Questão 76 Questão 77

60 anos após as explosões das bombas atômicas em Hiroshima e Nagasaki, oito nações, pelo menos, possuem armas nucleares. Esse fato, associado a ações terroristas, representa uma ameaça ao mundo. Na cidade de Hiroshima foi lançada uma bomba de urânio-235 e em Nagasaki uma de plutônio-239, resultando em mais de cem mil mortes imediatas e ou-tras milhares como conseqüência da radioati-vidade. As possíveis reações nucleares que ocorreram nas explosões de cada bomba são representadas nas equações:

92 235 Z 142 36 91 U+n→ X + Kr+3n 94 239 39 97 55A Pu+n→ Y + Cs+5n Nas equações, Z, X, A e o tipo de reação nu-clear são, respectivamente,

a) 52, Te, 140 e fissão nuclear. b) 54, Xe, 140 e fissão nuclear. c) 56, Ba, 140 e fusão nuclear. d) 56, Ba, 138 e fissão nuclear. e) 56, Ba, 138 e fusão nuclear.

alternativa D Na equação235₉₂U + ₀1 0n → →142ZX + 3691Kr +3 n01 0 Z_reagentes =

∑

∑

Portanto, segundo a Classificação Periódica, X é o bário (Ba). Na equação239₉₄Pu + ₀1 0n → → 3997Y + 55ACs+5 n01 0 A_reagentes =

∑

∑

Nas equações estão representadas as fissões nu-cleares do urânio-235 e do plutônio-239.

A bateria primária de lítio-iodo surgiu em 1967, nos Estados Unidos, revolucionando a história do marca-passo cardíaco. Ela pesa menos que 20 g e apresenta longa duração, cerca de cinco a oito anos, evitando que o pa-ciente tenha que se submeter a freqüentes ci-rurgias para trocar o marca-passo. O esque-ma dessa bateria é representado na figura.

Para esta pilha, são dadas as semi-reações de redução:

Li+ +e− → Li Eo = −3,05V I2 +2e− → 2I− Eo = +0 54, V

São feitas as seguintes afirmações sobre esta pilha:

I. No ânodo ocorre a redução do íon Li+. II. A ddp da pilha é_{+2,51 V.}

III. O cátodo é o polímero/iodo. IV. O agente oxidante é o I₂.

São corretas as afirmações contidas apenas em a) I, II e III. c) I e III. e) III e IV. b) I, II e IV. d) II e III. alternativa E As semi-reações desta pilha são: anódica: Li oxidação Li1++e− catódica: I₂ +2 e− redução2 I1− A equação global do processo é

2 Li +I₂ →2 Li1+ +2 I1− na qual o Li é oredutore o I₂ooxidante. O cálculo da f.e.m. pode ser feito pela expressão: f.e.m.=E_cátodoo −E_ânodoo

f.e.m.= +0,54− −( 3,05) = +3,59V Logo, são corretas as afirmações III e IV.

Medicamentos obtidos da natureza são utili-zados pelo homem há muito tempo. Produtos naturais e seus derivados são muito empre-gados na fabricação de medicamentos pelas indústrias farmacêuticas modernas. A maio-ria das pessoas, em algum momento, já fez uso de alguns desses compostos. O ácido ace-tilsalicílico, estrutura representada na figu-ra, que compõe o conhecido medicamento de nome comercial aspirina, é obtido a partir do ácido salicílico que ocorre na casca da árvore do salgueiro branco, Salix alba.

Na hidrólise da aspirina é formada uma substância que está presente no vinagre e também o ácido salicílico, que tem fórmula molecular a) C H O_{7 2 3}. d) C H O_{8 8 3}. b) C H O_{7 4 2}. e) C H O_{9 8 4}. c) C H O_{7 6 3}. alternativa C

A equação da hidrólise do ácido acetilsalicílico é:

Em intervenções cirúrgicas, é comum aplicar uma tintura de iodo na região do corpo onde será feita a incisão. A utilização desse produto

deve-se à sua ação anti-séptica e bactericida. Para 5 litros de etanol, densidade 0,8 g/mL, a massa de iodo sólido, em gramas, que deverá ser utilizada para obter uma solução que con-tém 0,50 mol de I2 para cada quilograma de

álcool, será de

a) 635. b) 508. c) 381. d) 254. e) 127. alternativa B

Cálculo da massa de iodo:

5 L solução 0,8 kg etanol 1 L solução densidade 0,5 ⋅ ⋅ 1442443 0 mol I 1 kg etanol concentração 2 1 244 443 ⋅ ⋅ 254 g I = 1 mol I m. molar 508 g I 2 2 2 1 24 43

