UFG-PS/2007
PROVAS DA SEGUNDA ETAPA – PS2007/UFG
Esta parte do relatório mostra o desempenho dos candidatos do grupo 1 na prova de Química
da 2ª etapa do PS2007. Inicialmente, são apresentados os dados gerais dos candidatos do grupo 1.
Em seguida, são apresentados dois gráficos sobre a prova: o primeiro mostra a distribuição do total
de candidatos da 2ª fase em relação às notas obtidas em Química e o segundo contém as médias
das notas alcançadas em cada questão da prova. A nota máxima em cada questão é 5,0. Na
seqüência, temos a questão, a resposta esperada (RE) e mais dois gráficos demonstrando o
desempenho do total de candidatos do grupo 1 e dos candidatos do curso que teve a maior nota de
corte no grupo (Engenharia Civil) nesta questão. Estes gráficos serviram de base para as análises
sobre a questão, que são apresentadas logo em seguida.
Dados gerais - Candidatos do grupo 1
PS2007/UFG - Nº de candidatos
1ª etapa
2ª etapa
Inscritos Presentes Classificados Presentes Aprovados
Grupo 1
Total
Engenharia
4995
4743
2057
2000
916
29265
27556
9233
8950
3621
876
843
272
262
84
QUÍMICA – G1
Média por questão - Química G1
PS2007/UFG - 2ª etapa
Distribuição das notas de Química G1
ps2007 - 2ª etapa
2,5
40
35
30
25
20
15
10
5
0
1,97
2
1,5
1,05
1
0,57
0,5
0,58
0,55
0,32
0,16
0,09
19
20
0
0
500
1000
1500
2000
17
Figura 1: Distribuição das notas dos candidatos presentes do GRUPO 1
▬▬▬ QUESTÃO
18
21
22
23
24
Figura 2: Média dos candidatos presentes do GRUPO 1 por questão
17 ▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬
Um analista necessita de 100 mL de uma solução aquosa de NaCl 0,9% (m/v). Como não
dispõe do sal puro, resolve misturar duas soluções de NaCl(aq): uma de concentração 1,5% (m/v) e
outra de 0,5% (m/v). Calcule o volume de cada solução que deverá ser utilizado para o preparo da
solução desejada.
RE: CSol1 x VSol1 + CSol2 x VSol2 = CSolFinal x VSolfFnal
1,5 x VSol1 + 0,5 x VSol2 = 0,9 x 100
1,5 x VSol1 + 0,5 x VSol2 = 90
VSol1 + VSol2 = 100
VSol1 = 100 - VSol2
Logo,
1,5 x (100 - VSol2) + 0,5 x VSol2 = 90
VSol2 = 60 mL
VSol1 = 100 – 60
VSol1 = 40 mL
(5,0 pontos)
1
UFG-PS/2007
Química - Questão 17 - Engenharia Civil
PS2007/UFG - 2ª etapa
Química G1 - Questão 17
1600
140
1400
126
120
1200
1000
100
800
80
600
109
60
400
18
5
4,5
4
3
20
1,5
40
0
0
200
7
3
3
4,5
0
Notas
0
Figura 3: Distribuição das notas da questão 17 dos candidatos presentes
1,5
5
Figura 4: Distribuição das notas dos candidatos presentes – Engenharia Civil
Análise da questão:
Nesta questão, foi abordado conhecimento sobre soluções (aspectos quantitativos e
qualitativos). Foram exigidas habilidades de realizar e interpretar cálculos na resolução de
problemas químicos, envolvendo grandezas e medidas físicas. Os gráficos mostram uma elevada
concentração de notas zero no grupo 1 e uma alta concentração de notas 5,0 no curso de
Engenharia Civil. Essa questão envolve basicamente a interpretação de uma situação - problema
que foi definitiva para o candidato responder ou não à questão, daí a concentração de notas em 0 e
5,0.
▬▬▬ QUESTÃO 18 ▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬
De acordo com um estudo de indicadores ácido-base (Quim. Nova, 2006, 29, 600), o
equilíbrio ácido-base do corante azul de bromofenol pode ser representado por
OH
Br
O
Br
Br
Br
Br
Br
HO
C O
S
Br
HO
O
SO3
Br
O
IND
+
C
H+
-
IND-
Cor amarela
Cor azul
Concentração de azul de
bromofenol (mol/L)
e o perfil da concentração desse corante em função do pH é representado no gráfico abaixo.
III
0,4
0,2
0,0
4
2
Com base nas informações apresentadas,
2
6
pH
UFG-PS/2007
a) identifique as espécies químicas presentes na solução em I, II e III;
RE: Em I, tem-se IND
Em II, tem-se IND e IND
-
Em III, tem-se IND
(3,0 pontos)
b) calcule o valor da constante de equilíbrio em II, sabendo que nesse pH, [H+] = 3,2 x 10-4 mol/L.
