a c c i m í u Q
M E N E l a i c e s p e
© Editora Sar aiva, 2014 Direitos desta edição: Saraiva S.A. – Livreiros Editores, São Paulo, 2014 Todos os direitos reservados
Rua Henrique Schaumann, 270 – Cerqueira César – São Paulo/SP – 05413-909 Fone: (11) 3613 3000 – Fax: (11) 3611 3308 Televendas: (11) 3616 3666 – Fax Vendas (11) 3611 3268 www.editorasaraiva.com.br
Atendimento ao professor: professor: (11) (11) 3613 3030 – Grande São Paulo 0800 0117875 – Demais localidades
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Ativ At ivida idades des C5 • H18
ambiente, têm a seguinte 1 Estanho, magnésio e iodo, à temperatura ambiente, aparência (respectiv (respectivamente): amente): k c o t S n i t a L / s r e h c r a e s e R o t o h P / s r e t n i W . D s e l r a h C
k c o t S n i t a L / L P S / y h p a r g o t o h P t r e b m a L
k c o t S n i t a L / s r e h c r a e s e r o t o h P / a p p a L l l e s s u R
w e r d n A
Durante e após o aquecimento das três substâncias foram feitas as seguintes observações observações:: Subs Su bstâ tânc ncia ia Estanho Magnésio Iodo
X
Duran Dur ante te o aqu aquec ecim imen entto Depo Depois is do aq aque ueci cime ment ntoo Formação de líquido de Formação de sólido cinza cor cinza Emissão de luz e formação Resíduo branco de substância branca Emissão de vapores de Nenhum resíduo cor roxa
De acordo com as observações feitas, escolha a alternativa que relaciona corretamente corretamente as substâncias e o tipo de transform transformação ação (química, Q, ou física, F ) sofrida por elas. a) Estanho – F ; Magnésio – F ; Iodo – Q. b) Estanho – F ; Magnésio – Q; Iodo – Q. c) Estanho – Q; Magnésio – Q; Iodo – Q. d) Estanho – F ; Magnésio – F ; Iodo – F . e) Estanho – F ; Magnésio – Q; Iodo – F .
1. Tanto Tanto o estanho quanto o iodo sofreram uma mudança de estado físico, portanto uma transformação física. Já o magnésio sofreu uma modificação em sua estrutura química, portanto uma transformação química.
C7 • H24
2 Em uma investigação criminal, um policial procura evidências que possam ajudar a solucionar um crime. Considere que em determinada investigação um policial encontra um recipiente contendo um pó branco branco,, sem identificação, na cozinha da vítima. Provavelmente o material é sal ou açúcar. Também observou a presença de um frasco de aspartame (adoçante artificial). O investigador teve acesso ao laudo expedido pelo legista. Nele consta a informação que foram encontrados cristais de vidro no fígado da vítima. 3
2. Como o aquecimento não foi suficiente para ocasionar a fusão do material, provavelmente a amostra contém um composto de alto ponto de fusão. Esse material deve apresentar ligação iônica. Boa parte desses compostos é solúvel em água e sua solução aquosa é boa condutora de corrente elétrica.
X
O investigador suspeita que a vítima tenha consumido o vidro pela alimentação. Tentando comprovar esse raciocínio, ele submete uma pequena amostra do sólido a um aquecimento no próprio fogão da vítima. O aquecimento não é suficiente para provocar a fusão do material. Considerando o descrito, assinale a alternativa correta: a) Provavelmente o sólido encontrado é açúcar, pois possui ponto de fusão alto. b) O sólido encontrado provavelmente é molecular. c) O sólido encontrado provavelmente é iônico e solúvel em água. d) A amostra não atingiu a fusão, pois se trata de um composto orgânico de massa molar baixa. e) Se o sólido encontrado for sal de cozinha, sua solução aquosa não é condutora de corrente elétrica.
C3 • H8
3 Considere o esquema: Alimentado pelo movimento da turbina o gerador fornece energia O vapor gira uma turbina ligada a um gerador Caldeira
Cana-de-açúcar
3
Turbina
5
Gerador
Triturador Condensador 1
2
4
Parte do vapor volta ao estado líquido em um condensador
O bagaço da cana é transferido por esteira para uma caldeira A cana-de-açúcar é esmagada em um triturador
Adaptado de: Folha de S.Paulo, 12 ago. 2008. 3. A cana-de-açúcar é uma monocotiledônea cujo vapor do caldo aciona a pá das turbinas, transformando energia mecânica em elétrica.
X
4
Quando a (A) do esquema representado passa pelo triturador, ela sofre uma transformação física e ao final do processo há transformação de energia (B) em energia (C). A alternativa que substitui corretamente as letras (A), (B) e (C) da sentença acima é: a) gimnosperma; química; mecânica. b) angiosperma; mecânica; cinética. c) dicotiledônea; potencial; elétrica. d) monocotiledônea; mecânica; elétrica. e) fanerógama; potencial; química.
C7 • H24
4 O formato atual da tabela periódica (ilustração abaixo) pode ser usado como referência para outras representações, como o diagrama abaixo, retirado do livro O reino periódico de P. W. Atkins. Nele se mostra uma propriedade dos elementos químicos, onde cada quadro da tabela periódica é visto de lado, como blocos de um diagrama. Blocos mais altos indicam maiores valores da propriedade em questão. He Li
Be
H
B
C
ad
ad
F
Ne
Na
Mg
ad
Si
P
S
Cl
Ar
K
Ca
Sc
Ti
V
Cr
Mn
Fe
Co
ad
Cu
Zn
Ga
Ge
Se
Se
Br
Kr
Rb
Sr
Y
Zr
Nb
Mn
ad
Rd
Rh
Pd
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In
Sn
As
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I
Xe
Cs
Ba
La
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Td
W
Re
Os
Ir
Pt
Au
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Ce
Pr
Nd
Pm Sm
Eu
Gd
Tb
Dy
Ho
Er
Tm
Yb
Lu
Th
Pa
U
Np
Am Cm
Bk
Cf
Es
Fm Md
No
Lr
Pu
4. Segundo o diagrama de blocos, os maiores valores da referida grandeza são os dos gases nobres, em particular o do hélio. A propriedade periódica primeiro potencial de ionização, energia necessária para arrancar o 1 o elétron de um átomo (elétron situado na camada de valência), é maior para o He, pois ele conta apenas com uma camada e possui dois prótons, ou seja, apresenta um núcleo muito atrativo e a camada de valência encontra-se muito próxima dele. Desse modo o “1o elétron” é fortemente atraído, sendo necessária uma grande quantidade de energia para removê-lo do átomo.
X
Qual propriedade está sendo representada no diagrama de blocos ilustrado acima? a) Primeiro potencial de ionização. b) Número atômico. c) Massa atômica. d) Raio atômico. e) Densidade do elemento como substância simples mais comum a 25 °C.
He Li Be
H
Na Mg
B C ad ad F Ne ad Si P S Cl Ar
K Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co ad Cu Zn Ga Ge Se Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Mn ad Rd Rh Pd Ag Cd In Sn As Te I Xe Cs Ba La ad Td W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fs Ad Ac Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn
A figura mostra como varia a propriedade primeiro potencial de ionização ao longo da tabela periódica.
5
C5 • H17
5 Dmitri Ivanovich Mendeleyev (1834-1907) foi o químico russo que criou, em 1869, a primeira versão da tabela periódica dos elementos químicos. De lá para cá houve várias mudanças, mas o formato básico idealizado por Mendeleyev, organizado em colunas e linhas, mantém-se até hoje, conforme se vê nas tabelas periódicas atuais (figura abaixo). He Li
Be
H
B
C
N
O
F
Ne
Na
Mg
Al
Si
P
S
Cl
Ar
K
Ca
Sc
Ti
V
Cr
Mn
Fe
Co
Nl
Cu
Zn
Ga
Ge
As
Se
Br
Kr
Rb
Sr
Y
Zr
Nb
Mn
Tc
Rd
Rh
Pd
Ag
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Sn
Sb
Te
I
Xe
Cs
Ba
La
Hf
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Os
Ir
Pt
Au
Hg
Tl
Pb
Bi
Po
At
Rn
Fs
Ra
Ac
Rf
Db
Sg
Bh
Hs
Mt
Ds
Rg
Cn
Ce
Pr
Nd
Pm Sm
Eu
Gd
Tb
Dy
Ho
Er
Tm
Yb
Lu
Th
Pa
U
Np
Am Cm
Bk
Cf
Es
Fm Md
No
Lr
Pu
Todavia, há outras propostas de distribuição gráfica dos elementos em “tabelas” de formatos inusitados, como a que se vê a seguir.
s e o d í n i t c r a p e u s
Cm Am Bk Pu Np Ra Eu Gd Tb Cs U Sm Xe Pa o s Dy Cf Pm Ba Rb í d e Th Nd Ho Ac Kr c t in a Es Pr At s e Tm Er Sr o K e Fm Ce Ar I n í d a t La Yb Md l a n Na Ca Br No Cl Ne Li Lu Lr F Y Mg Hf He Be Rf Zr Sc O H Db Se S Ta B N Te Nb Po Ti C Sg m Al W 116 P e t a i s d e V Mo Si As t ra Zn Ga ns iç Cr Ge ão Cu Sb Mn Tc Re Bh In Cd Ni Sn Fe Bi Ag Co Tl Ru Hg Pd Pb 115 Au Rh Os 113 Cn Pt 114 Hs Ir Rg Ds Mt Rn
Fr
Sobre essas duas “tabelas” periódicas mostradas, podemos dizer que elas: a) não possuem absolutamente nada em comum. b) possuem em comum apenas a mesma sequência, já que em ambas os elementos estão organizados em números atômicos crescentes. 6
X
c) possuem em comum apenas a mesma distribuição em famílias e a mesma ordem dos elementos em números atômicos crescentes. d) mantêm em comum as famílias, os períodos e a ordem dos elementos em números atômicos crescentes, mas no segundo tipo de “tabela” não há separação em grupos de elementos representativos e de transição. e) apresentam praticamente as mesmas informações, apenas arranjando de modo diferente os elementos no plano, já que em ambas é possível perceber a mesma divisão básica em famílias, períodos e grupos de elementos (transição e representativos).
5. O aspecto mais importante da “tabela” nova é deixar lado a lado as famílias de gases nobres e dos alcalinos, de modo a evidenciar o caráter periódico, repetitivo e circular da evolução das propriedades químicas ao longo dos períodos. Na versão convencional, a “quebra” entre o gás nobre e o seu vizinho, um alcalino, diminui a percepção do leitor desse caráter progressivo e contínuo das propriedades dos elementos. Fora esse aspecto, os agrupamentos da tabela convencional (famílias, períodos, grupos de metais, não metais etc.) são integralmente encontrados na nova “tabela”.
C5 • H17
6 O gráfico seguinte é chamado de Cinturão de Estabilidade . Nele cada ponto indica um isótopo estável (não radioativo) conhecido. Assim, qualquer combinação de próton e nêutron que não esteja indicada é instável (radioativa). Por exemplo, o elemento químico formado pela combinação entre 20 prótons e 21 nêutrons não apresenta um ponto correspondente no gráfico, portanto esse núcleo é instável (radioativo). Ao contrário, o elemento químico formado por 20 prótons e 20 nêutrons, cuja combinação está representada por um ponto, indica um núcleo estável. 30
s n o t ó r P 20 e d o r e m ú 10 N
0 0
10
20
30
40
50
Número de Nêutrons
X
Com base nas informações presentes no Cinturão de Estabilidade, assinale a alternativa correta. a) O elemento químico com número atômico 30 possui cinco isótopos estáveis. b) Há pelo menos um núcleo estável com número de nêutrons igual a 10, a 11, a 12, e assim sucessivamente até 20. c) Núcleos estáveis têm, de modo geral, maior quantidade de prótons do que de nêutrons. d) Não existe núcleo não radioativo com número de massa igual a 30. e) Todos os elementos com número atômico igual ou maiores do que 20 apresentam pelo menos dois isótopos estáveis.
6. A alternativa b é incorreta, visto que pelo Cinturão não há núcleo estável com 19 nêutrons. A alternativa c é incorreta, já que os núcleos estáveis de modo geral têm mais nêutrons que prótons. O silício-30 (30Si14) é estável, o que torna a alternativa d incorreta. A alternativa e pode logo ser descartada por observação do Cinturão, pois o elemento de número atômico 21 apresenta apenas 1 isótopo estável. Localizando o elemento com Z = 30 no Cinturão de Estabilidade, vemos que há 5 pontos na direção da linha indicando a existência de somente cinco isótopos estáveis (não radioativos), conforme mostra a figura. Assim, a alternativa correta é a letra a. 30
s n o t ó r P 20 e d o r e m ú 10 N
0 0
10
20
30
40
50
Número de Nêutrons
7
C5 • H17
7. Se o enunciado afirma que os elétrons se juntam aos prótons, então a matéria que forma a estrela de nêutrons não apresenta eletrosfera, que corresponde à maior parte do volume de um átomo. Sendo assim, há uma grande massa em um volume muito pequeno, tendo como consequência uma altíssima densidade. A alternativa correta é a d .
7 “Estrelas de nêutrons” são objetos celestes tão intrigantes quanto os famosos buracos negros. Essas estrelas têm uma força gravitacional imensa e os átomos são tão comprimidos que acabam se “desmanchando”: os elétrons se juntam com os prótons dando origem a nêutrons, daí o nome. Uma estrela desse tipo é minúscula em comparação com estrelas comuns, não passando de uma bola com apenas 20 km de diâmetro, aproximadamente, mas mantendo a mesma massa de uma estrela comum. A densidade da matéria que compõe uma estrela de nêutrons, portanto, deve ser: a) a mesma que a densidade de uma estrela comum, já que ela depende apenas da massa. b) menor do que a densidade de uma estrela comum, considerando que o volume diminuiu e a massa permaneceu a mesma. c) menor do que a densidade de uma estrela comum, pois ela é diretamente proporcional ao volume e a massa permaneceu a mesma. X d) maior do que a densidade de uma estrela comum, considerando que a massa permaneceu constante e que ela é inversamente proporcional ao volume. e) maior do que a densidade de uma estrela comum, pois ela é diretamente proporcional ao volume, já que a massa é a mesma. C5 • H18
8 A figura abaixo esquematiza um aparelho de destilação simples, um importante processo laboratorial que também é amplamente executado em escala industrial. No balão I uma mistura de materiais miscíveis é fervida. Os vapores liberados são conduzidos até o condensador (vidraria número II) onde circula água fria. Os vapores condensam e o líquido formado goteja em III.
I
II
III
Suponha que no balão exista uma mistura de dois materiais miscíveis, denominados A e B, cujas propriedades físicas encontram-se na tabela a seguir. 8
A B
X
Ponto de fusão (°C) Ponto de ebulição (°C) Densidade (g/cm3) –15 110 2,14 5 140 0,89
Considerando o início da destilação, qual material provavelmente está gotejando em III? Assinale a resposta que apresenta a melhor justificativa para sua escolha. a) Somente o líquido A (puro), pois este material possui o menor ponto de fusão entre os dois. b) Somente o líquido A (puro), pois este material possui o menor ponto de ebulição entre os dois. c) Somente o líquido B (puro), pois este material possui a menor densidade entre os dois. d) Somente o líquido B (puro), pois este material possui o maior ponto de ebulição entre os dois. e) Uma mistura de A e B, pois ambos possuem pontos de ebulição próximos e a fervura dessa mistura libera vapores de ambos os materiais.
8. A propriedade física mais importante para a destilação é o ponto de ebulição dos componentes da mistura. Nesse caso, os dois líquidos apresentam pontos de ebulição próximos. Portanto, no momento de fervura há a liberação tanto de vapores de A quanto de B. Contudo, inicialmente os vapores liberados em I são mais ricos no componente mais volátil, que nesse caso é do material A, que possui menor ponto de ebulição. Como regra, somente materiais com diferenças de PE maiores do que 100 °C são plenamente separáveis por destilação simples. Nos outros casos, deve-se recorrer à destilação fracionada.
C5 • H18
9 A tensão superficial forma uma película na superfície de todos os líquidos, pela atração maior que as moléculas apresentam nessa região. A água, por possuir moléculas unidas por pontes de hidrogênio, portanto com grande força de coesão, tem a maior tensão superficial entre todos os líquidos. Podemos observar essa película elástica quando um copo está cheio d’água, praticamente para transbordar. A forma abaulada da superfície da água na periferia, onde se dá o contato entre o vidro e o líquido, é determinada pela tensão superficial. A forma esférica das gotas também. Líquido A
X
Líquido B
Líquido C
Uma das maneiras de se avaliar a tensão superficial de líquidos é medir a dimensão das suas gotas. No desenho temos gotas de três diferentes líquidos. Todas apresentam o mesmo volume. Coloque os líquidos A, B e C em ordem decrescente de tensão superficial: a) A, B, C d) C , B, A b) A, C , B e) C , A, B c) B, C , A
9. A maior tensão superficial é daquele líquido cuja gota encontra-se mais arredondada, pois quanto maior a coesão entre as moléculas, mais próximo do formato esférico fica a gota. Então: A � C � B, o que torna correta a alternativa b.
C7 • H24
10 Cientistas japoneses criaram uma liga com propriedades similares ao paládio, um metal precioso usado em produtos de alta tecnologia, segundo uma notícia publicada na quinta-feira, que 9
enalteceu os avanços da nanotecnologia, a qual denominaram de “alquimia atual”. O professor Hiroshi Kitagawa, da Universidade de Kyoto, e sua equipe de cientistas contaram ter utilizado a nanotecnologia para combinar ródio e prata, elementos que normalmente não se misturam, para produzir o novo composto, destacou a notícia publicada no jornal “Yomiuri”. A liga tem propriedades similares ao paládio, que é usado em conversores catalíticos para redução de emissões de gases em veículos, bem como em computadores, telefones celulares, aparelhos de TV de tela plana e instrumentos de odontologia. Assim como outros metais brancos, como a prata e a platina, o paládio é caro e seus depósitos se limitam à África do Sul e à Rússia. 10. A distribuição eletrônica do paládio (Z � 46) é a seguinte: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 3d10 4p6 5s2 4d8 Como o subnível mais energético é o d , o elemento paládio é um elemento de transição. Os conversores catalíticos transformam o monóxido de carbono (CO) em dióxido de carbono (CO2). A platina é um metal. As ligas metálicas são boas condutoras de energia. Toda liga metálica é uma mistura homogênea, portanto a b é a alternativa correta.
Disponível em:
. Acesso em: 14 fev. 2011.
X
Considerando o texto e seus conhecimentos sobre o tema, é correto afirmar que: a) o paládio (Z � 46) é um elemento representativo. b) a liga metálica de ródio e prata é uma mistura homogênea. c) os conversores catalíticos citados no texto transformam o CO 2 em CO. d) a platina é classificada como ametal. e) a liga metálica citada é um bom isolante elétrico.
C5 • H18
11. Como o vidro metálico é uma microliga, trata-se de uma mistura homogênea. O termo plasticidade indica que o material se curva. O aço é uma liga metálica formada por carbono e ferro. O paládio neutraliza a fragilidade dos materiais vítreos. O principal componente do vidro é o dióxido de silício (SiO 2), portanto a c é a alternativa correta.
11 Você já imaginou um vidro mais resistente que o aço? Ele existe! Trata-se do vidro metálico, uma microliga contendo paládio (metal com elevada resistência à deformação), o que neutraliza a fragilidade intrínseca dos materiais vítreos. Esse material apresenta uma extensa plasticidade, permitindo que ele se curve, em vez de quebrar. Considerando o texto e os seus conhecimentos, assinale a alternativa correta: a) O vidro metálico é classificado como substância pura. b) O termo plasticidade, utilizado no texto, indica a presença de compostos orgânicos na confecção do vidro metálico. X c) Na composição do vidro é encontrado o dióxido de silício. d) O vidro metálico e o aço possuem um mesmo elemento em comum: o paládio. e) O paládio é adicionado à composição do vidro para aumentar sua fragilidade. C7 • H24
12 O etileno (C 2H4) é o único hormônio vegetal gasoso que se conhece. Encontrado na maioria dos órgãos das plantas superiores 10
e em alguns frutos, com exceção das sementes, atua nos processos germinativos, de abscisão de folhas e frutos, na floração, no crescimento de plântulas (plantas jovens). Seu efeito mais conhecido, porém, é no amadurecimento de algumas frutas, como maçã, pera, banana e manga. À medida que a fruta amadurece, observa-se um aumento na produção de etileno, que acelera ainda mais o processo. Sabe-se atualmente que esse gás é produzido pela planta a partir da metionina. Com a participação da enzima ACC sintase, esse aminoácido é convertido no ácido 1-aminociclopropano-1-carboxílico (C4H7NO2), ou ACC. Outra enzima, a ACC oxidase, se encarrega de transformá-la em etileno, segundo a equação balanceada abaixo: H2N
COOH
1
2
O2
etileno CO2
Z H
O 2
ACC
X
Qual é a fórmula molecular do composto Z presente na equação acima? a) C2H4 d) NH3 b) C2H6 e) CH2N c) HCN
C5 • H18
13 A tabela abaixo lista cinco metais. As duas colunas indicam indistintamente os pontos de fusão e ebulição deles em °C.
X
Alumínio
2.450
660
Ferro
2.750
1.536
Chumbo
1.725
327
Zinco
906
419
Tungstênio
5.930
3.410
Lâmpadas incandescentes, dispositivos tão comuns em nosso cotidiano, consistem em um filamento (fio muito fino) metálico dentro de um bulbo de vidro que, com a passagem de corrente elétrica, aquece até temperaturas da ordem de 3.000 °C. Com esse intenso aquecimento, o fio passa a brilhar (incandescer), emitindo luz. Qual(is) metal(is), entre os listados na tabela acima, pode(m) ser usado(s) para fabricar o filamento? a) Todos os metais serviriam. b) Nenhum deles serviria. c) Apenas o ferro e o tungstênio serviriam. d) Apenas o ferro serviria. e) Apenas o tungstênio serviria.
12. O reagente orgânico apresenta a fórmula C4H7O2N, e considerando a presença de 1 O2, então há no início 2 “4 carbonos”, “7 hidrogênios”, “3 oxigênios” e “1 nitrogênio”. Somando as quantidades finais de átomos nos produtos etileno (C2H4), gás carbônico e água, então há “3 carbonos”, “6 hidrogênios” e “3 oxigênios” no final. A diferença entre as duas situações fornece 1 C, 1 N e 1 H, que devem, portanto, fazer parte do composto Z . A alternativa correta é a letra c . 13. O ponto de fusão é sempre um número menor do que o ponto de ebulição, portanto a segunda coluna, com os menores valores, corresponde ao ponto de fusão (PF). As lâmpadas incandescentes possuem um filamento metálico que esquenta muito quando elas estão acesas. Assim, o metal deve ter um PF maior do que 3.000 °C para poder suportar as altas temperaturas sem derreter. Dentre os metais listados, o tungstênio é o único que possui PF elevado o suficiente. A alternativa correta é a letra e.
filamento
Lâmpada incandescente
11
C5 • H17
14 Considere as informações dadas: Temperatura de ebulição da solução aquosa de cloreto de sódio: 102 ºC. Temperatura de ebulição do etanol: 78 ºC. Observando o fluxograma a seguir, marque a alternativa que relaciona corretamente os números I, II e III com uma técnica de separação de misturas, uma reação química e uma substância, respectivamente.
etanol + gasolina
Adição de solução aquosa de cloreto de sódio agitação + decantação
etanol + solução aquosa de cloreto de sódio
gasolina
I
solução aquosa de cloreto de sódio
etanol
destilação
água
14. Separação de dois líquidos homogêneos: destilação (I). A combustão (II) do etanol produz dióxido de carbono e água (III).
X
cloreto de sódio
II
dióxido de carbono
III
a) Filtração, neutralização e gás carbônico. b) Destilação, combustão e água. c) Decantação, oxirredução e álcool. d) Extração, eletrólise e monóxido de carbono. e) Catação, síntese e oxigênio.
C6 • H20
15 Uma amostra de um pó branco foi transferida para um borrifador, foram adicionados 60 mL de água e o sistema foi agitado até a completa dissolução do sólido. Foram adicionados 40 mL de etanol (álcool combustível) na mistura aquosa. Uma pequena quantidade dessa solução foi borrifada em uma chama de um fogareiro de acampamento. O contato da solução com a chama produziu um efeito laranja na chama. De acordo com o descrito, e considerando a tabela a seguir, podemos afirmar que: 12
Cores emitidas pelos cátions de alguns elementos no teste da chama
X
Elemento
Cor
Potássio
Violeta
Cálcio
Vermelho-tijolo
Estrôncio
Vermelho-carmim
Bário
Verde
Cobre
Azul-esverdeado
Césio
Azul-claro
Sódio
Laranja
a) existe o metal sódio (Na0) na solução do borrifador. b) a coloração observada é explicada pelo modelo atômico de Bohr. c) o etanol é um álcool conhecido como álcool da madeira. d) a coloração laranja ocorre por causa da absorção de energia pelos elétrons ao se transferirem para um nível mais externo. e) o cátion responsável pelo efeito laranja é o de um elemento de transição.