Solubilidade, densidade, ponto de ebulição (P.E.) e ponto de fusão (P.F.) são proprieda-des importantes na caracterização de com-postos orgânicos. O composto 1,2-dicloroeteno apresenta-se na forma de dois isômeros, um com P.E. 60 Co e outro com P.E. 48 C.o Em re-lação a esses isômeros, é correto afirmar que o isômero

a) cis apresenta P.E. 60 C.o

b) cis é o mais solúvel em solvente não-polar. c) trans tem maior polaridade.

d) cis apresenta fórmula molecular C H C_{2 4} l .₂ e) trans apresenta forças intermoleculares mais intensas.

alternativa A Os isômeros indicados são:

A polaridade das moléculas influencia diretamen-te as forças indiretamen-termoleculares. Como o isômerocis apresenta a molécula mais polar (o isômerotrans tem molécula apolar), concluímos que o seu pon-to de ebulição é maior (60 C)o .

Questão 78

Questão 79

Questão 80

No laboratório de química, um grupo de alu-nos realizou o experimento esquematizado na figura, que simula a fabricação do bicarbona-to de sódio, um produbicarbona-to químico de grande importância industrial.

O frasco II, imerso em um banho de água e gelo, contém solução aquosa com carbonato de amônio e 23,4 g de cloreto de sódio. O fras-co I, gerador de gás carbônifras-co, fras-contém “gelo seco”, que quando borbulhado na solução do frasco II causa uma reação, produzindo como único produto sólido o bicarbonato de sódio. Decorrido o tempo necessário de reação, os cristais foram separados e secados, obten-do-se 25,2 g de NaHCO3. Considerando que

reagente limitante é NaCl, o rendimento per-centual desse processo, corretamente calcula-do pelo grupo de alunos, foi igual a

a) 85%. d) 70%. b) 80%. e) 39%. c) 75%. alternativa C

A equação química balanceada do processo é: (NH ) CO_{4 2 3(aq)} +2 NaCl_(aq)+CO_2(g)+H O_{2 ( )l} →

→2 NaHCO_3(s) +2 NH C_{4 l(aq)} Cálculo do rendimento: 25,2 g NaHCO 23,4 g NaC (teórico) 1 mol NaHCO 84 3 3 l ⋅ g NaHCO m. molar 3 144424443⋅ ⋅ 2 mols NaC ⋅ 2 mols NaHCO eq. química 58,5 3 l 144424443 g NaC (real) 1 mol NaC m. molar l l 144424443= =0,75 ou 75%

Reações de óxido-redução são aquelas que ocorrem com transferência de elétrons. Essas reações nos acompanham a todo o momento, fazendo parte de muitos mecanismos do nos-so organismo e até quando deixamos exposta ao ar uma fruta cortada. Para compreender melhor esse fenômeno, um aluno misturou etanol e soluções aquosas de dicromato de po-tássio e ácido sulfúrico em um tubo de ensaio. Com os dados coletados do experimento e após consulta a livros de química, o aluno montou a seguinte tabela:

início final

substâncias K Cr O2 2 7, H SO2 4 e CH CH OH_{3 2}

Cr (SO )_{2 4 3}, K SO_{2 4}, CH COOH₃ e H O₂ cor amarelo-laranja verde-azulado temperatura 25oC 40oC

A soma dos índices estequiométricos da equa-ção da reaequa-ção devidamente balanceada e a classificação desta reação quanto ao calor en-volvido são, respectivamente,

a) 29 e endotérmica. c) 29 e exotérmica. e) 33 e exotérmica. b) 31 e endotérmica. d) 31 e exotérmica. alternativa D

A equação química balanceada da reação indica-da é:

2 K Cr O_{2 2 7} +8 H SO_{2 4} +3 CH CH OH_{3 2} → →2 Cr (SO )_{2 4 3} +2 K SO_{2 4} +3 CH COOH₃ + +11 H O₂

A soma dos índices é 31. Como a temperatura do sistema aumentou, concluímos que a reação é exotérmica.

A “violeta genciana” é empregada, desde 1890, como fármaco para uso tópico, devido a sua ação bactericida, fungicida e secativa. Sua estrutura é representada por:

Questão 81

Questão 82

Em relação à violeta genciana, afirma-se: I. Apresenta grupos funcionais amina e radi-cais metila.