RE: K = [IND ].[H+] / [IND]
Como em II, [IND] = [IND ]
K = [H+] = 3,2 x 10-4 mol L-1
(2,0
pontos)
Química - Questão 18 - Engenharia Civil
PS2007/UFG - 2ª etapa
Química G1 - Questão 18
1800
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
160
151
140
120
100
80
60
29
20
5
4,5
4
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0
40
5
4
2
25
22
20
1
4
3,5
4
0
Notas
0
Figura 5: Distribuição das notas da questão 18 dos candidatos presentes
0,5
1
1,5
2
2,5
3
5
Figura 6: Distribuição das notas dos candidatos presentes – Engenharia Civil
Análise da questão:
Nesta questão, foram abordados conhecimentos dos aspectos dinâmicos das transformações
químicas. Foi exigida a habilidade de estabelecer relações entre os aspectos macroscópicos dos
fenômenos físicos e químicos e os modelos teóricos que os explicam. Percebe-se, pelos gráficos,
uma alta concentração de zeros tanto no grupo 1 quanto no curso de Engenharia Civil. Isso
possivelmente se explique pela dificuldade dos candidatos em estabelecer relações entre a
representação do equilíbrio ácido-base e o prefil da concentração do corante apresentado para
solucionar os itens da questão.
▬▬▬ QUESTÃO 19 ▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬
Superóxido de potássio sólido, KO2(s), é comumente empregado em máscaras protetoras
contra gases. Esse superóxido remove tanto o vapor d´água exalado quanto o gás carbônico. O
vapor d´água é removido após reagir com o superóxido. O gás carbônico é removido após reagir
com um dos produtos da reação anterior. Escreva as equações químicas que representam as
reações químicas envolvidas.
RE: Equação que representa a reação entre o vapor de água e o peróxido:
4KO2(s) + 2H2O(g)
4KOH(s) + 3O2(g)
OU
2KO2(s) + 2H2O(g)
2KOH(s) + H2O2(l) + O2(g)
Remoção do gás carbônico:
3
UFG-PS/2007
KHCO3(s)
KOH(s) + CO2(g)
OU
K2CO3(s) + H2O
2KOH(s) + CO2(g)
(5,0
pontos)
Química - Questão 19 - Engenharia Civil
PS2007/UFG - 2ª etapa
Química G1 - Questão 19
2000
250
1500
200
1000
150
500
100
229
50
5
4,5
4
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0
0
8
2
0,5
1
14
6
1
2
1
2,5
3,5
4
5
0
Notas
0
Figura 7: Distribuição das notas da questão 19 dos candidatos presentes
1,5
Figura 8: Distribuição das notas dos candidatos presentes – Engenharia Civil
Análise da questão:
Nesta questão, foram abordados conhecimentos sobre aspectos dinâmicos das transformações
químicas. Foi exigida a habilidade de estabelecer relações entre os aspectos macroscópicos dos
fenômenos físicos e químicos e os modelos teóricos que os explicam. A alta concentração de zero
talvez se explique pelo fato de estes conhecimentos e habilidades serem pouco explorados no
ensino médio.
▬▬▬ QUESTÃO
20 ▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬
Células a combustível geram eletricidade usando reagentes que são fornecidos
continuamente. Veículos movidos com essas células são soluções promissoras para a emissãozero, ou seja, não são produzidos gases poluentes, uma vez que o único produto é a água.
Considere duas células a combustível, sendo uma alcalina, empregando KOH(aq) como eletrólito, e
uma de ácido fosfórico, empregando H3PO4(aq) como eletrólito. Com base nas semi-reações abaixo,
calcule o potencial-padrão de cada célula.