15. A partir da leitura do texto e da análise da tabela é possível observar a presença do cátion sódio (Na+) na solução aquosa. O elemento sódio é um metal representativo. A coloração apresentada é explicada pelo movimento dos elétrons na eletrosfera, que ao absorverem energia se deslocam para um nível mais externo. Quando o elétron volta para o nível original, ele perde energia na forma de luz (modelo atômico de Bohr). O álcool da madeira é o metanol.
C3 • H8
16 Leia o texto citado a seguir. Reciclagem A produção industrial e a própria sobrevivência humana no planeta Terra estão baseadas no desenvolvimento da forma academicamente conhecida como os três erres, sendo: redução, reaproveitamento e reciclagem. A redução é a introdução de novas tecnologias na exploração, transporte e armazenamento das matérias-primas para reduzir ou, se possível, eliminar o desperdício dos recursos naturais, retirados da natureza. O reaproveitamento é a reintrodução, no processo produtivo, de produtos não mais apropriados para o consumo, visando a sua recuperação e recolocação no mercado, evitando assim o seu encaminhamento para o lixo. A reciclagem constitui a reintrodução de um resíduo, produto usado, para que possa ser reelaborado, gerando um novo produto. (...) Disponível em: . Acesso em: 14 fev. 2011.
Sabe-se que a produção de alumínio consome 15 vezes mais energia do que a produção de aço, daí a necessidade da reciclagem do alumínio, cujo processo pode economizar até 90% de energia. 13
16. A bauxita é um mineral que ocorre naturalmente e cujo principal constituinte é o óxido de alumínio, do qual é extraído o alumínio.
X
Considerando o texto dado e seus conhecimentos de Química, escolha a alternativa correta: a) A política dos três erres foi elaborada para incentivar a reciclagem do alumínio. b) A reciclagem inviabiliza o reúso do material reciclado, contribuindo para sua redução. c) A produção de 15 kg de alumínio demanda 15 vezes mais energia do que a produção de 1 kg de aço. d) O principal minério de alumínio é a bauxita. e) A política dos três erres não pode ser aplicada no Brasil dado seu grande contingente populacional e sua grande produção industrial.
C7 • H24
17 Camões, no soneto citado na tirinha, se refere ao amor tentando definir o indefinível misturando matéria e espírito, finito com infinito. O personagem do quadrinho é levado erroneamente a acreditar que a sensação física e concreta que sente em seu estômago, em vez de ser um sintoma de alguma disfunção física, é resultado de um sentimento que ele nutre por alguém.
Fonte: .
17. Uma substância com características básicas pode amenizar os efeitos da azia. Para tanto, o mais adequado seria usar o bicarbonato de sódio, e não a soda cáustica (hidróxido de sódio), por ser essa uma base muito forte. 14
X
Assinale a alternativa que contém a substância que poderia amenizar os sintomas de sua azia. a) Vinagre. b) Ácido clorídrico. c) Bicarbonato de sódio. d) Suco de tomate. e) Água.
C3 • H8
18 O sal de cozinha (cloreto de sódio – NaC �) pode ser obtido a partir da água do mar e também de muitas minas de sal. Esse composto tão corriqueiro serve como matéria-prima na obtenção de diversos outros materiais. O esquema simplificado a seguir mostra como a partir do cloreto de sódio é possível obter outros produtos utilizados em diversos tipos de indústrias. Cloreto de sódio
Dissolvido em água (salmoura)
Fundido
Processo Solvay
Carbonato de sódio
produz Passando corrente elétrica produz
S ódio m etálic o
C loro Hidrogênio
X
Passando corrente elétrica produz
Cloro
Hidróxido de sódio
O cloro, por exemplo, é usado na fabricação do plástico PVC e na produção de água sanitária (alvejante para lavar roupas). O hidrogênio é utilizado na produção de margarinas. O hidróxido de sódio é matéria-prima na fabricação de sabão e sabonete. Baseando-se no fluxograma anterior, assinale o item correto. a) Considerando apenas os processos apresentados no fluxograma, podemos dizer que sódio metálico, cloro, hidrogênio e hidróxido de sódio são produtos de reações químicas, enquanto cloreto de sódio e carbonato de sódio são reagentes. b) A produção de alguns materiais indicados no fluxograma depende da presença da corrente elétrica que é gerada durante as reações químicas apontadas. c) Sódio e cloro são formados a partir de cloreto de sódio apenas. O hidrogênio, o cloro e o hidróxido de sódio são formados a partir de cloreto de sódio e água. O carbonato de sódio é formado a partir de cloreto de sódio e de algum outro material não mostrado no fluxograma. d) Fundir cloreto de sódio significa derretê-lo e esse processo ilustra um fenômeno físico. Também a passagem de corrente elétrica no cloreto de sódio fundido, para a formação de sódio metálico e cloro, é exemplo de fenômeno físico. e) A equação que melhor representa o fenômeno indicado na obtenção de sódio metálico e cloro é NaC → Na C . +
−
18. O cloreto de sódio e a água são os únicos reagentes que, a partir de processos de eletrólise ígnea (sem presença de água) e eletrólise de soluções aquosas, formam sódio metálico, cloro, hidrogênio e hidróxido de sódio. O carbonato de sódio, por conter carbono, não pode ser formado apenas por NaC� e H2O. De fato, no processo Solvay há a presença de gás carbônico, o que justifica a existência do elemento carbono no composto final. A alternativa correta é a letra c . 15
C3 • H10
19 A figura abaixo é certamente o testemunho mais contundente do efeito da chuva ácida sobre os monumentos históricos. a i d e m o i D / s e i v a D n a i r d A / L P e r u t a N
Estátua de pedra corroída por chuva ácida, em uma igreja de Surrey, Reino Unido.
19. A chuva ácida constitui-se em uma solução diluída de ácido sulfúrico, que é formada no contato da água da chuva com gases poluentes como o trióxido de enxofre. O carbonato de cálcio, principal componente das rochas calcárias, reage com o ácido sulfúrico formando o sulfato de cálcio (CaSO4), o gesso, que é muito mais macio do que o carbonato. Desse modo, a rocha é atacada pela alta acidez presente na chuva de locais poluídos e a estátua acaba sendo desfigurada.
X
Assim como essa estátua, muitos monumentos ao redor do mundo são feitos de rochas calcárias, formadas principalmente por carbonato de cálcio – CaCO 3, que são particularmente sensíveis à acidez da chuva. Marcos da arquitetura mundial, como o Parthenon na Grécia e o Taj Mahal na Índia, estão literalmente se desfazendo debaixo da chuva ácida. Assinale a equação química que melhor descreve o fenômeno apresentado no enunciado. a) CaCO3 → CaO + CO2 b) CO2 � Ca(OH)2 → CaCO3 � H2O c) CaCO3 � H2SO4 → CaSO4 � CO2 � H2O d) H2CO3 � Ca(OH)2 → CaCO3 � 2 H2O e) CaCO3 � H2O � CO2 → Ca(HCO3)2
C5 • H17
20 Leia o texto citado a seguir. O homem pode discriminar um número virtualmente ilimitado de odorantes. Dentre todos os sentidos, o olfato, muitas vezes chamado “sentido negligenciado”, é considerado o mais misterioso, pois, diferentemente dos demais, uma série de questões a seu respeito ainda não foram elucidadas. Uma teoria amplamente aceita pelos estudiosos do olfato postula que é a forma de um odorante que determina qual será seu cheiro. Dessa maneira, odorantes com estruturas químicas de formas e tamanhos diferentes se encaixam em receptores olfati vos distintos, como uma chave se encaixa em uma fechadura. 16
Em 1991, Linda Buck e Richard Axel anunciaram a descoberta de uma grande família de receptores olfativos expressos nos neurônios olfativos da cavidade nasal. Scientific American Brasil . Teoria controversa para o olfato. Set. 2006, p. 94.
X
Luca Turin, um especialista em perfumes, predisse nos anos 90 que a acetofenona e sua substância equivalente de mesma fórmula molecular, mas deuterada (com 2H no lugar de 1H), apresentam cheiros distintos uma da outra por causa de suas massas diferentes. Sabendo a fórmula química de ambas substâncias (CH3COC6H5), qual é a relação entre o número de mol da espécie de maior e menor massa em duas amostras de 480 g, uma de cada espécie? a) 0,93 b) 1,06 c) 2,03 d) 1,00 e) 0,90
20. n
ce ofenon
n eut
m MM
n eut rada acetofenon normal
m MM
480 120
4 mol.
480 128
3 75 0,9375. 4
3 75mol
C7 • H26
21 Os gases asfixiantes são classificados, de acordo com o seu mecanismo de ação tóxica em: • Asfixiantes simples: são gases inertes que em altas concentrações em ambientes confinados reduzem a disponibilidade do oxigênio. Dessa forma, a substância ocupa o espaço do oxigênio na árvore brônquica. Exemplos: gases nobres, dióxido de carbono (CO2), metano, butano e propano . • Asfixiantes químicos: são substâncias que impedem a utili-
zação bioquímica do oxigênio (O 2). Atuam no transporte de oxigênio pela hemoglobina (Hb) e impedem o uso tecidual do oxigênio. Ex.: monóxido de carbono e substâncias metemo globinizantes, cianeto e gás sulfídrico (H2S).
X
Considerando a classificação dada para os gases asfixiantes, é correto afirmar-se o que segue, exceto: a) Considerando os gases asfixiantes simples citados, três substâncias são classificadas como hidrocarbonetos. b) A substância que apresenta odor de ovo podre é classificada como asfixiante químico. c) Os gases asfixiantes simples presentes em um determinado ambiente aumentam a fração molar do gás oxigênio. d) Os gases asfixiantes químicos desfavorecem a utilização do gás oxigênio pelos tecidos. e) O monóxido de carbono é um gás tóxico e asfixiante químico.
21. Dos gases asfixiantes simples citados, o metano, o propano e o butano são hidrocarbonetos. A substância que apresenta odor de ovo podre é o gás sulfídrico, que é classificado como asfixiante simples. A fração molar é razão entre o número de mol de um gás e a quantidade total de gás. Se aumentar o número total de mol, mantendo a mesma quantidade de determinado gás, a fração molar desse gás diminui. A presença de gases asfixiantes impede a utilização do gás oxigênio pelos tecidos. O monóxido de carbono é tóxico e asfixiante químico. 17
C5 • H18
22
História da tinta É muito difícil estabelecer uma data para o surgimento da tinta. O homem não estava procurando criar ou inventar algo que embelezasse ou protegesse sua casa quando a tinta surgiu, mesmo porque, naquela época, ele ainda morava em cavernas. Foi graças à incessante necessidade do homem expressar os seus pensamentos, emoções e a cultura de seu povo que ela foi descoberta. De início, as tintas tiveram um papel puramente estético. Somente mais tarde, quando introduzidas em países do norte da América e da Europa, onde as condições climáticas eram mais severas, o aspecto “proteção” ganharia maior importância. (...) Os povos pré-históricos fabricavam tintas moendo materiais coloridos como plantas e argila em pó, e adicionando água. A técnica empregada era simples, pois as cores eram preparadas com os próprios dedos e algumas vezes prensadas entre pedras. Usavam-na para a decoração de suas cavernas e tumbas, e sobre seus corpos. (...) As primeiras tintas de escrever foram provavelmente inventadas pelos antigos egípcios e chineses. As datas exatas dessa invenção são desconhecidas. Manuscritos de cerca de 2000 a.C. comprovam que os chineses já conheciam e utilizavam nanquim. Disponível em: . Acesso em: 14 fev. 2011.
A fabricação das tintas vem se aprimorando constantemente. Muitas das tintas são fabricadas a partir de corantes naturais como o carmim, o urucum, a curcumina, a betalaína (beterraba) e a clorofila. Sobre esses corantes há as seguintes informações: Cor
OH
Pesar 50 g da Fêmeas desmatéria-prima, secadas de acrescentar 200 mL cochonilhas de água e deixar ferver por 15 min.
OH
OH
O
Vermelho
HO
OH
HO
OH
Extração de 10 mL de corante
O
HO
Carmim
Matéria-prima
Composição predominante
O
CH3
O
OH
COOCH3
Urucum
Amarelo-alaranjado
CH3 COOH CH3 CH3
HO
Curcumina
Amarelo-escuro
Rizoma do açafrão-da-índia
Dessecar e pulverizar açafrão. Pesar 10 g de cúrcuma em pó e deixar em repouso por 12 h em 60 mL de acetona.
CH3
OH
H3CO
OCH3 O
18
Semente do urucuzeiro
Colocar as sementes de urucum em imersão em álcool por 24 h, à temperatura ambiente.
O
R1
R2
+
Pesar 100 g de raspas de beterraba e deixar em imersão em álcool por 24 h à temperatura ambiente.
N
Betalaína
Vermelho ou amarelo
Beterraba N
HOOC
COOH
H
H H
H
H
R CH3
H3C N H
Clorofila
Verde
Picar 100 g de folhas verdes (esVegetais pinafre) e deixar verdes, algas em repouso por e cianobac24 h em álcool térias à temperatura ambiente.
CH2 N H
Mg N
H3C
N
H
CH3 H H2C
CH2 H CO2CH3
O
O
CH3
CH2 CH3
CH3
CH3
CH3
Sobre a tabela anterior foram feitas três afirmações: I – Considerando apenas o carmim e a curcumina, para a extração do corante é necessário uma concentração em g/L _______ de cochonilhas do que de açafrão. II – Em relação ao método de extração de todos os pigmentos naturais citados, pode-se dizer que a água, o álcool e a acetona são ___________ usados na extração dos corantes naturais. III – Para uma mesma temperatura, a(o) ________ é o corante com menor coeficiente de solubilidade.
X
Escolha a alternativa que completa corretamente as afirmações. a) maior; solutos; betalaína. b) menor; solventes; curcumina. c) maior; solução; clorofila. d) menor; solutos, urucum. e) maior; solventes; carmim.
22. Da tabela: m
cochonilhas V aça r
5 25 0 g/L. 02
1 m 166 6 g/L V 0 06
Daí, considerando apenas o carmim e a curcumina, para a extração do corante é necessário uma concentração em g/L maior de cochonilhas do que de açafrão. O álcool, a acetona e a água são os meios utilizados para dissolver os corantes, sendo, portanto, solventes. Como o carmim necessita de fervura para ter extraído o seu corante, ele tem o menor coeficiente de solubilidade.
C5 • H17
23
Corais
Recifes de corais artificiais estão sendo usados para acelerar o processo de restauração dos recifes naturais. Para isso, a Biorock Inc. utiliza armações de aço que são energizadas por uma corrente elétrica de baixa voltagem. Isto faz com que os minerais da água do mar nelas se prendam, formando uma fina camada de calcário. Desse modo, pode-se prender pequenos 19
pedaços de coral nas armações, que ficam seguras devido ao calcário acumulado. BBC Knowledge , out. 2009, p. 9.
O calcário para a formação dos corais artificiais pode ser obtido pela reação: Ca2 (aq) 2 HCO3 (aq)
23.
a
(aq) 2 HC (aq) a O3 (s) H O (�) CO ( ) Da reação acima, observamos que os íons bivalentes a que se refere o enunciado são de cálcio. 1 mol de C x mol de C
g de CaCO
g de CaCO
x � 8 mol
−
CaCO3 (s) H2O (� ) CO2 (g)
Sendo assim, para a formação de 800 g de carbonato de cálcio, será necessária uma quantidade de matéria de íons bivalentes iguais a: a) 2 mol d) 6 mol b) 4 mol X e) 8 mol c) 5 mol C5 • H17
24. Com as observações apresentadas não é possível afirmar o tipo de ligação presente no sólido. Na secagem ocorre apenas a vaporização da água e as ligações permanecem intactas. Cálculo da porcentagem de água na amostra: Massa de água = 5,80 – 5,22 = 0,58 g 5 80 0
10 % da amostra P
P = 10% (porcentagem de umidade na
amostra) Assim, para cada 100 g da amostra teríamos 10 g de água.
24 Um analista químico recebe uma amostra úmida de um material branco (5,80 g). Com o intuito de calcular a quantidade de água presente na amostra, ele a submeteu a uma secagem (estufa). O material obtido foi levado para um dessecador (evita a absorção de umidade e faz que a amostra atinja a temperatura ambiente). Após o processo, foram obtidos 5,22 g de sólido isento de qualquer tipo de umidade. De acordo com o exposto é possível afirmar que: a) o material sólido obtido ao final do processo é formado por um composto iônico. b) a porcentagem de umidade presente na amostra é de 90%. c) o dessecador provoca um processo químico na amostra. X d) se a massa da amostra fosse de 100 gramas, a umidade corresponderia a 10 gramas. e) no processo de secagem as ligações covalentes da água são rompidas. C5 • H17
25 Pesquisadores de Piracicaba, no interior de São Paulo, estão utilizando casca de eucalipto para a produção de etanol. A casca do eucalipto possui açúcares solúveis (glicose, frutose e sacarose) que, em contato com as leveduras, realizam a fermentação. Logo após o corte, a casca do eucalipto possui 20% (massa) de açúcares. Esse número cai pela metade após dois ou três dias (por causa da degradação dos açúcares), por isso o ideal é aproveitar o resíduo imediatamente após ser produzido. Estudos demonstraram que uma tonelada de resíduos, logo após o corte do eucalipto, pode gerar 200 quilos de açúcares, quantidade suficiente para gerar 100 litros de etanol. 20
O volume de etanol obtido a partir de 100 kg de casca de um eucalipto, cortado três dias antes do processo de obtenção do etanol, é de: a) 10 litros X d) 5 litros b) 100 litros e) 25 litros c) 50 litros
200 kg de açúcar 20 kgde açúc r
C3 • H10
26
ton de casc de eucalipto 25. , 1tonde casca de eucalipto m � 20 kg de açúcar
kg de açúcar m
100 L de etanol V
V � 10 litros
E se a estufa em que vivemos for inundada? César Andrade e Conceição Freitas
Como o eucalipto foi cortado três dias antes do processo de obtenção do etanol, o volume obtido é a metade, ou seja, 5 litros.
(...) O efeito estufa consiste na retenção de calor junto à superfície da Terra, em virtude da opacidade dos gases de estufa que se concentram na baixa atmosfera e regulam o seu equilíbrio térmico. Este efeito possibilita a manutenção de uma temperatura média global perto da superfície do planeta da ordem de 15 °C, que seria de –18 °C na sua ausência, inviabilizando a vida como a conhecemos atualmente. Assim, aquilo que a mídia vulgarmente se refere como efeito estufa associado à ati vidade humana é, na verdade, a potenciação de um fenômeno da história geológica do planeta e crucial para a biosfera. Os principais gases de estufa (referidos no Protocolo de Quioto) representam menos de 1% da composição da atmosfera: vapor de água, dióxido de carbono, óxido nitroso, metano, clorofluorocarbonetos, hidrofluorocarbonetos, perfluorocarbonetos e, ainda, hexafluoreto de enxofre, sendo estes quatro últimos de origem sintética. No milênio anterior à Era Industrial, a concentração atmosférica dos gases de estufa naturais permaneceu relativamente constante. Porém, a sociedade industrializada depende da utilização do carvão e dos hidrocarbonetos naturais (gás natural, petróleo) como fontes primárias de energia, e o aumento exponencial das necessidades energéticas, aliado à desflorestação, trouxe como consequência o aumento da concentração de CO2 na atmosfera. O aumento da concentração, na atmosfera, dos gases com efeito de estufa deve provocar um aumento da temperatura média e, consequentemente, perturbar o clima global. Até há 10 anos, a comunidade científica debatia se era possível estabelecer relações seguras de causa-efeito entre a tendência de aquecimento observada e o aumento da concentração de gases de estufa. Hoje, existe consenso sobre esta matéria e a quase totalidade dos cientistas aponta a atividade humana como responsável primordial. Durante o século XX, a temperatura média superficial aumentou de (0,6 ± 0,2) °C, provavelmente a maior variação positiva ocorrida nos últimos 1.000 anos. A verificar-se um dos cenários de aquecimento mais dramáticos, podemos afirmar que nunca o nosso planeta experimentou uma elevação térmica tão intensa 21
num intervalo de tempo tão curto, pelo que não existe registro geológico das respostas ambientais a esse tipo de solicitação – estamos, portanto, a realizar uma experiência de dimensão planetária. E se a estufa em que vivemos for inundada? Cadernos Didácticos de Ciência, v. 2, Ministério da Educação de
Portugal, 2001. Disponível em: . Acesso em: 14 fev. 2011.
X
26. Conforme o texto: clorofluorocarbonetos, hidrofluorocarbonetos, perfluorocarbonetos e, ainda, hexafluoreto de enxofre têm origem sintética e não natural.
Baseado no texto e em seus conhecimentos, assinale a alternativa incorreta: a) O efeito estufa é o responsável pelo aquecimento da superfície terrestre, possibilitando a existência de vida nela. b) Os gases inorgânicos responsáveis pelo efeito estufa são todos de origem natural. c) A industrialização e a demanda crescente de energia potencializam o aquecimento global provocado pelo efeito estufa. d) Vapor-d’água, dióxido de carbono e óxido nitroso são exemplos de óxidos polar, apolar e polar, respectivamente. e) A elevação térmica da Terra se intensificou no último milênio, intervalo de tempo esse relativamente curto para tamanha mudança.
C7 • H26
27
As lâmpadas incandescentes comuns serão retiradas do mer-
cado paulatinamente até 2016. (...) Estima-se que a lâmpada incandescente seja responsável por aproximadamente 80% da iluminação residencial no Brasil. (...) a tecnologia utilizada nas lâmpadas incandescentes se tornou obsoleta. Tecnologias já consolidadas, como as lâmpadas fluorescentes compactas, podem fornecer quantidade maior de luz com um custo energético muito inferior à tecnologia incandescente. Disponível em: . Acesso em: 14 fev. 2011.
27. A alternativa a contraria diretamente o texto; as conclusões exibidas nas alternativas b, c e e não podem ser inferidas da análise do texto.
22
X
A respeito das informações contidas no texto é correto afirmar que: a) as lâmpadas incandescentes serão imediatamente banidas do mercado brasileiro. b) a maioria das residências brasileiras utiliza a lâmpada incandescente por ser mais econômica. c) 20% das residências brasileiras não possuem qualquer tipo de iluminação. d) a tecnologia das lâmpadas incandescentes já foi ultrapassada por produtos que consomem menos energia. e) o impacto ambiental com o uso de lâmpadas fluorescentes é menor se comparado com as lâmpadas incandescentes.
C5 • H17
28
O filósofo grego Lêucipo (século V a.C.) foi a primeira pessoa a afirmar categoricamente que todos os acontecimentos têm uma causa natural. Isto afasta toda a intervenção do sobrenatural e representa a visão científica que mantemos até hoje. Demócrito (460-370 a.C.), aluno de Lêucipo, adotou e ampliou as noções sugeridas por seu mestre. Afirmava, em aproximadamente 440 a.C., como Lêucipo já o fizera anteriormente, que toda a matéria era composta de partículas tão minúsculas, que nada menor do que elas poderia ser imaginado. Portanto, seriam invisíveis e ele denominou-as átomos, derivado da palavra grega que significa “indivisível”. ASIMOV, Isaac. Cronologia das ciências e das descobertas . Rio de Janeiro: Civilização Brasileira, 1993.
X
O texto do autor Isaac Asimov descreve o estabelecimento do conceito de átomo. Esse conceito é importante porque: a) confirma a hipótese de que a matéria é constituída de elementos sobrenaturais, como a ideia dos elementos essenciais – terra, fogo, ar e água. b) até hoje se utiliza o conceito de átomo como elemento indivisível que representa a menor partícula da matéria. c) apoia-se na hipótese de que o átomo é uma esfera indivisível, que compõe toda a matéria. d) permitiu um grande avanço da Ciência, por admitir que a matéria é constituída de partículas minúsculas. e) foi fundamental para a identificação dos seres vivos, apresentada por Lineu em sua nomenclatura binomial.
28. A ideia de partícula elementar persiste até os dias atuais. Apenas o que se convencionou denominar átomo não é mais considerado indivisível, também apresentando uma subestrutura. A hipótese atômica de Dalton possibilitou o avanço da Química no séculos XVIII e XIX, aliada a princípios de conservação de energia.
C1 • H3
29 Sabe-se que alguns materiais podem emitir luz. Isso ocorre porque os elétrons dos átomos presentes em determinado material absorvem energia e são excitados, passando para níveis mais altos de energia. Quando esses elétrons retornam aos níveis mais baixos, liberam essa diferença de energia, que pode ocorrer na forma de luz. Os fogos de artifício são um exemplo disso. O nome do cientista que acrescentou à evolução do modelo atômico a ideia de níveis de energia é: a) Dalton X b) Bohr c) Lavoisier d) Thomson e) Rutherford
29. Bohr complementou o modelo de Rutherford � que já falava sobre os prótons estarem no núcleo e os elétrons, na eletrosfera (região ao redor do núcleo) � com a ideia de existirem níveis discretos de energia na eletrosfera onde se distribuíam os elétrons. 23
C2 • H6
30 As instruções a seguir mostram como calcular o volume de uma piscina. RETANGULAR OU QUADRADA
Comprimento (m)
Largura (m)
Profundidade Média (m)*
X
X
Volume = Total em m3
REDONDA Diâmetro (m)
Diâmetro (m) X
Profundidade Média (m)* X
Volume x 0,785 = Total em m3
OVAL Diâmetro maior (m)
* Profundidade média (m) =
Diâmetro menor (m) X
X
Profundidade Média (m)*
Volume x 0,785 = Total em m3
Profund. maior (m) + Profund. menor (m) 2
3
1 m de água corresponde a 1.000 litros
Fonte: .
