SIMULADO DISSERTATVIO
PROVA D-3
GRUPO EXM
RESOLUÇÃO DA PROVA DE CONHECIMENTOS
ESPECÍFICOS DE QUÍMICA
QUESTÃO 1. (FUVEST) O gráfico ao lado apresenta a solubilidade em água, a 25 ºC, de álcoois primários de cadeia
linear, contendo apenas um grupo –OH no extremo da cadeia não ramificada. Metanol, etanol e 1-propanol são
solúveis em água em quaisquer proporções.
a) Analise o gráfico e explique a tendência observada.
Um químico recebeu 50 mL de uma solução de 1-dodecanol (C12H25OH) em etanol. A essa solução, adicionou 450
mL de água, agitou a mistura e a deixou em repouso por alguns minutos. Esse experimento foi realizado a 15 ºC.
b) Descreva o que o químico observou ao final da sequência de operações do experimento.
a) O aumento da cadeia carbônica acarreta em um aumento da parte apolar do álcool e como essa parte é insolúvel
em água (pois a água é polar) observa-se a diminuição da solubilidade do álcool em água com o aumento da cadeia
carbônica.
b) Ao final do experimento, observou-se uma substância sólida flutuando sobre um líquido incolor. A substância
sólida trata-se do 1-dodecanol, pois este é insolúvel em soluções diluídas de etanol e o fato de estar sólido deve-se a
temperatura na qual foi realizado o experimento, 15º C, mais baixa do que a temperatura de fusão do 1-dodecanol,
24º C. O líquido incolor trata-se de uma solução diluída de etanol e água.
QUESTÃO 2. (UNICAMP) Após a limpeza do banheiro, Rango foi à sala e removeu todos os móveis e, de tão feliz e
apaixonado, começou a cantarolar: ―Beijando teus lindos cabelos, Que a neve do tempo marcou... Estavas vestida de
noiva, Sorrindo e querendo chorar...‖ De repente, volta à realidade lembrando que tinha que limpar aquela sala de 50
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m e de 3 m de altura, antes que Dina voltasse. ―Hoje a temperatura está em 32 °C e a pressão atmosférica na sala
deve ser, aproximadamente, 4 vezes o valor da minha pressão arterial sistólica (180 mmHg ou aproximadamente 21
000 Pa), sem medicação. Ah, se eu fosse tão leve quanto o ar desta sala!‖, pensava Rango...
a) ―Se o ar se comporta como um gás ideal, quantos mols dessa mistura gasosa devem estar presentes aqui na
sala?‖
b) ―Se minha massa corpórea é de 120 kg, e eu acho que estou fora do peso ideal, então, se eu tivesse a mesma
massa que o ar dessa sala, eu estaria melhor? Por quê?‖.
Dados:
3
-1
constante dos gases(R) = 8,314 Pa × m × mol × K-1.
T/K = 273 + t/ºC.
o ar é composto de, aproximadamente, 78% em massa de nitrogênio, 21% de
oxigênio, 1,0% de argônio.
Massas Atômicas: N = 14u; O = 16u; Ar = 40u.
a) Dados:
P = 4 × 21 000 = 84 000 Pa;
3
V = 50 × 3 = 150 m ;
3
R = 8,314 Pa × m × mol-1 × K-1;
T = 32 + 273 = 305 K.
Cálculo de n:
PV = nRT
84 000 × 150 = n × 8,314 × 305
n = 4,969 mol
b) De acordo com o enunciado, o ar é composto de, aproximadamente, 78% em massa de nitrogênio, 21% de
oxigênio, 1,0% de argônio. Assim, a quantidade em mol dos gases presentes em 100 g de ar é:
N2
1 mol ——— 28 g
x ———— 78 g
x = 2,786 mol
O2
1 mol ----------- 32 g
y ------------- 21 g
y = 0,656 mol
Ar (argônio)
1 mol ------------- 40 g
z -------------- 1 g
z = 0,025 mol
Portanto, há: 2,786 + 0,656 + 0,025 = 3,467 mol desses gases em 100 g de ar.
