultados do estudo mostrado nos grficos abaixo. Nesses grficos, observam-se as produes de carbono orgnico dissolvido (DOC) por grama de carbono na amostra de plstico utilizado. O DOC foi identificado como o maior subproduto da fotodegradao de plsticos. (Adaptado de L. Zhu e outros. Journal of Hazardous Materials 383, 2020, 121065.) Os resultados mostram que

(UNICAMP - 2021 - 1 Fase - 2 dia de aplicao) O Brasil lder mundial na produo do etanol, que substitui grande parte da gasolina. Um dos fatores a considerar nessa substituio a gerao de CO2 no processo global de produo e uso. O impacto na etapa final de uso pode ser avaliado por um clculo simplificado. Por exemplo, um carro mdio consome 1.000 g de etanol combustvel ou 700 g de gasolina comercial para percorrer 10 km. Nessas condies, a queima de 700 g de gasolina comercial leva formao de 1.962 g de CO2. Assim, nas condies apresentadas, a diferena em massa de dixido de carbono emitido na combusto, quando se substitui a gasolina comercial por etanol combustvel, de aproximadamente (Dados: 1.000 gramas de etanol combustvel apresentam 940 g de etanol e 60 g de gua; massas molares (g.mol-1): C2H6O = 46; CO2 = 44)

(UNICAMP - 2021 - 1 FASE) O Brasil ardeu em chamas em 2020. Muitas solues foram propostas, incluindo o uso do boi bombeiro, porm nem todas eliminam de fato um dos trs componentes que mantm o fogo: calor, combustvel e comburente. A figura a seguir representa trs aes de bombeiros para extinguir o fogo. Nas alternativas a seguir, o componente ausente no tringulo representa o componente eliminado pela ao dos bombeiros para a extino do fogo. Assinale a alternativa que apresenta a correlao adequada entre as aes A, B e C e o componente eliminado do tringulo do fogo em cada ao, respectivamente.

(UNICAMP - 2021 - 1 fase) comum encontrarmos, nos supermercados, produtos semelhantes em suas finalidades, porm em quantidades, concentraes de ingredientes e preos bem variados. Imagine trs produtos com propriedades desinfetantes, com o mesmo princcio ativo. Os produtos tm as seguintes caractersticas: Produto A:0,45% (massa/massa) do princpio ativo, contedo de 1L, valor R$11,90; Produto B:0,17% (massa/massa) do princpio ativo, contedo de 0,5L, valor R$2,49; Produto C:0,33% (massa/massa) do princpio ativo, contedo de 2L, valor R$5,19; Os produtos que oferecem a melhor relao custo/benefcio seriam, em ordem crescente,

(UNICAMP - 2021 - 1Fase) A calagem uma prtica de manejo do solo que consiste na utilizao de calcrio para proporcionar s plantas um ambiente de crescimento radicular adequado. Isso diminui a atividade de elementos potencialmente txicos em elevadas concentraes (Al e Mn) e favorece a disponibilidade de elementos essenciais (N, P e K) no solo. O grfico a seguir apresenta o grau de disponibilidade de diversos elementos de acordo com o pH do solo. Considerando essas informaes e os conhecimentos de qumica, correto afirmar que a calagem atua em solos