30. Cálculo da profundidade média P da piscina: 3 1 2m 2 Cálculo do volume V da piscina: V � 8 � 4 � 2 � 64 m3 � 64.000 L Para cada 1.000 L são necessários 4 g do produto. Logo, para 64.000 L, a massa de produto utilizada será de 4 � 64 � 256 g.
O rótulo de um produto para piscinas a base de cloro indica que para cada 1.000 L de água são necessários 4 g dele. Qual a massa de produto utilizada em uma piscina retangular que apresenta 8 m de comprimento, 4 m de largura, 3 m de profundidade máxima e 1 m de profundidade mínima? Admita que o volume da piscina seja o próprio volume de água. a) 250 g X d) 256 g b) 252 g e) 258 g c) 254 g C5 • H17
31 A L-carnitina é uma substância comercializada como suplemento alimentar e tem recebido atenção especial por estar associada ao processo de emagrecimento. Para testar a eficiência da L-carnitina, foi elaborado o experimento descrito a seguir. Foram tomados dois grupos de ratos sedentários; o grupo suplementado com L-carnitina ( S ) e o grupo de controle ( C ). O grupo S foi subdividido em três subgrupos: um suplementado com 0,1 g de L-carnitina � kg 1 de massa corporal ( S 0,1), outro com 1,0 g de L-carnitina � kg 1 de massa corporal ( S 1,0) e o último com 2,0 g de L-carnitina � kg 1 de massa corporal ( S 2,0). A suplementação foi realizada por 14 e 28 dias, sendo servida uma quantidade controlada de ração para esses animais. A seguir mostramos o gráfico da variação de massa desses grupos. Com esses dados, como podemos analisar a variação de massa ao longo do tempo (14 e 28 dias)? �
�
�
24
Massa corporal absoluta 300
) g ( l 250 a r o p r o 200 c a s s 150 a M
100 1
5
9
13
17
21
25
28
Tempo (dias ) grupo de controle
X
média dos suplementados
a) O uso de L-carnitina é ineficaz para a redução da massa corporal. b) O uso de L-carnitina é eficaz para a redução da massa corporal. c) Nada se pode dizer a respeito do uso da L-carnitina, pois o experimento foi realizado com ratos, em vez de ser feito com seres humanos. d) O gráfico mostra uma redução da massa corporal em todos os ratos. e) O gráfico mostra redução da massa corporal apenas nos ratos que se alimentaram com L-carnitina.
31. O gráfico não mostra variações significativas nas massas corporais dos ratos do grupo controle e do grupo experimental. Portanto, conclui-se que o uso da L-carnitina é ineficaz para a redução da massa corporal.
C5 • H19
32 Leia o texto citado a seguir. Nesse estado a substância move-se livremente (...). Assim, em caso de vazamento, os gases tendem a ocupar todo o ambiente mesmo quando possuem densidades diferentes à do ar. Além do perigo inerente ao estado físico, os gases podem apresentar perigos adicionais, como por exemplo a inflamabilidade, toxicidade, poder de oxidação e corrosividade, entre outros. Alguns gases, como por exemplo o cloro, apresentam odor e cor característicos, enquanto que outros, como o monóxido de carbono, não apresentam odor ou coloração, o que dificulta sua identificação na atmosfera, bem como as ações de controle quando de um eventual vazamento.(...) Uma propriedade físico-química relevante a ser considerada no atendimento a vazamentos dos gases é a densidade do produto em relação à densidade do ar. Gases mais densos que o ar tendem a se acumular ao nível do solo e, consequentemente, terão sua dispersão dificultada quando comparada à dos gases com densidade próxima ou inferior à do ar. Disponível em: . Acesso em: 22 fev. 2011. 25
Observe a tabela a seguir e responda à questão: Gás Hidrogênio Buteno-1 Etano Eteno (ou etileno) Propano Propeno (ou propileno) n-butano Acetileno Isobutano Monóxido de carbono Metano
32. O texto fala que em caso de vazamentos, “gases mais densos que o ar tendem a se acumular ao nível do solo e, consequentemente, terão sua dispersão dificultada”. Portanto, os gases que têm a densidade maior em relação ao ar (1,29 kg/m�) são o n-butano e o isobutano.
X
Densidade absoluta (kg/m³) 0,09 2,58 1,35 1,26 2,01 1,91 2,69 1,17 2,68 1,25 0,72
Em caso de vazamento de gás, quais gases teriam uma dispersão mais difícil? (Dado: densidade absoluta do ar � 1,29 kg/m³.) a) n-butano e isobutano. b) Monóxido de carbono e buteno-1. c) Hidrogênio e metano. d) Acetileno e propano. e) Metano e propileno.
C7 • H24
33 Leia o texto citado a seguir. O Brasil foi cenário de pesquisas pioneiras envolvendo a física do grafeno, filme de carbono densamente compactado e com espessura de apenas um átomo, objeto de investigação da dupla de cientistas que ganhou o Nobel de Física deste ano [2010], os russos Andrei Geim, 51 anos, e Konstantin Novoselov, 36, da Universidade de Manchester, Inglaterra. (...) O grafeno foi descrito em 1961 pelo químico alemão Hanns-Peter Boehm. A velocidade e a facilidade com que os elétrons se movem nesse material tornam-no um candidato natural a sucessor do silício em chips de computador de alta velocidade, ainda que falte muita pesquisa para alcançar esse patamar. Como condutor de eletricidade, o grafeno é tão eficiente quanto o cobre. Como condutor de calor, supera qualquer outro material conhecido. É quase transparente, mas tão denso que nem mesmo o hélio, o menor dos átomos gasosos, é capaz de atravessá-lo. Graças à absorção de luz, a folha da espessura de um átomo é visível a olho nu. Seus átomos de carbono formam uma rede hexagonal, como as de uma colmeia, quase sem defeitos. Disponível em: . Acesso em: 20 fev. 2011. 26
X
(Dado: considere 1 mol � 6 � 1023 partículas.) Assinale a alternativa correta. a) O grafeno é uma substância composta. b) Como condutor de eletricidade, o grafeno é tão eficiente quanto o cobre porque ambos são metais. c) O grafeno é uma substância simples. d) Embora seus nomes sejam parecidos, grafeno e grafite não têm nenhuma relação química. e) O valor da espessura do grafeno, em mm, é de aproximadamente 1,7 � 10 23.
33. Como é citado no texto, o grafeno é um filme de carbono, portanto formado apenas por um elemento químico, sendo classificado como substância simples.
�
C7 • H24
34 A destruição da camada de ozônio foi atribuída ao aumento da emissão de clorofluorcarbonos (CFC). Esses compostos são derivados de alcanos, nos quais os átomos de hidrogênio são substituídos por halogênios (cloro e/ou flúor). Os CFCs são representados por um código comercial, o CFC-11. Para determinar a fórmula molecular do composto, basta somar 90 em seu código. Os dígitos resultantes correspondem, respectivamente, ao número de átomos de carbono, hidrogênio e flúor na molécula. A quantidade de átomos de cloro presente na molécula é deduzida de forma a completar as quatro ligações do carbono, caso haja necessidade. Sendo assim, qual é a fórmula molecular do CFC-11? a) CHFCℓ2 d) CF2Cℓ2 b) CH2F2 e) CHF2Cℓ X c) CFCℓ3
34. CFC-11: 11 � 90 � 101 Até o momento, temos um flúor ligado a um carbono. Como o carbono faz quatro ligações, completam-se as três ligações que faltam com três átomos de cloro. Logo, a fórmula molecular do composto será CFC�3.
C5 • H18
35 No cotidiano presenciamos várias reações químicas acontecendo. São sinais de ocorrência dessas reações a formação de gases, a produção de luz, a mudança de cor, a variação da temperatura ou a formação de precipitado na mistura de dois líquidos reagentes e solúveis. s e g a m I r e h t O / y m a l A / l l i H c r a M
s e g a m I r e h t O / y m a l A / v o k l o V n y t n e l a V
Figura I – Comprimido efervescente dentro da água (produção de gás CO2).
Figura II – Combustão, liberação de calor. 27
35. a) Errada. Neste caso não se trata de um precipitado, mas sim de material em excesso que não foi dissolvido e que, portanto, acumula-se no fundo do recipiente. b) Errada. O que ocorre é uma mudança de estado físico, do líquido para o gasoso ou vapor; as bolhas formadas não decorrem de reação química, mas sim da ebulição da água. c) Correta. A mistura dos reagentes provoca a emissão de luz por reação química. d) Errada. A mudança da coloração do céu decorre da refração da luz, que é um fenômeno físico. e) Errada. Dentro das placas ocorrem os fenômenos físicos de absorção de calor e transferência de energia térmica por condução e convecção.
X
Qual das alternativas a seguir apresenta uma reação química com sua correta justificativa? a) A adição de açúcar em um recipiente com água, quando em excesso, faz que ele se acumule no fundo do recipiente, formando um precipitado. b) Ao ferver, a água passa por uma reação química; isso é provado pela formação de bolhas de ar na ebulição. c) Quando as pulseiras luminosas são torcidas, dois líquidos em seu interior se misturam, reagindo e produzindo luz. d) No amanhecer ou no pôr do Sol, às vezes o céu muda de cor. Isso indica uma reação química ocorrendo na atmosfera. e) Dentro das placas de um aquecedor solar, ocorre reação química durante o aquecimento da água que circula.
C7 • H24
36. a) Errada. Alguns elementos no início da tabela periódica até foram descobertos antes dos que vêm depois, porém não é esse o critério de ordenação. b) Errada. Não é esse o critério. Ademais, é muito difícil quantificar com precisão a ocorrência de um elemento na Terra. c) Errada. Os números de massa variam em cada isótopo, o que inviabiliza a utilização desse critério. d) Correta. e) Errada. Por exemplo, o tungstênio possui temperatura de fusão de cerca de 3.422 °C e está antes da platina, que possui temperatura de fusão em torno de 1.768 °C.
36 Assim como os livros de uma biblioteca ou livraria devem ser organizados para facilitar sua procura, os elementos químicos foram dispostos no que chamamos de Tabela Periódica. Quais são os principais critérios utilizados nessa organização? a) Os elementos são organizados de acordo com a data de sua descoberta, ou seja, nas primeiras linhas estão os que foram descobertos primeiro e os mais recentes encontram-se no final da tabela. b) Os elementos são organizados de acordo com as quantidades encontradas na natureza. Os mais comuns no início da tabela e os mais raros no final. c) Os elementos são organizados apenas levando-se em consideração seu número atômico e de massa, obedecendo uma ordem crescente. X d) Os elementos são organizados em linhas, de acordo com a quantidade de camadas eletrônicas no átomo, e em colunas, de acordo com características químicas similares. e) Os elementos são organizados de acordo com sua temperatura de fusão, em ordem crescente. C3 • H10
37 Estudos mostram que para se fazer um computador novo e seu monitor são necessárias cerca de duas toneladas de insumos (combustível, matéria-prima e principalmente água). Um simples chip eletrônico, menor que a unha de um dedo mínimo, exige 72 g de substâncias químicas e 32 L de água para ser produzido. Por isso, o primeiro grande impacto do lixo eletroeletrônico não é o seu descarte, mas sim a extração dos insumos necessários a sua fabricação. 28
De qualquer forma, dados de caracterização química mostram que até cerca de 60 elementos da tabela periódica, alguns bastante tóxicos aos seres vivos, se acham presentes nos computadores atuais. Tabela 1: Elementos tóxicos presentes em diversas partes de um computador Efeitos tóxicos no ser humano Tubos de raios catódicos Danos neurológicos, renais e Chumbo e soldas sanguíneos Distúrbios gastrointestinais, Vanádio Tubos de raios catódicos inapetência Retardantes de chama Desordem hormonal, Bromo em circuitos impressos, nervosa e reprodutiva fios e cabos Nefrite, problemas cardioAlguns tipos de retardanAntimônio vasculares e gastrointestites de chama nais Danos ao ossos, rins, dentes Algumas baterias, soldas Cádmio e pulmões. Possível agente e circuitos integrados cancerígeno Distúrbios gastrointestinais, Vidro (tela) de um tubo Bário convulsões, hipertensão, de raios catódicos lesões renais e cardíacas Soldas, termostatos e Danos neurológicos e Mercúrio sensores hepáticos Liga antifricção (cobreBerílio Edema e câncer pulmonar -berílio) Elemento
Onde se localiza
Fonte dos dados: OLIVEIRA, R. S.; GOMES, E. S.; AFONSO, J. C. O lixo eletrônico: uma abordagem para o Ensino Fundamental e Médio. Química Nova na Escola. v. 32, n. 4, nov. 2010.
X
A partir da leitura do texto e da observação da tabela acima, podemos afirmar que: a) a produção de computadores minimiza o problema atual e mundial da diminuição da quantidade de água disponível para o consumo humano. b) os tubos de raios catódicos não devem ser descartados em qualquer lugar, pois contêm metais nocivos à saúde. c) não importa como os computadores são produzidos, pois o que é realmente significativo é o descarte inadequado, na natureza, de seus componentes, que contêm elementos químicos tóxicos. d) a massa de um produto eletroeletrônico é sempre maior do que a dos recursos naturais usados na sua produção, o que viabiliza essa atividade em relação às questões ambientais. e) dos cerca de 60 elementos da Tabela Periódica presentes nos computadores atuais, apenas os metais pesados são tóxicos aos seres vivos.
37. A partir da leitura, o leitor conclui que a produção dos computadores por si só já apresenta graves problemas ambientais: consumo excessivo de água, extração de substâncias tóxicas e descarte em local apropriado. De acordo com a tabela dada, os tubos de raios catódicos contêm metais (chumbo e vanádio) nocivos à saúde.
29
C7 • H24
38 Observe as figuras abaixo. H O — H H
O — H H
H — O
H H H H H
A
H –
P
O
–
O — H
G
CH O O
O CH
–
T
CH O
O
O
O CH
H — O
O P O
O
H
CH
–
O
P O
C
CH O O
O
H
H H H
G
–
O
O
H H
A
P
O
–
P
O
H
CH O – O
O
H H H
C
O P O
O
P
O
O CH
O — H
T
O O
–
O
O
H H
T
P
A
CH
O — H
O — H
O –
P
O
O
O CH
O – P O
O G
H H H
O C
H
Figura A
38. A ligação química representada na figura A e que une moléculas de água é a ligação de hidrogênio. O mesmo tipo de ligação é responsável por manter unidas as bases de hidrogênio presentes nos nucleotídeos das fitas de DNA representadas na figura B.
Figura B
Na figura A estão representadas moléculas de água unidas por ligações químicas também presentes na estrutura da molécula de DNA, ilustrada na figura B. Essas ligações químicas são: a) ligações peptídicas. d) ligações complexas. b) ligações metálicas. X e) ligações de hidrogênio. c) ligações iônicas. C4 • H14
39. Quando prendemos a respiração ao fazer um mergulho, deixamos de liberar CO2, que fica em excesso no sangue. Este gás combina-se com a água presente em nosso organismo, e então o composto H2CO3 (ácido) é formado (pH do meio � abaixo de 7). 30
39 Ao respirarmos, absorvemos oxigênio (O 2), que está presente no ar, e eliminamos gás carbônico (CO 2) por meio de uma reação química. Quando prendemos a respiração ao fazer um mergulho em uma piscina, por exemplo, deixamos de liberar CO 2, que se acumula no sangue. Com o passar do tempo, esse gás combina-se com H2O, presente em nosso organismo, formando H 2CO3, aumentando a acidez do sangue e oferecendo riscos ao organismo. O pH é uma medida que indica a acidez de um determinado meio. O pH normal do sangue é aproximadamente 7,4. Sabendo-se que pH abaixo de 7 é considerado convencionalmente ácido e, acima de 7, básico, relacione corretamente o pH com a quantidade de CO2 no sangue, no caso de uma pessoa que está prendendo a respiração para mergulhar em uma piscina. a) pH � 4,3; falta de CO2 no sangue. b) pH � 8,7; excesso de CO 2 no sangue. c) pH � 10,9; excesso de CO 2 no sangue. X d) pH � 6,5; excesso de CO 2 no sangue. e) pH � 1,4; falta de CO2 no sangue.
C1 • H1
40 Leia o texto abaixo e observe a figura. (...) As cores estão ligadas à luz. Ela vibra com uma rapidez variável – chamamos a medida dessa rapidez de frequência. Cada frequência corresponde a uma cor. Entretanto, a própria luz visível é apenas uma parte de uma extensão maior de frequências eletromagnéticas. Frequências Crescentes ( ) 1024
1022
raios
1020
1018
1016
raios X UV
1014 IV
1012
1010
Micro-ondas
108
106
FM
AM
104
102
100
(Hz)
Ondas lo ngas de rádio
Ondas de rádio 10–16 10–14 10–12 10–10 10–8
10–6
10–4
10–2
100
102
Espectro visível
400
104
106
108
(m)
Comprimentos de onda crescentes ( )
500 600 700 Comprimentos de onda crescentes ( ) em nm
(...) Quando um feixe de luz toca algum objeto colorido, uma parte deste feixe é refletida, enquanto o restante é absorvido pelo objeto. Deste modo, só podemos ver a cor correspondente à frequência refletida. Isso quer dizer que a cor de um objeto é justamente a cor (ou cores) que o objeto “não tem”, ou seja, não absorveu. Quando vemos a cor de um objeto, estamos vendo apenas a cor da parte da luz que é refletida pelo objeto em questão. Se um carro é vermelho é porque ele absorve (...) todas a cores, menos vermelho – que é refletido para o nosso olho. Disponível em: . Acesso em: 21 fev. 2011.
X
A cor de uma solução é um fator muito importante para a Química. Uma das evidências de que ocorreu uma reação química é a mudança de cor. Além disso, em reações ácido-base, utilizamos indicadores que, adicionados à solução, fazem-nos constatar o grau de acidez dela. O papel tornassol, um dos mais antigos indicadores, fica vermelho quando em contato com soluções ácidas, e azul, quando em contato com soluções básicas. Pedro está realizando uma experiência no laboratório de Química de sua escola, com o auxílio de seu professor. Ao final do experimento, Pedro mede a acidez da solução final com papel tornassol. Sabendo-se que a cor refletida em seus olhos do papel tornassol tem comprimento de onda de 687 nm, indique a alternativa certa. a) Pedro obteve papel tornassol vermelho, portanto a solução é ácida. b) Pedro obteve papel tornassol azul, portanto a solução é ácida. c) Pedro obteve papel tornassol levemente amarelado, portanto a solução é básica. d) Pedro obteve papel tornassol levemente alaranjado, portanto a solução é levemente ácida. e) Pedro obteve papel tornassol azul, portanto a solução é básica.
40. O espectro visível de luz, segundo o gráfico, compreende os comprimentos de onda que estão no intervalo de 400 nm a 700 nm. Como a cor refletida do papel tornassol tem comprimento de onda equivalente a 687 nm, está dentro do espectro visível. Pelo gráfico, percebemos que se trata da cor vermelha. O papel tornassol é um indicador que fica vermelho em meio ácido, e azul em meio básico; portanto a solução é ácida. 31
C5 • H17
41. Se o volume e a temperatura, segundo a Lei de Charles e Gay-Lussac, variam linearmente, para passar um material do estado sólido para o estado gasoso, mantendo-se constante a pressão, devemos elevar sua temperatura, o que faz que, portanto, seu volume também aumente.
41 Segundo a Lei de Charles e Gay-Lussac, à pressão constante, o volume de um gás varia linearmente com sua temperatura em graus Celsius. Basendo-se nas informações do texto citado, indique a alternativa incorreta. a) Ao passarmos um material do estado gasoso para o estado líquido, à pressão constante, seu volume diminui. b) Ao passarmos um material do estado sólido para o estado líquido, à pressão constante, seu volume aumenta. c) Ao passarmos um material do estado líquido para o estado gasoso, à pressão constante, seu volume aumenta. d) Ao passarmos um material do estado líquido para o estado sólido, à pressão constante, seu volume diminui. X e) Ao passarmos um material do estado sólido para o estado gasoso, à pressão constante, seu volume diminui. C5 • H18
42. Para um material chegar ao estado físico gasoso, é necessário aumentar sua temperatura.
o 42 O texto fala a respeito de um 4 estado da matéria, o plasma. Sabendo-se que se trata de um gás, qual a condição para que um material chegue a esse estado físico? a) Diminuir seu volume. d) Diminuir sua massa. b) Aumentar sua densidade. e) Aumentar sua massa. X c) Aumentar sua temperatura.
C5 • H17
43. Para chegar a um estado mais “avançado” que o estado gasoso, deve-se continuar aumentando a temperatura e condicionar o gás a condições especiais para que chegue ao 4o estado da matéria, o plasma. Como a emissão de luz e a condução de eletricidade estão diretamente relacionadas a íons e elétrons, e, segundo o texto, o plasma conduz eletricidade e pode emitir luz, essa é a constituição desse estado.
32
o 43 Segundo o texto, o plasma, 4 estado da matéria, é um gás especial, pois conduz eletricidade e pode emitir luz. Sabendo que a condução de eletricidade e a emissão de luz está diretamente relacionada a íons e elétrons, assinale a alternativa correta. X a) Ao aumentarmos suficientemente, em condições apropriadas, a temperatura de um gás, formam-se íons e elétrons, constituindo o 4 o estado da matéria, denominado plasma. b) Ao aumentarmos suficientemente, em condições apropriadas, a temperatura de um sólido, formam-se íons e elétrons, constituindo o 4 o estado da matéria, denominado plasma. c) Ao aumentarmos suficientemente, em condições apropriadas, a temperatura de um líquido, formam-se íons e elétrons, constituindo o 4 o estado da matéria, denominado plasma. d) Ao aumentarmos suficientemente, em condições quaisquer, a temperatura de uma solução aquosa, formam-se íons e elétrons, constituindo o 4 o estado da matéria, denominado plasma. e) Ao diminuirmos suficientemente, em condições apropriadas, a temperatura de um gás, formam-se íons e elétrons, constituindo o 4 o estado da matéria, denominado plasma.
C5 • H17
44 Observe o gráfico a seguir. g/L
e u g n a s o n l o o c l Á
Ingestão de álcool
1,0
em jejum
0,9 após o jantar
0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1
horas 1
2
3
4
5
6
7
Tempo após ingestão (Revista Pesquisa Fapesp n. 57 , set. 2000 )
X
A respeito do gráfico e das características das bebidas alcoólicas, a única afirmação que não está correta é: a) O etanol está presente nas bebidas alcoólicas. b) A absorção do álcool é mais rápida em jejum. c) A concentração de álcool se reduz à metade do seu valor inicial após 4 horas da ingestão da bebida (considerando um indivíduo em jejum). d) A concentração de álcool no sangue é maior se ingerido após o jantar. e) O metanol é um álcool tóxico e não é utilizado na fabricação de bebidas.
44. O álcool presente nas bebidas alcoólicas é o álcool etílico (etanol). A análise do gráfico permite concluir que a absorção do álcool é maior quando ele é ingerido em jejum. Considerando uma pessoa que consumiu álcool em jejum, 1 hora depois esse indivíduo apresenta concentração de álcool no sangue igual a 1 g/L. Decorridas mais 4 horas, a concentração passa a ser de 0,5 g/L. O metanol é um álcool tóxico e não pode ser utilizado na fabricação de bebidas alcoólicas.
C5 • H19
45 Na indústria de fármacos, é grande a importância dada para as embalagens que entram em contato diretamente com o produto. A reatividade do material que forma a embalagem, sua permeabilidade a gases ou vapores, entre outras características, podem diminuir a qualidade do produto final. A tabela seguinte mostra um estudo feito com chamazuleno (composto orgânico presente na camomila) e óleos voláteis embalados com cinco tipos de materiais: vidro, PVC, polietileno de alta e de baixa densidade, e polipropileno (esses quatro últimos materiais são tipos de plásticos). 33
Redução percentual da concentração de chamazuleno (Ch) e óleos voláteis (OV ) após 10 semanas de armazenamento em diferentes temperaturas e umidades relativas ambientais (UR) (Neuwald e Scheel, 1969) 20 oC/60% UR MATERIAL Vidro PVC PEBD PEAD PP
40 oC/21%UR
40 oC/92%UR
Ch
OV
Ch
OV
Ch
OV
39 52 77 80 79
1 0 11 39 1
64 67 92 93 92
3 3 29 56 27
65 67 90 93 93
1 2 13 69 15
PVC = cloreto de polivinila rígido; PEDB = polietileno de baixa densidade; PEAD = polietileno de alta densidade; PP = polipropileno
45. A tabela mostra que, quanto maiores a temperatura e a umidade relativa, maior a degradação tanto de óleos voláteis quanto do chamazuleno, apesar de os óleos serem mais resistentes à degradação do que o chamazuleno. Além disso, embalados em recipientes de vidro, tanto o chamazuleno quanto os óleos voláteis apresentaram as menores reduções percentuais, mostrando que esse material é o mais adequado para ambos.