II. Apresenta carbono quiral.

III. Forma ligação de hidrogênio intermolecu-lar.

É correto apenas o que se afirma em a) I. d) II e III. b) I e II. e) III. c) I e III. alternativa A

I. Correta. Estão presentes os grupos metila (—CH )₃ e amina (N).

II. Incorreta. Não está presente um carbono assi-métrico (quiral).

III. Incorreta. Não está presente uma ligação co-valente muito polar (O — H, N — H, etc. ).

A geometria molecular e a polaridade das moléculas são conceitos importantes para predizer o tipo de força de interação entre elas. Dentre os compostos moleculares nitro-gênio, dióxido de enxofre, amônia, sulfeto de hidrogênio e água, aqueles que apresentam o menor e o maior ponto de ebulição são, res-pectivamente, a) SO e H S_{2 2} . c) NH e H O_{3 2} . e) SO e NH_{2 3}. b) N e H O_{2 2} . d) N e H S_{2 2} . alternativa B

Os pontos de ebulição aumentam com o aumento das forças intermoleculares.

Moléculas apolares e com baixas massas molecu-lares como o N₂ apresentam fracas forças de London e conseqüentemente baixos pontos de ebulição.

Por outro lado, moléculas como a H O₂ (com duas ligações muito polares H — O) apresentam-se for-temente associadas por ligações de hidrogênio das quais decorrem elevados pontos de ebulição.

Poluentes como óxidos de enxofre e de nitro-gênio presentes na atmosfera formam ácidos fortes, aumentando a acidez da água da chu-va. A chuva ácida pode causar muitos proble-mas para as plantas, animais, solo, água, e também às pessoas. O dióxido de nitrogênio, gás castanho, em um recipiente fechado, apresenta-se em equilíbrio químico com um gás incolor, segundo a equação:

2 NO ( )₂ g N O ( )_{2 4} g

Quando esse recipiente é colocado em um ba-nho de água e gelo, o gás torna-se incolor. Em relação a esse sistema, são feitas as seguintes afirmações:

I. A reação no sentido da formação do gás in-color é exotérmica.

II. Com o aumento da pressão do sistema, a cor castanha é atenuada.

III. Quando o sistema absorve calor, a cor castanha é acentuada.

Dentre as afirmações, as corretas são: a) I, apenas. c) I e III, apenas. e) I, II e III. b) III, apenas. d) II e III, apenas. alternativa E

I. Correta. Segundo o Princípio de Le Chatelier, ao abaixarmos a temperatura (banho de água e gelo), o equilíbrio desloca-se no sentido exotérmi-co, que é o de formação de N O_{2 4}(gás incolor). II. Correta. Pelo mesmo princípio, ao aumentarmos a pressão, o equilíbrio é deslocado no sentido de diminuir o número total de moléculas. Logo, o NO₂ será consumido e a cor castanha é atenuada. III. Correta. O sentido endotérmico, isto é, o de absorção de calor, é o de formação de NO₂ . Logo, a cor castanha é acentuada.

A nanotecnologia é a tecnologia em escala na-nométrica (1 nm_{= 10}−9m). A aplicação da na-notecnologia é bastante vasta: medicamentos programados para atingir um determinado

Questão 84

Questão 85

alvo, janelas autolimpantes que dispensam o uso de produtos de limpeza, tecidos com ca-pacidade de suportar condições extremas de temperatura e impacto, são alguns exemplos de projetos de pesquisas que recebem vultuo-sos investimentos no mundo inteiro.Vidro au-tolimpante é aquele que recebe uma camada ultrafina de dióxido de titânio. Essa camada é aplicada no vidro na última etapa de sua fabricação. A espessura de uma camada ul-trafina constituída somente por TiO2

unifor-memente distribuído, massa molar 80 g/mol e densidade 4,0 g/cm3, depositada em uma ja-nela com dimensões de 50× 100 cm, que con-tém 6× 1020átomos de titânio (constante de Avogadro= 6 × 1023mol−1) é igual a

a) 4 nm. d) 80 nm. b) 10 nm. e) 100 nm. c) 40 nm. alternativa C Cálculo do volume deTiO₂usado: 6 10 átomos Ti 1 mol Ti 6 10 átomos Ti 20 23 ⋅ ⋅ ⋅ Avogadro 144424443 ⋅ ⋅ 1 mol TiO ⋅ 1 mol Ti 80 g TiO 1 mol TiO 2 2 2

relação molar1 244 443 massa molar

1 cm TiO 4 g TiO 3 2 2 1 244 443 ⋅1 244 443= densidade =2 10⋅ −2cm3

O cálculo de altura (h) é feito pela expressão: V = ⋅h A

V = ⋅h 50 100⋅ 2 10⋅ −2 = ⋅h 50 100⋅ h= ⋅4 10−6cm

Cálculo da espessura, em nanometros: 4 10 cm 1 nm

10 cm 40 nm

6

7

⋅ − ⋅ ₋ =

A tabela apresenta algumas propriedades medidas, sob condições experimentais ade-quadas, dos compostos X, Y e Z.