E0 /V
+
−
O2(g) + 4H (aq) + 4e → 2H2O(l) + 1,23
O2(g) + 2H2O(l) + 4e− → 4OH− (aq)
+0,40
−
+
2H (aq) + 2e → H2(g)
0,00
−
−
2H2O(l) + 2e → H2(g) + 2OH (aq)
-0,83
RE: Célula alcalina
E°/V
O2(g) + 2H2O(l) + 4e− → 4OH−(aq)
+0,40
(2x) H2(g) + 2OH−(aq) → 2H2O(l) + 2e−
+0,83
O2(g) + 2H2(g) → 2H2O(l)
+1,23 V
Célula de ácido fosfórico
O2(g) + 4H+(aq) + 4e− → 2H2O(l)
(2x) H2(g) → 2H+(aq) + 2e−
O2(g) + 2H2(g) → 2H2O(l)
+ 1,23
0,00
+1,23 V
(5,0 pontos)
4
UFG-PS/2007
Química - Questão 20 - Engenharia Civil
PS2007/UFG - 2ª etapa
Química G1 - Questão 20
500
100
0
50
246
5
150
4,5
1000
3,5
200
2,5
1500
1,5
250
1
2000
0,5
300
0
2500
4
4
7
1
1
0,5
1
2,5
4,5
5
0
Notas
0
Figura 9: Distribuição das notas da questão 20 dos candidatos presentes
Figura 10: Distribuição das notas dos candidatos presentes – Engenharia Civil
Análise da questão:
Nesta questão, foram abordados conhecimentos sobre as conseqüências da atividade
humana sobre o meio ambiente do ponto de vista da Química. Foi exigida a habilidade de interpretar
fatos e situações da realidade social, política e econômica tendo a Química como base do raciocínio.
Possivelmente, a quase totalidade de notas zero, demonstre o grau de dificuldade elevado da
questão.
▬▬▬ QUESTÃO
21 ▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬
A datação de lençóis freáticos pode ser realizada com base na relação entre a quantidade de
hélio triogênico 3He, decorrente do decaimento radioativo do trítio 3H, na amostra de água. De modo
simplificado, essa datação pode ser determinada pelo produto entre o tempo de meia-vida do trítio e
a razão entre as quantidades de hélio triogênico e trítio, multiplicados por 0,7. O gráfico do
decaimento do número de núcleos radioativos de trítio é mostrado abaixo.
Porcentagem de nú cleos
radioa ti vos d e trítio
100
90
70
50
30
10
0
1,9
6,4
12,4
21,6
41,3
Tempo em anos
Tendo em vista essas informações, calcule a idade de uma amostra de água retirada de um
lençol freático, cuja concentração de hélio triogênico é três vezes maior que a quantidade de trítio.
[ 3He]
RE: Datação = tempo de meia vida x 3
x 0,7
[ H]
Tempo de meia vida = 12,4 anos
Amostra: [3He] = 3 x [3H]
5
UFG-PS/2007
Logo, a idade da amostra é de 12,4 x 3 x 0,7 = 26 anos
(5,0
pontos)
Química - Questão 21 - Engenharia Civil
PS2007/UFG - 2ª etapa
Química G1 - Questão 21
1200
160
1000
140
800
120
600
100
400
80
60
200
148
50
40
20
5
4,5
4
3
2,5
1,5
1
0
0
6
10
1
1,5
18
21
7
3
3
4
0
Notas
0
Figura 11: Distribuição das notas da questão 21 dos candidatos presentes
2,5
4,5
5
Figura 12: Distribuição das notas dos candidatos presentes – Engenharia Civil
Análise da questão:
Nesta questão, foram abordados conhecimentos sobre os cálculos envolvidos nos processos
químicos e físicos. Foram exigidas habilidades de reconhecer e interpretar gráficos e tabelas que
representam resultados de experimentos. Apesar de o gráfico representativo do grupo 1 apresentar
um índice significativo de notas zero é possível observar que no curso de Engenharia Civil esse fato
não se repete, visto que há uma concentração considerável de notas máximas nesta questão.
▬▬▬ QUESTÃO
22 ▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬
A síntese do cloranfenicol, um antibiótico de amplo espectro, é realizada através de diversas
etapas. As duas últimas etapas dessa síntese são uma redução do grupo carboxila para álcool,
seguida de uma oxidação do grupo amino para nitro, na molécula cuja fórmula estrutural plana está
representada a seguir.
O
C
OH
O
HO
NH C
CHCl2
NH2
a) Represente a fórmula estrutural da substância obtida a partir da redução da carboxila.
RE:
OH
O
HO
NH C
CHCl2
NH2
(2,0 pontos)
6
UFG-PS/2007
b) Represente a fórmula estrutural do cloranfenicol.
RE:
OH
O
HO
NH C
CHCl2
NO2
(3,0 pontos)
Química - Questão 22 - Engenharia Civil
PS2007/UFG - 2ª etapa
Química G1 - Questão 22
1800
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
160
151
140
120
100
80
60
43
27
27
11
20
5
4,5
3,5
3
2
1,5
0,5
0
40
4
0
Notas
0
Figura 13: Distribuição das notas da questão 22 dos candidatos presentes
0,5
1,5
2
3
5
Figura 14: Distribuição das notas dos candidatos presentes – Engenharia Civil
Análise da questão:
Nesta questão, foram abordados conhecimentos sobre as propriedades químicas e físicas das
substâncias e materiais. Foram exigidas habilidades de compreender e prever as relações
qualitativas dos processos químicos. A questão tem uma excessiva concentração de notas zero no
grupo 1, melhorando um pouco no curso de Engenharia Civil. Esse resultado confirma a dificuldade
dos candidatos em estabelecer relações entre as informações apresentadas.