X
A partir desse estudo podemos concluir corretamente que: a) o chamazuleno é mais resistente à degradação do que os óleos voláteis. b) o vidro se mostrou o material mais inerte e impermeável para embalar chamazuleno e óleos voláteis. c) estocar remédios em sala quente e úmida ou em sala fria e seca pouco interfere na validade do fármaco. d) as embalagens plásticas são melhores para estocar chamazuleno, e embalagens de vidro são melhores para estocar óleos voláteis. e) o melhor plástico para embalar chamazuleno e óleos voláteis é o polietileno de alta densidade.
C3 • H8
46 O fato de que a água potável na Terra pode acabar é preocupan3 te. Sabe-se que cerca de da superfície do planeta é composta 4 de água, porém, conforme se vê na tabela a seguir, apenas uma pequena fração dela é doce e encontra-se na fase líquida. Fonte
Volume (km3)
Percentual do total (%)
Oceanos
1.370.000
97,61
Calotas polares e geleiras
29.000
2,08
Água subterrânea
4.000
0,29
Água doce de lagos
125
0,009
Água salgada de lagos
104
0,008
Água misturada no solo
67
0,005
Rios
1,2
0,00009
Vapor d’água na atmosfera
14
0,0009
Fontes de água no planeta Terra. 34
X
A maior parte da água é salgada, presente em oceanos (e mares), sendo portanto imprópria para o consumo imediato. Existem processos de dessalinização que retiram o sal presente nas águas marinhas, mas que tornam o preço da água potável muito elevado. Por isso, devemos usar a água doce com cautela. Em Dubai, uma cidade dos Emirados Árabes localizada no Golfo Pérsico, engenheiros obtiveram água doce a partir da água do mar, utilizando o processo de osmose reversa. Esse processo utiliza bombas de alta pressão que forçam a água salgada a passar por superfiltros, removendo assim os sais minerais dissolvidos nela. Mas, se eles tentassem obter água doce com o processo de filtragem comum, não obteriam êxito. Por quê? a) A filtragem comum não conseguiria separar os sais da água, pois tanto os sais dissolvidos quanto a água passariam pelo filtro comum. A osmose reversa separa o soluto do solvente utilizando uma membrana permeável apenas ao solvente, quando a solução é submetida a grande pressão. b) A filtragem comum não conseguiria separar os sais da água, pois os íons dissolvidos na água produzem um aglomerado de sais e água, impedindo a passagem de ambos pelo filtro comum. c) A filtragem comum não conseguiria separar os sais da água, pois uma vez dissolvido ele se encontra em estado líquido e consegue atravessar o papel-filtro. d) A filtragem comum é suficiente apenas para a remoção do cloreto de sódio dissolvido na água. Caso haja a presença de qualquer outro sal, ele não será separado. e) A filtragem comum é suficiente para a remoção de qualquer tipo de sal dissolvido na água.
46. a) Correta. b) Incorreta. Não se forma o aglomerado descrito. c) Incorreta. Os sais não se encontram em estado líquido, mas sim de íons dissolvidos. d) Incorreta. A filtragem comum não consegue separar nenhum tipo de sal dissolvido em água. e) Incorreta. Idem anterior.
C7 • H25
47 Um analista químico recebeu uma amostra de um sólido branco. Ao levá-la ao microscópio, percebeu que o material era constituído por pequenos cristais. Analisando uma tabela do laboratório, concluiu que se tratava de um modelo microscópico de baixa organização. A amostra, então, foi aquecida com o auxílio de um maçarico e um sensor de temperatura. Após alguns minutos, o material sofreu fusão a uma temperatura de 1.000 °C. A respeito do que foi dito, é possível afirmar que: X a) a fusão é um processo endotérmico. b) a amostra analisada possui moléculas unidas por ligação covalente apolar. c) a fusão, um processo químico, absorve calor. d) o gás presente no cilindro que alimenta o maçarico é o gás oxigênio. e) o ponto de fusão apresentado pelo material é típico de compostos moleculares.
47. Para ocorrer a fusão, um fenômeno físico, é necessário que ocorra a absorção de calor (processo endotérmico). O ponto de fusão alto apresentado pelo material sólido é característico de compostos iônicos. O gás presente no interior do cilindro deve ser um combustível e o gás oxigênio é comburente.
35
C5 • H18 48. A adição de solutos tem por finalidade controlar a umidade. Ao adicionar um soluto no alimento, ocorre a “captura da água” existente no alimento pelo soluto, “indisponibilizando-a” para ser utilizada por micro-organismos e em reações químicas.
48 Leia o texto a seguir. Como grande ícone do processamento tecnológico, conservação é a arte que consiste em manter o alimento o mais estável possível, mesmo em condições nas quais isso não seria viável. (...) Assim, dizemos que conservar é manter as características do alimento estáveis, por isso, é importante ressaltar que o alimento a ser conservado precisa chegar à etapa de conservação com boa qualidade, uma vez que o processo de conservação não reverte o quadro de deterioração já iniciado, podendo apenas retardá-lo. Disponível em: . Acesso em: 21 fev. 2011.
X
Um dos métodos de conservação de alimentos consiste na adição de solutos, com a finalidade de controlar a umidade. Dessa forma: a) Doces mantidos em calda bem açucarada são conservados, pois a solução concentrada de açúcar impede a ocorrência de osmose. b) Salgar a carne ou manter os doces de frutas em caldas açucaradas são maneiras de conservação possíveis por causa da osmose, sendo métodos utilizados para suprir a carência de refrigeração e a impossibilidade do congelamento. c) A adição de soluto no alimento não propicia a “captura” da água livre no alimento pelo soluto, deixando-a disponível para ser utilizada por micro-organismos e em reações químicas. d) Ao fazer uma geleia, ocorre contato do doce com as bactérias existentes no ar, desencadeando sua deterioração. A saída, por osmose, da água intracelular desses micro-organismos favorece sua sobrevivência e, consequentemente, a decomposição desse alimento. e) Na produção de carne salgada, o sal dissolve-se na água existente na superfície da carne, formando uma solução concentrada e impedindo que as células percam água por osmose.
C5 • H18
49 Leia o texto: Preparo e uso da calda bordalesa
A calda bordalesa é uma das formulações mais antigas e mais eficazes que se conhece, tendo sido descoberta quase por acaso, no final do século XIX, na França, por um agricultor que estava aplicando água com cal para evitar que cachos de uva de um parreiral próximo de uma estrada fossem roubados. Logo, percebeu-se que as plantas tratadas 36
estavam livres da antracnose. Estudando o caso, um pesquisador chamado Millardet descobriu que o efeito estava associado ao fato de o leite de cal ter sido preparado em tachos de cobre. A partir daí, desenvolveu pesquisas para chegar à formulação mais adequada da proporção entre a cal e o sulfato de cobre. PAULUS, G.; MÜLLER, A. M.; BARCELLOS, L. A. R. Agroecologia aplicada: práticas e métodos para uma agricultura de base ecológica. Porto Alegre: Emater-RS, 2001.
49. Segundo a formulação, parte-se de 100 g de sulfato de cobre para se atingir um volume final de calda de 10 L, ou seja, há 100 g de CuSO 4 em 10 L de água ou 10 g/L. Como cada 1 mol de sulfato de cobre contém 1 mol de cobre, então: 1 mol do Cu2� 160 g de CuSO4 ⇒ x mol de Cu2� 10 g de CuSO4 ⇒ x � 0,0625 mol/L de Cu2�.
A formulação a seguir é a mais usual para o preparo de calda bordalesa. I. Dissolução do sulfato de cobre II: no dia anterior ou quatro horas antes do preparo da calda, dissolver o sulfato de cobre II (CuSO 4). Colocar 100 g de sulfato dentro de um pano de algodão, amarrar e mergulhar em um vasilhame plástico com 1 litro de água morna. II. Água de cal: colocar 100 g de cal (nome usual para hidróxido de cálcio) em um balde com capacidade para 10 litros. Em seguida, adicionar 9 litros de água, aos poucos. III. Mistura dos dois ingredientes: adicionar, aos poucos e mexendo sempre, o litro da solução de sulfato de cobre dentro do balde da água de cal. Qual é a concentração molar de íons de cobre na calda bordalesa preparada segundo a formulação anterior? Suponha que todo o sulfato utilizado tenha dissolvido, e que nenhum íon de cobre tenha precipitado. Dados de massa molar em g � mol 1: Cu � 64; S � 32; O � 16. a) 0,0625 M d) 1,5625 M b) 0,625 M e) 10 M c) 0,15625 M �
X
C4 • H15
50 Leia o texto citado a seguir. Em menos de um segundo somos capazes de detectar, no ar, a presença de substâncias em concentrações tão baixas que nenhuma máquina construída pelo ser humano detectaria. A substância odorante precisa ter certas propriedades para ser capaz de provocar alterações sensoriais: deve apresentar alguma solubilidade em água, pressão de vapor considerável, lipofilicidade e massa molar não muito elevada (...). Existem cerca de 50 milhões de células receptoras em cada uma das duas cavidades nasais. Disponível em: . Acesso em: 17 fev. 2011. 37
50. Do texto infere-se que não existe nenhuma molécula odorante com massa superior a 294 g/mol. Logo, a única alternativa viável é aquela que contém uma massa molar igual a 150 g/mol. 2 � 10�13 mol ⇒ de baunilha 1 litro de ar x 5 � 106 litros de ar ⇒ x � 1 � 10�6 mol.
A vanilina (aroma de baunilha), por exemplo, é uma substância odorante que pode ser detectada em concentrações muito baixas de até 2 � 10 13 mol/L de ar. Sobre essa substância, assinale a alternativa que contém uma provável massa molar da vanilina e a quantidade em mol do aroma de baunilha presente em 5 � 106 L de ar. a) 150 g/mol; 1 � 10 6 mol. b) 295 g/mol; 20 � 10 7 mol. c) 320 g/mol; 7 � 10 5 mol. d) 480 g/mol; 3 � 10 6 mol. e) 530 g/mol; 12 � 10 6 mol. �
�
X
�
�
�
�
C5 • H19
51 Considere as informações da figura e do texto apresentado a seguir. Acúmulo perigoso A fluorose pode se manifestar em maior ou menor grau. São eles: LEVE
MODERADO
SEVERO
Manchas brancas
Manchas acastanhadas
Desgaste do esmalte, o que propicia a cárie
Como evitar
Para as crianças de até 7 anos, os odontopediatras recomendam os cremes dentais sem flúor ou com baixa concentração do mineral. A quantidade de creme deve equivaler a um grão de arroz — já que, nessa faixa etária, os pequenos tendem a engolir de 50% a 80% da pasta dental. A partir dos 7 anos, as crianças podem usar a pasta de dentes convencional. O importante é que os pais fiquem atentos para que as crianças evitem engolir a espuma do creme dental.
Fonte: .
A água [de Pilar do Sul, na região de Sorocaba] continha teor de flúor até 8 vezes acima do recomendado pela Organização Mundial de Saúde (OMS). Os incisivos, caninos, pré-molares e molares perderam o esmalte e foram corroídos, passando a apresentar placas escuras como borras de chocolate. (...) “O problema da água com excesso de flúor já era conhecido, mas ninguém tinha feito nada”, disse [a diretora de escola] Miriam [César Rodrigues]. Análises mostraram a água saída do subsolo com até 6,8 miligramas de flúor por litro, quando o máximo recomendado é de 0,8 mg. Esse é o valor adicionado à água que não contém flúor nenhum para prevenir cáries. Disponível em: . Acesso em: 15 jun. 2011. 38
A adição de íons fluoreto (F ) inibe a deterioração dos dentes, formando a fluorapatita, Ca 10(PO4)6F2, que é menos solúvel que a hidroxiapatita, Ca10(PO4)6(OH)2. Com base nessas informações, pode-se concluir que: a) a fluorapatita, sendo menos solúvel que a hidroxiapatita, torna-a menos resistente ao processo de deterioração dos dentes. b) a fluorose nos casos mais graves enfraquece os dentes, torna--os mais suscetíveis à quebra e não provoca o surgimento de buracos nos dentes, ou seja, previne a cárie. c) a presença de íons fluoreto constitui um reforço no combate à deterioração dos dentes, evitando a fluorose. d) evita-se a fluorose com o uso de flúor. e) as crianças, ao engolirem a espuma do creme dental, previnem-se contra a fluorose. −
X
51. De acordo com as informações contidas nos textos, a concentração máxima recomendada de íons fluoretos na água, para prevenir cáries, é de 0,8 mg/L.
C5 • H17
52 Leia o texto a seguir. (...) O que determina a quantidade de ozônio [troposférico e poluente] produzido [pela gasolina] é o teor de (...) olefinas e os compostos aromáticos. [A gasolina “limpa”] pode ter no máximo 4% de olefinas e 22% de compostos aromáticos por unidade de volume. (...) Segundo a ANP, [a gasolina “suja”] também em limites máximos: pode ter até 30% de olefinas e 45% de compostos aromáticos. A diferença no teor de enxofre (...) no combustível [limpo] é de 15 ppm (partes por milhão) e na gasolina brasileira [suja] é de 1.000 ppm. Para que a gasolina brasileira colabore menos com a formação de ozônio — o gás é um dos principais poluentes que se formam em São Paulo — a mudança na formulação química do combustível precisa ser radical. Disponível em: . Acesso em: 18 fev. 2011.
X
Considere que a densidade da gasolina tanto suja quanto limpa seja praticamente igual e que tenha um valor de 0,72 g/mL. Nesse caso, qual a relação em massa de aromáticos em 5 litros de gasolina limpa e suja? a) 0,1 b) 0,48 c) 2,0 d) 3,3 e) 0,33
m
m
⇒ m �3.600 g 52. d = ⇒ 0,72 � V 5.000 Gasolina suja: 45% em massa � 1.620 g Gasolina limpa: 22% em massa � 792 g GL 792 � � 0,48 G 1.620
39
C7 • H24
53 Variações de cor e aspecto podem ser consideradas evidências de transformação química. Considere o experimento em que três fatias de maçãs que apresentavam uma grande superfície da polpa foram submetidas às condições indicadas na tabela. Os resultados obtidos ao longo de um dia encontram-se a seguir: Amostra Maçã pura exposta ao ar Maçã com limão exposta ao ar Maçã com açúcar exposta ao ar
Início
4 horas
8 horas
12 horas
24 horas
Superfície amarelo-claro
Levemente mais escura
Escura
Escura
Escura
Superfície amarelo-claro
Sem alteração
Sem alteração
Sem alteração
Sem alteração
O açúcar derreteu completamente, formando Sem uma película incolor sobre alteração a maçã, cuja superfície permaneceu inalterada
Sem alteração
Sem alteração
Superfície amarelo-claro completamente coberta com açúcar refinado
53. A superfície da maçã coberta com limão e exposta ao ar não se oxidou (não houve alteração de cor), pois no limão há substâncias que se oxidam, atuando como redutores.
X
A análise da tabela permite concluir que: a) o açúcar colocado sobre a polpa preveniu a oxidação de algumas substâncias presentes na maçã, pois aumenta sua superfície de exposição. b) as substâncias presentes no limão recebem elétrons provenientes das substâncias da maçã. c) a maçã pura exposta ao ar escureceu, pois o oxigênio existente no ar atua como redutor. d) há substâncias no limão que atuam como redutores e que, em contato com o oxigênio do ar, se oxidam no lugar das substâncias da polpa. e) não há transformação química nas amostras de maçã com limão ou açúcar, uma vez que nos sistemas não há mudança de cor.
C5 • H17 54. Pelo texto, se o vanádio melhora a tenacidade do material, significa que ele o torna mais aderente, e, se amplia sua resistência à corrosão, então aumenta seu potencial de redução.
40
54 Para melhorar a tenacidade, a resistência à corrosão e também a resistência mecânica, costuma-se colocar vanádio (Z � 23) como constituinte do aço. Sobre esse elemento é correto afirmar que: a) é um elemento representativo com 11 elétrons na camada de valência. b) é um ametal da família 5A. X c) melhora a aderência do aço, assim como aumenta seu potencial de redução. d) está no 3o período da tabela periódica. e) é um metal de transição da família 2B.
C5 • H17
55 É muito comum, no café da manhã, jovens e crianças saborearem leite com chocolate, que é preparado dissolvendo-se chocolate em pó em leite. Um químico, responsável por uma fábrica de chocolate em pó, realizou medidas em laboratório e obteve dados que deram origem ao seguinte gráfico.
50 45 e t i e l e d g 0 0 1 / ó p m e e t a l o c o h c o d e d a d i l i b u l o S
40 35 30 25 20 15 10 5
0
X
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Temperatura (°C)
Com base nesse gráfico podemos afirmar que: a) a temperatura não influencia na solubilidade do chocolate em pó. b) com o aumento da temperatura do leite, a solubilidade do chocolate em pó também cresce. c) com o aumento da temperatura do leite, a solubilidade do chocolate em pó diminui. d) com o aumento da temperatura do chocolate em pó, sua solubilidade cresce. e) com o aumento da temperatura do chocolate em pó, sua solubilidade diminui.
55. a) Incorreta. A temperatura é um dos fatores que mais influenciam na solubilidade. b) Correta. c) Incorreta. Com o aumento da temperatura do leite, a solubilidade do chocolate também cresce. d) Incorreta. O correto seria com o aumento da temperatura do leite, que é o solvente. e) Incorreta. Idem alternativa anterior.
C4 • H16
56 Reações exotérmicas são aquelas que liberam calor ao acontecerem. Um exemplo desse tipo de reação é a oxidação da glicose que ocorre no processo de respiração dos vertebrados. 41
C6H12O6 + 6 O2
H < 0 6 CO2 + 6 H2O
A reação geral pode ser represen representada tada por: C6H12O6 � 6 O2 → 6 CO2 � 6 H2O � energia 56. As reações do nosso organismo organismo contribuem para a manutenção da temperatura corporal. Uma vez que essa temperatura se estabilizou ao redor de 37 ºC, houve uma seleção das enzimas com temperatura ótima próxima desse valor, para trabalharem em nosso organismo. X
A energia liberada contribui para a manutenção da temperatura corporal em torno de 36,5 ºC. Por esse motivo, nosso organismo se adaptou a funcionar nessa faixa de temperatura. Por exemplo, as enzimas que existem no nosso organismo têm uma temperatura ótima ao redor de 37 °C. Portanto, pode-se afirmar que: a) as enzimas do nosso nosso organismo se adaptaram adaptaram a trabalhar a 37 °C. b) as enzimas foram sendo sendo selecionadas e, por fim, aquelas que trabalhavam a 37 °C permaneceram no nosso organismo. c) todas as enzimas sempre possuem a mesma temperatura ótima, que é de 37 ºC. d) para as enzimas, a temperatura do meio não interfere na sua ação catalítica. e) nosso organismo adaptou adaptou sua temperatura à temperatura temperatura ótima de suas enzimas.
C3 • H8
57 Leia o texto citado a seguir. Em seus 25 anos de história, o programa do ônibus espacial passou por momentos muito estimulantes e também devastadores. A frota levou astronautas em várias missões de sucesso, resultando em ganhos científicos imensuráveis. Mas esse sucesso teve um custo sério. Em 1986, o Challenger explodiu durante o lançamento. Em 2003, o Columbia se desintegrou durante a reentrada sobre o Texas. Depois do acidente com o Columbia, os ônibus espaciais foram mantidos no chão por causa de pendências no replanejamento para melhorar a segurança. O ônibus espacial Discovery, de 2005, deveria ter reiniciado os voos, mas um grande pedaço da espuma isolante se soltou do tanque de combustível externo, obrigando os cientistas a desvendar o mistério — e mantendo a nave no chão. Só em 2006 voltaram as missões, com voos do Discovery e do Atlantis. (...) Disponível em: . Acesso em: 16 fev. 2011.
A energia utilizada para mover um ônibus espacial é proveniente da reação: 2 H2 � O2 → 2 H2O ΔH � �571,6 kJ. 42
X
Qual é a classificação correta do processo que produz energia para o deslocamento de ônibus espacial e qual seria a quantidade de energia produzida se fosse queimada 0,5 tonelada de hidrogênio? a) Endotérmico; 14,29 � 102 kJ kJ.. b) Exotérmico; 7.145 � 104 kJ. c) Isoentrópico Isoentrópico;; 71,45 kJ d) Isotérmic Isotérmico; o; 14,29 kJ. e) Alotrópico; 14,29 � 104 kJ.
57. Trata-se de uma reação de combustão, portanto é exotérmica. 571,6 kJ 4g 0,5 � 106 g x ⇒ ⇒ x � 71,46 � 106 kJ ou 7.146 � 104 kJ.
C5 • H17
58 Leia o texto citado a seguir. Geleia real: a fonte da juventude
Definitivamente, na natureza não existe outro alimento tão rico e poderoso como a geleia real, uma substância cremosa, secretada pelas glândulas hipofaringeanas de abelhas jovens — com 3 a 12 dias de vida adulta — para alimentar as larvas e a rainha! A abelha rainha é mantida exclusivamente com geleia real que é, provavelmente, o fator responsável por seu incrível tamanho e longevidade. Quando a colmeia fica órfã, as abelhas alimentam algumas larvas e lhes fornecem a geleia real, até que se transformem em ninfas. Essas larvas, se não fossem alimentadas com geleia real, seriam uma abelha comum, le variam 21 dias para nascer e seriam do tamanho das outras abelhas, tendo uma duração de até 4 meses no máximo. Por serem alimentadas com geleia real, nascerão em apenas 16 dias, poderão durar até 5 anos, tendo a capacidade de reprodução girando em torno de 2.500 ovos por dia. (...) Disponível em: . Acesso em: 17 fev. 2011.
X
A glicose é um dos principais açúcares que compõem a geleia real. Cada 100 g desse alimento secretado pelas glândulas das abelhas jovens contém 0,064 mol de glicose. A abelha rainha consome em média 700 g anuais de geleia real. Considerando uma abelha que viveu por 6 anos, qual a energia obtida a partir da glicose que compõe a geleia real? Dados: ΔHf da glicose � 1.012 kJ/mol. a) 700 kJ b) 4.200 kJ c) 6.072 kJ d) 388,6 kJ e) 2.720,2 kJ
58. Consumo de geleia geleia real em 6 anos � � 6 � 700 � 4.200 g Consumo de glicose na geleia real em 6 anos � (4.200 � 0,064)/100 � 2,688 mol 1 mol de glicose 1.012 kJ 2,688 mol x ⇒ ⇒ x � 2.720 kJ.
43
C7 • H24 59. A tabela apresenta seis seis grandezas, entre entre as quais a última (tempo decorrido) está sendo medida em função da única delas que sofreu modificação, que é a temperatura. Então, o químico estava interessado em avaliar como modificações na temperatura alteram o tempo de reação.
59 Um químico realizou quatro experimentos para estudar a velocidade da reação catalisada A + B → C . A tabela a seguir resume as condições dos experimentos e os resultados obtidos nesse estudo. Qual fator o químico estava interessado em estudar para avaliar a influência na velocidade dessa reação?
Temperatura (°C) Massa de catalisador (mg) Concentração inicial de A ( (m mol/L) Concentração inicial de B ( (m mol/L) Volume total da mistura dos reagentes (mL) Tempo decorrido para a transformação se completar (em segundos) X
Número do experimento 1 2 3 4 15 20 30 10 0,5 0,5 0,5 0,5 0,1 0,1 0,1 0,1 0,2 0,2 0,2 0,2 100 100 100 100 47
15
54
18
a) Temperatura. b) Massa de catalisador. catalisador. c) Concentr Concentração ação inicial inicial de A. d) Concentr Concentração ação inicial de B. e) Volume total da mistura dos reagentes.
C5 • H17
60 Curvas cinéticas são representações gráficas da evolução de uma reação química ao longo do tempo. Nela, a quantidade de cada substância que participa do processo é representada por uma linha que pode crescer ou decrescer em função do tempo, se a substância for um produto ou um reagente. As curvas cinéticas a seguir representam uma reação genérica. 60. Curvas cinéticas decrescentes, como as das substâncias K e e N , indicam reagentes (materiais consumidos durante os processos químicos, cujas quantidades, portanto, diminuem com o passar do tempo). Além disso, a variação da quantidade (diferença entre as quantidades finais e iniciais de cada um dos materiais) tanto de K quanto quanto de N é é praticamente a mesma. Então, ambos devem apresentar os mesmos coeficientes estequiométricos (mesmo balanceamento). As curvas cinéticas de L e M indicam produtos (quantidades crescentes ao longo do tempo), contudo a quantidade de L aumenta praticamente o dobro em relação a de M. Portanto, L deve ter uma relação estequiométrica dobrada em relação a M.