composto dureza ponto de fusão (oC)

condutividade elétrica fase sólida fase líquida X macio 115 não conduz não conduz Y muito duro 1600 não conduz não conduz

Z duro 800 não conduz conduz

A partir desses resultados, pode-se classificar os compostos X, Y e Z, respectivamente, como sólidos

a) molecular, covalente e metálico. b) molecular, covalente e iônico. c) covalente, molecular e iônico. d) covalente, metálico e iônico. e) iônico, covalente e molecular.

alternativa B

As propriedades descritas na tabela levam à con-clusão que:

X=sólido molecular como o ácido benzóico. Y=sólido covalente como a sílica.

Z=sólido iônico como o NaCl.

Compostos orgânicos com enxofre, chamados tióis, ou mercaptanas, compõem uma classe de compostos químicos que possuem odores altamente desagradáveis. Eles podem ser percebidos mesmo quando se encontram em concentrações de até uma parte de tiol em 400 milhões de partes de ar. A síntese de um tiol pode ser feita de acordo com a reação:

O ângulo de ligação C — C — C em I e o pro-duto da oxidação com permanganato de po-tássio do álcool análogo a II são, respectiva-mente, a) 120oe cetona. b) 120oe aldeído. c) 120oe ácido carboxílico. d) 109,5oe ácido carboxílico. e) 109,5oe cetona. alternativa A

O ângulo de ligação C C — C é de120o, carac-terístico da geometria trigonal plana.

A oxidação do álcool análogo ao tiol é:

Questão 87

Na figura são apresentadas duas curvas que expressam a relação entre a pressão de vapor de dois líquidos, A e B, e a tempera-tura. Um deles é uma solução aquosa de sa-carose 1,0 mol/L e o outro, água destilada.

Considerando-se o comportamento da pressão de vapor em relação à temperatura de um terceiro líquido, C, uma solução aquosa de ni-trato de alumínio, A (NO )l 3 3, 0,5 mol/L e das

curvas A e B, são feitas as seguintes afirma-ções:

I. A curva da solução C deve se posicionar à esquerda da curva A.

II. A temperatura de ebulição do líquido A é menor que a temperatura de ebulição do lí-quido B.

III. A solução C deve apresentar maior pres-são de vapor que o líquido B.

IV. O líquido A é água destilada. É correto apenas o que se afirma em a) I e III. d) II e IV. b) III e IV. e) I e IV. c) II e III. alternativa D A equação de dissociação do A (NO )l _{3 3}é:

A (NO )l _{3 3(aq)}→ Al_(aq)3+ +3 NO1_3(aq)−

Desse modo, cada mol de sal gera quatro mols de íons na dissociação. Como a solução tem concen-tração de 0,5 mol/L, haverá dois mols de íons dis-solvidos por litro de solução. Isso fará com que o efeito coligativo seja mais acentuado na solução aquosa de nitrato de alumínio do que na solução de sacarose. Então, pode-se concluir que: I. Incorreto. A curva C estará à direita da curva B. II. Correto.

III. Incorreto.

IV. Correto. O líquido A é o solvente puro (água destilada).

O sabor e o aroma (buquê) que o vinho apre-senta dependem da uva empregada, de al-guns fatores climáticos e do seu processo de produção. Os principais compostos responsá-veis pelo buquê são aldeídos e ésteres, sendo que no vinho existem ainda açúcares, ácidos e o principal produto da fermentação da gli-cose, o etanol. A intensificação do aroma do vinho no seu envelhecimento deve-se à for-mação de ésteres no interior da garrafa. Estes compostos se formam no envelhecimen-to do vinho através da

a) oxidação do álcool.

b) reação do álcool com ácido carboxílico. c) oxidação do aldeído.

d) reação do álcool com aldeído. e) oxidação do ácido carboxílico.

alternativa B

Os ésteres podem ser obtidos de modo caracte-rístico através de reações de esterificação:

ácido carboxílico

álcool H éster água

+ + +

Questão 89