PRIMEIRO EXAME QUALIFICAÇÃO UERJ 2011 MATERIAL RETIRADO DO SITE: http://www.revista.vestibular.uerj.br/ 01. A chuva ácida é um tipo de poluição causada por contaminantes gerados em processos industriais que, na atmosfera, reagem com o vapor d'água. Dentre os contaminantes produzidos em uma região industrial, coletaram-se os óxidos SO3, CO, Na2O e MgO. Nessa região, a chuva ácida pode ser acarretada pelo seguinte óxido: (A) SO3 (B) CO (C) Na2O (D) MgO Alternativa correta: (A) Eixo interdisciplinar: As Substâncias e suas Transformações Item do programa: Funções químicas Subitem do programa: Classificação e nomenclatura das substâncias inorgânicas Item do programa 2: Reações químicas Subitem do programa 2: Síntese Objetivo: Discriminar um óxido causador da chuva ácida. Comentário da questão: A formação de ácidos ocorre através da reação entre um óxido ácido e água. A classificação de um óxido é feita com base no elemento ligado ao oxigênio. No caso de óxidos ácidos, esse elemento é um ametal ou um metal com elevado número de oxidação. Dentre os contaminantes, em dois óxidos, os elementos ligados ao oxigênio são metais com baixo número de oxidação: Na+ e Mg2+, presentes nos óxidos Na2O e MgO, respectivamente. Esses são dois exemplos de óxidos básicos, que ao reagirem com água formam bases. O CO é um dos três óxidos neutros conhecidos (CO, NO e N2O), isto é, óxidos que não reagem nem com ácidos, nem com bases. Apenas o SO3 é um óxido ácido, pois o elemento ligado ao oxigênio é um ametal, no caso, o enxofre. Sua reação com a água leva à formação do ácido sulfúrico: SO3 + H2O H2SO4 Percentual de acertos: 63,69% Nível de dificuldade: Médio (acima de 30% e igual ou abaixo de 70%) ______________________________________________________________________ 02. A chuva ácida é um tipo de poluição causada por contaminantes gerados em processos industriais que, na atmosfera, reagem com o vapor d'água. Dentre os contaminantes produzidos em uma região industrial, coletaram-se os óxidos SO3, CO, Na2O e MgO. Nessa região, a chuva ácida pode ser acarretada pelo seguinte óxido: (A) SO3 (B) CO (C) Na2O (D) MgO Alternativa correta: (A) Eixo interdisciplinar: As Substâncias e suas Transformações Item do programa: Funções químicas Subitem do programa: Classificação e nomenclatura das substâncias inorgânicas Item do programa 2: Reações químicas Subitem do programa 2: Síntese Objetivo: Discriminar um óxido causador da chuva ácida. Comentário da questão: A formação de ácidos ocorre através da reação entre um óxido ácido e água. A classificação de um óxido é feita com base no elemento ligado ao oxigênio. No caso de óxidos ácidos, esse elemento é um ametal ou um metal com elevado número de oxidação. Dentre os contaminantes, em dois óxidos, os elementos ligados ao oxigênio são metais com baixo número de oxidação: Na+ e Mg2+, presentes nos óxidos Na2O e MgO, respectivamente. Esses são dois exemplos de óxidos básicos, que ao reagirem com água formam bases. O CO é um dos três óxidos neutros conhecidos (CO, NO e N2O), isto é, óxidos que não reagem nem com ácidos, nem com bases. Apenas o SO3 é um óxido ácido, pois o elemento ligado ao oxigênio é um ametal, no caso, o enxofre. Sua reação com a água leva à formação do ácido sulfúrico: SO3 + H2O H2SO4 Percentual de acertos: 63,69% Nível de dificuldade: Médio (acima de 30% e igual ou abaixo de 70%) ________________________________________________ 03. As bolas de futebol são feitas, atualmente, de poliuretano, um polímero sintético cuja obtenção pode ser representada pela seguinte equação química, na qual R e R' são cadeias de hidrocarbonetos: Pode-se observar, na molécula de poliuretano assim obtida, a formação de um grupo correspondente à seguinte função química: (A) ácido (B) amida (C) álcool (D) aldeído Alternativa correta: (B) Eixo interdisciplinar: As Substâncias e suas Transformações Item do programa: Funções químicas Subitem do programa: Classificação e nomenclatura das substâncias orgânicas Objetivo: Identificar o grupo correspondente a uma função da química orgânica em uma determinada molécula. Comentário da questão: Na estrutura da molécula de poliuretano, estão presentes