44
a i r é t a m e d e d a d i t n a u Q
K
L M
N
Tempo Tem po
Qual é a equação química que melhor descreve o processo (considere o balanceamento)? a) K � N → L � M d) 3 K � N → 3 L � 2 M b) K � 2 N → 2 L � M X e) 2 K � 2 N → 2 L � M c) 4 K � 3 N → 3 L � 2 M
Leia o seguinte texto para responder às questões 61 e 62. Cientistas testam fotossíntese artificial, que pode produzir combustível “verde” Sabine Righetti
Cientistas dos EUA e da Suíça estão tentando imitar o que as plantas fazem ao converter CO2 e água em carboidratos e oxigênio na presença de clorofila e luz do Sol. Por meio de uma máquina do tamanho aproximado de um computador, desenvolvida pelos próprios cientistas, eles conseguiram fazer uma “fotossíntese artificial”. A invenção, que está publicada na última edição da revista científica Science , poderá resultar em combustíveis mais sustentáveis no futuro, com base em energia solar ou hidrogênio. O aparelho criado pelos pesquisadores captura radiação solar na sua parte superior e H2O (água) e CO2 (gás carbônico) nas laterais (veja infográfico). Fotossíntese Artificial
Como funciona o aparelho
Radiação solar concentrada
A radiação solar
concentrada entra por uma janela e atinge o cério poroso nas paredes internas do aparelho
Janela de quartzo Isolamento de alumínio
Os gases que entram
pelas laterais e reagem com o cério na cavidade interna são expelidos em forma de hidrogênio, oxigênio e carbono
Entrada de H2O e CO 2 Cério poroso Saída de O2, H2 e CO
No interior da máquina, em altas temperaturas, a radiação solar e os gases capturados reagem com cério – um elemento químico bastante usado pela indústria. A máquina, então, expele oxigênio, hidrogênio e monóxido de carbono. “A dissociação termoquímica da água e do gás carbônico é um caminho atraente para a produção de combustível solar eficientemente e em altas taxas no futuro”, explica Aldo Steinfeld, do Instituto Paul Scherrer (Suíça), um dos autores do trabalho. A tentativa de os cientistas imitarem a natureza na produção de energia via fotossíntese não é uma novidade. Mas a baixa eficiência das conversões já experimentadas, especialmente na redução de CO2, fez com que muitos pesquisadores desistissem da ideia. 45
Além de eficiente, a máquina apresentada agora pelos cientistas utiliza cério no lugar de metais preciosos (raros e caros), testados em metodologias anteriores. “O cério é um óxido metálico abundante na natureza e adequado para reações de oxirredução [transferência de elétrons entre sustâncias] por causa da sua rápida reação”, disse Steinfeld. “O material já está adequado para aplicações mais realistas”, conclui. Disponível em: . Acesso em: 15 fev. 2011.
C7 • H27 61. Dos gases eliminados pelo processo apenas o monóxido de carbono (CO) é tóxico. O nox do elemento oxigênio varia de –2 para zero, ou seja, ocorre a oxidação do oxigênio. Como existe variação no número de oxidação, o processo descrito é de oxidorredução. A energia solar alimenta o aparelho descrito no texto, assim trata-se de um processo endotérmico.
61 Considerando o texto e seus conhecimentos sobre o assunto, assinale a alternativa correta: a) Todos os gases produzidos no processo não são tóxicos. X b) No processo descrito o elemento oxigênio sofre oxidação. c) No processo descrito a água atua como agente redutor. d) O processo descrito é exotérmico. e) Ocorre a oxidação do elemento oxigênio. C3 • H9
62. O processo descrito no artigo pode ser equacionado grosseiramente como H2O � CO2 → O2 � H2 � CO. Nele há a redução do gás carbônico a monóxido de carbono. Esse fenômeno guarda alguma relação com a fotossíntese (6 H2O � 6 CO2 → 6 O2 � C6H12O6), já que ambos consomem gás carbônico e água, exigem energia luminosa (são endoergônicos) e formam gás oxigênio. Todavia, a fotossíntese produz um composto quimicamente muito mais complexo, a glicose, do que apenas o gás hidrogênio e o monóxido de carbono formados no fenômeno descrito no artigo. Como o cério não participa nem como reagente nem como produto, deve agir como catalisador, acelerando a reação química.
46
62 Avalie os itens seguintes a respeito da fotossíntese artificial . I. Podemos identificar como reagentes do processo químico apenas o H2O e o CO2, e como produtos O 2, H2 e CO. Portanto, o cério não é nem produto nem reagente, podendo ser considerado um catalisador. II. Chamar essa conversão química de fotossíntese , comparando-a com o que ocorre nas plantas, é apenas uma aproximação, pois o processo fotossintético verdadeiro produz a glicose, um composto orgânico muito mais complexo do que o monóxido de carbono. III. O cério faz que o CO 2 sofra redução, ou seja, ganhe elétrons, transformando-se em monóxido de carbono. É(são) correta(s) a(s) afirmação(ões): a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas III. d) II e III. X e) I, II e III.
C6 • H23
63 Uma pilha eletrolítica pode ser assim esquematizada: elétrons
interruptor fio condutor
Zn polo negativo ou ânodo
Cu ânions
polo positivo ou cátodo
cátions ponte salina KCl (aq)
SO 42–
SO 24–
2+
Zn
X
Cu2+
Sendo um processo espontâneo e estando o circuito fechado, essa pilha é capaz de gerar eletricidade suficiente para acender a lâmpada, bastando colocar os eletrodos em contato com a solução eletrolítica. Analisando o esquema apresentado e baseando-se em seus conhecimentos, escolha a alternativa que contém o enunciado mais apropriado para descrever esse fenômeno. a) As peças de plástico conectadas à lâmpada são conhecidas como eletrodos. b) A solução eletrolítica é aquela que contém íons. c) Os líquidos que se decompõem quando uma corrente elétrica os atravessa são conhecidos como solução aquosa. d) A corrente passa de uma solução a outra pela ponte salina. e) O cátodo é o eletrodo que perde elétrons, enquanto o ânodo recebe esses elétrons.
63. Do texto, infere-se que as soluções eletrolíticas conduzem corrente elétrica.
C5 • H17
64 A geração de energia elétrica nas usinas termoelétricas se dá à custa da queima de combustíveis fósseis. Nas usinas que funcionam à base de gás natural, o principal combustível queimado é o metano, cuja entalpia de combustão completa está representada no gráfico a seguir. número de mol
64. 1,5 � 102 kWh x
25% 100 % ⇒
⇒ x � 600 kWh. 1 kWh 3,6 � 103 kJ 600 kWh y ⇒ ⇒ y � 2.160 � 103 kJ. 9 � 102 kJ 1 mol de metano 2.160 � 103 kJ z ⇒ ⇒ z � 240 � 103 mol.
16
8
4
2
1
kJ 9 102
18 102
36 102
72 102
144 102
47
X
Supondo que somente 25% da energia liberada na queima seja convertida em energia elétrica, a quantidade de matéria de metano que deve ser queimada para produzir 1,5 � 102 kWh de energia elétrica utilizados por mês em uma residência é: (Dado: 1 kWh � 3,6 � 103 kJ.) a) 120 � 103 mol b) 480 � 103 mol c) 960 � 103 mol d) 60 � 103 mol e) 240 � 103 mol
C7 • H24
65 As baterias mais utilizadas nos dias de hoje são constituídas de metais tóxicos, gerando um problema ambiental no momento do descarte. Dessa forma, o desenvolvimento de baterias “ecológicas” tem se mostrado de grande importância. Pesquisadores do Instituto de Química da USP de São Carlos (SP) estão desenvolvendo uma bateria de níquel–hidreto metálico (Ni-MH) que pode substituir a tradicional bateria de níquel–cádmio, com a vantagem de não conter o cádmio, metal tóxico, na sua composição. A figura a seguir mostra um esquema da pilha de Ni-MH. eletrodo negativo
separador
eletrodo positivo
– e t n e r r o c e d r o t e l
c o l e t o r d e c o r r e n t e
carga –
OH
descarga
o c
+
65. Eletrodo positivo (Redução) � Eletrodo negativo (Oxidação) � Equação da pilha � NiOOH � H2O � e− Ni(OH)2 � OH− M � H2O � e− � � MH � OH− NiOOH � MH Ni(OH)2 � M eletrodo de hidreto metálico
Dadas as semiequações: NiOOH � H2O � e− Ni(OH)2 � OH– M � H2O � e− MH � OH– 48
eletrodo de níquel
X
Qual das alternativas a seguir apresenta a equação global da pilha? a) NiOOH � M � 2 H2O Ni(OH)2 � MH � 2 OH− b) Ni(OH)2 � MH � 2 OH− NiOOH � M � 2 H2O c) Ni(OH)2 � M NiOOH � MH d) NiOOH � MH Ni(OH)2 � M e) NiOOH � M Ni(OH)2 � MH
C7 • H25
66 A indústria soda-cloro possui uma das maiores tecnologias eletroquímicas do mundo, sendo seus produtos utilizados pelos mais diversos setores da economia, como papel e celulose, química e petroquímica, tratamento de água, entre outros. O fluxograma a seguir apresenta de maneira simplificada todo o processo produtivo e os produtos obtidos. SAL
ÁGUA
ENERGIA ELÉTRICA
TRATAMENTO DE SALMOURA PRODUÇÃO DE SODA CÁUSTICA EM ESCAMAS
SODA CÁUSTICA LÍQUIDA
SODA CÁUSTICA EM ESCAMAS
PRODUÇÃO DE HIPOCLORITO DE SÓDIO
CLORO GASOSO
HIPOCLORITO DE SÓDIO
PRODUÇÃO DE CLORO LIQUEFEITO
PROCESSO ELETROLÍTICO
A
HIDROGÊNIO
B
66. I. Correta. Eletrólise é um processo não espontâneo. II. Correta. No processo A está ocorrendo uma mudança de estado, que é um fenômeno físico. III. Incorreta. O hipoclorito de sódio é formado pela reação entre a soda cáustica e o cloro. IV. Incorreta. Na combustão de hidrogênio ocorre a formação de água. V. Correta. O cloro gasoso é formado no ânodo por meio da reação 2 Cℓ− → 2 e− � Cℓ2.
COMBUSTÃO
PRODUÇÃO DE ÁCIDO CLORÍDRICO ÁCIDO CLORÍDRICO
CLORO LIQUEFEITO
EXPEDIÇÃO
X
Considere as seguintes afirmações: I. O processo eletrolítico não ocorre espontaneamente. II. No processo indicado pela letra A ocorre um fenômeno físico. III. O hipoclorito de sódio é formado pela reação entre a soda cáustica e o ácido clorídrico. IV. No processo indicado pela letra B ocorre a formação de uma substância tóxica. V. O cloro gasoso é formado no ânodo da eletrólise. Quais afirmações acima estão corretas? a) I, II e III. d) II, III e V. b) I, III e IV. e) II, IV e V. c) I, II e V. 49
C7 • H24
67 O dispositivo representado na ilustração é muito usado em laboratórios didáticos para mostrar a condutividade elétrica de soluções. Nele há uma lâmpada ligada em uma tomada ou pilha. O circuito é interrompido e as extremidades dos fios são mergulhadas no líquido cuja condutividade se deseja testar. Se a lâmpada acender, significa que o meio é condutor de corrente elétrica.
lâmpada
copo líquido
A tabela a seguir mostra três experiências, nomeadas de I até III, nas quais em um líquido inicial é gotejado outro líquido. Os três gráficos seguintes, nomeados de A até C , relacionam a intensidade luminosa da lâmpada com o volume gotejado desse outro líquido. Experiência
Líquido inicial
Líquido gotejado
I
H2SO4 puro
H2O
II
HAc puro
H2O
III
HAc � H2O
NaOH � H2O
a d a p m â l a d e d a d i s n e t n I
Volume de líquido gotejado Gráfico A 50
a d a p m â l a d e d a d i s n e t n I
Volume de líquido gotejado Gráfico B
a d a p m â l a d e d a d i s n e t n I
Volume de líquido gotejado Gráfico C
X
Sabendo-se que o ácido sulfúrico é ácido forte, e que o ácido acético (HAc) é ácido fraco, associe adequadamente as experiências I até III com os gráficos A até C . a) Experiência I: gráfico A. Experiência II: gráfico B. Experiência III: gráfico C . b) Experiência I: gráfico B. Experiência II: gráfico C . Experiência III: gráfico A. c) Experiência I: gráfico C . Experiência II: gráfico B. Experiência III: gráfico A. d) Experiência I: gráfico A. Experiência II: gráfico C . Experiência III: gráfico B. e) Experiência I: gráfico C . Experiência II: gráfico A. Experiência III: gráfico B.
67. O gráfico A está relacionado com a experiência I, pois o ácido sulfúrico puro inicialmente não conduz nenhuma corrente elétrica. Gotejando água nele, ocorre a ionização do ácido (surgimento de íons livres), o meio passa a conduzir corrente elétrica e a lâmpada acende. Sendo um eletrólito forte, na solução de ácido sulfúrico a lâmpada acende intensamente. O gráfico B está relacionado com a experiência III, pois a solução de ácido acético é eletrólito fraco e a lâmpada apresenta pouco brilho. Acrescentando uma base, há a neutralização desse ácido, com a formação de um sal (que é forte), e a lâmpada aumenta seu brilho até atingir o máximo. O gráfico C está relacionado com a experiência II, pois o ácido acético puro não é condutor de corrente elétrica. Portanto, no início a lâmpada está apagada. Com o acréscimo de água, há a ionização desse composto, mas sendo ele um ácido fraco, a lâmpada não brilha intensamente, mesmo com o acréscimo de água suficiente para a completa ionização do HAc.
C7 • H27
68 Leia o artigo a seguir. Lama vermelha na Hungria corre para o rio Danúbio e ameaça causar catástrofe ecológica
[Em outubro de 2010], um depósito de uma refinaria em Ajka (160 km a oeste de Budapeste) se rompeu por razões 51
ainda desconhecidas, e cerca de 700 mil metros cúbicos de resíduos tóxicos foram espalhados pela região de Kolontar e outras duas vilas. (...) Este é o acidente químico mais grave da história da Hungria, afirmou o secretário de Estado do ministério do Meio Ambiente, Zoltan Illés, que visitou Kolontar, uma das cidades afetadas. “O vazamento de lama vermelha é uma catástrofe ecológica.” (...) A lama vermelha é um resíduo do processo de transformação da bauxita em alumina, matéria-prima para a fabricação do alumínio. A produção de uma tonelada de alumínio gera quase três toneladas de lama vermelha. “A substância espessa e altamente alcalina tem um efeito cáustico na pele. A lama contém metais pesados, como chumbo, e é levemente radioativa. Inalar sua poeira pode causar câncer de pulmão”, informa a Unidade de Desastres Naturais da Hungria em seu site . A unidade recomendou às pessoas limpar a lama com água para neutralizar a substância.(...) Representantes de organizações industriais em Londres e nos EUA não souberam explicar como as vítimas na Hungria foram queimadas com o material, alegando que, se apropriadamente armazenado, ele não é perigoso. É comum estocar o resíduo em tanques onde a água, aos poucos, evapora, deixando para trás um resíduo vermelho como terra, disseram autoridades. Porém, o ambientalista húngaro Gergely Simon disse que o resíduo envolvido no desastre estava se acumulando no reservatório por décadas e estava extremamente alcalino, com um pH em torno de 13 — quase o mesmo que a soda cáustica — e isso causou as queimaduras. Disponível em: . Acesso em: 16 fev. 2011. 68. Sendo uma lama muito alcalina (pH próximo de 13), a aplicação de óxido de cálcio não resolveria o problema, já que este é um óxido básico. A água efetivamente não neutraliza o efeito alcalino, apenas dilui o meio diminuindo seu pH. Para uma neutralização efetiva, seria necessário aplicar um composto com propriedades ácidas. Segundo o artigo, norte-americanos e ingleses especialistas no processo industrial de fabricação do alumínio ficaram surpresos com os efeitos cáusticos causados pela lama. Então, provavelmente a empresa húngara não estava tratando e armazenando de modo seguro seus rejeitos, como devem fazer todas as indústrias do setor.
52
X
Após a leitura do artigo, podemos afirmar que: a) esse tipo de desastre está longe de acontecer no Brasil, já que no país não há indústrias que fabriquem alumínio. b) para diminuir o efeito cáustico, na lama poderia ser aplicado óxido de cálcio. c) a limpeza com água realmente neutraliza , considerando o significado químico desse termo, a substância presente na lama vermelha. d) a contaminação por metais pesados, como o chumbo, pode ser diminuída fazendo-se uma reação com ácido sulfúrico. e) provavelmente a empresa não estava empregando as mesmas técnicas utilizadas em outros países para o tratamento/ armazenagem dos resíduos tóxicos gerados no processamento da bauxita.
C5 • H17
69 O gráfico a seguir registra os níveis de oxigênio e de fósforo para representar a qualidade da água dos oceanos. Esses níveis são consequência da ação antrópica sobre os mares. A ausência de oxigênio e a presença de sulfeto de hidrogênio indicam a presença de bactérias que degradam o sulfato e dão indícios da “morte” de certa região do oceano. 3
) L / g ( o ã ç a r t n e c n o C
fosfato
oxigênio 2
1
0 1900
1910
1930
1950
1970
Ano
DREW, David. Processos interativos homem-ambiente . 5 ed. Rio de Janeiro: Bertrand Brasil, 2002.
X
Assinale a alternativa que contém a geometria do ácido que indica a presença de bactérias que degradam o sulfato e a concentração aproximada em quantidade de matéria de fosfato em 1950. (Dado: grupo fosfato: PO 3–4 .) a) Polar e 10 –6 g/L b) Angular e 10 –8 mol/L c) Linear e 10–8 mol/L d) Apolar e 10 –4 g/L e) Linear e 10 –6 mol/L
69. Geometria do ácido (H2S) que indica a presença de bactérias que degradam o sulfato: angular. Quantidade aproximada de fosfato em 1950 � 10−6 g/L: 1 mol de fosfato 95 g x 10�6 g ⇒ �6 ⇒ x = 0,01 � 10 mol Portanto: x � 10−8 mol em 1 litro de solução.
C5 • H17
70 O escândalo do leite ganhou as manchetes dos jornais por conta das fraudes praticadas na produção do leite longa vida. Para se ter uma ideia, a adulteração envolve a adição de 8% em massa de compostos diversos, como água oxigenada, soda cáustica, ácido cítrico, citrato de sódio, sal e açúcar. A seguir, estão algumas dessas práticas: O leite de caixinha e a saúde pública Ismael Maciel de Mancilha
(...) Soro de queijo: é um subproduto da fabricação de diferentes tipos de queijos, obtido após a coagulação e precipitação das proteínas do leite (caseína). (...) Nos países desenvolvidos, 53
esse subproduto é desidratado e comercializado como soro em pó (...). No Brasil, a técnica de desidratação do soro é ainda pouco praticada pelas indústrias do setor, sendo então utilizado para fraudar o leite de caixinha, sem trazer, portanto, prejuízos à saúde do consumidor. (...) Soda cáustica: o leite normal, devido às características de seus constituintes, apresenta uma acidez de 1,5 a 1,8 g/L, expressa em ácido láctico. O leite que apresenta acidez superior a 1,8 g/L é (...) impróprio para o tratamento térmico (fervura, pasteurização, UHT), pois o efeito combinado da acidez e temperatura elevada provocam a precipitação das proteínas durante o processamento. (...). Assim, ao “leite ácido” se adiciona soda cáustica para neutralizar o ácido láctico excedente, procurando mantê-lo nos níveis de um leite normal. (...) Coliformes fecais: (...). A determinação da população de coliformes fecais é utilizada pela indústria de alimentos como indicativo do grau de higiene desde a obtenção da matéria-prima até o processamento, armazenamento e distribuição de produtos alimentícios. Uma das características dessas espécies, quando se desenvolvem nos alimentos, consiste na rápida produção de ácidos orgânicos e intensa produção de gás. Como consequência desse metabolismo, verifica-se uma queda brusca do pH e produção de gás, causando um problema conhecido como “estufamento precoce”. (...) Disponível em: . Acesso em: 17 fev. 2011. 70. H+ � NaOH
o mo [OH–] � 0,034 mol, aproximadamente 3 � 10–2 mol/L pOH � � log[OH–] pOH = – (log 3 + log 10–2) ⇒ ⇒ pOH � � (0,47 – 2) ⇒ pOH � 1,53
X
A quantidade de 2 litros de solução aquosa de soda cáustica foi adicionada a 5 litros de leite com a concentração média do ácido lático (monoprótico e de massa molar: 90 g/mol), a fim de regular a acidez do leite de modo que 75% de todo o ácido lático tenha sido neutralizado. Qual o pOH da solução de soda cáustica utilizada nesse processo? Dado: log 3 � 0,47. a) 1,3 b) 1,53 c) 12,47 d) 11,5 e) 3,4
C5 • H17
71 Leia o texto apresentado a seguir. Pesquisadores [do Imperial College of London e da Universidade do Sul da Austrália] sugerem (...) um exame de urina simples para determinar se uma criança tem autismo. 54
Pessoas com [autismo] apresentam problemas de comunicação e habilidades sociais. Pacientes com essa condição também são conhecidas por sofrer de distúrbios gastrointestinais e terem uma composição diferente de bactérias em seus intestinos. Disponível em: . Acesso em: 18 fev. 2011.
Sabendo que as bactérias existem somente em ambientes altamente ácidos e livres de oxigênio e conhecendo o equilíbrio iônico da água — H 2O (�) H (aq) � OH —, indique a condição para a sobrevivência desses seres: a) Maior concentração de hidroxilas nas soluções aquosas. b) Existência de ambientes livres de oxigênio e com baixas concentrações de íons hidrogeniônicos. c) Absorção de cádmio pelas células sanguíneas. d) Absorção do oxigênio do sistema para a formação de água. e) Maior concentração de H em detrimento dos íons OH – em ambientes anaeróbicos. �
X
71. Como as bactérias, segundo o texto, só sobrevivem em ambientes altamente ácidos e livres de oxigênio, é necessário que o meio contenha uma concentração maior de H� em relação à sua concentração de OH–.
�
C5 • H17
72 Leia o seguinte texto: As doenças transmitidas pela ingestão de água e alimentos contaminados estão entre os principais riscos para a saúde durante as viagens. Mais de 250 doenças podem ser transmitidas dessa forma, causadas por agentes infecciosos (incluindo príons), toxinas (produzidas por agentes infecciosos ou por organismos marinhos) e contaminantes químicos. Essas doenças podem ocorrer em qualquer país do mundo, inclusive nos mais desenvolvidos. Em países em desenvolvimento, onde a infraestrutura de saneamento básico é inadequada ou inexistente, o risco de transmissão é ainda maior, visto ser relativamente comum a contaminação das fontes de água e de alimentos com resíduos fecais. Disponível em: . Acesso em: 17 fev. 2011. s e g a m I y t t e G / k c o t s k n i h T
55
Daí a importância do consumo consciente de água tratada e alimentos em bom estado de higiene e conservação. Uma das alternativas para o consumo seguro de água pode ser a água mineral engarrafada, desde que ela passe por rigorosos métodos de controle. A seguir, encontramos um rótulo de uma água mineral própria para consumo. Água mineral natural Composição química
em mg/L
Sulfato de sódio
62,70
Sulfato de bário
0,10
Sulfato de cálcio
1,30
Sulfato de estrôncio
0,03
Carbonato de sódio
43,30
Bicarbonato de sódio
102,20
Cloreto de sódio
3,20
Fluoreto de sódio
1,05
Características físico-químicas
72. Como o pH da água é 8, essa água é classificada como básica. A presença de sais minerais nela justifica sua condutividade elétrica.
em mg/L
pH a 25 °C
8,0
Condutividade elétrica a 25 °C
4,2 � 10–4 ohms/cm
Resíduo de evaporação a 180 °C
278,15 mg/L
Analisando esse rótulo, marque a alternativa que responde corretamente se essa água é ácida, básica ou neutra e como pode ser justificada sua condutividade elétrica. a) Neutra; sua condutividade elétrica é justificada pela presença dos íons H e OH– na dissociação da água. X b) Básica; sua condutividade elétrica é justificada pela presença dos íons oriundos dos sais minerais da água. c) Ácida; sua condutividade elétrica é justificada pela baixa concentração de matéria orgânica em sua composição. d) Básica; sua condutividade elétrica é justificada pela presença de microrganismos patogênicos dispersos na água. e) Neutra; sua condutividade elétrica é justificada pela presença de compostos covalentes diluídos na água. �
C5 • H17
73 O ácido clorídrico (HC �) está presente no suco gástrico em sua forma dissociada. Assim, seus íons H auxiliam no processo de digestão dos alimentos. Já o sangue é uma substância neutra – que, portanto, possui uma baixa concentração de íons H , mais adequada às estruturas que circulam por ele. �
�
56
suco gástrico
estômago
Considerando que podemos calcular a concentração de íons H de um meio utilizando a equação pH � – log [H ], em que [H ] representa a concentração de íons H , e sabendo que o pH do suco gástrico está na faixa de 1, enquanto o sangue possui pH próximo de 7, quantas vezes a concentração de íons H no suco gástrico é maior que a do sangue? a) 7 vezes maior. b) 107 vezes maior. c) 6 vezes maior. d) 106 vezes maior. e) 60 vezes maior. �
�
�
�
�
X
73. Cálculo da concentração de íons H� no suco gástrico: pH � – log [H �] ⇒ 1 � – log [H�] ⇒ ⇒ [H�] � 10−1 Cálculo da concentração de íons H� no sangue: pH � – log [H �] ⇒ 7 � – log [H�] ⇒ ⇒ [H�] � 10−7 1 10 Assim: R 0 Portanto, a concentração de íons H � no suco gástrico é 106 vezes maior que no sangue. −
C5 • H18
74 No processo de obtenção de água potável para uso doméstico, são utilizados processos químicos, físicos e biológicos de separação e tratamento. Entre as etapas envovidas, destacamos a pré-alcalinização, para o ajuste inicial do pH, e a pós-alcalinização, em que é feita a correção final do pH da água. Para o consumo humano, recomenda-se um pH entre 6,0 e 9,5. O pH é função da concentração do cátion H em uma solução aquosa. Em uma escala de pH, quais são as faixas para as classificações de pH ácido, neutro e alcalino, respectivamente? a) 0 ≤ pH < 50; pH � 50; 50 < pH ≤ 100. b) 0 ≤ pH < 5; pH � 5; 5 < pH ≤ 10. c) 0 ≤ pH < 0,5; pH � 0,5; 0,5 < pH ≤ 1,0. X d) 0 ≤ pH < 7; pH � 7; 7 < pH ≤ 14. e) 0 ≤ pH < 0,7; pH � 0,7; 0,7 < pH ≤ 1,4. �
74. A escala de pH varia na faixa entre 0 e 14. Nesse intervalo, o valor central 7 representa o pH neutro. Valores entre 0 e 7 indicam uma menor concentração de íons H+ na solução; logo, há mais moléculas de ácido que não sofreram dissociação → pH ácido. Por outro lado, valores entre 7 e 14 revelam que mais moléculas de ácido sofreram dissociação → pH alcalino.
