Questão 20
Estudos recentes indicam que as águas do
aqüífero Guarani (um dos maiores reservatórios subterrâneos de água doce conhecidos no
planeta) estão sendo contaminadas. O teor de
nitrogênio já atinge, em determinados locais,
valores acima do nível de tolerância do organismo humano. Em adultos, o nitrogênio, na
forma de nitrito, atua na produção de nitrosaminas e nitrosamidas, com elevado poder
cancerígeno. Considerando as equações químicas a seguir,
NO2− ( aq) + H + ( aq) HNO2 ( aq)
(produção do ácido nitroso no estômago)
HNO2 ( aq) + (CH 3 )2 NH ( aq)
(CH 3 )2 NNO ( aq) + H2O ( l)
(produção da nitrosamina)
determine a massa da nitrosamina que pode
ser produzida a partir de um litro de água
cujo teor em nitrito seja igual a 9,2 mg. Apresente seus cálculos.
Massas molares, em g⋅mol −1 : NO2− = 46 e
(CH 3 )2 NNO = 74.
Resposta
Cálculo da massa de nitrosamina:
9,2 ⋅10 −3 g NO2− ⋅
1 mol NO2− 1 mol nitrosamina
⋅
⋅
46 g NO2−
1 mol NO2−
14243
14442444
3
m. molar
⋅
relação
estequiométrica
74 g nitrosamina
= 0,0148 g nitrosamina
1
1mol
44nitrosamina
42444
3
m. molar
Questão 21
passa para a fase aquosa, enquanto que o N2
permanece quase que totalmente na atmosfera. Desenhe a estrutura da molécula de CO2
e explique, utilizando equações químicas, a
passagem do CO2 para a fase aquosa.
Resposta
A fórmula estrutural da molécula do CO2 é:
O C O
A passagem do CO2(g) para a fase aquosa pode
ser representada pelas seguintes equações:
CO2(g) CO2(aq)
CO2(aq) + H 2O( l) H 2CO3(aq)
H 2CO3(aq)
+
−
H(aq)
+ HCO3(aq)
Questão 22
Para determinar o tempo em que certa quantidade de água permaneceu em aqüíferos
subterrâneos, pode-se utilizar a composição
isotópica com relação aos teores de trítio e de
hidrogênio. A água da chuva apresenta a relação 13 H / 11H = 1,0 ⋅ 10−17 e medições feitas
na água de um aqüífero mostraram uma relação igual a 6,25 ⋅ 10−19 . Um átomo de trítio
sofre decaimento radioativo, resultando em
um átomo de um isótopo de hélio, com emissão de uma partícula β− . Forneça a equação
química para o decaimento radioativo do trítio
e, sabendo que sua meia-vida é de 12 anos, determine por quanto tempo a água permaneceu confinada no aqüífero.
Resposta
A equação nuclear para o decaimento radioativo
do trítio pode ser representada por:
3
1H
→ 23 He + −01 β
Determinação do tempo em que a água permaneceu confinada no aqüífero, pela análise da relação 13 H/ 11H:
As moléculas de N2 e de CO2 , presentes na
−17 t
5,0 ⋅ 10 −18 t 2,5 ⋅ 10 −18 t
atmosfera, apresentam momento dipolar re- 1,0 ⋅ 10
sultante igual a zero. Em contato com a água,
t
1,25 ⋅ 10 −18 t 6,25 ⋅ 10 −19
cujas moléculas apresentam momento dipolar
resultante diferente de zero (solvente polar),
Como passaram-se 4 períodos de meia-vida (t), o
uma fração considerável do CO2 atmosférico tempo total decorrido é de 4 ⋅ 12 = 48 anos.
química 2
Questão 23
Uma das principais fontes de energia térmica
utilizadas atualmente no Estado de São Paulo é o gás natural proveniente da Bolívia
(constituído principalmente por metano). No
entanto, devido a problemas políticos e econômicos que causam eventuais interrupções no
fornecimento, algumas empresas estão voltando a utilizar o GLP (gás liquefeito de petróleo, constituído principalmente por butano). Forneça as equações químicas para a
combustão de cada um desses gases e calcule
os volumes de cada um deles que produzem
22,4 litros de CO2 .