as seguintes funções da química orgânica: Percentual de acertos: 51,41% Nível de dificuldade: Médio (acima de 30% e igual ou abaixo de 70%) ________________________________________ 04. A sigla BTEX faz referência a uma mistura de hidrocarbonetos monoaromáticos, poluentes atmosféricos de elevada toxidade. Considere a seguinte mistura BTEX: Ao fim de um experimento para separar, por destilação fracionada, essa mistura, foram obtidas três frações. A primeira e a segunda frações continham um composto distinto cada uma, e a terceira continha uma mistura dos outros dois restantes. Os compostos presentes na terceira fração são: (A) xileno e benzeno (B) benzeno e tolueno (C) etilbenzeno e xileno (D) tolueno e etilbenzeno Alternativa correta: (C) Eixo interdisciplinar: As Substâncias e suas Transformações Item do programa: Funções químicas Subitem do programa: Classificação e nomenclatura das substâncias orgânicas; isomeria Item do programa 2: Conceitos de substância pura e suas propriedades Subitem do programa 2: Ponto de ebulição Objetivo: Ordenar compostos presentes em uma mistura com base em seus pontos de ebulição. Comentário da questão: Os quatro compostos que formam a mistura BTEX apresentam propriedades químicas semelhantes, pois pertencem à função dos hidrocarbonetos e são moléculas apolares. Uma dessas semelhanças é o tipo de ligação intermolecular no estado físico líquido: ligação de van der Waals ou dipolo-induzido. Durante o processo de destilação, ao se atingir a temperatura de ebulição, essa ligação se rompe, e o composto passa para o estado gasoso. Como todos os compostos apresentam o mesmo tipo de interação intermolecular, quanto maior a massa molar, maior o ponto de ebulição. As fórmulas moleculares e respectivas massas molares de cada um dos compostos da mistura são: • benzeno - C6H6 = 78 g.mol-1 • tolueno - C7H8 = 92 g.mol-1 • etilbenzeno - C8H10 = 106 g.mol-1 • xileno - C8H10 = 106 g.mol-1 Considerando esses dados, a primeira fração destilada no experimento contém apenas benzeno (composto de menor massa molar), a segunda fração contém tolueno (composto de massa molar intermediária), e a última fração contém uma mistura de etilbenzeno e xileno, os dois compostos de maior massa molar. Percentual de acertos: 45,08% Nível de dificuldade: Médio (acima de 30% e igual ou abaixo de 70%) __________________________________________________________________________ 05. Observe, a seguir, a fórmula estrutural do ácido ascórbico, também conhecido como vitamina C: Para uma dieta saudável, recomenda-se a ingestão diária de 2,5 × 10-4 mol dessa vitamina, preferencialmente obtida de fontes naturais, como as frutas. Considere as seguintes concentrações de vitamina C: - polpa de morango: 704 mg.L-1; - polpa de laranja: 528 mg.L-1. Um suco foi preparado com 100 mL de polpa de morango, 200 mL de polpa de laranja e 700 mL de água. A quantidade desse suco, em mililitros, que fornece a dose diária recomendada de vitamina C é: (A) 250 (B) 300 (C) 500 (D) 700 Alternativa correta: (A) Eixo interdisciplinar: As Substâncias e suas Transformações Item do programa: Soluções Subitem do programa: Características e unidades de concentração (em g.L-1 e em quantidade de matéria); diluição e mistura de soluções Objetivo: Calcular o volume de suco com a quantidade diária recomendada de vitamina C. Comentário da questão: O ácido ascórbico apresenta fórmula molecular C6H8O6; logo, sua massa molar é igual a: 12 6+1 8 + 16 6 = 176 g.mol-1 A quantidade diária recomendada de ingestão de vitamina C é de 2,5 equivale a: 176 g Xg 1 mol 2,5 10-4 mol X = 0,044 g = 44 mg Observe a quantidade de ácido ascórbico em: • 100 mL de polpa de morango 704 mg Y mg 1L 0,1 L Y = 70,4 mg • 200 mL de polpa de laranja 10-4 mol, o que 528 mg Z mg 1L 0,2 L Z = 105,6 mg A massa total de ácido ascórbico em 1 L de suco corresponde a: 70,4 + 105,6 = 176 mg Portanto, o volume de suco que contém a quantidade diária recomendada de vitamina C é: 176 mg 44 mg 1L WL W = 0,25 L = 250 mL Percentual de acertos: 33,48% Nível de dificuldade: Médio (acima de 30% e igual ou abaixo de 70%) ___________________________________________________________________________