Cálculo da massa de ar equivalente a 4,969 mol:
3,467 mol gases --------------- 100 g de ar
4 969 mol de gases ------------ m
m = 143 322 g ≈ 143 kg de ar
Portanto, se tivesse a mesma massa que o ar da sala, ele estaria ainda mais distante do peso ideal.
QUESTÃO 3. (FUVEST) Maçaricos são queimadores de gás utilizados para produzir chamas de elevadas
temperaturas, como as requeridas para soldar metais. Um gás combustível, muito utilizado em maçaricos, é o
acetileno, C2H2, sendo que a sua combustão pode ser promovida com ar atmosférico ou com oxigênio puro. A
equação química balanceada da combustão completa do acetileno com oxigênio puro é:
C2H2 + 5/2 O2 → 2 CO2 + 1 H2O
a) Em uma oficina de solda, existem dois cilindros idênticos, um deles contendo oxigênio puro (cilindro A) e o outro,
ar atmosférico (cilindro B). Sabendo que, no interior dos dois cilindros, as condições de pressão e temperatura são as
mesmas, qual dos dois cilindros contém a maior massa gasosa? Explique.
b) A temperatura da chama do maçarico é maior quando se utiliza a mistura de oxigênio e acetileno do que quando
se usa a mistura de ar atmosférico e acetileno, mesmo estando os reagentes em proporção estequiométrica nos dois
casos. Considerando as substâncias gasosas que recebem o calor liberado na combustão, em cada caso, explique
essa diferença de temperatura
Dados:
Massas Atômicas: N = 14u; O = 16u.
Composição do ar: N2 = 80% O2=20%.
a) Como os cilindros A (contendo oxigênio puro) e B (contendo ar atmosférico) são idênticos e estão nas mesmas
condições de pressão e temperatura, apresentam a mesma quantidade de matéria (número de mol) (Hipótese de
Avogadro):
n = m(A) / M(A) → m(A) = 32n (gramas)
n = m(B) / M(B) → m(B) = 28,8n (gramas)
Portanto, o cilindro A contendo O2 puro apresenta maior massa.
b) No primeiro caso, parte do calor da reação é absorvida por CO 2 e H2O. No segundo caso, parte do calor da reação
será absorvida por CO2, H2O e N2; logo o calor liberado será distribuído a uma maior quantidade de substâncias,
tornando a temperatura final do sistema menor que no primeiro caso.
QUESTÃO 4. O petróleo é uma das mais importantes fontes naturais de compostos orgânicos. Por destilação
fracionada obtêm-se as frações do petróleo, que são misturas de diferentes hidrocarbonetos.
A tabela a seguir indica algumas dessas frações, com os respectivos pontos de ebulição, e o diagrama representa
uma torre de destilação de petróleo,
a) Identifique na coluna acima qual fração sofre craqueamento, indicando uma possível reação que define este
processo, dando o nome da fração que corresponde ao reagente e ao produto.
b) Equacione o processo de combustão completa e incompleta de um dos componentes do GLP (butano), indicando
qual produto destas combustões tem a maior toxicidade? Justifique.
a) A fração que sofre craqueamento é o querosene e uma possível reação de cracking ou pirólise é:
C16H32 → 2 C8H16
Na reação acima a molécula do reagente com 16 átomos de carbono é o querosene, que sofre uma quebra formando
duas moléculas de gasolina com 8 átomos de carbono no produto.
b) Combustão completa.
C4H10 + 6,5 O2 → 4CO2 + 5H2O
Combustão incompleta.
C4H10 + 4,5 O2 → 4CO + 5H2O ou C4H10 + 2,5 O2 → 4C + 5H2O
O produto formado mais tóxico é monóxido de carbono CO, pois tem uma alta afinidade pela hemoglobina dos
glóbulos vermelhos.