UNESP- 2013- Vestibular de Inverno 1-Compostos de crômio têm aplicação em muitos processos industriais, como, por exemplo, o tratamento de couro em curtumes e a fabricação de tintas e pigmentos. Os resíduos provenientes desses usos industriais contêm, em geral, misturas de íons cromato (CrO42–), dicromato e crômio, que não devem ser descartados no ambiente, por causarem impactos significativos. Sabendo que no ânion dicromato o número de oxidação do crômio é o mesmo que no ânion cromato, e que é igual à metade desse valor no cátion crômio, as representações químicas que correspondem aos íons de dicromato e crômio são, correta e respectivamente, (A) Cr2O52– e Cr4+. (B) Cr2O92– e Cr4+. (C) Cr2O92– e Cr3+. (D) Cr2O72– e Cr3+. (E) Cr2O52– e Cr2+. Resposta: D Resolução comentada: Nox no cromato: CrO42– X + 4(-2) = -2 X – 8 = -2 X = +6 Para o dicromo ser +6, o composto deve ser: Cr2O72– No íon crômio, se é a metade deve ser +3. Observação: Considerar para cada oxigênio NOX = -2 e que a soma dos NOX é igual à carga do íon. 2- A vanilina, 4-hidroxi-3-metoxibenzaldeído, fórmula C8H8O3, é responsável pelo aroma e sabor de baunilha, muito apreciados no mundo inteiro. É obtida tradicionalmente das vagens, também chamadas de favas, de uma orquídea tropical, a Vanilla planifolia. A figura mostra um processo de extração da vanilina a partir de vagens de orquídea espalhadas sobre bandejas perfuradas, em tanques de aço, usando etanol (60% v/v) como solvente. Em geral, a extração dura duas semanas. De acordo com o que mostra a figura, a extração da vanilina a partir de fontes naturais se dá por: (A) irrigação. (B) decantação. (C) destilação. (D) infiltração. (E) dissolução. Resposta: E Resolução comentada: A vagen se solubiliza no álcool, já que ambas tem caráter apolar. Sendo assim, é possível através do sistema da figura extraí-la, ou seja, através da dissolução da mesma em álcool. Considere as informações para responder as questões de números 3 e 4. Um estudante precisa de uma pequena quantidade de vanilina e decidiu pesquisar métodos sintéticos de produção da substância em laboratório, e obteve informações sobre dois métodos: 3- As duas reações indicadas no método 1 e a reação indicada no método 2 são classificadas, respectivamente, como reações de: (A) substituição, substituição e oxidação. (B) redução, redução e oxidação. (C) adição, adição e eliminação. (D) adição, adição e redução. (E) substituição, substituição e substituição. Resposta: A Resolução comentada: No primeiro método, um átomo de hidrogênio é substituído por um de bromo, o qual, em seguida, é substituído pelo CH3O. Já no segundo método, o álcool é oxidado a aldeído. 4- Considere que, para obter vanilina no laboratório, o estudante optou pela aplicação do método 1, e usando 15 g do reagente 1, obteve 10 g de vanilina. Sabendo que a massa molar da vanilina é de 158 g, o rendimento da síntese realizada pelo estudante foi de, aproximadamente, (A) 80%. (B) 25%. (C) 50%. (D) 12%. (E) 65%. Resposta: C Resolução comentada: Massa molar do reagente 1 que tem fórmula molecular C6H7O2: MM = (12 x6) + (1 x 7) + (2 x 16) = 122 g/mol Por cálculo estequiométrico: 122g de reagente 1 158g vanilina 15g de reagente 1 Xg vanilina X = 19,43 g Rendimento: 19,43 g 100% 10 g Y% Y = 51,5 % (aproximadamente 50%). 5-Em um estudo sobre extração de enzimas vegetais para uma indústria de alimentos, o professor solicitou que um estudante escolhesse, entre cinco soluções salinas disponíveis no laboratório, aquela que apresentasse o mais baixo valor de pH. Sabendo que todas as soluções disponíveis no laboratório são aquosas e equimolares, o estudante deve escolher a solução de (A) (NH4)2C2O4. (B) K3PO4. (C) Na2CO3. (D) KNO3. (E) (NH4)2SO4. Resposta: E Resolução comentada: O sal deve vir de um ácido forte e uma base fraca para que o pH seja baixo: NH4OH = Base Fraca / H2SO4 = Ácido forte 6-Uma equipe de cientistas franceses obteve imagens em infravermelho da saída de rolhas e o consequente escape de dióxido de carbono em garrafas de champanhe que haviam sido mantidas por 24 horas a diferentes temperaturas. As figuras 1 e 2 mostram duas sequências de fotografias tiradas a intervalos de tempo iguais, usando garrafas idênticas e sob duas condições de temperatura. As figuras permitem observar diferenças no espocar de um champanhe: a 18 ºC, logo no início, observa-se que o volume de CO2 disperso na nuvem gasosa – não detectável na faixa da luz visível, mas sim do infravermelho – é muito