▬▬▬ QUESTÃO
23 ▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬
Considere os três recipientes, contendo 100 mL das soluções abaixo, todas de concentração
0,1 mol/L.
A
HC l(aq)
C
B
C H 3 C OOH(aq)
NH 4 C l(aq)
Explique, utilizando equações químicas, o que ocorrerá com o pH em cada um dos
recipientes, ao acrescentar 100 mL de NaHCO3 0,1mol/L em cada um deles.
RE:
A) HCl(aq) + NaHCO3(aq) → Na+(aq) + Cl−(aq) + CO2(g) + H2O(l)
B) CH3COOH(aq) + NaHCO3(aq) → CH3COONa(aq) + CO2(g) + H2O(l)
7
pH = 7
UFG-PS/2007
CH3COONa(aq) + H2O(l) → Na+(aq) + CH3COOH(aq) + OH−(aq)
pH > 7
C) NH4Cl(aq) + NaHCO3(aq) → NH3(aq) + CO2(g) + H2O(l)
NH3(aq) + H2O(l) → NH4OH(aq)
pH > 7
(5,0 pontos)
Química - Questão 23 - Engenharia Civil
PS2007/UFG - 2ª etapa
Química G1 - Questão 23
1400
120
1200
112
100
1000
800
80
600
60
400
77
34
40
200
25
20
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0
0
8
4
1
2
2,5
3
3,5
0
Notas
0
Figura 15: Distribuição das notas da questão 23 dos candidatos presentes
0,5
1
1,5
2
Figura 16: Distribuição das notas dos candidatos presentes – Engenharia Civil
Análise da questão:
Nesta questão, foram abordados conhecimentos sobre o comportamento químico das
substâncias e materiais. Foi exigida a habilidade de estabelecer relações entre os aspectos teóricos,
representacionais e fenomenológicos do conhecimento químico. A alta concentração de notas
baixas talvez se explique pelo fato de a questão exigir que o candidato compreenda e interprete a
leitura e escrita da linguagem química.
▬▬▬ QUESTÃO
24 ▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬
O 2-butanol é uma substância que possui dois isômeros ópticos, sendo que um dos isômeros
desvia a luz polarizada para a direita (+) e o outro, para a esquerda (−). No entanto, a mistura
equimolar desses isômeros não desvia a luz polarizada. Esses isômeros são oxidados, produzindo
A, e reduzidos, produzindo B, conforme o esquema abaixo.
(+)-2-butanol
(-)-2-butanol
oxidação
oxidação
A
redução
A
redução
B
B
a) Escreva as estruturas das substâncias em A e B, obtidas nas conversões mostradas no
esquema.
RE: A: H3C-COCH2CH3 (2-butanona)
B: H3CHCOHCH2CH3 (2-butanol) ou
C4H10 (butano)
(2,0 pontos)
b) Por que tanto a mistura equimolar quanto a(s) substância(s) em B não desvia(m) a luz
polarizada? Justifique.
8
UFG-PS/2007
RE: Quando o produto em B for o álcool (2-butanol):
b) Forma uma mistura racêmica. Os enantiômeros desviam a luz polarizada em valores
idênticos, porém em sentidos opostos.
Quando o produto em B for o alcano (butano):
b) Como o butano não apresenta centro estereogênico/carbono quiral, não ocorre o desvio da
luz polarizada.
(3,0
pontos)
Química - Questão 24 - Engenharia Civil
PS2007/UFG - 2ª etapa
Química G1 - Questão 24
1600
160
1400
140
1200
141
120
1000
100
800
5
4,5
4
3,5
3
2,5
2
20
1,5
40
0
1
60
200
0,5
80
400
0
600
38
23
5
1
19
1
10
7
8
10
3,5
4
4,5
5
0
Notas
0
Figura 17: Distribuição das notas da questão 24 dos candidatos presentes
0,5
1
1,5
2
2,5
3
Figura 18: Distribuição das notas dos candidatos presentes – Engenharia Civil
Análise da questão:
Nesta questão, foram abordados conhecimentos sobre as propriedades químicas e físicas das
substâncias e materiais. Foram exigidas as seguintes habilidades: identificar e classificar
substâncias e materiais, considerando o comportamento químico. Há uma alta concentração de
notas baixas no grupo 1, melhorando um pouco no curso de Engenharia Civil.
9