57
C7• H25
75 O diálogo fictício a seguir, realizado entre um investigador de polícia e um médico legista, refere-se à investigação de um assassinato cuja vítima é uma senhora de 60 anos.
75. O órgão citado do texto é o fígado. Esse órgão pode ser comparado a uma indústria química por causa da grande produção de compostos. Já o órgão que filtra o sangue é o rim. O sulfato de bário é praticamente insolúvel. Caso fosse solúvel, haveria liberação do cátion bário (extremamente tóxico) e não seria possível utilizá-lo como contraste gastrointestinal. Depois de transcorridos 36 dias a amostra apresenta uma atividade de 12,5%, ou seja, a redução seria de 87,5%. A partícula alfa pode ser comparada ao núcleo do elemento hélio. Transmutação citada no texto: Ba140 → �2α4 � 54X136 56
Investigador: Encontrei vidro na amostra... Legista: Que coincidência! Eu também encontrei cristais de vidro no fígado da vítima... I: Então a morte não foi natural! L: Provavelmente ela foi intoxicada, durante algum tempo, com o pó de vidro. Se tudo indicava que a morte havia sido natural, por que chamaram a perícia? I: Fomos acionados por uma seguradora. A vítima havia feito um seguro, no valor de R$ 2 milhões, há cerca de 3 meses... L: A seguradora desconfiou e nos chamou. Entendi. Quem é o beneficiário? I: O marido. L: Há algum problema? I: Eles estavam casados há 6 meses, e o marido tem 25 anos. L: 6 meses é tempo suficiente para a intoxicação ocorrer. I: Mas se foi intoxicação, por que ele não escolheu algum composto que continha bário? O cátion Ba2� é extremamente tóxico. Ela morreria mais rápido! L: É difícil obter bário consumindo alimentos de uma dieta normal. E, além disso, o bário-140 ( 140 Ba ) é radioativo, pois se 56 transmuta com a emissão de uma partícula alfa. O tempo de meia-vida do bário é de aproximadamente 12 dias. Ou seja, seria fácil descobrir a intoxicação.
X
A respeito do exposto é possível afirmar: a) O órgão citado no texto é responsável pela filtragem do sangue. b) O sulfato de bário é um sal muito solúvel em água. É utilizado como contraste gastrointestinal. c) Depois de transcorridos 36 dias, uma amostra diminui em 12,5% sua atividade radioativa. d) A partícula radioativa citada no texto é o átomo do elemento lítio. e) O elemento formado na transmutação citada no texto possui número de massa 136 e número atômico 54.
C7 • H27
76 No Brasil, atualmente, os rejeitos nucleares (lixo radioativo) são armazenados em depósitos situados dentro das próprias unidades geradoras. Está prevista a construção de um depósito nacional de rejeitos radiativos até 2015. 58
X
Segundo especialistas, os rejeitos nucleares deverão ser acondicionados em embalagens metálicas de 1 metro cúbico ou em tambores metálicos de 200 litros, que serão depositados em contêineres de concreto no novo depósito, com monitoração 24 horas por dia. “A construção do depósito é fundamental para garantir o avanço do Programa Nuclear Brasileiro (PNB). É importante ressaltar que essa é uma tecnologia madura, amplamente utilizada em todo o mundo”, destaca João Roberto Loureiro de Mattos, diretor do Centro de Desenvolvimento da Tecnologia Nuclear (CDTN). A respeito do texto é correto afirmar: a) O Brasil já armazena os rejeitos nucleares em regiões situadas fora das suas unidades geradoras. b) No depósito nacional, cuja construção está prevista para ser concluída até 2015, os rejeitos nucleares serão armazenados em contêineres monitorados diariamente. c) A construção do depósito não irá garantir avanços do PNB. d) A tecnologia proposta para a operação do novo depósito é recente e pouco utilizada no mundo. e) Os rejeitos radioativos não necessitam de acondicionamento prévio em recipientes metálicos, antes de serem armazenados nos contêineres do futuro depósito.
76. Os rejeitos nucleares, no Brasil, são armazenados dentro das unidades geradoras desses rejeitos. No depósito nacional, que garantirá o avanço do PNB, os rejeitos nucleares serão armazenados em contêineres monitorados 24 horas por dia. A tecnologia proposta para a construção do depósito já é consolidada e muito utilizada no mundo. Os rejeitos nucleares deverão ser armazenados em recipientes metálicos antes de serem acondicionados nos contêineres.
C7 • H26
77 A rede estatal de televisão chinesa anunciou, no início de 2011, o desenvolvimento de um processo próprio para reprocessar combustível nuclear que poderia garantir o abastecimento de suas usinas por 3 mil anos (o estoque atual de urânio sem o uso dessa tecnologia é suficiente apenas para os próximos 70 anos). O sistema desenvolvido é caro e complexo, mas permite que o combustível nuclear seja utilizado novamente nas usinas. Outros países (França, Grã-Bretanha e Índia) possuem tecnologia similar à chinesa para esse fim. No caso chinês, a tecnologia terá implicações ainda mais significativas, já que o país tem procurado reduzir a atual dependência do carvão por meio da diversificação de suas fontes energéticas. A respeito do texto é possível afirmar: a) Com o processo desenvolvido pelos chineses será possível garantir o abastecimento nuclear mundial pelos próximos 3 mil anos. b) O estoque mundial de urânio atual é suficiente para os próximos 70 anos, sem o uso da tecnologia de reprocessamento. c) Apenas países europeus possuem tecnologia similar à anunciada pela TV chinesa. X d) Com o auxílio do reprocessamento do combustível nuclear será possível a China diminuir sua dependência de combustíveis fósseis. e) O sistema desenvolvido pelos chineses é simples e barato.
77. Com a tecnologia desenvolvida pelos chineses será possível garantir o abastecimento nuclear chinês pelos próximos 3 mil anos. O estoque atual de urânio chinês sem o uso dessa tecnologia é suficiente apenas para os próximos 70 anos. Países europeus (França e Grã-Bretanha) e asiáticos (Índia) possuem tecnologia semelhante à proposta pelos chineses. Com o auxílio da tecnologia proposta, os chineses diminuirão a dependência dos combustíveis fósseis. Porém o sistema desenvolvido pelos chineses é complexo e caro.
59
C7 • H26 78. O processo de enriquecimento de urânio consiste na separação do urânio físsil do não físsil. O isótopo mais abundante é 238U, que não possui um grande poder de fissão. Já o isótopo 235U possui poder de sofrer fissão muito maior. O UO 2 é o óxido usado como combustível nos reatores nucleares, porém ele é muito pobre em urânio físsil (235U). Apenas cerca de 7% dos átomos de urânio presentes nessa substância são físseis, sendo assim necessário o processo de enriquecimento. As emissões nucleares ocorrem a partir de núcleos instáveis.
as INB (Indústrias Nucleares do Brasil S.A.) inau78 No final de 2010 a guraram a 3 Cascata de Enriquecimento de Urânio. As usinas nucleares de Angra dos Reis (RJ) utilizam o urânio enriquecido da INB. O material é obtido por meio de várias etapas de processamento do minério extraído em Caetité (BA). Somente Brasil, Estados Unidos e Rússia têm reservas de urânio em seus territórios. O processo de enriquecimento de urânio, por ultracentrifugação, é a principal etapa do processo produtivo. A conclusão dessa unidade possibilitará a inserção do país no mercado internacional de urânio com maior valor agregado e com um menor custo de transporte. A INB será a única fabricante de combustível nuclear no mundo com enriquecimento e fabricação no mesmo local, o que aumenta muito a sua eficiência. Considerando o texto e os fenômenos radioativos, é possível concluir que: a) o minério extraído no RJ é utilizado, após o processamento, nas usinas de Angra dos Reis. b) apenas Brasil, Estados Unidos e Rússia produzem urânio enriquecido. c) todos os fabricantes de combustível nuclear enriquecem e fabricam o urânio em um mesmo local. d) as emissões radioativas são oriundas da eletrosfera atômica. X
e) as emissões radioativas ocorrem em núcleos instáveis.
C5 • H17
79 Leia o texto: Os gases climáticos liberados por um reservatório de hidrelétrica se originam do carbono proveniente da decomposição de organismos e matérias orgânicas anteriores à inundação e daqueles trazidos pelos rios ou por fontes humanas. (...) “Os níveis de emissões são maiores no início [da vida da represa], mas declinam quando os organismos enterrados estão totalmente decompostos. Nós investigamos também um reservatório de dez anos de idade, no Laos, onde havia um equilíbrio entre a absorção de gás e a liberação”, afirma Atle Harby, cientista sênior do programa de Pesquisas Energéticas do Sintef (entidade ligada à Universidade Norueguesa de Ciência e Tecnologia). 60
O gráfico que melhor representa a afirmação de Atle Harby é: a) Emissões de gases climáticos de uma represa
79. Analisando-se a parte do texto “Os níveis de emissões são maiores no início [da vida da represa], mas declinam quando os organismos enterrados estão totalmente decompostos...” é que se escolhe a alternativa b. Observação: o texto não cita a palavra constante, o que exclui a alternativa c .
Tempo
X
b)
Emissões de gases climáticos de uma represa
Tempo
c)
Emissões de gases climáticos de uma represa
Tempo
d)
Emissões de gases climáticos de uma represa
Tempo
e)
Emissões de gases climáticos de uma represa
Tempo
61
C7 • H25 80. A brasa da fornalha representa o fenômeno da combustão, portanto uma transformação química. O período de grande industrialização no Brasil se deu durante a era Vargas (1930–1945).
80 Leia os trechos da canção apresentados a seguir. Linha de montagem
Linha linha de montagem A cor e a coragem Cora coração Abecê abecedário Ópera operário Pé no pé do chão (...) Na mão, o ferro e a ferragem O elo, a montagem do motor E a gente dessa engrenagente Dessa engrenagente Dessa engrenagente Dessa engrenagente sai maior (...) Gente que conhece a prensa A brasa da fornalha O guincho do esmeril Gente que carrega a tralha Ai, essa tralha imensa, Chamada Brasil (...) Chico Buarque & Novelli. Linha de montagem. Compacto Show 1o de maio, Philips, 1980. Disponível em: . Acesso em: 8 fev. 2011.
X
62
A linha de montagem é um esquema produtivo característico do fordismo – um conjunto de métodos voltados para a produção em larga escala de produtos para o consumo em massa – cuja implementação no Brasil se deu com o processo de industrialização, na era Vargas. Analise a letra da música Linha de montagem e, considerando seus conhecimentos, assinale a alternativa que contém o fenômeno químico presente nela e o período de grande industrialização que ocorreu no Brasil. a) Fenômeno: “a brasa da fornalha”; período: décadas de 30 e 40. b) Fenômeno: “a montagem do motor”; período: década de 20. c) Fenômeno: “na mão, o ferro e a ferragem”; período: década de 70. d) Fenômeno: “gente que carrega a tralha”; período: décadas de 20 e 30. e) Fenômeno: “o guincho do esmeril”; período: década de 50.
C3 • H10
81 As charges são desenhos humorísticos com grande poder de síntese. Com poucos elementos o desenho é capaz de ironizar, ridicularizar, alertar ou criticar fatos e eventos políticos, econômicos e sociais. Todavia, o humor de uma charge só faz sentido se o leitor dominar pelo menos os rudimentos do fato que é apontado, já que a ironia muitas vezes reside na intensificação das consequências envolvidas. A seguir é mostrada uma charge sobre o aquecimento global e que trata:
81. Na charge se ironiza um dos problemas decorrentes do aquecimento global, que é a diminuição gradativa da capa de gelo que cobre o mar no Polo Norte, provocando a deterioração do hábitat natural do urso-polar.
l a r b a C n a v I
X
a) da destruição das savanas africanas, hábitat dos ursos-brancos, provocada pela mudança no regime das chuvas. b) da diminuição da capa de gelo no Polo Norte, que é o hábitat natural dos ursos-polares. c) da diminuição da disponibilidade de água potável para os ursos-polares, pois o aquecimento global está alterando o regime de chuvas em muitas partes do globo. d) da diminuição do nível de água nos polos em decorrência do derretimento das geleiras. e) da migração de animais como ursos-polares, expulsos pela destruição de seu hábitat para as cidades, onde dependerão da ajuda humana para sobreviver.
C3 • H10
82 A partir da leitura do artigo seguinte, assinale o item que melhor explica a relação entre as emissões de dióxido de carbono e o aumento de acidez dos oceanos. 63
Emissões de CO2 ampliam acidificação dos oceanos
82. O gás carbônico é um óxido de caráter ácido. Com o aumento da quantidade desse gás no ar, há a dissolução de maior volume de CO2 na água do mar, com a formação de ácido carbônico, que apesar de ser fraco é o composto responsável pelo aumento da acidez marinha: CO2 � H2O → H2CO3.
da France Presse , em Washington
As emissões de dióxido de carbono (CO2) contribuem para um incremento sem precedentes da acidificação dos oceanos, com consequências imprevisíveis a longo prazo para a vida marinha, revela um estudo publicado nesta quinta-feira. A modificação química dos oceanos é um problema mundial e crescente, destaca um relatório encomendado pelo Congresso e realizado pelo National Research Council (NRC), com o apoio da Academia Americana de Ciências. Sem uma redução substancial das emissões de CO2 procedentes das atividades humanas e sem outro tipo de controle sobre este gás que provoca o efeito estufa, os oceanos ficarão cada vez mais ácidos, adverte o relatório. (...) Disponível em: . Acesso em: 8 fev. 2011.
X
a) O dióxido de carbono é um ácido forte que se concentra na superfície da água dos oceanos, aumentando a acidez do meio. b) CO2 é um óxido gasoso que, ao se dissolver na água dos oceanos, reage com ela formando um ácido fraco e diminuindo o pH do meio. c) A água dos oceanos é muito alcalina (pH ≅ 14). O gás carbônico é um ácido forte que reage facilmente com esse meio deixando o pH < 7. d) CO2 é um ácido fraco, mas em razão da grande quantidade dele emitida pelos seres humanos, faz a acidez da água dos oceanos aumentar. e) O dióxido de carbono é um ácido forte que faz o pH da água dos oceanos aumentar drasticamente.
C4 • H14
83 Ciclo do carbono 83. A fotossíntese, representada na reação da alternativa a, é a única que necessita de energia solar para acontecer.
64
O ciclo do carbono é o termo utilizado para descrever o fluxo de carbono nas suas várias formas, como o CO2, atra vés da Atmosfera, Biosfera (terrestre e marinha) e Litosfera. O carbono é o componente primário de toda matéria orgânica e é encontrado em grandes concentrações na Atmosfera, em terra firme (Litosfera), nas rochas, no solo e nos sedimentos. O ciclo de carbono apresenta várias fases, sendo as duas principais a fotossíntese e a respiração. (...)
Existe uma fase sedimentar do ciclo de carbono, onde os processos biogeoquímicos de longo prazo, tais como a erosão e a ação de vulcões, lançam de volta para a atmosfera pequenas quantidades de carbono presentes em rochas e sedimentos. Essa fase do ciclo pode levar milhões de anos, enquanto o ciclo biológico do carbono é relativamente rápido: estima-se que a renovação do carbono atmosférico ocorre a cada 20 anos. Segundo artigo publicado na Proceedings of the National Academy of Sciences, a concentração de CO2 na atmosfera subiu 35% em apenas sete anos. Entre 2000 e 2006, atividades humanas, como a queima de combustíveis fósseis e o desmatamento, contribuíram com o lançamento de 4,1 bilhões de toneladas de CO2, levando a uma taxa de crescimento anual de 1,93 ppm (partes por milhão). Na década de 90, essa taxa era de 1,49 ppm ao ano. A atual concentração de CO2 é de 381 ppm, a maior dos últimos 650 mil anos. Ao mesmo tempo, os processos naturais que poderiam reduzir esse impacto (absorção das florestas e dos oceanos) parecem estar esgotando sua capacidade. Disponível em: . Acesso em: 9 fev. 2011.
Qual das reações presentes no ciclo de carbono e representadas abaixo necessita de energia solar, além de catalisador? X
a) 6 CO2 � 6 H2O → C6H12O6 � 6 O2 b) C12H22O11
H2O hidrólise
2 C6H12O6
c) (C6H10O5)n � 6n O2 → 6n CO2 � 5n H2O d) n C6H12O6
por condensação
(C6H10O5)n � n H2O
e) 2 (C6H10O5)n � n H2O → n (C12H22O11)
C5 • H19
84 Avaliação do ciclo de vida
A avaliação do ciclo de vida (ACV) é uma técnica usada para analisar os impactos ambientais associados a todas as fases de um processo produtivo, com a elaboração de um inventário da energia e dos recursos consumidos e das emissões e dos resíduos gerados na produção de um determinado produto.
84. Todas as fases do processo são analisadas na ACV. Um dos materiais não era de origem fóssil (PHA). Considerando a produção de 1 kg de cada polímero, temos que a relação entre 48 as energias consumidas é � 0,6. 81 Assim, o material tipo bio só será mais amigável se for vantajoso do ponto de vista energético, ou se usar recursos renováveis. 65
Os pesquisadores [do instituto de Engenharia e Ciências Químicas de Cingapura] usaram a ACV para comparar o uso de sacolas feitas de polihidroxialcanoato (PHA) – um bioplástico à base de amido de milho – em relação às tradicionais sacolas de polietileno. (...)
Provavelmente você pensou que a sacola produzida a partir do amido de milho ganhou essa disputa, certo? Errado! Os cálculos realizados pelos cientistas foram os seguintes: (...) Os pesquisadores calcularam que 1,22 kg de petróleo bruto, 0,4 kg de gás natural e 48 megajoules de energia são necessários para produzir 1 kg de sacolas de polietileno. (...) 4,86 kg de milho e 81 megajoules de energia são necessários para produzir 1 kg de sacolas de PHA. Disponível em: . Acesso em: 9 fev. 2011.
(Observação: 1 megajoule
X
� 106 J.)
Isso mesmo, a energia necessária para a produção do PHA é maior que a gasta na fabricação de polietileno. Com esses dados os cientistas concluíram que sacolas de PHA somente podem ser consideradas ambientalmente amigáveis se o processo de produção for feito utilizando energia renovável. Considerando as informações descritas no texto é possível afirmar que: a) a ACV é uma técnica que visa analisar exclusivamente os impactos ambientais de uma única etapa do processo produtivo. b) Para a pesquisa realizada em Cingapura foram utilizados materiais de origem fóssil. c) a produção de polietileno consome menos energia se comparada com a do PHA (a relação entre uma e a outra é de cerca de 0,1, considerando a mesma massa de produto obtido). d) todo material do tipo bio é mais amigável do ponto de vista ambiental, se comparado com um material com a mesma finalidade de origem fóssil. e) na pesquisa apresentada o polietileno se mostrou mais vanta joso do ponto de vista energético, em relação ao PHA.
C7 • H26 85. CO2: geometria linear e CH 4: geometria tetraédrica. Apenas o metano é inflamável. As pesquisas iniciais indicavam que os reservatórios seriam responsáveis por até um quarto das emissões dos gases do clima de origem humana, ou seja, 25%.
66
85 Há cerca de 10 anos medições realizadas em uma hidrelétrica brasileira indicavam que as emissões de gás carbônico e metano (chamados pelos cientistas de gases do clima) dos organismos em decomposição no fundo dos reservatórios poderiam ser responsáveis por até um quarto de todas as emissões de origem humana dos gases do clima no planeta.
Estudos atuais demonstraram que certos organismos presentes nos reservatórios (algas e fitoplânctons, por exemplo) capturam mais gás carbônico da atmosfera do que aquele liberado pelos organismos em decomposição. Com relação ao texto e às características dos gases citados, pode-se afirmar que: a) as pesquisas iniciais não levaram em conta a presença de organismos que consumiam CO 2. b) ambos os gases citados no texto são moléculas com geometria linear. c) as pesquisas iniciais indicavam que certos organismos presentes nos reservatórios (algas e fitoplânctons, por exemplo) consomem menos gás carbônico do que aquele liberado pelos organismos em decomposição. d) os gases citados no texto são inflamáveis. X
e) as pesquisas iniciais indicavam que os reservatórios seriam responsáveis por até 25% das emissões de gases do clima de origem humana.
C5 • H19
86 O Centro de Processos Biológicos e Industriais para Biocombustíveis (Ceprobio) envolve mais de 40 universidades e instituições de pesquisa, além de empresas colaboradoras, distribuídas em várias regiões de 12 Estados e Distrito Federal. Pesquisas do Ceprobio propõem um modelo industrial de produção de etanol celulósico que é passível de integração aos modos de produção já estabelecidos em regiões desenvolvidas do Brasil ou que possa ser implementado em áreas cuja infraestrutura agroindustrial esteja em fase de consolidação. Além de inovador, o modelo proposto reduz drasticamente a necessidade de insumos fósseis por meio do reaproveitamento de resíduos e emissões provenientes da geração de energia e produção de produtos químicos. A respeito do texto e dos seus conhecimentos sobre o assunto, é possível afirmar o que se segue, exceto que: a) o Ceprobio propõe um modelo que se integra aos modos de produção já consagrados de produção de etanol celulósico.
86. O etanol celulósico é obtido a partir da celulose (C6H10O5)n. Os insumos fósseis são fontes não renováveis de energia.
b) os insumos fósseis citados no texto constituem fontes renováveis de energia. c) o etanol celulósico é obtido a partir da substância cuja fórmula molecular é (C 6H10O5)n. 67
d) o Ceprobio propõe o reaproveitamento de resíduos e emissões provenientes da geração de energia e produção de compostos químicos. X
e) o modelo proposto pelo Ceprobio diminui a dependência de insumos fósseis.
C5 • H18
87 87. O metano possui geometria tetraédrica e o ângulo formado nas ligações entre carbono e hidrogênio é de 109°28 ′.
Uma equipe internacional chefiada por astrônomos chilenos descobriu um sistema estelar único e exótico, de um tipo totalmente desconhecido até agora. O sistema é formado por uma estrela muito fria, rica em metano, chamada anã T, e uma estrela “morta”, uma anã branca, uma em órbita ao redor da outra. (...) O metano é uma molécula frágil, rapidamente destruída em temperaturas mais altas. Assim, ele só é visto em estrelas muito frias e em planetas gigantes, como Júpiter. (...) O novo binário estelar representa uma oportunidade única para que os cientistas testem nosso conhecimento da física das atmosferas estelares ultrafrias, porque a anã branca pode ser usada para calcular a idade dos dois objetos. Disponível em: . Acesso em: 9 fev. 2011.
X
Considerando o texto e as características do metano, assinale a alternativa correta: a) A anã branca citada no texto é rica em um hidrocarboneto de menor massa molecular. b) A molécula de metano possui geometria tetraédrica. c) O ângulo da ligação formada entre carbono e hidrogênio na molécula de metano é de 120º. d) O metano é uma molécula que é destruída em baixas temperaturas. e) Júpiter faz parte do sistema binário citado no texto.
C7 • H25
88 O pigmento amarelo de cromo é usado em tintas para pintar faixas de demarcação em ruas e estradas, na composição de tintas a óleo, além de aplicações decorativas, mas de uso restrito, por possuir dois elementos muito tóxicos, o cromo e o chumbo. 68
Esse pigmento é obtido industrialmente segundo o processo esquematizado a seguir. O Litargírio, mencionado no diagrama, é óxido de chumbo II, que se transforma em nitrato de chumbo II dentro do reator 1. Litargírio, ácido nítrico e água
88. A reação que ocorre no tanque de precipitação pode ser equacionada como Pb(NO3)2 � Na2Cr2O7 → PbCr2O7 ↓ � 2 NaNO3 Sabendo que, conforme mostram os coeficientes estequiométricos da equação anterior, cada 1 mol do dicromato de sódio forma 1 mol do pigmento dicromato de chumbo II, e que 1 tonelada � 1 ⋅ 106 g, temos: 262 g de Na2Cr2O7 1 ⋅ 106 g de Na2Cr2O7
Reator 1
423 g de PbCr2O7 X g de PbCr2O7
⇒
⇒ x ≅ 1,6 � 106g de PbCr2O7 Tanque de precipitação Dicromato de sódio e água
Reator 2
Mas o enunciado afirma que o rendimento do processo é de 90%, então há a formação de aproximadamente 1,4 ⋅ 106 g ou 1,4 ⋅ 103 kg do pigmento dicromato de chumbo II.
Água
Tratamentos Filtro prensa
Torta de filtro
Secador
Reator 3
Pigmento em pó Moinho
Partindo-se de 1 tonelada de dicromato de sódio (Na 2Cr2O7, massa molar � 262 g ⋅ mol–1), calcule a massa aproximada, em quilos, de pigmento que pode ser produzida, sabendo que a reação de precipitação apresenta rendimento de 90%. (Massas molares: Pb
� 207
g ⋅ mol–1; Na � 23 g ⋅ mol–1.)
a) 0,423 kg b) 9 ⋅ 102 kg X
c) 1,4 ⋅ 103 kg d) 1,6 ⋅ 103 kg e) 109 kg 69
C5 • H17 89. Grupo fosfato: O– 5 ligações covalentes
O– — P — O O fosfato
Desoxirribose: — CH 2 *C H
O H
H
C*
C*
C
H
OH
H
3 carbonos quirais (C*)
89 Leia o texto citado a seguir. Os nucleotídeos são compostos por uma base nitrogenada, um grupo fosfato e uma ribose ou desoxirribose. Quando na ausência do grupo fosfato, são chamados de nucleosídeos. A base nitrogenada, juntamente com a pentose, formam compostos heterocíclicos, sendo que a primeira pode ser derivada de compostos de purina ou pirimidina. São tidas como purinas a adenina (A) e a guanina (G), e as pirimidinas são constituídas pela citosina (C), uracila (U) e timina (T). Estrutura básica de um nucleotídeo
em desoxirribonucleotídeos
O– O
O– — P — O — CH2 O fosfato
C H
base (purina ou pirimidina)
H
H
C
C
OH
H
C H
em desoxirribonucleotídeos
OH
em ribonucleotídeos
Os nucleotídeos estão presentes em vários processos metabólicos e são tidos como subunidades dos ácidos nucleicos, participam do transporte e na conservação de energia (ATP, por exemplo), são encontrados como componentes de alguns cofatores enzimáticos e alguns apresentam a função de mensageiros químicos celulares, como é o caso do cAMP, um segundo mensageiro que atua fosforilando diversas outras moléculas, desencadeando uma cascata de reações em um determinado processo, como ocorre na liberação de histaminas quando de uma reação alérgica. Disponível em: . Acesso em: 9 fev. 2011.
O número de ligações covalentes entres os elementos químicos do grupo fosfato e o número de carbonos quirais da molécula de açúcar (desoxirribose) representada são, respectivamente: a) 6 e 1. b) 4 e 4. c) 4 e 5. d) 5 e 6. X 70
e) 5 e 3.
C7 • H24
90 Desde a Antiguidade, plantas contendo quinonas têm sido usadas por suas atividades biológicas ou como fontes de corantes naturais. A alizarina, uma quinona obtida das raízes de Rubia Tinctorum L. , já era conhecida e usada no antigo Egito, Pérsia e Índia. Essa planta foi um dos primeiros materiais corantes usados pelo homem, permitindo o tingimento de tecidos com uma bela cor vermelha (púrpura). As quinonas são compostos orgânicos que podem ser classificados como produtos de oxidação de fenóis; da mesma forma, a redução de quinonas pode originar os correspondentes fenóis. Sua principal característica é a presença de anel com seis carbonos, formado por dois grupos carbonílicos alternados com duas ligações duplas. Nos últimos anos, quinonas apresentando diversas atividades biológicas importantes foram isoladas, como a conocarvona, que apresenta atividade inibitória da replicação do vírus HIV. Assinale a alternativa que apresenta a estrutura química de uma quinona. X
a)
H3C — O
90. As quinonas, segundo a descrição feita no enunciado, são formadas por um anel de seis carbonos contendo dois grupos cetona (carbonilas) alternados com duas ligações duplas. Desse modo, a figura mostra a estrutura básica de uma quinona, que pode ser identificada no composto presente na alternativa a. O
O
O CH3
O
b)
HO
CH3
CH3
OH
c)
O O O
d)
O H3C
H3C O
e)
OH
CH3
CH3 OH
71
C7 • H25 91. Os hidrocarbonetos são moléculas apolares e sua interação intermolecular é do tipo dipolo induzido. A combustão completa dos hidrocarbonetos gera gás carbônico (gás do efeito estufa). O texto informa que a metabolização do butano pode levar à formação do butanol. Como não houve maior especificação, podemos ter a formação do butan-1-ol ou butan-2-ol (isômeros planos de posição). A cadeia do butano é aberta, saturada, homogênea e normal. O butano é utilizado na produção da gasolina.
91 O butano é um gás combustível, derivado do petróleo, que é incolor, inodoro e altamente inflamável. Seu principal uso é como gás de cozinha, mas também é empregado como propelente em sistemas de refrigeração, na síntese de outras substâncias e na fabricação de gasolina.
Representação da molécula do gás butano.
X
A absorção do butano ocorre por inalação. Ele é metabolizado pelo sistema microssomal hepático e transformado em seu álcool correspondente, o butanol. Considerando o entendimento do texto e os conhecimentos relativos ao butano, assinale a alternativa incorreta: a) As interações intermoleculares presentes no hidrocarboneto citado são do tipo dipolo induzido. b) O butano produz um gás responsável pelo aquecimento global, quando submetido a uma combustão completa. c) O butano é o principal componente da gasolina. d) A metabolização do butano pode gerar dois isômeros planos de posição. e) A cadeia apresentada é saturada, homogênea, aberta e reta.
C7 • H24 92. O gás natural é uma mistura de hidrocarbonetos leves encontrada no subsolo, na qual o metano tem uma participação superior a 70% em volume. Fórmula molecular do metano: CH4. CO2 CH4 Nox do C: �4 �4 Portanto, Δnox � 8.
92
(...) o pesquisador J. Craig Venter (...) acredita que micróbios novos possam capturar dióxido de carbono da chaminé de uma usina elétrica e transformá-lo em gás natural para as caldeiras. (...) A GreenFuel, em Cambridge, Massachusetts, instalou fazendas de algas em usinas elétricas para converter até 40% do CO2 expelido em matéria-prima de biocombustíveis. A empresa afirma que uma grande fazenda de algas junto a uma usina de 1 GW poderia produzir cerca de 190 milhões de litros de etanol por ano. GIBBS, W. Wayt. Plano B para a energia. Scientific American Brasil , Duetto, ed. 53, out. 2006, p. 88.
72
X
A variação do número de oxidação na transformação do dióxido de carbono em gás natural e a fórmula molecular do principal constituinte desse gás são, respectivamente: a) 8; CH4. b) 4; C2H5OH. c) 8; C2H6. d) 0; C4H10. e) 4; C3H8.
C7 • H24
93 Existem compostos orgânicos que apresentam arranjos estruturais interessantes. Veja os dois exemplos a seguir: O
93. Apenas o nanokid apresenta ligação tripla entre os átomos de carbono.
O
Nanokid (a fórmula estrutural da molécula lembra um garoto)
H — C — C — n H
H
Fórmula do poliestireno
X
A respeito das estruturas ilustradas, todas as alternativas são corretas, exceto: a) Ambas as moléculas apresentam insaturações. b) Ambas as moléculas apresentam heteroátomos. c) Tanto no nanokid como no poliestireno é observada a presença da função éter. d) Ambas as estruturas apresentam anel aromático. e) Ambas as moléculas apresentam ligação tripla entre os átomos de carbono. 73
C7 • H24 94. A principal função de uma proteína é a estrutural.
94
As proteínas são as moléculas orgânicas mais abundantes e importantes nas células e perfazem 50% ou mais de seu peso seco. São encontradas em todas as partes de todas as células, uma vez que são fundamentais sob todos os aspectos da estrutura e função celulares. Existem muitas espécies diferentes de proteínas, cada uma especializada para uma função biológica diversa. Além disso, a maior parte da informação genética é expressa pelas proteínas. Pertencem à classe dos peptídeos, pois são formadas por aminoácidos ligados entre si por ligações peptídicas. Uma ligação peptídica é a união do grupo amino de um aminoácido com o grupo carboxila de outro aminoácido, através da formação de uma amida. São os constituintes básicos da vida: tanto que seu nome deriva da palavra grega “proteios”, que significa “em primeiro lugar”. Nos animais, as proteínas correspondem a cerca de 80% do peso dos músculos desidratados, cerca de 70% da pele e 90% do sangue seco. Mesmo nos vegetais as proteínas estão presentes. A importância das proteínas, entretanto, está relacionada com suas funções no organismo, e não com sua quantidade. Todas as enzimas conhecidas, por exemplo, são proteínas; muitas vezes, as enzimas existem em porções muito pequenas. Mesmo assim, estas substâncias catalisam todas as reações metabólicas e capacitam aos organismos a construção de outras moléculas – proteínas, ácidos nucleicos, carboidratos e lipídios – que são necessárias para a vida. Disponível em: . Acesso em: 9 fev. 2011.
Assinale a alternativa a seguir que apresenta a principal função das proteínas nos organismos e que contém a estrutura de um dipeptídeo. a) Função energética. OH CH3
H3C
CH3 N
H
H
OH
NH2 OH OH
O
OH
O
O
b) Função catalisadora. CH3
O
H2C — CH3
NH — C — CH2 — N CH3 74
H2C — CH3
X
c) Função estrutural. O H2N
CH2 C
O NH
CH2
C OH
d) Função construtora. O
OH
H3CO
OCH3
e) Função metabólica. O
CO2H OH
H O O
OH
H O
C7 • H25
95 Os triglicerídeos são substâncias orgânicas presentes na composição de óleos e gorduras vegetais. Essas moléculas orgânicas são compostas por cadeias carbônicas derivadas de ácidos graxos, que podem ser saturados, com uma insaturação (monoinsaturado) ou com mais de uma insaturação (poli-insaturado). O gráfico a seguir fornece algumas informações a respeito de alguns óleos de origem vegetal. ) o ã s u f e d a r u t a r e p m e t ( a r u d r o g e o e l ó e d o p i T
95. Segundo o enunciado, quanto maior a presença de insaturações, maior a tendência a rancificar. Então, o óleo com menor grau de insaturação (maior teor de cadeias saturadas) apresenta maior resistência à oxidação. O óleo de coco, portanto, rancifica menos.
saturado monoinsaturado
milho (–20°C)
poli-insaturado girassol (–18°C)
soja (–16°C)
canola (–10°C)
oliva (–6°C) coco (25°C)
0
10
20
30
40
50 60
70
80
90
100
% de ácidos graxos (gorduras) saturadas e insaturadas
Rancificação é o fenômeno de oxidação dos triglicerídeos,
que confere a eles um sabor e odor desagradáveis (óleo rançoso). Quanto maior o número de ligações duplas entre os carbonos, mais o triglicerídeo é suscetível à rancificação. Qual dos tipos de óleo ou gordura é mais resistente ao processo de rancificação? 75
a) Milho. b) Girassol. c) Soja.
d) Oliva. X e) Coco.
C3 • H9
96. O etanol é um biocombustível oriundo da fermentação da sacarose presente na garapa da cana-de-açúcar. Para essa planta crescer, ela utiliza o carbono presente no gás carbônico do ar, transformando-o inicialmente em glicose (via fotossíntese) e posteriormente em sacarose. No carro, ao ser queimado, o etanol é convertido em gás carbônico e vapor-d’água, que são lançados no ar. Esse gás carbônico no ar será novamente absorvido pela cana em crescimento, fechando um ciclo de transferência do carbono do ar para planta, da planta para o etanol, e deste para o veículo, que restituirá o carbono ao ar.
96 O etanol é apontado como uma importante fonte alternativa de combustível para os veículos automotores, pois sendo renovável, ajuda a diminuir o impacto do transporte no aquecimento global. Sendo um composto orgânico, o etanol apresenta átomos de carbono que se transformam em gás carbônico ao ser queimado dentro dos motores dos automóveis, ou seja, podemos dizer que o carbono foi transferido deles para o ar. Assinale a alternativa que apresenta o caminho mais adequado do elemento carbono no uso do etanol como combustível. a)
CO2 atmosférico
Automóveis
Combustíveis fósseis
X
b)
Animais
Decompositores
CO2 atmosférico
Automóveis
Combustíveis fósseis
c)
Plantas
Animais
Decompositores
CO2 atmosférico
Automóveis
Combustíveis fósseis 76
Plantas
Plantas
Animais
Decompositores
d)
CO2 atmosférico
Automóveis
Plantas
Combustíveis fósseis
e)
Animais
Decompositores
CO2 atmosférico
Automóveis
Plantas
Combustíveis fósseis
Animais
Decompositores
C7 • H24
97 O benzeno é o composto aromático mais simples. Reagindo com um composto genérico X — Z , há a quebra de uma das ligações duplas do anel, com a formação de um composto intermediário chamado de carbocátion (já que nele um dos átomos de carbono possui carga positiva). Esse composto é muito instável e se desfaz rapidamente. Há duas possibilidades de transformação do carbocátion: pela retirada de um hidrogênio do anel pelo Z –, com a restituição da dupla ligação que foi originalmente rompida (formação de produto de substituição), ou com a ligação posterior da espécie Z – ao carbocátion (formação de produto de adição). O diagrama a seguir mostra o caminho energético dessas duas possibilidades. X CH+ a i g r e n E
97. De acordo com o diagrama de energia, o mecanismo que conduz ao produto de adição é cineticamente pouco favorável, pois possui alta energia de ativação, e também é termodinamicamente desfavorável, pois leva a um produto com maior energia. Portanto, o mecanismo que conduz ao produto de substituição é o mais favorecido.
produto de adição Z
H X +
Z–
intermediário carbocátion
+ X—Z
X
produto de substituição + Z—H
Caminho da reação 77
Qual dessas duas possibilidades (adição ou substituição) deve ocorrer preferencialmente com o benzeno? Escolha o item que apresenta a justificativa mais adequada. a) Reação de adição, pois a formação do carbocátion é um processo endotérmico. b) Reação de adição, pois o produto de adição possui energia mais alta em comparação com o da substituição, favorecendo portanto sua formação. c) Reação de substituição, pois a formação do carbocátion é um processo endotérmico. X
d) Reação de substituição, pois o produto de substituição possui energia mais baixa em comparação com o da adição, favorecendo portanto sua formação. e) Ambas as possibilidades ocorrem, pois somente a primeira etapa (formação do carbocátion) é decisiva nesse mecanismo, já que possui a energia de ativação mais baixa, sendo portanto a etapa cineticamente mais favorável.
C7 • H24 98. Se o ácido oleico produzido pela hidrólise de um óleo ou gordura contém 18 carbonos e se o outro produto formado nela é o glicerol com três carbonos, pode-se prever que o óleo ou gordura de origem tem 18 � 3 carbonos, ou seja, 21 carbonos.
98 Óleos e gorduras, em presença de um catalisador (lipase), sofrem hidrólise, produzindo glicerol e ácidos carboxílicos de elevada massa molecular. Um desses ácidos pode ser o ácido oleico: CH3(CH2)7CH — — CH(CH2)7— C — OH O
(C18H34O2)
(...) gorduras trans elevam o mau colesterol (LDL) e aumentam riscos de doenças cardíacas. (...) O consumo máximo diário de gordura trans recomendado pela OMS (Organização Mundial de Saúde) é de 2 g ou 1% do total calórico diário. COLLUCCI, Claudia. 38% dos produtos omitem informação sobre gordura trans. Folha de S.Paulo, 14 out. 2006, Caderno Cotidiano.
X
78
Quantos carbonos tem o óleo ou gordura que, sob ação da lipase, sofreu hidrólise para formar o ácido oleico? a) 18 b) 21 c) 42 d) 9 e) 36
C7 • H24
99 O biodiesel, combustível renovável e biodegradável, é obtido a partir da reação de óleo vegetal (triglicerídeo) com álcool etílico ou metílico, que origina outro álcool (glicerol) e uma mistura de ésteres de ácido graxo (biodiesel). O processo inicia-se juntando o óleo vegetal com o álcool e catalisadores (que podem ser ácidos, básicos ou enzimáticos) para acelerar a reação. Nesse processo, a glicerina é removida do óleo vegetal por decantação, deixando o óleo mais fino e reduzindo sua viscosidade. A glicerina (glicerol) é uma substância de alto valor agregado, usada por indústrias farmacêuticas, de cosméticos e de explosivos. Na transesterificação pode ser utilizado, além de óleos vegetais como o de mamona, girassol, canola, soja e dendê, o óleo usado na fritura de alimentos. O biodiesel tem tamanho e peso molecular semelhantes aos das moléculas de óleo diesel comum, sendo eles perfeitamente miscíveis entre si. A equação química a seguir representa o processo de transesterificação de um triglicerídeo genérico, no qual as cadeias laterais estão indicadas como R 1, R2 e R3. No produto, além das três moléculas de biodiesel formadas, há um quadro em branco representando a glicerina. Qual a fórmula estrutural da glicerina?
O O
R
O
R2
O
R3 O
O
OH
O O R1 3 R OH
R1 O
Cat. +
OH
+
R R2
O OH
O R O
R3
O
O
R
O O R1 O
R2
O
R3
+ 3 R — OH
Catálise
+ R
Álcool
R
O Triglicerídeo
a)
99. A figura mostra como os diferentes “pedaços” das moléculas dos reagentes foram rearranjados para compor as novas moléculas de produtos.
O – OH
X
d)
O – OH
OH
c)
H
O
O
R1 R2 R3
OH
OH
— O –OH
O
O
Mistura de ésteres Biodiesel
O – OH
b)
O
e)
— OH
H
H
79
C7 • H25 100. A variação da constante de equilíbrio químico reflete dois aspectos: alteração de temperatura e mudanças no rendimento. Quanto maior a constante de equilíbrio químico, maior o rendimento da reação direta, e quanto maior a temperatura, mais o equilíbrio se desloca na direção do processo endotérmico. Desse modo, no caso apresentado, o aumento de temperatura faz crescer sensivelmente o rendimento da transesterificação com etanol, indicando que a reação direta deve ser endotérmica. Raciocínio oposto é usado para a reação de transesterificação com metanol, cuja constante de equilíbrio diminui com o aumento da temperatura.
100 Transesterificação é um termo geral usado para descrever uma importante classe de reações orgânicas em que um éster é transformado em outro por meio da troca de parte da cadeia, conforme esquematizado a seguir. A presença de um catalisador (ácido ou base) acelera consideravelmente essa conversão. O
O
R — C — OR1 éster 1
+ R — OH 2
R — C — OR2
álcool 1
+
éster 2
R1 — OH álcool 2
Equação geral para uma reação de transesterificação
O processo reacional ocorre preferencialmente com álcool de baixa massa molecular, sendo o metanol e o etanol os mais empregados. O gráfico mostra a variação dos valores da constante de equilíbrio (Kc) com a mudança de temperatura, para a transesterificação com catálise básica do oleato de glicerila com cada um dos álcoois, metanol ou etanol. 2400 com etanol
2200
com metanol 2000 o i r b í l i u q e e d e t n a t s n o C
1800 1600 1400 1200 1000 800 600 400 20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
Temperatura (°C)
X
80
A análise desse gráfico permite concluir que: a) o rendimento da reação de transesterificação com etanol diminui com o aumento da temperatura. b) a reação direta da reação de transesterificação com metanol deve ser exotérmica. c) a constante de equilíbrio e a temperatura são grandezas diretamente proporcionais. d) a transesterificação feita com metanol apresenta maiores rendimentos do que aquela realizada com etanol. e) a reação direta da transesterificação é sempre exotérmica, independentemente do tipo de álcool utilizado.
C4 • H15
101 A quantidade de gás carbônico no sangue, representada pela sua pressão parcial (pCO 2), pode afetar tanto o pH sanguíneo como a ventilação alveolar. Esse efeito é resultado da reação do gás carbônico com a água, formando ácido carbônico, que se ioniza produzindo íons H e bicarbonato. Os íons hidrogênio estimulam o centro de controle respiratório. O gráfico abaixo mostra o efeito da pCO 2 sobre o pH e a ventilação alveolar.
101. Quanto maior a pCO2, mais o equilíbrio CO2 � H2O H� � HCO3 estará deslocado para a direita, o que eleva a quantidade de íons H �, diminui o pH e aumenta a velocidade de ventilação alveolar.
�
11 10 9 ) 1 = l a s a b r o l a v ( r a l o e v l a o ã ç a l i t n e V
8 7 6
l a m r o N
5
O C p
2
4 3 2
p H 1 0 20
30
40
50
60
70
80
90
7,1
7,0
6,9
100
pCO2 (mmHg) 7,6
7,5
7,4
7,3 7,2 pH
GUYTON, Arthur C.; HALL, John E.; Fisiologia humana e mecanismos das doenças . 6. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 1998.
Qual das alternativas possui a melhor interpretação para os resultados apresentados no gráfico? a) O crescimento da pCO 2 provoca um aumento da concentração de íons H , elevando o pH sanguíneo, o que estimula o centro respiratório a aumentar a ventilação alveolar. b) O crescimento da pCO 2 provoca uma diminuição da concentração de íons H , elevando o pH sanguíneo, o que estimula o centro respiratório a aumentar a ventilação alveolar. c) O crescimento da pCO2 provoca uma elevação da concentração de íons H , diminuindo o pH sanguíneo, o que estimula o centro respiratório a aumentar a ventilação alveolar. �
�
X
�
81
d) O crescimento da pCO 2 provoca uma diminuição da concentração de íons H , elevando o pH sanguíneo, o que inibe o centro respiratório, fazendo-o aumentar a ventilação alveolar. e) O crescimento da pCO 2 provoca uma elevação da concentração de íons H , diminuindo o pH sanguíneo, o que inibe o centro respiratório, fazendo-o aumentar a ventilação alveolar. �
�
C5 • H18 102. A hidrólise dos íons alumínio (A�3�) é facilitada em meio básico, pois íons OH– reagem com íons H� provenientes da hidrólise dos íons alumínio, deslocando o equilíbrio no sentido dos produtos.
102 Veja o esquema apresentado abaixo. 1 Represa
9
Bombeamento
2
Sulfato de alumínio Cal Cloro
Distribuição Reservatório dos bairros
Carvão Areia Cascalho
8 Reservatório água final (ETA)
6 4
3
5
Floculação Decantação Filtração
Cal Cloro Flúor
7
Fonte: .
O sulfato de alumínio, A �2(SO4)3, é um dos reagentes utilizados no processo de tratamento de água, pois em água sofre dissociação, seguida de hidrólise, formando coágulos que aderem às impurezas dela, de acordo com as equações: A�2(SO4)3 (aq) 2 Aℓ3 (aq) � 3 SO42– (aq) A�3 (aq) � 3 H2O (ℓ) Aℓ(OH)3 (s) � 3 H (aq) Nessa etapa: a) forma-se um hidróxido gelatinoso solúvel que adere às impurezas e, em seguida, sofre o processo de decantação. b) o acréscimo de Na 2CO3 (barrilha) dificulta a hidrólise dos íons A�3 . c) a hidrólise dos íons A�3 torna o meio ácido. A adição de cal acentua a acidez do meio. d) não ocorrerá a formação de coágulos se substituirmos o sulfato de alumínio por cloreto de ferro III, FeC �3. e) a hidrólise dos íons A �3 é facilitada se o meio estiver básico, por isso adiciona-se cal. �
�
�
�
�
X
�
Texto das questões 103 e 104. Pesticidas são substâncias usadas para eliminar ou controlar um organismo indesejável. O uso indiscriminado destas substâncias pode trazer consequências nefastas ao meio ambiente e 82
à saúde humana. Alguns pesticidas, de caráter hidrofóbico, são encontrados em maior quantidade nos organismos do que no meio ambiente onde eles foram aplicados (fenômeno conhecido como bioconcentração), e isso se deve à afinidade que algumas dessas moléculas apresentam com o tecido adiposo. Uma maneira de se estimar a bioconcentração de determinada substância é por meio do coeficiente de partição ( K ow). O K ow é calculado da seguinte forma: Em um recipiente adicionam-se volumes iguais de água e octan-1-ol (substância que simula óleos e gorduras), formando duas fases. Em seguida, adiciona-se o pesticida em estudo, que irá se espalhar pela água e pelo octan-1-ol em concentrações diferentes, dependendo da afinidade do pesticida com cada uma das fases. O K ow é a razão entre a concentração mol/L do pesticida em estudo no octan-1-ol ([P]octan-1-ol) e na água ([P]água). [P]octan-1-ol K ow � [P]água
A tabela mostra o K ow de alguns pesticidas: Pesticida
K ow
HCB
106
Toxafeno
105
Mirex
107
Malation
103
Paration
104
Atrazina
102
Valores aproximados retirados do Handbook of Environmental Data on Organic Chemicals , 1996.
C5 • H17
103 Qual dos pesticidas abaixo é mais solúvel em água? a) Toxafeno. b) Mirex. c) Malation. d) Paration. X e) Atrazina.
103. Observando a expressão de K ow no enunciado, se mantivermos fixa a concentração de pesticida em octan-1-ol, vemos que o valor de K ow é inversamente proporcional à concentração do pesticida em água. Logo, dentre os pesticidas mencionados na tabela, o mais solúvel em água apresenta o menor valor de K ow: nesse caso, é a atrazina.
C5 • H17
104 Consultando a tabela do texto, qual a concentração em mol/L estimada de HCB (hexaclorobenzeno) na gordura de peixes que vivem em água com 10 –5 ppm em massa desse produto? 83
104. Transformar 10∙5 ppm em mol/L: Massa molar de HCB: C 6C�6 � 285 g/mol 10∙5 ppm � 10∙5 g de HCB em 106 g de solução ↓ ↓ –8 3,5 ⋅ 10 mol em 103 L de solução x em 1L
(Dados: C � 12 u; C � � 35,5 u.) a) 10 b) 3,5 c) 3,5 ⋅ 10–2 d) 3,5 ⋅ 10–5 e) 3,5 ⋅ 10–11
X
x � 3,5 ⋅ 10–11 mol/L de HCB em água. K OW �
[HCB] c . [HCB] gua
⇒ 106 �
[HCB] c . ,
⋅
11
⇒
⇒ [HCB]oct. = 3,5 ⋅ 10 5 mol/L Como o octan-1-ol simula gordura, podemos estimar que a concentração de HCB na gordura do peixe será de 3,5 ⋅ 10–5 mol/L. ∙
C5 • H19
105
Há cerca de um mês, a Fapesp realizou um simpósio em São Paulo sobre Biologia Sintética. Um dos conferencis-
tas foi Ben Hankamer, da Universidade de Queensland, na Austrália. Hankamer fundou a Solar Biofuels Consortium, entidade destinada a mostrar a viabilidade econômica dos
biocombustíveis de algas. O pesquisador patenteou um processo inovador para produzir hidrogênio com microalgas. “As microalgas seriam uma solução interessante para a crescente demanda de combustíveis, uma vez que não disputariam espaço por terras agricultáveis, além de contribuir para a captura de dióxido de carbono. Outra vantagem dessa matéria-prima é que ela representa uma alternativa aos combustíveis fósseis cujas reservas mundiais são limitadas”, afirma. Disponível em: . Acesso em: 22 fev. 2011. 105. A utilização de microalgas para a produção de combustíveis alternativos reduziria o consumo de combustíveis fósseis, o que aumentaria o tempo de vida útil de suas reservas mundiais.
X
Pelo texto citado é correto dizer-se que: a) a produção de hidrogênio com microalgas não seria benéfica para o meio ambiente, pois ele seria utilizado como combustível, que ao reagir com o oxigênio produz água e outros gases poluentes como em qualquer combustão. b) As microalgas contribuem para a captura de gás carbônico e, como consequência, aumentam a intensidade do efeito estufa. c) as reservas mundiais de combustíveis fósseis são limitadas, embora sejam renováveis. d) o método de produção das algas tem como desvantagem a utilização de terras agricultáveis. e) a utilização de microalgas para a produção de combustíveis alternativos seria interessante, pois aumentaria o tempo de vida útil das reservas mundiais de combustíveis fósseis.
C1 • H4
106 Apenas cerca de 3% da água do planeta é doce e somente 1% está disponível para abastecer as pessoas. Para agravar a situação, uma parcela dessa água disponível já se encontra poluída. 84
Se o ritmo do aumento de consumo e da poluição continuar a crescer, a ONU (Organização das Nações Unidas) prevê que até 2050 aproximadamente 45% da população não terá à disposição a quantidade diária mínima necessária de água.
106. Quando fertilizantes escoam para lagos e rios com a água da chuva, causam um aumento na quantidade de micro-organismos e, consequentemente, aumento na DBO. Por outro lado, a água do esgoto de uma indústria pode estar contaminada com metais pesados que não são detectados pela DBO. Ou seja, o índice DBO se mostra útil para quando a poluição provém de resíduos orgânicos, mas falha ao ignorar poluição por metais pesados. Os órgãos públicos, sozinhos, não impedem a contaminação da água nem conseguem a preservação de mananciais. A informação e a consciência do cidadão são instrumentos fundamentais.
Fonte: .
X
A respeito desse assunto, pode-se dizer que a preservação da água: a) não está relacionada com o controle do uso de fertilizantes agrícolas. b) pode ser mensurada apenas através de índices como a DBO (demanda bioquímica de oxigênio). c) depende, dentre outros fatores, do tratamento de esgoto doméstico e industrial. d) requer somente a diminuição do seu consumo. e) é responsabilidade de órgãos públicos, não dependendo de ações populares.
C3 • H9
107
(...). “As emissões de metano de fontes de água doce são maiores do que o esperado”, disse à Reuters David Bastviken, principal autor do estudo da Universidade de Linkping, na Suécia.
“Parte do carbono que é capturada e armazenada pela Terra é neutralizada pelo metano das fontes de água doce”, de acordo com o estudo. As emissões de metano, liberado pela decomposição da vegetação e outras matérias orgânicas em rios, represas, lagos e córregos, ainda não tinham sido colocadas em modelos adequados para a compreensão do aquecimento global, disse Bastviken.
107. A construção de hidrelétricas promove o represamento de grandes quantidades de água, alagando terrenos cuja vegetação submersa emite metano. O mesmo efeito ocorre acentuadamente nos pântanos. A fotossíntese é um processo que ocorre com absorção de gás carbônico da atmosfera, portanto com captura de carbono.
Disponível em: . Acesso em: 23 fev. 2011. 85
A leitura do texto nos leva a concluir que: a) a construção de usinas hidrelétricas não tem relação com emissões de metano. b) pântanos não liberam metano na atmosfera. X
c) a fotossíntese é um processo que ocorre com captura de carbono da atmosfera. d) os oceanos não capturam carbono da atmosfera. e) parte do carbono que é capturada e armazenada pela Terra é neutralizada pelo metano das fontes de água doce, pois essa molécula tem caráter alcalino.
C5 • H19 108. A análise da tabela permite concluir que valores de pH: • ao redor de 6,5 indicam a
sobrevivência da maioria das espécies. • abaixo de 4,5 indicam a não
sobrevivência de peixes. • abaixo de aproximadamente 5,8
indicam a morte de insetos sensíveis e plâncton. A queima de combustíveis fósseis implica um aumento na produção do CO2 (gás carbônico) que é lançado no ar. Parte dele acaba sendo absorvido pela água, dissolvendo-se nela e levando à formação de ácido carbônico (H2CO3), aumentando assim sua acidez e ameaçando a vida marinha.
108 Leia o texto citado a seguir. Os oceanos absorvem cerca de um terço do dióxido de carbono liberado na atmosfera por atividades humanas. Quando o gás dissolve em água, forma ácido carbônico, que modifica o delicado equilíbrio do oceano. A maioria dos organismos vive perto da superfície, onde, os pesquisadores acreditam, ocorrerá a maior mudança no pH. Mas seres que vivem nas profundezas do oceano podem ser mais sensíveis às mudanças no pH. Disponível em: . Acesso em: 23 fev. 2011.
A modificação do pH pode afetar a fauna marinha. Valores de pH inferiores a 4,5 praticamente impossibilitam a sobrevivência de peixes. A análise da tabela a seguir e a notícia acima permitem afirmar que:
86
I. O crescimento de plâncton não é inibido pelo aumento da acidez. II. Níveis de pH ao redor de 6,5 mantêm a sobrevivência de uma grande variedade de insetos e peixes. III. A diminuição do pH da água pode se tornar uma ameaça à fauna marinha. IV. O uso de combustíveis fósseis pode modificar o pH dos oceanos. Pode-se concluir que apenas: a) as proposições I, III e IV são plausíveis. X
b) as proposições II, III e IV são plausíveis. c) as proposições I, II e III são plausíveis. d) as proposições II e III são plausíveis. e) as proposições I e IV são plausíveis.
C7 • H25
109 O pH do solo depende de sua composição. Terreno
pH
Composição
Pantanoso
por volta de 3,5
húmus
Sedimentar
por volta de 6,0
sílica (SiO2)
De origem vulcânica
superior a 7,0
silicatos de cálcio e magnésio
Solo calcário
por volta de 9,0
carbonatos de cálcio, magnésio etc.
109. A análise das informações contidas nas tabelas permite concluir que morangos e maçãs apresentam faixa de pH ótimo entre 5,0 – 6,5, sendo portanto recomendável o seu cultivo em terrenos sedimentares (pH próximo de 6,0).
Sabe-se que cada tipo de planta cresce melhor em solos que possuem uma determinada faixa de pH. Considere a tabela a seguir, que apresenta a faixa de pH ótimo para algumas plantas: Plantas
Faixa de pH ótimo
Morangueiro
5,0 – 6,5
Maceira
5,0 – 6,5
Feijoeiro
6,0 – 7,5
Tomateiro
5,5 – 7,5
Ervilha
6,0 – 7,5
Roseira
6,0 – 8,0 87
X
É correto afirmar que: a) ervilhas devem ser cultivadas em terrenos terrenos pantanosos. b) tomates podem ser cultivados cultivados em terrenos sedimentares sedimentares e em regiões de solo calcário. c) morangos e maçãs maçãs devem ser cultivados em solos sedimentares, formados por sílica. d) rosas podem ser cultivadas somente somente em regiões de terreno terreno de origem vulcânica, rico em silicatos de cálcio e magnésio. e) feijões e ervilhas se desenvolvem bem em regiões de solo calcário.
C7 • H24
110. I. Incorreta. De acordo com o texto, a chuva é considerada ácida quando seu pH < 5, logo a [H �] > 10–5 mol/L. II. Correta. III. Incorreta. Carbonatos Carbonatos sofrem hidrólise liberando íons OH –. IV. Incorreta. A chuva chuva com pH � 2 apresenta uma concentração de H� 100 vezes maior do que uma chuva com pH � 4.
110 Leia o texto citado: A caracterizaçã caracterização o da acidez acidez de de águas águas de chuva chuva baseia-se baseia-se no equilíbrio entre água pura e dióxido de carbono (CO2) atmosférico. Valor Valor de pH 5,6 foi considerado “fronteira natural” nessa caracterização. Porém, valores de pH ao redor de 5 foram observados em regiões não poluídas, variando consideravelmente em função da eficiência da “limpeza atmosférica” pela água de chuva, assim como pelas condições geográficas dos ciclos de enxofre e nitrogênio ou emissões naturais de ácidos orgânicos. Desse modo, considera-se “chuva ácida” aquela que apresentar valor de pH pH < 5 e “chuv “chuvaa alcalina” alcalina” aquela com pH > 6. 6. Estudos Estudos sobre acidez em águas de chuva em regiões industrializadas mostraram valores de pH menores que 4,5 chegando a 2 para eventos isolados em algumas regiões. Em eventos com predomínio de espécies alcalinas, ou potencialmente neutralizantes da acidez (por exemplo, amônia, carbonato ou hidróxido), o valor de de pH pode pode ser superio superiorr a 7. Disponível em: . Acesso em: 24 fev. 2011.
Considere as afirmações a seguir. I. A chuva é considerada considerada ácida ácida quando [H ] < 10–5 mol/L. II. O gás carbônico presente presente nas chuvas em ambientes ambientes não poluídos deixa o pH da água menor que 7, pois se trata de um óxido ácido. III. Os carbonatos deixam a água da chuva ácida porque sofrem hidrólise, gerando H . IV. Uma chuva com pH � 4 apresenta uma concentração de H duas vezes maior do que uma chuva com pH � 2. Considerando o texto e seus conhecimentos de Química, podemos afirmar que: a) apenas a afirmação afirmação I está correta. b) apenas a afirmação II está correta. correta. �
�
�
X 88
c) apenas a afirmação III está correta. correta. d) apenas a afirmação IV está correta. e) as afirmações I, II e IV estão corretas. corretas.
C5 • H17
111 Séries radioativas correspondem ao conjunto de elementos que têm origem na emissão de partículas alfa e beta, resultando, como produto final, um isótopo estável de chumbo. Sabe-se que o átomo de um elemento radioativo: I. ao emitir uma partícula alfa ( α), origina um novo elemento que apresenta número de massa com quatro unidades a menos e número atômico com duas unidades a menos. II. ao emitir uma partícula beta ( β), transforma-se em um novo elemento de mesmo número de massa, mas o seu número atômico apresenta uma unidade a mais. Considere o gráfico a seguir que relaciona o número de massa (A), que corresponde à soma do d o número de prótons e nêutrons de um átomo, e o número atômico (Z), que indica o número de prótons, para a série radioativa que se inicia com urânio de número de massa 238 e termina com chumbo que possui 132 nêutrons. 238
111. De acordo com com as informações fornecidas, o número de massa (A) do isótopo de chumbo (Pb) é igual ao valor da soma: 82 � 132 � 214. A partir da leitura do gráfico temos: : indica emissão de partículas beta (β), pois a massa não se altera e o número atômico aumenta em uma unidade. : indica emissão de partículas alfa (α), pois a massa diminui em quatro unidades e o número atômico diminui em duas. Portanto, partindo de urânio (U) de número de massa 238 e número atômico 92 e terminando em chumbo (Pb) de número de massa 214 e número atômico 82, há emissão de seis partículas alfa e duas partículas beta.
U Série do Urânio (4n + 2)
234
Th
230
Th
Pa
U
Ra
226 222
Rn
A
218
Po
214 210
T
Pb
Bi
Po
Pb
Bi
Po
At
Decaimento Pb
206
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
Z
X
Os números de partículas alfa ( α) e beta ( β) emitidas nesse processo são, respectivamente: a) 8 e 6 b) 6 e 3 c) 7 e 4 d) 6 e 2 e) 7 e 5 89
C5 • H17 112. Analisando o gráfico, gráfico, o tempo de meiameia-vida (t1/2) do fármaco é de 60 min (1 h). Após 4 h, passaram-se 4 meias-vidas. Dose inicial � 600 mg 600 mg t 300 mg t 1/2
t1/2 t1/2
150 mg
1/2
t1/2
75 mg
t1/2
37,5 mg
acetilsalicílico, o, utilizado como anti-inflamatório, analgé112 O ácido acetilsalicílic sico e antitérmico, é a substância mais consumida do mundo. Só nos Estados Unidos, seu consumo é maior que dez milhões de toneladas por ano. Esse fármaco geralmente é administrado por via oral e a dose recomendada para um adulto é de 600 mg a cada 4 horas. O gráfico abaixo mostra a variação da massa do fármaco no organismo em função do tempo. 50,0
40,0
30,0 ) g m ( a s s a 20,0 M
10,0
0,0 0
120
2 40
3 60
48 0
6 00
Tempo (min)
X
Qual a massa de ácido acetilsalicílico encontrada encontrada em um indivíduo adulto após 4 horas da ingestão do fármaco? a) 22,5 mg b) 37,5 mg c) 45 mg d) 75 mg e) 150 mg
C6 • H22 113. Sabe-se que 1µ � 10–6. Logo, a dose equivalente igual a 3,5 ⋅ 105 µSv corresponde a 3,5 ⋅ 10–1 Sv � 0,35 Sv. De acordo com a tabela fornecida, para uma dose equivalente de 0,35 Sv o efeito verificado será a diminuição temporária do número de glóbulos brancos (leucócitos).
90
113 As emissões radioativas produzem efeitos diferentes em nosso organismo. A extensão de danos provocados por exposição à radiação depende do tipo de tecido vivo atingido e do tipo de emissão radioativa. Com o objetivo de avaliar o efeito da radiação absorvida criou-se o conceito de radiação absorvida equivalente, que é igual ao produto da radiação absorvida por um fator de qualidade correspondente ao efeito que ela produz no organismo, medida na unidade Sievert (Sv): 1 Sv = J/kg.
A tabela a seguir relaciona a dose equivalente e os efeitos no ser humano. Dose equivalente (Sv) 0 – 0,25 0,25 – 0,50 1,0 – 2,0 5,0 20,0
X
Efeitos no ser humano Efeitos clínicos não observáveis Diminuição temporária do número de glóbulos brancos (leucócitos) Náuseas, redução dramática de leucócitos Morte de metade da população atingida após trinta dias Morte de toda a população atingida após algumas horas
Considere que uma população acidentalmente ficou exposta a uma dose equivalente igual a 3,5 ⋅ 105 µSv. Sabendo que 1 µ � 10–6, essa população: a) não apresentará efeitos clínicos observáveis. b) apresentará náuseas e redução dramática de leucócitos. c) apresentará diminuição temporária do número de glóbulos brancos (leucócitos). d) morrerá após algumas horas. e) se reduzirá à metade após trinta dias.
C5 • H18
114
Para gerar o calor que a usina transforma em energia elétrica, o urânio é primeiramente transformado em gás, na conversão; depois passa por máquinas que o enriquecem, ou seja, aumentam sua capacidade de gerar energia; na etapa seguinte, é transformado em
pó, a reconversão; que mais tarde vira em pastilhas. As pastilhas são colocadas nas varetas que vão formar o elemento combustível. O reator de uma usina como Angra I leva 121 elementos combustíveis. Em cada um deles, estão alinhadas 235 varetas. Ao
todo, no reator, são colocadas 11 milhões de pastilhas. Disponível em: . Acesso em: 23 fev. 2011.
X
Considerando o texto, escolha a opção avaliada como correta. a) Enriquecer o urânio significa aumentar sua massa. b) O reator de uma usina como Angra I leva 121 elementos químicos combustíveis. c) A queima do urânio gasoso gera calor, que a usina transforma em energia elétrica. d) Estão alinhadas 235 varetas porque o urânio utilizado tem massa 235. e) A fissão nuclear, que gera o calor que a usina transforma em energia elétrica, utiliza o urânio de massa 235.
114. Enriquecer o urânio significa aumentar a proporção do isótopo 235 na mistura usada como combustível no reator. Não confundir elementos combustíveis (varetas com as pastilhas de urânio) com elementos químicos combustíveis (constituintes da tabela periódica que seriam usados numa combustão). Existe uma notável coincidência numérica entre o número de varetas e a massa do urânio. O isótopo do urânio de massa 235 é bombardeado por nêutrons num processo chamado fissão nuclear. Esse processo gera o calor que a usina transforma em energia elétrica.
91
C1 • H3 115. O etanol pode ser obtido a partir da fermentação dos açúcares contidos na cana-de-açúcar, por isso a sua fonte é classificada como renovável.
115 Após a constatação de que a cana-de-açúcar havia se adaptado bem ao solo e ao clima do Nordeste, iniciou-se o plantio em larga escala para a produção do açúcar, pois este produto era de grande aceitação e tinha um bom valor comercial no mercado europeu do século XVI. A cana era colhida e moída. O suco extraído era fervido até se obter o melaço, que posteriormente era cristalizado, deixado para secar e, por fim, ensacado para a venda. O processo atual ainda é parecido com o do século XVI, com diferença nas diversas etapas de purificação pelas quais o açúcar atualmente passa. No Brasil, o álcool, combustível alternativo à gasolina proveniente de uma fonte renovável, é obtido a partir da cana-de-açúcar, que também é matéria-prima para a fabricação da cachaça e do álcool doméstico. Sobre a cana-de-açúcar está correto afirmar que: X a) produz-se o etanol a partir da fermentação de seus açúcares e que esse álcool, em relação à gasolina, possui como uma das vantagens o fato de ser um combustível renovável. b) produz-se o etanol a partir da fermentação de seus amidos e que esse álcool é considerado um solvente universal, pois, assim
como a água, ele forma pontes de hidrogênio. c) dela é produzido o açúcar, que serve como uma reserva de energia para qualquer ser vivo. d) seu bagaço pode ser reaproveitado nas usinas produtoras de álcool como matéria-prima para a fabricação do açúcar. e) seu cultivo em nada favorece a diminuição da concentração de gás carbônico na atmosfera, pois sua colheita é precedida pela combustão de substâncias orgânicas na palha, que libera CO2 e H2O. C7 • H25 116. A digestão do caldo de cana oferece glicose ao organismo humano. Como o metabolismo desse organismo somente é capaz de converter glicose em ácido lático, fica impossibilitada a produção de etanol por ele.
116 Algumas leveduras do gênero sacaromices são capazes de fermentar a glicose em etanol, como mostra a reação geral: C6H12O6
2 C2H6O
glicose
etanol
�
2 CO2 gás carbônico
Em situações específicas, o organismo humano também é capaz de fermentar a glicose, entretanto, o produto da reação geral é o ácido lático: C6H12O6 2 C3H6O glicose
92
ácido lático
X
Em uma conversa na fila da barraca de caldo de cana de uma feira livre, ouve-se alguém dizer: “Não vou beber muito caldo de cana, porque o açúcar fermenta no estômago e eu posso ficar alcoolizado”. Considerando que o caldo de cana é uma solução de sacarose (dímero de glicose) e que leveduras do tipo sacaromices não são encontradas no organismo humano, que afirmação pode ser feita a respeito do comentário na fila da barraca de caldo de cana? a) A afirmação é verdadeira, pois segundo o enunciado o organismo humano é capaz de fermentar açúcar a etanol. b) A afirmação é verdadeira, pois o caldo de cana sempre é fermentado em etanol. c) A afirmação é falsa, pois somente leveduras do gênero sacaromices são capazes de fermentar a glicose em etanol. d) A afirmação é falsa, pois o caldo de cana não contém glicose — reagente da reação de fermentação. e) A afirmação é falsa, pois as sacaromices se alimentam do caldo de cana, não deixando sobrar reagente (glicose) para a fermentação.
C7 • H24
117 Diversos alimentos e bebidas possuem essências artificiais de frutas. Essas essências são formadas por ésteres a partir de uma reação entre álcool e ácido carboxílico. Como exemplos, temos o butanoato de etila (essência de abacaxi), o acetato de octila (essência de laranja) e o acetato de butila (essência de banana). Observe a estrutura de alguns ácidos carboxílicos e álcoois:
117. Para formar a essência de abacaxi (butanoato de etila) é necessário reagir o ácido butanoico (substância IV) com o álcool etílico (substância I).
O OH
OH
I
IV
O
O
OH
HO V
II
OH III
X
HO VI
Para se obter a essência de: a) abacaxi, deve-se reagir IV com I, em condições apropriadas. b) laranja, deve-se reagir V com I, em condições apropriadas. 93
c) banana, deve-se reagir II com IV, em condições apropriadas. d) abacaxi, deve-se reagir II com IV, em condições apropriadas. e) laranja, deve-se reagir VI com III, em condições apropriadas. C7 • H24 118. Como as gorduras têm caráter ácido, a melhor substância para removê-las deve ter caráter básico. Portanto, das alternativas apresentadas, aquela que é mais apropriada para a limpeza da graxa é a soda cáustica.
118 Normalmente, as gorduras têm caráter ácido por causa dos grupos carboxílicos presentes em sua estrutura química. Por isso, detergentes com propriedades alcalinas são eficientes na limpeza pesada. Supondo que você precise limpar o chão de uma oficina mecânica que está impregnado com graxa e óleo de motor, qual dessas substâncias é mais apropriada para a limpeza? Estrutura química de uma gordura O OH
grupo carboxílico
cadeia carbônica
X
a) b) c) d) e)
Ácido muriático (HC �). Soda cáustica (NaOH). Água (H2O). Vinagre (solução de H3CCOOH). Água oxigenada (H2O2).
C5 • H17 119. O símbolo padronizado pela ABNT indica que o número 1 corresponde ao PET (polietilenotereftalato).
119 O símbolo a seguir é um dos sete que foram padronizados pela norma NBR 13230 da ABNT (Associação Brasileira de Normas Técnicas), que identifica os diversos tipos de resinas plásticas comumente usados no nosso cotidiano.
1
PET
X
94
De acordo com o símbolo: a) PET, em geral, só pode ser reciclado uma vez. b) PET significa polímero de etóxi tolueno. c) PET demora um ano para ser decomposto na natureza. d) o número 1 corresponde ao PET. e) o número envolvido pelas três setas poderia ser diferente de 1, pois ele indica apenas a quantidade de vezes que o material pode ser reciclado e não tem relação com a sua composição.
C5 • H18
120 A palavra plástico tem origem grega e significa “aquilo que pode ser dobrado ” . Os plásticos são, em sua maioria, derivados polimerizados do petróleo e possuem como característica indesejável o fato de demorarem um longo tempo para sofrerem decomposição na natureza. A tabela a seguir traz informações de alguns polímeros utilizados na confecção de certos plásticos.
Polímero
Polietileno tereftalato
Sigla
PET
H
O
N
C
Temp. Fusão (oC)
Estrutura
O
120. Apesar do nome PEAD, não é possível afirmar nada sobre a densidade deste polímero em relação aos outros. Pode-se identificar a ligação amídica no náilon 66 no grupo abaixo:
O C
C
O
250
CH O
CH n
Polietileno de alta densidade
PEAD
(—CH2—CH2—)n
135
Politetrafluoretileno
PTFE
(—CF2—CF2—)n
325
Polihexametileno adipamida
Náilon 66
H
H
H
H
H
H
H H
N
C
C
C
C
C
C
H
H
H
H
H H
H H
H
O
C
C
C
C
C
H
H
H
H
O H
N C
265 n
Com base nos dados da tabela é correto afirmar que o plástico: a) PEAD é o mais denso. b) PEAD é uma macromolécula altamente solúvel em água. c) PTFE possui ligação de hidrogênio e é facilmente biodegradável. d) náilon 66 possui ligações amídicas. X
e) PET é uma macromolécula alifática com baixa temperatura de ebulição. 95