Resposta
As equações de combustão dos dois gases são:
CH4(g) + 2 O2(g) → CO2(g) + 2 H 2O(g)
13
O2(g) → 4 CO2(g) + 5 H 2O(g)
2
Cálculo do volume de metano e butano, considerando que os gases estão nas CNTP e que 1
mol de CO2 corresponde a 22,4 L:
C4 H10(g) +
1 mol CO2 ⋅
1 mol CH4 22,4 L CH4
=
⋅
1 mol CO2 1 mol CH4
4244
3
14243 14
eq. química
v. molar
= 22,4 L CH4
1 mol CO2 ⋅
1 mol C4 H10 22,4 L C4 H10
=
⋅
1 mol C4 H10
4 mol CO2
3
144244
3 144244
eq. química
v. molar
Agente
oxidante
Potencial-padrão de redução
(em meio ácido) − Eo (V)
Cl2
1,36
H2O2
1,78
−
1,63
OCl
MnO4−
1,51
O3
2,07
Considerando apenas os parâmetros termodinâmicos apresentados, forneça o nome do agente
que é menos eficiente para a oxidação de material orgânico e escreva a equação que representa a semi-reação de redução desse agente.
Resposta
Considerando-se apenas o E o , o menos eficiente
agente oxidante é o cloro (Cl 2 ), pois apresenta o
menor potencial-padrão de redução.
A equação da semi-reação de redução do cloro é:
Cl 2(g) + 2 e − 2 Cl−(aq)
Questão 25
A oxidação de um ácido graxo para obtenção
de energia em nosso organismo envolve, entre outras, as seguintes etapas:
1.ª etapa – oxidação (ou desidrogenação)
2.ª etapa – hidratação
3.ª etapa – oxidação
Dadas as fórmulas estruturais a seguir
CH3
(CH2)n
= 5,6 L C4 H10
Questão 24
Uma das vantagens da utilização de reagentes
oxidantes na purificação da água, comparando
com outros tipos de tratamento, é que os produtos da oxidação química de compostos orgânicos são apenas o dióxido de carbono e a
água. Na tabela a seguir são listados alguns
agentes oxidantes com seus potenciais-padrão
de redução.
CH
CH2
COO
_
(I)
OH
CH3
(CH2)n
CH
CH3
(CH2)n
C
CH
COO
CH2
COO
_
(II)
_
(III)
O
CH3
(CH2)n
CH2
CH2
COO
_
(IV)
indique qual o reagente e o produto para
cada uma das etapas, na ordem indicada,
dando os nomes das funções químicas que são
formadas após cada uma das reações.
química 3
Resposta
A seqüência correta é:
IV.
H 3C
(CH2)n CH2
COO
CH2
_
1ª etapa desidrogenação
II.
H 3C
(CH2)n CH
CH
insaturação
2ª etapa
I.
H 3C
COO
_
hidratação
(adição de água)
(CH2)n CH
CH2
COO
_
OH
álcool
3ª etapa oxidação
III.
H 3C
(CH2)n C
CH2
COO
_
O
cetona
Química – prova tranqüila
A prova apresentou enunciados bem elaborados, abordando tópicos importantes de
Química e bastante atuais, como o problema do abastecimento de água e a troca do
gás natural pelo GLP em indústrias brasileiras.
Em muitos aspectos, inclusive o da dificuldade, esta prova foi muito semelhante à do
ano anterior.
Química
Orgânica
17%
Estrutura da
Matéria
33%
Química Geral
e Descritiva
33%
FísicoQuímica
17%
A resolução da prova de Língua
Portuguesa estará disponível no
site www.etapa.com.br