maior do que quando a temperatura é de 4 ºC. Numa festa de fim de ano, os estudantes utilizaram os dados desse experimento para demonstrar a lei que diz: (A) O volume ocupado por uma amostra de gás sob pressão e temperaturas constantes é diretamente proporcional ao número de moléculas presentes. (B) A pressão de uma quantidade fixa de um gás em um recipiente de volume constante é diretamente proporcional à temperatura. (C) Ao aumentar a temperatura de um gás, a velocidade de suas moléculas permanece constante. (D) A pressão de uma quantidade fixa de um gás em temperatura constante é diretamente proporcional à quantidade de matéria. (E) O volume molar de uma substância é o volume ocupado por um mol de moléculas. Resposta: B Resolução comentada: Pela figura, observa-se que quanto maior a temperatura, maior a pressão que o gás exerce e por isso o espocar é muito mais intenso. Logo, pressão e temperatura são diretamente proporcionais. 7- “Recentemente, pesquisadores criaram um algodão que é capaz de capturar elevadas quantidades de água do ar. Eles revestiram fibras naturais de algodão com o polímero I, que tem a propriedade de sofrer transições rápidas e reversíveis em resposta a mudanças de temperatura. Assim, as fibras revestidas funcionam como uma “esponja de algodão”. Abaixo dos 34ºC as fibras do algodão revestido se abrem, coletando a umidade do ar. Quando a temperatura sobe, os poros do tecido se fecham, liberando toda a água retida em seu interior - uma água totalmente pura, sem traços do material sintético.” (www.inovacaotecnologica.com.br. Adaptado.) Na representação do polímero I, observa-se a unidade da cadeia polimérica que se repete n vezes para a formação da macromolécula. Essa unidade polimérica apresenta um grupo funcional classificado como: (A) amina. (B) amida. (C) aldeído. (D) hidrocarboneto. (E) éster. Resposta: B Resolução comentada: O grupo funcional será amida: UNESP – 2013 – VESTIBULAR DE INVERNO – ABERTAS 1- Uma forma de obter hidrogênio no laboratório é mergulhar zinco metálico em uma solução de ácido clorídrico, conforme a reação descrita pela equação apresentada a seguir. Zn(s) + 2HCl(aq) → ZnCl2(aq) + H2(g) Considere que uma tira de zinco metálico foi colocada em um recipiente contendo HCl em solução aquosa na concentração de 1 mol/L. Em 20 segundos a temperatura do recipiente elevou-se em 0,05oC e 25 mL de hidrogênio foram produzidos. Considerando que essa reação ocorreu a 27ºC e 1 atm, determine a velocidade da reação em mL H 2/s e em mol H2/s. Use: R = 0,082 L · atm · K–1· mol–1 Em mL/s: v = 25/20 = 1,25 mL/s Em mol/s PV = nRT V = 25 mL = 0,025 L T = 27 + 273 = 300 K 1 x 0,025 = n . 0,082 . 300 n = 0,001 mols Velocidade: v = 0,001/20 = 5 x 10-5 mols/s 2- Leia a notícia publicada em janeiro de 2013. “China volta a registrar níveis alarmantes de poluição atmosférica Névoa voltou a encobrir céu de cidades chinesas, como a capital Pequim. Governo chinês emitiu alerta à população para os próximos dias.” (g1.globo.com) O carvão mineral é a principal fonte de poluição do ar na China. Diariamente, o país queima milhões de toneladas de carvão para produzir energia elétrica, aquecer as casas e preparar alimentos. Além do carvão, o aumento do número de carros movidos a gasolina tem papel significativo no agravamento da poluição atmosférica. Entre as substâncias que poluem o ar da China estão o SO2 e compostos relacionados. Considere as equações seguintes: (1) 2 SO2(g) + O2(g) 2 SO3(g) (2) SO3(g) + H2O(g) H2SO4 (g) Escreva a equação química que expressa a constante de equilíbrio para a reação (1). Sabendo que uma usina de geração de energia elétrica movida a carvão liberou SO2 suficiente para formar 1 kg de SO3 e considerando a reação (2), calcule a massa de H2SO4, em g, que se forma quando há vapor de água suficiente para reagir completamente com a quantidade de SO3 liberada pela usina. Resolução comentada: Equação química: Keq = [SO3] 2 [O2] . [SO2]2 Massa de H2SO4 MM de SO3 = 32 + 3(16) = 80 g/mol MM de H2SO4 = (1 . 2) + 32+ (4 . 16) = 98 g/mol 80 g 98g 1000g Xg X = 1225 g 3-As fórmulas apresentadas a seguir, numeradas de 1 a 6, correspondem a substâncias de mesma fórmula molecular. Determine a fórmula molecular dessas substâncias e escreva a fórmula estrutural completa do álcool primário que apresenta carbono assimétrico (quiral). Contando as quantidades de carbono, hidrogênio e oxigênio das 6 substâncias, todas terão fórmula : C5H12O. O álcool de carbono assimétrico é o 2: